厦门某超高层建筑结构抗震设计与性能

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1、设计与装饰广东建材2013年第7期厦门某超高层建筑结构抗震设计与性能沈晗(江苏时代建筑设计有限公司)摘要：本文结合厦门某工程实例，阐述了抗震超限设计过程方法与加强措施，该工程采用多模型、多程序对结构进行详细的弹性和弹塑性分析，并对结构的关键部位、薄弱部位采取了针对性的抗震加强措施，希望能给同类工程进行抗震超限设计时借鉴。关键词：抗震；工程；超限；SATWE软件1工程概况厦禾·裕景基地位于厦禾路与后滨路交叉口东北侧，总用地面积为55391．51mz，总建设用地面积为49963．17m2(图1总平面图)。地上1-46层、A1地块设地下2层，A2地块设地下1层；总建筑面积为174850

2、．05m2，总建筑高度为：148．65m。该项目是一个以图1总平面图由6占6占占舀南石a图2标准层平面图高层住宅为主，A2地块东侧沿厦禾路6#、7#楼底层为商业网点的一类高层住宅，西侧为闽南地方特色的一层内街式独立店面，东北侧为1层配套用房，A1地块东北侧为1层变配电室，其余由4幢多层、4幢高层住宅的高尚社区(图2标准层平面图)。经认定，本工程6#、7#楼属于B级高度的规则高层建筑。依据现行《建筑抗震设计规范》、《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《型钢混凝土组合结构技术规程》等规范进行超限情况的抗震措施。拟建场地土层自上而

3、下依次为：①人工填土、②淤泥质粘土、③粉质粘土、④残积砾质粘性土、⑤一1全风化花岗岩、⑤一2散体状强风化花岗岩、⑤一3碎块状强风化花岗岩、⑤一4中风化花岗岩。在地震烈度为Ⅶ度时，场地内不存在地震边坡稳定性问题和地震断层位错效应，不存在软土震陷和砂土液化效应。综上所述，拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0．159，设计地震分组为第二组，建筑物场地类别为II类，建筑场地设计特征周期值为0．40s。2抗震性能目标该工程属于B级高度的规则高层建筑，须通过细致的分析，采取相应的措施改善结构性能。据此确定结构的抗震性能目标。(1)主体结构满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的

4、设防目标。(2)提出底部加强区抗震墙中震抗弯不屈服，抗剪弹性的性能设计目标。3针对超限情况的抗震措施3．1增加重要构件及核心筒的延性本工程平面规则，为左右对称结构体型，为了增加整体结构的延性，加大整体刚度，两侧山墙从下至上均采用较厚的砼外墙，并通过调整平面各墙体厚度，使得结构的刚度中心和荷载中心、结构平面中心尽量重合。核心筒墙体中洞口的分布对墙体的抗震能力有极大的影响，设计中力求墙体中的洞口对称和规则，且有明确的连梁和墙肢。为了提高墙体的抗剪和抗震能力，在连梁中适当布置斜向钢筋。为减小建筑高度对建筑物抗震性能的影响，考虑提高底部加强区的高度，将底部加强区高度提高到五层，控制底部加

5、强区框架柱和剪力墙的轴压比比规范要求从严0．05。3．2减少扭转效应调整抗侧力构件布置使之均匀对称；减少质心与刚心之间的偏心，以减少结构的扭转效应。3．3控制刚度比由于首层层高为7．5m(结构高度)，相对第二层3．15m层高，相邻层侧向刚度差异较大，在满足建筑功能的前提下，加大首层核心筒外墙的截面尺寸，控制底层和二层的侧向刚度比满足规范要求。3．4加强薄弱部位的楼板刚度(1)底层层高较高，为抗震不利层，二层板厚加厚为150ram。(2)设计时加强该处梁、板合理刚度及配筋，控制二层楼板配筋率不小于0．3％。严格控制梁、楼板裂缝。加强框架梁与简体剪力墙的连接，加强筒体剪力墙与周边板的

6、连接。(3)通过加大地下室结构刚度，使地下一层结构的楼层侧向刚度大于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍，并通过相应的构造措施，确保地下室一层顶板作为上部结构的嵌固端。(4)加强大洞口周边梁的刚度和配筋，加强洞口周边板的厚度和配筋。3．5剪力墙暗柱采用劲性混凝土柱本工程属于超限高层，为了增加底部加强区的刚度、延性，改善结构的抗震性能，有效减小扭转效应的影响。对剪力墙构件按照中震弹性进行强度设计并采取针对性的抗震措施。墙体的抗震等级按照一级控制，轴压比控制不大于0．5。在剪力墙暗柱内设置双向工字型钢骨或单向工字型钢骨(如图3所示)，按照《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJl38—200

7、1)，含钢量大致控制在4％左右；并且按柱全长箍筋加密。劲性钢筋混凝土结构具有钢结构和混凝土结构的双重优点，与钢结构相比，可节省造价，增加构件、建筑物的刚度，施工简单；与混凝土结构相比，可减少截面和重量，增大了构件的延性，具有更高的强度，提高了建筑物的抗震性。该组合结构充分发挥了钢(受拉)和混凝土(受压)两种不同材料的特点，且耐火和耐腐蚀能力强。在普通钢筋混凝土结构中配置型钢，通过配合使用高强混凝土施工等技术措施，加强了型钢与钢筋混凝土结构构件的协同作用，提高钢筋混凝土结构的承载能