2010年上海世博會(huì)國(guó)家館結(jié)構(gòu)分析

2010年上海世博會(huì)國(guó)家館結(jié)構(gòu)分析

1部分組成2010年上海世博會(huì)的中國(guó)館位于浦東區(qū)的主入口，由中華人民共和國(guó)館、地區(qū)館和臺(tái)灣館組成。其中國(guó)家館被稱(chēng)為“東方之冠”,底部架空,展區(qū)部分層疊出挑,呈四棱臺(tái)斗冠狀。國(guó)家館地下1層,地面以上總高度為69.9m,平面尺寸由底部的69.9m×69.9m伸展到屋面的139.4m×139.4m,建筑面積約為9.0萬(wàn)m2,其效果圖見(jiàn)圖1。2結(jié)構(gòu)體系2.1鋼結(jié)構(gòu)樓設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土筒體+組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系。利用落地的樓電梯間設(shè)置四個(gè)18.6m×18.6m的鋼筋混凝土筒體作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。四個(gè)落地筒體除承擔(dān)豎向荷載外,還承擔(dān)風(fēng)荷載及水平地震作用。依建筑的倒梯形造型,設(shè)置了20根800×1500的矩形鋼管混凝土斜柱,為樓蓋大跨度鋼梁提供豎向支承,滿(mǎn)足了室內(nèi)沒(méi)有柱子的大空間建筑使用功能要求。結(jié)構(gòu)模型和剖面示意見(jiàn)圖2,3。樓蓋一般采用密肋鋼梁-混凝土板組合樓蓋,樓板厚度一般為130mm,焊接工字型蜂窩鋼梁間距3.6m,截面為2000×350×16×35,由于剪力不大,按構(gòu)造設(shè)置橫向加勁肋。斜柱引起33.3m標(biāo)高處樓蓋受壓,49.5,60.3m標(biāo)高處樓蓋受拉。為避免滿(mǎn)堂高支模,提高33.3m標(biāo)高處樓蓋的軸向剛度,33.3m標(biāo)高處樓蓋采用型鋼混凝土梁-混凝土板,板厚180mm,梁截面尺寸一般為400×2380,受力較大處適當(dāng)加大梁寬。標(biāo)高為60.3m處的屋蓋,板厚度140mm,板內(nèi)設(shè)置?s15.2@500無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。屋蓋主梁采用鋼桁架,除斜向布置的外,桁架上弦貫通整個(gè)屋蓋,使拉力的傳力途徑更為直接。其它梁采用焊接工字型蜂窩鋼梁。計(jì)算樓板時(shí)展廳活荷載取12kN/m2,整體計(jì)算時(shí)取9kN/m2,一般部位的樓板配雙層雙向○‖—12@150的通長(zhǎng)筋,以加強(qiáng)樓板的承載力和整體性。某層展廳結(jié)構(gòu)平面布置示意見(jiàn)圖4,世博會(huì)后將去掉圖中心虛線范圍內(nèi)的樓蓋,以豐富建筑空間。結(jié)構(gòu)剖面見(jiàn)圖3。根據(jù)主要質(zhì)量分布,將結(jié)構(gòu)劃分成7個(gè)樓層,在統(tǒng)計(jì)層間剛度、層間位移等與層有關(guān)的指標(biāo)時(shí)使用。豎向荷載所引起的斜柱根部水平向壓力通過(guò)33.3m標(biāo)高處樓蓋自相平衡。為讓樓蓋受壓來(lái)承擔(dān)更多的斜柱水平分力,盡可能減小剪力墻承受的剪力,除增加33.3m標(biāo)高處樓蓋剛度外,還將該標(biāo)高處筒體內(nèi)連梁的尺寸加大至700×3500,以增強(qiáng)其軸向剛度,如圖3所示。2.2灌注樁基礎(chǔ)方案為減少對(duì)地鐵M8線的擾動(dòng),采用鉆孔混凝土灌注樁基礎(chǔ),樁底后壓漿,并將樁徑加大至850mm,樁長(zhǎng)加長(zhǎng)至65m,以層⑨粉細(xì)砂層為樁端持力層,并適當(dāng)降低了樁的承載力取值。3抗疲勞性能分析與設(shè)計(jì)3.1地震動(dòng)設(shè)計(jì)及檢測(cè)結(jié)果對(duì)比工程位于7度抗震設(shè)防區(qū),抗震設(shè)防類(lèi)別為乙類(lèi),設(shè)計(jì)地震分組為第一組,Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性年限為100年,安全等級(jí)為一級(jí)。