华亚金融中心超限高层结构设计

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1、华亚金融中心超限高层结构设计梁小宁广东南海国际建筑设计有限公司摘要：针对广东南海桂城华亚金融中心带大跨度转换框架核心筒超限高层结构设计进行探讨研究，介绍了该项目结构体系、工程超限情况及加强措施，并进行了小震、中震、大震、静力弹塑性和弹塑性时程分析，计算结果表明结构在罕遇地震下处于延性阶段，结构抗震性能满足规范要求。关键词：超限高层；大跨度转换；动力弹塑性一、工程概况华亚金融中心项目位于佛山市南海桂城，地处的千灯湖商圈。木项目塔楼高度为147.7m，共34层，首层层高为16m,二层层高4.1m,其余各层层高4.4m；二层转换层转换梁跨度27m;地下室共4层，基坑深度21m。设计地震烈度7度，地

2、震分组为第一组，地震加速度值0.10g,特征周期为0.35s,场地土类型II类；属抗震一般地段，抗震设防类别丙类。二、结构超限情况及应对措施1、转换层平面图、标准层平面如图：2层转换层平面标准层平面根据《广东省高层建筑混凝土结构技术规程》及《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》。1、木工程存在以下超限和不规则情况：?高度超限：楼高147.7m,为B级高度框架核心筒结构。?竖向不规则性：2层27m大跨度转换，属一类竖向构件不连续不规则扭转③扭转不规则：木工程扭转位移比丫向1.32（6层，对应位移角1/2118）,I类不规则。从以上可知，本工程存在高度超限，扭转不规则和竖向构件不连续

3、不规则，需进行超限性能设计。2、性能0标：针对本工程超限项0，采取了结构抗震性能化设计。考虑首层层高16m和2层27m跨度转换不利因素设定结构抗震性能B标为C级，抗震设计性能S标按《广东省高规》式（3.11.3-1）的要求：中震:SGEk+η（SEhk*+0.4SEvk*）≤ξRk关键构件:η=l.l；ξ=0.74（压、剪）ξ=0.87（弯、拉）普通竖向构件:η=1.0；ξ=0.74（压、剪）ξ=0.87（弯、拉）耗能构件:η=0.8；ξ=0.74（压、剪）ξ=0.87（弯、拉）大震：VGEk+ηVEk*

4、*≤ζfckbhO关键构件:η=l.l；ζ=0.15普通竖向构件:η=1.0；ζ=0.15三、结构计算与分析1、本工程的整体计算主软件SATWE（2010版），对比计算软件ETABS;PKPM模块弹塑性静力PUSH,弹塑性时程分析采用MIDAS软件。1、小震SATWE计算结果显示，基底总剪力X向12354KN、Y向12354KN；第一扭转周期（T1=3.8S）与第一平动周期的比0.76;最大水平位移和层间位移比值1.32（属I类扭转不规则）;最大层间位移角X向1/1035（22层）、Y向1/1190（22层）；层间受剪承载力比最小值出现在首

5、层比2层，X向为77%、丫向为88%（首层墙水平筋超配系数按3）;最小侧向刚度比出现在首层比2层,X向为1.58、丫向为1.87（通过高度修正计算），最小剪重比X向1.54%、丫向1.61%（大于内插后最小值1.52%）,刚重比X向2.75、丫向3.12。同时用ETABS软件进行对比，计算结果误差在5%范围内。计算结果满足规范要求，结构布置较合理。本工程小震安评报告加速度大于规范值，计算取安评报告的地震参数，中震、大震时按规范要求取值。2、根据高规要求，本工程进行了小震作用下的弹性时程分析。7条地震波（2条人工波5条天然波），七条时程曲线在对应于结构主要振型的周期点上系数曲线相差不大于20%

6、,每条曲线计算所得结构底部剪力的不少于反应谱法计算结果65%,平均值不小于80%。吋程分析计算得出的层间位移角曲线无较人突变，竖向构件刚度变化较为均匀。七条吋程曲线可作为设计依据。3、本工程除了按《广东省高规》性能S标为C级中大震计算，还对转换框架中震正截面不屈服、抗剪弹性和大震正截面、抗剪不屈服验算。中震下首层核心简边墙配筋、转换框架和外框架柱配筋奋所增大，配筋按小震和中震包络设计，允许极少部分框架梁抗弯屈服；大震下转换框架按正截面抗剪不屈服配筋。四.静力弹塑性分析本工程双向采用PKPM模块push进行分析，分析中采用位移控制，计算得出的两方向需求能力谱曲线、顶点处的位移和层间位移角曲线，

7、结果如下表：顶点位移（mm）最大层间位移角弹塑性层间位移角限值[1/125]X向：438.7Y向：424.8X向：1/182丫向：1/213满足通过观察塑性铰情况可见：在推覆中，塑性铰首先在底部加强区的连梁及墙肢出现，然后沿竖向陆续出现；直到性能点位置，剪力墙未出现剪力铰，表明剪力墙具有较大抗剪承载力，在罕遇地震作用下不发生剪切破坏；框支框架未出现塑性铰，表明框支框架具有较大承载力，在罕遇地震作用下不屈服。五