44-济南黄金时代广场A座超限高层结构设计-江洋

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1、第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文2016年济南黄金时代广场A座超限高层结构设计1江洋，常莹莹，周文静，王媛媛，刘扬，郭子阳，孙珂（北京市建筑设计研究院有限公司，北京100045）摘要：黄金时代广场西地块A座项目房屋高度206.6m，采用型钢混凝土框架—钢筋混凝土剪力墙混合结构，底部外框柱分叉，属于高度和结构规则性均超限的高层建筑。根据建筑造型和使用净高等要求进行结构选型，提出有针对性的结构抗震性能目标和抗震措施。结构整体弹性分析、弹塑性时程分析和节点有限元分析结果表明，结构满足规范和抗震性能目标要求。结构方案和设计方法可供同类项目参考。关键词：超高层建筑，抗震性能设计，混合结构

2、，分叉柱1工程概况黄金时代广场西地块A座项目位于山东省济南市历下区，经十路以北、解放东路延长线以南、体育西2路延长线以东，黄金时代广场的西南隅（地块内其余B~H座均已建成）。总建筑面积162460m，地上22114707m，地下47753m。建筑主要功能为办公、酒店。塔楼地上45层，地下4层，建筑高度199.6m（从建筑正负零计到45F展示厅结构板顶标高），建筑幕墙顶标高218m。顶部自37层向上逐层收进；底部自25层向下外框柱一分为二。建筑造型见图1。标准层面积2566.08m，平面近正方形，见图2。本项目场地地势北低南高，建筑标称地下一层，结构实为地上首层，结构地下室实为三层，埋

3、深16.8m；结构房屋高度206.6m（从地下一层室外地面标高-7.00m算至199.6m）；标准层建筑平面及尺寸，长宽比1.0，高宽比4.01；核心筒高宽比9.22。51.5m51.5m22.4m26.4m作者简介：江洋（1983—），男，博士，高级工程师第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文2016年图1建筑效果图图2标准层建筑平面尺寸本项目设计使用年限为50年，抗震设防类别为重点设防类。根据2016年6月1日实施的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），本项目所在区域抗震设防烈度为6度（0.05g）；根据山东省地方规定，本项目按7度（0.1g）设计，设计基本地震加

4、速度为0.1g，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第三组，场地特征周期为0.45s。[1]本项目为超高层建筑，周边环境相对复杂，风荷载按规范值和风洞试验值包络设计。基本风压（502年重现期）为0.45kN/m，地面粗糙度为B类。2结构体系2.1抗侧力结构塔楼地上采用型钢混凝土框架—钢筋混凝土核心筒混合结构，地下室采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构。塔楼抗侧力结构体系见图3，各结构部分或构件的材质和特点见表1。14.5m+=12.5m12.5m14.5m核心筒框架（钢筋混凝土）（型钢混凝土柱+钢梁）图3塔楼抗侧力结构体系图4标准层结构平面表1塔楼结构主要构件材质和特点构件材质特点沿高度减小墙厚

5、：1300~600（外墙）、600~400（内墙）；核心筒现浇钢筋混凝土剪力墙沿高度减小混凝土标号：C60~C40；底部分叉，顶部逐渐收进；外框柱型钢混凝土柱沿高度减小截面：900×1400~1000、800×1400~1000；沿高度减小混凝土标号：C60~C40；外圈框梁钢梁两端与框柱刚接；H型钢，梁高800~900mm；核心筒外楼面梁钢梁与墙铰接，与柱刚接；变截面开洞H型钢；核心筒外楼盖钢筋桁架楼板典型板厚110mm核心筒内楼盖现浇钢筋混凝土梁、板典型板厚140mm2.2楼盖结构核心筒外楼盖跨度较大，南北和东西向楼盖最大跨度分别达到了14.5m和12.5m，超过常规12m的跨第

6、二十四届全国高层建筑结构学术会议论文2016年[2]度限值，见图4。为实现大跨楼盖方案，同时确保建筑使用净高达到3m，采用变截面开洞钢梁+钢筋桁架楼板楼盖方案，见图5。楼面次梁考虑楼板按组合梁设计，采用非对称H型钢；框架梁按纯钢梁设计，采用对称H型钢，见表2。表2标准层核心筒与外框间钢梁截面钢框梁钢次梁梁跨度截面（对称H形）截面（非对称H形）14.5mH(800~690~540)×250×(12~16)×30H690~540×14×150×16×250×1012.5mH(800~690~540)×200×(12~16)×20H690~540×10×150×10×200×10图5标准层

7、核心筒与框柱间钢梁立面示意（框架梁）2.3分叉柱结构2.3.1分叉柱造型特点因建筑效果需要，外框柱在F5层顶一分为二，在下部楼层（B1层~F5层）形成分叉柱。图6为分叉柱部位的地上结构模型（以南北向为例）。底部分叉柱的造型特点如下：（1）分叉起始点为F5层顶，向下至B2层顶（即地下室顶板）。无楼板约束的最大长度，南北向为17.06m，东西向为30.4m；（2）双方向的分叉外柱形式不同，南北向为斜柱（倾斜角度6度），东西向竖直；（3）双方向的分叉内柱形式相同