《中國(guó)2010年上海世博會(huì)中國(guó)館工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》(簡(jiǎn)稱(chēng)《安評(píng)報(bào)告》)和上海市《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》(DGJ08-9—2003)(簡(jiǎn)稱(chēng)《抗震規(guī)程》)提供的場(chǎng)地水平地震動(dòng)參數(shù)見(jiàn)表1。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)(簡(jiǎn)稱(chēng)《抗震規(guī)范》)、《抗震規(guī)程》、《安評(píng)報(bào)告》給出的多遇水平地震影響系數(shù)曲線見(jiàn)圖5。計(jì)算結(jié)果表明,采用《安評(píng)報(bào)告》曲線得到的結(jié)構(gòu)底部剪力比采用《抗震規(guī)程》曲線得到的結(jié)構(gòu)底部剪力約小35%,為安全起見(jiàn),設(shè)計(jì)時(shí)采用《抗震規(guī)程》曲線?？拐鹦阅苣繕?biāo)為:小震時(shí),結(jié)構(gòu)處于彈性階段;中震時(shí),斜柱處于彈性,剪力墻不屈服,允許連梁受彎屈服但不出現(xiàn)剪切破壞,筒體底部不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力;大震時(shí),斜柱不屈服,控制剪力墻在預(yù)估大震彈性作用下的的剪應(yīng)力水平,保證剪力墻不發(fā)生剪切破壞,實(shí)現(xiàn)大震不倒。3.2剪力墻和抗剪承載力國(guó)家館與地區(qū)館地下均為1層,在±0.000以下連成一個(gè)整體,±0.000以上由防震縫分為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。取地下室底板作為上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算嵌固端。計(jì)算結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)的抗剪承載力由剪力墻提供,四個(gè)筒體剪力墻沿豎向連續(xù),沒(méi)有突變;結(jié)構(gòu)剛重比為19.1,滿(mǎn)足不小于1.4的要求;加強(qiáng)部位剪力墻的最大軸壓比為0.39,滿(mǎn)足不宜超過(guò)0.5的要求。其他結(jié)果見(jiàn)表2。最不利地震作用方向?yàn)?17°,其計(jì)算結(jié)果與X,Y,45°方向的計(jì)算結(jié)果接近。在考慮偶然偏心地震作用下,樓蓋豎向構(gòu)件的最大水平位移為屋面兩端豎向構(gòu)件彈性水平位移平均值的1.18倍,小于1.2,屬扭轉(zhuǎn)規(guī)則結(jié)構(gòu)。3.3結(jié)構(gòu)抗疲勞性能分析3.3.1筒體剪力墻水平向削弱,調(diào)整后的結(jié)構(gòu)布置由于建筑造型上的需要,由下至上隨著展廳范圍的伸展,質(zhì)量分布范圍增大,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量加大,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期成為第1周期。第1扭轉(zhuǎn)周期Tt與第1平動(dòng)周期T1之比為1.10,未能滿(mǎn)足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2002)(簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》)4.3.5條不應(yīng)大于0.9的要求。由于建筑造型和功能要求限制了豎向構(gòu)件的布置,抗側(cè)力構(gòu)件的調(diào)整只能在4個(gè)筒體內(nèi)進(jìn)行。如果要滿(mǎn)足規(guī)程規(guī)定的周期比Tt/T1≤0.9的要求,在Tt不變的情況下,可增大平動(dòng)周期T1,即削弱結(jié)構(gòu)的水平剛度,且只能削弱一個(gè)方向的水平剛度。如兩個(gè)方向的水平剛度同時(shí)削弱,雖然T1增大,但Tt也同時(shí)增大,周期比仍然難以滿(mǎn)足規(guī)程的要求。