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1、帶加強層與錯層高層結構設計與施工1一、加強層的概念2加強層：指設置了剛度較大水平構件的樓層。有時將加強層稱為伸臂。1、加強層的結構形式32、加強層的工作機理45工程名稱層數(shù)總高/m加強層數(shù)加強層類型位移控制內力控制其他上海錦江飯店441542桁架頂點位移減小13%最大柱拉力減小20%自振周期降低8%河南某辦公大樓34117.22梁式頂點減小28%，層間減小25%外柱彎矩增13.2%混凝土省690立方米深圳商業(yè)中心52167.22梁式頂點減小30%外框剪力為42%，內筒為58%北京國際大廈41153.33梁式風載下小14%，地震下小10%加強層高4.2m廣州天河娛樂廣場主樓33125.62梁

2、式頂點小32%，層間小35%加強層高3.5m表1-2設加強層與不設加強層對比3、帶加強層結構的優(yōu)點與缺點優(yōu)點：（1）增大結構的抗側剛度，減少結構的側移。（2）可將設備層、避難層等做成加強層，實現(xiàn)使用功能要求與結構需要的統(tǒng)一。（3）可減小剪力墻、筒體的截面尺寸，節(jié)省材料用量。缺點：主要缺點是使結構的豎向剛度、內力和變形發(fā)生突變。64、工程應用情況7工程名稱層數(shù)總高/m加強層數(shù)量加強層類型上海環(huán)球金融中心大廈1014923桁架上海金茂大廈883723桁架深圳地王大廈81384.34桁架深圳賽格廣場71353.84桁架天津國貿(mào)中心632263桁架東京新宿行政樓542234桁架墨爾本BHP大樓411

3、502桁架二、加強層的最佳位置及影響因素（一）加強層的最佳位置81、按剛性加強層分析基本假定：（1）外排柱與核心筒橫截面沿高度不變；（2）忽略轉動慣量和剪切變形影響，忽略一般樓蓋影響；（3）加強層與外排柱鉸接，與核心筒剛接，核心筒承擔彎矩，外排柱不承擔彎矩；（4）水平加強層的彎曲剛度無限大。計算簡圖：91975年美國學者Taranath計算模型：由圖可求得結構的內力和位移方程，根據(jù)頂點位移最小的條件，可得下表所示的均布荷載下加強層的最佳位置。加強層數(shù)量X1/HX2/HX3/HX4/H12340.4550.3120.2430.2020.6860.5340.4430.7790.6460.8291

4、0作為工程實際應用，可近似在等分點處布置加強層。注：x1、x2、x3…是從頂部起算。2、按彈性加強層分析[3，47]11加強層的最佳相對位置為：ξi=b0+∑biλ式中：λ為剛度特征系數(shù)，λ為0時，伸臂剛度無限大。系數(shù)bi見下表。1213141516（二）樓蓋剛度及連接方式的影響171819（三）外環(huán)梁的作用20天津華信商廈[51]：21地下3層，地上48層，屋頂高206m。第21層和第36層設加強層。外環(huán)梁高選用三種尺寸：1200mm、800mm、400mm，代號分別為120、80、40，第21層設加強層時的代號為J21,第36層設加強層的代號為J36。222324三、帶加強層結構算例25

5、1、基本情況某建筑50層，各層層高3.5m，房屋總高175m。平面如下圖所示，鋼框架中柱截面尺寸為750mm×750mm×65mm，角柱為1000mm×1000mm×75mm，梁高700mm，混凝土核心筒筒壁厚500mm，隔墻厚300mm。樓面恒載8kN/m2，活荷載2kN/m2?；撅L壓w0=0.40kN/m2，基本設防烈度為7度，Ⅱ類場地土，第一組，阻尼比0.04。算例1：26a）標準層及加強層平面圖b）結構剖面圖c）三維透視圖ETABS軟件反應譜分析272、模型方案模型方案剛接半剛接鉸接無加強層17、34層10、20、30、40層13、25、38層25層283、周期與振型比較連接形式不

6、設加強層25層設加強層17、34層設加強層13、25、38層設加強層10、20、30、40層設加強層鉸接7.2656.3595.9785.7285.554剛接6.3495.9365.7145.5485.423剛接/鉸接百分比87.39%93.34%95.58%96.86%97.65%半剛接6.8656.1895.8785.6615.507半剛接/鉸接百分比94.50%97.33%98.32%98.84%99.15%注：周期單位為s。29a）X向振型b）Y向振型304、結構頂層位移對比連接形式不設加強層25層設加強層17、34層設加強層13、25、38層設加強層10、20、30、40層設加強層

7、鉸接246mm192mm170mm161mm154mm剛接189mm168mm160mm154mm149mm剛接/鉸接百分比76.65%87.57%93.96%95.59%96.68%半剛接/鉸接220mm181mm166mm158mm152mm百分比89.49%94.53%97.71%98.36%98.79%315、結構樓層變形對比地震作用下風荷載作用下326、結構樓層變形對比337、加強層對核心筒墻肢內力