高烈度区结构优化-案例3

【项目概况】本工程为9度区的医院建筑,场地类别为II类。本项目由主楼和裙楼两个结构单元组成,裙房部分结构:地上部分3层,结构高度12.60m,采用框架结构体系,框架抗震等级为一级;主楼部分结构:地上13层,结构高度49.8m,采用框架-剪力墙结构体系

高烈度区结构优化-案例3(图1)

【项目概况】


本工程为9度区的医院建筑,场地类别为II类。本项目由主楼和裙楼两个结构单元组成,裙房部分结构:地上部分3层,结构高度12.60m,采用框架结构体系,框架抗震等级为一级;主楼部分结构:地上13层,结构高度49.8m,采用框架-剪力墙结构体系,框架、剪力墙抗震等级均为一级。


【设计思路】


本工程为主楼高度较大,地震作用大的特点突出,常规的结构设计手段极为困难,结构指标难于满足,构件截面非常大,结构方案不合理,经济性较差。


为了解决本工程中存在的问题,制定的具体的消能减震方案为:Y向建筑隔墙较多,根据建筑特点采用了墙式和支撑式两种连接方式的黏滞消能器,布置在耗能效率较高的楼层;X向由于受到建筑平面的限制,采用了连梁型消能器,同时控制好连接梁和消能器的高度,不对建筑平面产生影响。最终在两个方向上消能器在小震下均为主体结构提供不小于4.0%的附加阻尼比,地震作用明显下降,主体结构的设计得以顺利进行。


【减震方案及效果】

高烈度区结构优化-案例3(图2)

消能器布置及数量统计表

 

楼层号

连梁型消能器

黏滞型消能器

墙式连接

支撑连接

4

11

0

0

5~9

15

4

4

10~12

0

4

4

合计

88

64


 【案例提示】

对于地震作用特别大的高烈度区项目,可以采用位移型消能器和速度型消能器联合使用的策略,充分利用不同消能器的特点,尽量提供较高的附加阻尼比,降低地震作用,从而使得主体结构方案安全、合理和经济。在消能器的布置上,综合考虑耗能效率和对建筑的影响,尽量不影响建筑的日常使用功能和外观,使得建筑和结构专业达到和谐统一。