以下為一組對(duì)比分析,將4個(gè)筒體中原本基本對(duì)稱(chēng)布置的剪力墻水平向削弱,即取消圖6(a)中水平向帶斜線的剪力墻,削弱后的結(jié)構(gòu)布置如圖6(b)所示。此時(shí)結(jié)構(gòu)的前三階周期及地震作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算指標(biāo)見(jiàn)表3。當(dāng)單方向削弱結(jié)構(gòu)剛度時(shí),周期比Tt/T1為0.87,可滿(mǎn)足不大于0.9的要求,但此時(shí)結(jié)構(gòu)x向的水平剛度約減小80%,扭轉(zhuǎn)角約增大95%,且原本為基本對(duì)稱(chēng)布置的抗側(cè)力構(gòu)件人為地變成不對(duì)稱(chēng)布置,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利。因此,對(duì)該工程來(lái)說(shuō),以削弱結(jié)構(gòu)一個(gè)方向的平動(dòng)剛度來(lái)滿(mǎn)足規(guī)程的周期比要求是不明智的。結(jié)構(gòu)的整體變形是各結(jié)構(gòu)單元變形協(xié)調(diào)的結(jié)果。國(guó)家館結(jié)構(gòu)由4個(gè)平面尺寸18.6m×18.6m的混凝土筒體通過(guò)組合樓蓋連成整體,結(jié)構(gòu)平面規(guī)則對(duì)稱(chēng)。由偶然偏心引起的扭轉(zhuǎn)更主要的是由4個(gè)筒體的抗側(cè)平動(dòng)剛度來(lái)抵抗。計(jì)算結(jié)果表明,就單個(gè)混凝土筒體而言,最大彈性水平位移僅為平均水平位移的1.01倍,可見(jiàn)就單個(gè)筒體來(lái)說(shuō),其扭轉(zhuǎn)效應(yīng)并不明顯。這表明更重要的是由4個(gè)筒體的“公轉(zhuǎn)”而不是單個(gè)筒體的“自轉(zhuǎn)”來(lái)抵抗整個(gè)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。計(jì)算結(jié)果還表明,雖然扭轉(zhuǎn)振型是第一振型,但第一扭轉(zhuǎn)振型引起的扭矩僅為第一平動(dòng)振型考慮偶然偏心引起的11%。另外,雖然展廳的樓層數(shù)少,但筒體內(nèi)沿豎向的連梁較多,彈塑性分析和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)證明,大震下多處連梁屈服,結(jié)構(gòu)具有良好的耗能機(jī)制。甚至在8度大震的作用下,結(jié)構(gòu)模型的最大層間位移角仍遠(yuǎn)小于極限彈塑性位移角?？梢?jiàn),對(duì)工程來(lái)說(shuō),雖然扭轉(zhuǎn)周期是第一周期,但結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)并不嚴(yán)重,對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能影響不大。根據(jù)以上計(jì)算分析,采取了以下加強(qiáng)措施:1)通過(guò)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形,從對(duì)比分析可以看出結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度增大后,扭轉(zhuǎn)角約減少了49%,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)位移比小于1.2,滿(mǎn)足了規(guī)范關(guān)于扭轉(zhuǎn)規(guī)則性指標(biāo)的要求;2)在各混凝土筒體的轉(zhuǎn)角部位設(shè)置方鋼管,除方便與鋼管混凝土斜柱的連接,緩解局部的應(yīng)力集中外,更主要的是可提高混凝土筒體的極限變形能力,提高結(jié)構(gòu)的抗震性能;3)剪力墻的抗震等級(jí)提高至特一級(jí),適當(dāng)提高底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻的配筋率至0.6%,控制筒體剪力墻在大震彈性作用下的剪應(yīng)力水平不大于0.1fck,控制筒體剪力墻的軸壓比不大于0.4,連梁內(nèi)增設(shè)型鋼;4)加強(qiáng)建筑外圍的桁架與斜柱的連接。