直腹桁架转换形式在高层结构设计中的应用

屠一劬 王志农 蔡菲红 吴文涛 崔 龙 刘 军

(1．浙江中和建筑设计有限公司上海分公司，上海200434;2．中国建筑上海设计研究院有限公司，上海200063;3．上海施强结构工程加固有限公司，上海200438)

1 引言

在传统的高层部分框支剪力墙结构中，水平转换构件采用托梁的形式最多［1］。有的住宅建筑在上部剪力墙下有设备层时，需要做成箱形梁形式转换层，该层主要用作上部竖向给排水通风管道的水平转换及其他设施功能房间。由于下部商业用房要求顶板下无水平的排污管道，因为一旦爆裂将引起商业用房的灾难后果，因此，采用箱形梁是合理的。但是为了避免箱形实腹梁的刚度和重量过大，同时也为了尽量避免框支柱顶先于框支梁产生柱铰，根据多种资料记载，在箱形梁腹中开适当的洞口，使箱形实腹梁转化成直腹桁架形式转换构件，其柱端的塑性铰就可先行转移至桁架的上、下弦杆端，从而满足“强柱弱梁”，对结构抗震有利［2－3］。由此思路，建立直腹桁架分析单元，即将箱形梁按照剪力墙定义输入，梁高按一层考虑，于是取得本层的侧向刚度，之后再将箱形梁侧向进行开洞处理，得出该层新的侧向刚度，对两种情况进行比较(这种建模过程中其余构件均不变)。结果表明，开洞剪力墙所模拟的箱形梁，在X方向该层侧向刚度降低了27%，在Y方向该层侧向刚度降低了25%，比箱形实腹梁情形有显著的水平刚度削弱，有效地改善了转换层上下的结构侧向刚度比。……