混合结构优化设计工程实例分析

摘要

5.12大地震造成了西南地区严重的经济损失和人员伤亡，灾区建筑遭到巨大的破坏。调查发现，砌体结构、混合结构仍是灾区建筑的主要结构类型，它们建成年代久远，因取材方便，成本低廉，故广泛用于经济欠发达的西部地区。汶川地震后，于2010年，《混凝土结构设计规范》《高层建筑混凝土结构技术规程》《建筑抗震设计规范》三大现行设计规范做了相应修改。砌体-框架混合结构类型不再提倡，但也没有明确禁止。为了节约成本，在广大西南农村地区还大量使用。为了对砌体一框架混合结构进行优化设计，为了给灾区改建重建工作提供一定的指导价值，本文以北川县安昌镇镇政府办公楼为例，采用我国常用的结构设计软件SATWE对四种优化模型进行了分析，考察了结构的静力响应，得到了内力特性和变形特性。通过与原结构不同要素的对比，采用模糊综合评判方法，提出了混合结构优化设计优选方案。
　　 本研究主要内容包括：⑴对安昌镇镇政府办公楼进行震害调研及机理分析。⑵针对原结构，提出了四种优化方案。⑶采用结构设计软件SATWE进行建模和分析，对比不同模型的内力特性和变形特性，综合评判，得出最优方案。对比因素较多，包括地震力、弯矩、剪力、轴力、层间位移、位移角，以及结构设计中常用的“六比”参数，因此模糊综合评判更准确。⑷结合安昌镇镇政府办公楼的优化设计提出抗震建议，为工程结构抗震，以及灾区改建重建工作提供参考。⑸通过模糊综合评判发现：纯砌体结构和纯框架结构取得较高分数，又以纯框架结构为最。混合结构分数相对较低，故混合结构只要在刚度突变部位构造加强，也能取得较好效果。