3.3.2gj3—對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的分析地震作用下樓層的水平位移見(jiàn)圖7。層間位移角如圖8所示,由圖(a)可知沿建筑豎向的水平位移基本呈線性,沒(méi)有突變,側(cè)向剛度是均勻的。雖然按規(guī)程(JGJ3—2002)中等效剪切剛度的算法,樓層側(cè)向剛度與相鄰上部樓層側(cè)向剛度比值的最小值為0.33(豎向構(gòu)件面積相等,層高比為0.33),但其根本原因在于層高差別較大。實(shí)際上,四個(gè)筒體的截面尺寸由下至上保持不變,連梁位置由下至上基本不變,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度是均勻的。如以層間位移角比來(lái)衡量,則其層間側(cè)向剛度比值為0.91。盡管如此,設(shè)計(jì)時(shí)仍將地震剪力放大1.15倍,并將剪力墻的抗震等級(jí)提高至特一級(jí),比規(guī)范要求更為嚴(yán)格(規(guī)范要求為一級(jí))。3.4結(jié)構(gòu)力學(xué)分析：中地震作用下的結(jié)構(gòu)考慮到工程的重要性,設(shè)計(jì)時(shí)令斜柱在中震作用下保持彈性,混凝土筒體不屈服。中震作用下結(jié)構(gòu)的受力可以近似按彈性計(jì)算。3.4.1豎向構(gòu)件抗剪性能豎向荷載和小震、中震作用下剪力墻墻肢的最大剪力標(biāo)準(zhǔn)值、剪壓比如表4所示,該墻肢截面為800×4200,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C50。剪力墻在底部加強(qiáng)部位的水平分布鋼筋配筋率取為0.6%(水平分布鋼筋為○‖—18@150(3排)),其抗剪承載力設(shè)計(jì)值為11200kN,滿(mǎn)足中震作用下剪力墻的抗剪承載力要求,且具有較大的安全儲(chǔ)備。剪力墻的正截面承載力也滿(mǎn)足中震不屈服的要求。以圖6中具有代表性的豎向構(gòu)件Wa,Wb為例,二者在恒載+活載作用下壓力標(biāo)準(zhǔn)值分別為43800,15600kN,水平中震作用下拉(壓)力標(biāo)準(zhǔn)值分別為±39800,±15600kN。中震作用引起的拉力均不大于豎向荷載引起的壓力,未出現(xiàn)受拉情況;當(dāng)豎向荷載引起的壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值與水平中震作用引起的壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值組合后,該豎向構(gòu)件的平均壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為13.8MPa,對(duì)于C50混凝土來(lái)說(shuō)仍具有較高的安全儲(chǔ)備。3.4.2斜柱的側(cè)向剛度斜柱為截面800×1500的矩形鋼管混凝土柱,鋼管壁厚35mm,鋼材為Q345B,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60。水平荷載(風(fēng)荷載和地震作用)主要由樓蓋傳給混凝土筒體,再由混凝土筒體傳到地基基礎(chǔ)。相對(duì)于四個(gè)混凝土筒體,斜柱的側(cè)向剛度很小。因此,由水平荷載引起的斜柱內(nèi)力較小。在豎向荷載、小震、中震作用下,軸力最大的斜柱(內(nèi)力中軸力起控制作用)的內(nèi)力如表5所示。由表5可知,地震作用包括中震作用引起的斜柱內(nèi)力(尤其是軸力)比豎向荷載引起的斜柱內(nèi)力小很多,小震引起的軸力僅為豎向荷載的5.6%;中震引起的軸力僅為豎向荷載的16%,加上豎向地震作用,也不過(guò)為25%。經(jīng)驗(yàn)算,斜柱承載力滿(mǎn)足中震彈性要求,且有較大的安全儲(chǔ)備。3.4.3斜截面承載力控制以中震不屈服為條件進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果表明:剪力墻連梁的最大剪壓比τ/fck=0.15,可滿(mǎn)足斜截面承載力要求,但部分剪力墻連梁會(huì)受彎屈服。要控制連梁在中震作用下保持彈性也是可能的,但無(wú)必要。