多层框架结构优化设计论文

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1结构薄弱层判定问题

笔者认为结构薄弱层主要是指在地震作用下，某些结构部位达到屈服强度并出现弹塑性位移，而这些结构部位承载力是为了满足在地震条件下承载力要求，通常情况下，7度以上地区才可能存在结构薄弱层，鉴于6度设防的房屋建筑，其地震作用往往不属于结构设计的控制作用。

1．1薄弱层判定要点

笔者认为薄弱层判定方式主要包括判定指定、个人计算以及强制认定等，设计人员结合《建筑抗震设计规范》要求，在PKPM软件中可指定某层为薄弱层，在软件计算过程中如抗侧移刚度小于上一层抗侧移刚度的70％、低于三个楼层侧向平均刚度的80％以及楼层承载力发生突变，便可认定该层为薄弱层，如结构布置转换层，其抗侧力竖向构件不能连续传力，对此设计人员可直接认定转换层为结构薄弱层。

1．2薄弱层结构优化设计

上文笔者己阐述薄弱层对建筑抗震较为不利，设计过程中应尽可能避免结构出现薄弱层。消除薄弱层有效方法为提高楼层抗侧移刚度，主要是扩大柱、梁截面尺寸。在条件允许的情况下，可通过调整结构层高、减少主体结构埋深。如无法消除薄弱层情况，在结构模型计算时务必根据规范要求釆取有效措施。笔者认为除了按照《建筑抗震设计规范》的要求，需要放大薄弱层的地震剪力，还要验算主体结构的塑性变形，一旦不满足规范要求，应当调整结构布置情况。

2楼板开洞计算要点

在框架结构中，设计人员对楼板开洞情况较为常见。如建筑开洞面积过大，超过楼层建筑面积30％，其建筑平面属于不规则，设计人员在计算过程中需要优化处理。对PKPM结构软件来讲，SATWE、TAT模块主要通过以下方式进行处理：SATWE模块主要把所有楼板设置为弹性板，计算楼板平面内刚度接近真实值，但是楼板平面外刚度与真实值存在差距；而TAT模块则是把无楼板节点设置弹性，这就反应该节点刚性楼板假定受到限制，其平动自由度对应节点梁则是柱交点。笔者认为假设某楼层开洞面积超过楼层面积的30％时，可把主体结构所有楼板设置为弹性，这与实际值较为接近。

3框架梁柱偏心要点

根据建筑专业需求，某些建筑外墙与柱边保持平齐，这就需要在框架梁布置挑耳或框梁面与框架柱偏心。有的设计人员对于上述两种方法产生疑惑，不知选哪种更好。如框架梁布置挑耳，不仅确保框架柱与框架梁保持中心对齐，而且对梁、柱整体受力发挥起有利作用。然而，框架梁布置挑耳会造成构造柱上、下部纵筋不容易锚固。

4选用正确的计算参数

4．1折减梁扭

在框架结构设计过程中，如框架梁没有布置约束性构件，扭矩无须折减。一旦梁两端均布置楼板，则需要折减梁的扭矩，其折减系数通常控制在0．3￣0．5。对于普通工程，其梁配筋应当重复计算，需要折减框架梁的扭矩，并计算梁两端配筋。其次，设计人员需要不折减框架梁的扭矩，可计算出一端有楼板或两端无楼板的框梁配筋，其计算结果较为接近真实值，设计人员需要重视折减梁扭矩的内容。

4．2调整梁弯矩系数

在主体结构计算过程中，笔者认为在竖向荷载条件下，框架梁配筋率过大，则会形成超静定结构，不利于现场施工。除此以外，梁端负弯矩因框架梁还没达到承载要求情况下，必然造成对应框架梁塑性内力重分布。所以设计人员在竖向荷载条件下调整框架梁的负弯矩，在平衡条件作用下还应调整梁跨中弯矩。需要注意的是，设计人员应在框架梁的不利活荷载作用下考虑梁支座处负弯矩的控制，调整合理的框梁弯矩放大系数，避免因结构设计保守而造成建筑材料的大量浪费。

5结束语

总而言之，本文结合笔者对多层框架结构的设计认识，阐述了框架结构体系优化的设计要点。然而，在建筑工程设计中存在更多问题，对于多层框架结构体系，设计人员应考虑结构方案的可行性，设计人员需要采取有效措施进行妥善处理，并通过细致计算、分析，方可应用实际建筑工程中。

作者：林润平 单位：广东广龙建筑设计有限公司