复杂项目有不少难点,不少是见仁见智的,以下仅列所见到的行情,不太全面,也可能已经过时:
1)地震动参取值问题
行情1:对安评与规范,各自按其一套参数计算基底剪力,谁大用谁控制,包括各自的影响系数最大值、场地特征周期、反应谱函数。理由:要比就干净的比,别搅合在一起比,安评提的参数对错与否由安评提供单位负责。
行情2:用安评计算结构时,只用安评的地面峰值加速度,而地震影响系数最大值按地面峰值加速度×2.25得出,场地特征周期用规范的或地勘报告提供的,反应谱函数还是用规范的,只改一下地震影响系数最大值即可。理由:安评中只有地面峰值加速度是可靠的;而场地特征周期还有地勘单位做的靠谱,是有标准方法的,安评无能力做此参数,有时安评也要请地勘来做;安评提的反应谱函数也不可靠。
(注:安评中的地震影响系数最大值往往是按地面峰值加速度×2.5得出的,美国和日本都是一个范围,并不是一个限值,乘以2.5偏大,经济起见,乘以2.25也可满足要求,2.5也似为桥梁工程要求。另安评提供的反应谱函数往往只有3段,超过5Tg范围的函数形式仍按Tg~5Tg的,衰减太快,对长周期结构失去意义。我们超过6秒的结构振型,影响系数仍取6秒处的。长周期的函数形式还像还在研究和争议)。
主流行情:行情2。
2)剪重比问题
对安评计算控制的,剪重比不能按规范的那个表(抗规表5.2.5),要用根据安评算出来的地震影响系数最大值×0.2得出(第一周期大于5秒的应再乘个0.75)。此问题不小心会弄错闹笑话。(注意周期值应为折减后的数值,而软件输出的往往还没有乘折减系数)。
行情1:
不管场地土是几类,都必须“获得”满足规范或以上要求(即优化结构使其刚度足够自动计算获得),而非“达到”满足(强行调整楼层剪力),确实困难时最小剪重比可打95折,但不满足的楼层(95折前)仅限于底部几层(个人理解最好5层以内)。只要存在不满足的楼层(95折前),要根据基本周期所处区域(加速度控制、速度控制段、位移控制段)按规范对全楼所有楼层进行调整,而非仅对不满足楼层进行调整。
行情2:认为规范中剪重比与场地土没有关系很不合理,对I、II类土可适当放松。(但放松多少基本靠拍)
主流行情:行情1。
(注:此问题据说可能在近期或下版规范有改进。个人原以为剪重比不与场地土发生关系的原因是场地土类型离散型大,不容易测准。后听过几次大师高论后也改变了认识,原来场地土也可能是能测准的)。
另对于比较高的筒体结构(200米以上),有时为了提高剪重比,把周期折减系数取的较小(如0.7~0.8),可能会被认为投机取巧,要求改0.9,其实是浅显的道理,那么厚的混凝土墙,那么粗壮的柱子,一点填充墙而且还是还是轻质砌块或隔断,能提高多少刚度?公寓类确实填充墙很密集的,至多取到了0.85。
3)框架核心筒体系外围框架部分承担剪力比例问题
结构体系讲究二道防线,框架部分自动分配剪力的比例,也是博弈点之一,对于超高层结构一般并不是特别容易满足规范要求,设计和甲方有时希望标准低一点,节省造价,评审方不会轻易松口,但有时也会有点妥协。
行情1:
有85%的楼层框架剪力满足基底剪力的10%即可,不满足的按规范调整。
行情2:各层框架部分最小均满足7%~8%的基底总剪力即可(个别楼层除外),不满足10%的楼层按规范进行调整框架部分剪力。
行情3:各层框架部分满足本楼层总剪力的5%即可,不满足10%的楼层按规范进行调整框架部分剪力。
主流行情:行情2
(注:个人认为框架部分弹性阶段自动获得一定比例的剪力比较重要,多道防线的理念的战略层面的,计算只是战术层面的,而且只要结构布置得当,达到要求并非难事。