通過(guò)對(duì)連梁進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎,使連梁在中震作用下受彎屈服而不發(fā)生抗剪破壞,既可保證結(jié)構(gòu)的安全,起到部分的耗能作用,也比較經(jīng)濟(jì)。3.5推覆結(jié)構(gòu)的位移對(duì)大震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性靜力分析,采用的側(cè)推荷載分別為倒三角形和矩形分布模式,求得的需求層間位移角分別為1/319,1/354,遠(yuǎn)小于1/100的要求。需求點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平位移與層間位移角曲線見(jiàn)圖7,8。在推覆過(guò)程中,在底部剪力達(dá)171000kN時(shí),9～28.5m高度范圍內(nèi)連梁首先出現(xiàn)塑性鉸;在底部剪力達(dá)192000kN時(shí),塑性鉸擴(kuò)展到9m以下的連梁;在底部剪力達(dá)210000kN時(shí),塑性鉸擴(kuò)展到28.5m以上(斗冠)部分;在底部剪力達(dá)262000kN時(shí),達(dá)到需求點(diǎn),此時(shí)單片墻肢的最大剪力為12300kN。由于連梁塑性鉸的不斷出現(xiàn),各墻肢受力趨于均勻,在過(guò)了大震下的需求點(diǎn)后,又繼續(xù)給結(jié)構(gòu)施加一個(gè)較大的位移,剪力墻仍未破壞。斜柱也始終未出現(xiàn)塑性鉸。在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中,33.3m標(biāo)高處連梁的塑性鉸出現(xiàn)也較早。3.6彈性和彈塑性動(dòng)力學(xué)時(shí)間分析3.6.1時(shí)程分析時(shí)采用的地震波計(jì)算結(jié)果表明,采用《安評(píng)報(bào)告》地震影響系數(shù)曲線得到的底部剪力約為采用《抗震規(guī)程》地震影響系數(shù)曲線得到的底部剪力的65%;采用《安評(píng)報(bào)告》給出的3條地震波(Aqaba-Eilat波、Nothri波、多遇地震人工波)得到的底部剪力平均值約為《安評(píng)報(bào)告》參數(shù)反應(yīng)譜法的91%;采用《抗震規(guī)程》中3條地震波(SHW2,SHW3,SHW4)得到的底部剪力平均值約為《抗震規(guī)程》參數(shù)反應(yīng)譜法的89%。為安全起見(jiàn),時(shí)程分析時(shí)采用《抗震規(guī)程》中的地震波。地震波作用下及CQC法的層間位移角見(jiàn)圖7(b)。3.6.2結(jié)構(gòu)彈塑性分析采用SHW2波、SHW3波、SHW4波和《安評(píng)報(bào)告》提供的1條罕遇地震人工波對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析,最大層間位移角分別為1/360,1/224,1/374和1/309,遠(yuǎn)小于規(guī)范要求的極限彈塑性位移角1/100。在罕遇地震人工波作用下的最大樓層位移曲線見(jiàn)圖7。3.7模型試驗(yàn)結(jié)果委托同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)模型模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),模型滿(mǎn)足動(dòng)力相似關(guān)系及重力相似關(guān)系。試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)際結(jié)構(gòu)的幾何相似比為1/27,加速度相似比為1,應(yīng)力相似比為1/7,鋼筋混凝土部分由微粒混凝土、鍍鋅鐵絲模擬,鋼結(jié)構(gòu)部分由紫銅模擬。試驗(yàn)選用了ElCentro波、Pasadena波、上海SHW2人工地震波共3條地震波,在單向、雙向、三向地震作用下,7度小、中、大震和8度大震下依次進(jìn)行了模擬地震的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,7度大震后原型結(jié)構(gòu)頻率最大下降23.8%,8度大震后頻率最大下降38.1%。