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1、浅析超限建筑结构设计的问题分析吕凌艳广州信达置业投资有限公司广东，广州510000摘要：随着建筑物的高度不断增高，使用功能的不断复杂化要求的不断标新立异，超高建筑的布置、形态和性能日趋复杂，文章结合实例，对超限高层建筑结构设计的问题进行探讨。关键词：超限结构；高层；建筑；计算1.工程概况某超高层住宅，建筑总面积228118m2,其中，地上总建筑面积163000m2,地上总架空建筑面积4735m2,地下总建筑面积60383m2,该项目由9栋48层近150m的超高层住宅组合而成。该建筑层数为：地下二层（层高3.9m）
2、,地面以上40层，建筑总高度为121.2m。一层局部架空层高为6.0m,以上各标准层层高均为3.0m。本工程属于B级高度的超限高层建筑。2.设计依据2.1设计荷载木工程结构荷载取值均采用《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2001）（2006年版）。主要用房的活荷载标准值取值如下（单位：kN/m2）：①客厅、卧室：2.0;②阳台，露台.•2.5;上人屋面：2.0;不上人屋面：0.5;③消防楼梯：3.5。2.2风荷载木工程基木风压按照100年重现期取值，为0.95kN/m2,地面粗糙度为A类,考虑到此项目为群
3、集的高层建筑且间距较近易产生风力相互干扰的群体效应，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》3.2.7条，现加大风荷载取值，体型系数取值为1.5。2.3地震作用木工程抗震设防烈度为7度，设计基木地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组，场地类别为II类，场地特征周期为0.35s。水平地震影响系数最大值采用0.12(多遇地震)。用反映普法计算地震作用吋，采用《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008版)第5.1.5条规定的地震影响系数曲线，结构阻尼比取值0.05，设计同吋考虑偶然偏心及双向地震对主体结
4、构的影响作用。弹性吋程分析所取的地面运动最大加速度为：55.000(cm/s2)。本工程根据《建筑抗震设防分类标准》(GB50223—2008)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),抗震设防类别为标准设防类(简称丙类)，建筑结构安全等级为二级，抗震等级：地下室顶板以上的框架及剪力墙均为一级；地下负一层框架与剪力墙均为一级，地下负二层桐架与剪力墙为三级。结构计算吋，因地下负一层结构的侧向刚度大于地上一层侧向刚度2倍以上，能满足《建筑抗震设计规范》中6.1.14条的设计要求，故将地下室顶板按嵌固部位考虑
5、。1.结构体系布置及超限情况说明根据本工程的建筑功能、平面布局、建筑立面造型以及建筑高度的情况，并依据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2006]220号)及《高层建筑混凝土结构技术规程》OG」3-2002)的超限审査，该结构需要主要解决以下几个问题：①建筑总高度为121.2m,属于《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中规定的B级高度的高层建筑，抗侧力体系必须具有较高的刚度用以抵抗水平风荷载及其地震作用；②平面布置不规则，夹层楼板开洞率约为50%,超过规范要求的30%的限值，局部
6、楼板不连续；③建筑立面变化较大，主体结构必须具奋较强的抗扭转能力;④对竖向构件的界面尺汴要进行限制，以提高建筑面积使用率。结合以上需要解决的问题及建筑平面功能的特点，并结合审查专家组的意见，结构布置吋，采用剪力墙结构体系。剪力墙厚度1〜7层为400mm,8〜17层为350mm，18〜29层为300mm,以上均为250mm。XL增加平面四边转角墙肢厚度，即29层〜主屋面墙肢厚度均为300mm,增强了结构抗扭转性能。剪力墙混凝土等级底部加强区为C50,以上依次取C45〜C35。楼、屋盖采用现浇混凝土梁、板体系，梁、板
7、混凝土标号自下而上依次取C35〜C30.由于存在夹层楼板开洞，现将夹层的楼板厚度均加厚至120mm，同时提高该处梁、板配筋率，将夹层楼板板配筋双层双向拉通处理，并适当增设局部楼板以增强开洞薄弱处的连接。竖向构件采用高标号混凝土，大大减小截面尺寸，提高建筑面积的使用率。结构整体计算吋，除将夹层作为结构层进行设计外，并冋吋复核两层合并为一层的层高的模型进行分析计算，取最不利的组合进行设计。1.结构汁算结果的分析比较4.1结构计算模型及程序鉴于本工程结构设计的复杂程度，进行结构整体分析吋采用两种不同的软件：（1）建筑结
8、构三维分析软件ETABSV9.2.0（中文版），计算中各构件的计算单元分别为：a.线单元：梁、柱；b.膜单元：水平楼板；c.壳单元：剪力墙。（2）基于广义协调墙元模型的高层建筑结构空间有限元分析软件PKPM（2008版）-PMSAP，各构件计算单元分别为：a.杆元：梁、柱；b.膜单元：水平楼板；c.墙元：剪力墙。4.2反应谱法计算的主要结果分析（1）计算得到的前6阶段模态