有人认为核心筒已经那么牢固了,大震计算都不会怎么样,光一道防线都够了,框架部分何必要求那么高,何况只要调整框架部分的承载力,地震时等核心筒进入屈服后,力自然向框架转移,这时能承受就行了,何必非要通过框架的刚度自动获得一定比例的剪力,搞得柱子那么粗、环梁或环桁架那么大干什么。这种认识也有道理。
个人以为很多框架核心筒体系高度已经超过规范要求不少了,相信规范限值也不是拍出来的,做了很多研究比较的,高度超限时多道防线理念更为重要,鸡蛋不要放在一个篮子嘛。
主观上可以将核心筒设计的十分牢固,但这显然也是要消耗资源的,筒体会笨重,且外框轴力方式抵抗倾覆力矩的力臂比筒体大得多,不设法有效利用实际上就是浪费。另外计算和实际终有区别,地震是大自然产生的,其复杂性、离散型恐非超越概率和几条地震波,几个复杂函数所能充分估计的,抗震设计的多道防线的战略安排也是重要的,就像大轮船,即使船体再坚固,导航再科学,管理再完善,舱底也要分很多格,万一漏水不致于很快沉没。大自然是需要敬畏的。
至于框架低刚度高承载力,能否成为有效防线的问题,好像比较深奥,没研究过。感觉刚度低,极限承载力也不会高到哪去,甚至可能在中、大震层面仍然出工不出力,或因筒体变形大带动框架,而框架的位移可是实打实的(剪切变形比例大),没多少“无害位移”,弄得不好反而先行“瓦特了”。
当然也有论证充分,或强势标新立异成功实施只有单道防线的超高层,凡事都有个案,有人说规范就是拿来突破的,也无可厚非,世上能创新的牛人很多。
现实中可能遇到的困难,墙体轴压比不够,不得不加厚筒体,这样导致质量增加和筒体相对刚度加大,从而使外框剪力比下降,甚至剪重比下降,陷入恶性循环,这时可考虑筒体里配置型钢,尽量减薄墙体,减少质量,同时外框可设置一些环桁架,也可增大剪重比及框架剪力比)。
4)裙房按框剪体系还是框架体系的问题
超限的多层裙房,特别是商业房屋,单纯从高度上将,做纯框架结构似乎应该没有问题,
但现在很多国外机构设计的方案,奇形怪状,转换多、大开洞多(中庭、影院),大悬挑多,这时选用什么体系也可能是争论的焦点之一。
行情1:高度不超过规范中框架结构适用高度(A级),只要各项指标可满足要求,可就采用框架结构。必要时切块计算和整体计算包络设计。
行情2:高度不超过规范中框架结构适用高度(A级),各项指标也可满足要求,但由于有各种不规则情况,尤其大开洞使得分区明显,整体性不强,应采用二道防线的体系,即框架剪力墙体系,少墙框架都不行,剪力墙底部加强区还要抗弯中震不屈服或弹性,抗剪截面条件满足中震弹性,大悬挑及支承大悬挑的根部柱子还要大震不屈服。
行情3:以上同等情况,采用带少量剪力墙的框架结构,剪力墙散布在各区的双向,主要解决各自和整体位移,要带墙整体计算和去掉墙整体计算进行构件承载力包络设计。必要时也要切块与整体分别计算进行承载力包络设计。
主流行情:不好说。与地点和项目类型、抗震设防烈度有关。倾向于政府重要项目按行情2,开发商项目按1、3,可节省造价。抗震设防8度以上(含)也最好按行情2。
按行情3设计固然节约也安全,但有难度,工作量大,建议看看客户重要程度和设计费多少再决定。
5)伸臂桁架设置问题
矮房子设置伸臂桁架是没效率的,只有很高的房子,如250米以上且设防烈度高(8度含以上)才有价值比较考虑,其他能不设尽量不设,一个伸臂桁架楼层施工起码要1~2个月,而且造价高。位移实在不够时可尝试外框加环桁架,如还是不行再加伸臂桁架。
只有当核心筒弯曲变形积累(整体弯曲变形)很大时,再加伸臂桁架才可能力转乾坤,起到明显效果。多边形平面的如三角形、6边形,伸臂桁架不容易设置,若型钢不平行于筒体,效率低下,施工及其困难,要特别慎重,不能盲目参考国外案例(如混凝土伸臂悬墙)。
以上有些个人观点是胡思乱想的,没什么数据支撑,有朋友看到不要被误导哦。
还有10几个问题,有心情时再记录。