其他結(jié)果見(jiàn)表6。振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到了擬定的抗震性能目標(biāo)。4其他結(jié)構(gòu)外進(jìn)方案的計(jì)算與分析4.1斜柱數(shù)量與斜柱的關(guān)系結(jié)構(gòu)受力最大區(qū)域與計(jì)算長(zhǎng)度最長(zhǎng)區(qū)域的鋼管混凝土斜柱的內(nèi)力及斜柱幾何長(zhǎng)度如表7所示。表中斜柱編號(hào)與斜柱的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖9。計(jì)算結(jié)果表明,若斜柱失穩(wěn)則首先發(fā)生在斜柱BR3上,通過(guò)特征值法得到的該斜柱的計(jì)算長(zhǎng)度為0.6l,對(duì)應(yīng)的理想材料的穩(wěn)定臨界壓力達(dá)到了760000kN,遠(yuǎn)大于材料強(qiáng)度決定的構(gòu)件承載力。4.2垂直振動(dòng)舒適分析4.2.1豎向自振特性分析人行走的頻率一般為1.4～2.5Hz,樓蓋的自振頻率應(yīng)大于2.5Hz,避開(kāi)人員行走的頻率范圍。在分析該樓蓋豎向振動(dòng)時(shí),樓蓋的有效荷載取結(jié)構(gòu)自重+3.5kN/m2(附加荷載),偏保守以樓蓋剛度稍差的簡(jiǎn)支梁進(jìn)行驗(yàn)算,簡(jiǎn)支梁豎向自振頻率f=18/Δj??√=3.02f=18/Δj=3.02Hz,大于2.5Hz,可避開(kāi)人員行走的頻率。式中Δj為有效重力荷載作用下梁的跨中撓度/mm。4.2.2荷載和樓蓋阻尼比豎向振動(dòng)加速度的舒適度限值為0.15m/s2?？捎檬┘訂吸c(diǎn)激振荷載的方法計(jì)算樓蓋豎向振動(dòng)的加速度,荷載值取0.3kN,樓蓋阻尼比取0.05。當(dāng)在圖4中的“*”點(diǎn)上同時(shí)施加0.3kN集中力的白噪聲荷載時(shí),由SAP2000軟件得到的樓蓋豎向振動(dòng)的最大加速度為0.0305m/s2,遠(yuǎn)小于0.15m/s2的要求。該點(diǎn)豎向振動(dòng)加速度與激振荷載頻率的關(guān)系曲線見(jiàn)圖10。4.3建筑物蓋的厚度分析4.3.1平面應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布計(jì)算表明,豎向荷載作用下斜柱引起的33.3m標(biāo)高平面中樓板的x向最大受壓正應(yīng)力(標(biāo)準(zhǔn)值)為4.50N/mm2。平面中樓板的y向應(yīng)力分布與x向的相似。60.3m標(biāo)高處樓板內(nèi)的預(yù)應(yīng)力與豎向荷載作用下斜柱引起的該樓板應(yīng)力組合后的受拉正應(yīng)力除局部應(yīng)力集中區(qū)域外,基本在1.0N/mm2以下。通過(guò)適當(dāng)提高板的配筋率,控制板筋的應(yīng)力水平及施加無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力等措施,可達(dá)到滿(mǎn)足承載力要求并控制樓板裂縫寬度的目的。4.3.2由地震作用產(chǎn)生的樓蓋高度由彈性動(dòng)力時(shí)程分析得到的樓板的應(yīng)力基本在0.2N/mm2以?xún)?nèi)。4.3.3混凝土等效高差計(jì)算表明,溫度應(yīng)力由施工階段結(jié)構(gòu)整體升降溫控制,而不是由使用階段結(jié)構(gòu)室內(nèi)外溫差控制的。根據(jù)文,上海市最熱月平均溫度為27.8℃,最冷月平均溫度為3.5℃,計(jì)算時(shí)取季節(jié)溫差為27.8-3.5≈24℃,混凝土收縮的當(dāng)量溫差約為3.24×10-4/(1.0×10-5)≈32℃,故總溫差為56℃。由于施工階段結(jié)構(gòu)的整體升降溫是個(gè)漸變的過(guò)程,考慮混凝土徐變特性,取應(yīng)力松弛系數(shù)為0.3,實(shí)際計(jì)算等效溫差為17℃。60.3m標(biāo)高處樓板最大拉應(yīng)力為0.40N/mm2。4.4鋼板節(jié)點(diǎn)的壓應(yīng)力斜柱交匯處節(jié)點(diǎn)鋼板形狀及在斜柱所承擔(dān)的靜力荷載設(shè)計(jì)值作用下鋼板的豎向應(yīng)力如圖1