基于性能的某超限高层结构抗震设计.pdf

《基于性能的某超限高层结构抗震设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、CMYK设计与装饰基于性能的某超限高层结构抗震设计邓孝祥（广东博意建筑设计院）【摘要】本工程采用带少量框架柱的剪力墙结构体系，存在多项超限情况。本文主要介绍针对其具体超限情况而进行的相应计算分析和加强措施，从而保证其抗震性能。【关键词】超限高层建筑；斜柱；结构抗震性能设计1工程概况根据分析，本工程存在高度超出规范限值较多、平面凹凸不规则、扭转不规则、立面尺寸突变、抗侧刚度突本工程位于广州珠江新城花城大道南侧，海明路北变、周边框架柱为斜柱、少数穿层柱等不利情况。针对上侧，猎德涌以东的珠江新城L2地块，为一栋52层超高述超限情况，底部加强部位剪力墙抗震等级取为特一层住宅。屋顶建筑标高为183.9

2、m，幕墙顶标高为级，非底部加强部位剪力墙、框架柱抗震等级取为一级。197.1m，结构高宽比约8.2。本工程关键部位性能目标如下：剪力墙底部加强区小2结构体系及结构布置震、中震均为弹性，大震抗弯可屈服，抗剪不屈服；剪力墙连梁小震弹性，中震可屈服，大震屈服但仍具有抗剪塔楼结构的抗侧力构件主要由设置在中部电梯间、承载力。楼梯间以及分户墙处的剪力墙形成核心筒子塔楼，加上核心筒周围的剪力墙组成。结合建筑视觉效果通透和布4计算分析置灵活的要求，外伸部分尽量不设置剪力墙而设置框架4.1小震弹性分析柱，主要用于支承楼面竖向荷载。由于建筑外形如同一选用SATWE软件和ETABS软件分别进行小震弹性朵盛开的莲花

3、，外立面呈正玄函数曲线弧形，因此各层分析，周期基本相近，SATWE计算结构前三个基本周期平面均随立面而变化，典型楼层结构布置如图1。为Tx=4.6s（X向平动），Ty=4.5s（Y向平动），T3=3.7（扭转），扭转周期比=0.79。计算结果表明，结构周期及位移符合规范要求，剪重比适中，整体抗侧刚度合适，结构布置和构件截面取值合理，结构体系选择恰当。经计算分析表明，安评反应谱与规范反应谱变化规律基本一致，安评反应谱比规范反应谱大8%（0.086/0.08=8%）。因此，小震弹性计算位移时，采用规范反应谱进行计算分析，计算时将全楼地震力放大1.08倍。施工图承载力和构件配筋计算时，综合考虑安图

4、1典型楼层结构平面布置图评反应谱与规范反应谱的差异、时程分析结果包络值与计算分析显示，除顶部少数楼层外，各层框架柱承反应谱分析结果差异、剪重比限值，采用规范地震动参担的倾覆弯矩和楼层剪力均小于10%。因此本工程结构数进行计算，并全楼放大1.20倍进行小震弹性计算分体系属于带少量框架的框架-剪力墙结构体系，结构位析。移按剪力墙体系控制。4.2弹性时程分析3结构超限情况及抗震性能目标采用SATWE程序对结构进行了常遇地震下的弹性时程分析。按规范要求选取两组实际强震记录以及一组CMYK设计与装饰2人工模拟的场地波进行小震弹性时程分析。度均小于0.15(m//S)，满足规范要求。分析结果表明：每条地

5、震波弹性时程分析的塔楼楼7结构超限处理主要措施层剪力和楼层倾覆弯矩与安评反应谱结果基本接近，个别地震波楼层剪力在部分楼层大于安评反应谱分析结根据上述计算分析，针对上述超限情况及设计中的果。施工图设计时将根据包络值与反应谱的差距进行全关键技术问题，采取了如下主要措施：楼地震力放大。⑴框架柱轴压比按框架-剪力墙结构体系控制，且4.3剪力墙中震弹性计算按0.2Q0和1.5V0的小值进行内力调整；结构位移角按按照“中震可修”的原则，对主要抗侧力构件（中部剪力墙结构体系控制。核心筒剪力墙）的承载力进行中震作用下复核。计算结⑵核心筒及周边剪力墙抗震等级提高为特一级，中果显示由于中部核心筒承担大部分倾覆弯

6、矩，因此中震部剪力墙底部加强部位全截面设置约束边缘构件，加强作用下核心筒周边及附近的剪力墙肢呈拉弯受力状态，纵筋配筋率；个别剪力墙轴压比超过0.5的墙肢和受力构造配筋不能满足受力要求，需按中震计算结果加强相较大的墙肢，采取设置型钢以及增加约束边缘构件等措应位置剪力墙配筋。施提高其抗震性能；⑶斜柱变化为直柱的第四层楼板取250mm，每层每4.4楼板中震弹性计算结果方向的配筋率不小于0.50%；为保证楼板在中震甚至大震作用下的完整性，本工⑷普通楼层核心筒内以及周边一跨楼板厚度取为程采用ETABS软件进行全楼弹性楼板中震弹性计算分150mm，且每层每方向的配筋率不小于0.60%。析。计算结果表明：

7、中部核心筒内部和周边楼板应力较大，弹性中震作用下楼板应力为1.6～3.0MPa，个别应8结论力集中点应力高达4MPa。根据中震计算分析结果，核心本工程存在高度超出规范限值较多、平面凹凸不规筒内部和周边楼板作适当加强。则、扭转不规则、立面尺寸突变、抗侧刚度突变、周边框5大震动力弹塑性分析架柱为斜柱、少数穿层柱等不利情况，采用基于性能的抗震设计方法，设置合理的抗震性能目标。采用多种程按照相关规定，本工程需进行弹塑