某高宽比超限高层结构设计.pdf

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1、案例分析某高宽比超限高层结构设计褚世友（中国建筑上海设计研究院有限公司,上海200063）摘要：随着房地产行业高速发展，为最大限度获取土地经济效益，提升建筑高度利用空间，“超薄建筑”越来越多，高宽比超限高层建筑大量涌现。结合工程实例，依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010）、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010）对高宽比超限高层用两种计算程序进行受力分析，采取多种加强措施以满足结构刚度、整体稳定、承载能力和经济可行性的合理控制。以期对类似结构设计提供一些借鉴与参考。关键词：高层建筑；高宽比超限；结构分析；构造措施中图分类号：TU

2、973文献标识码：A文章编号：1674―3024（2015）08―114―02前言计，其抗浮水位取周边道路路面标高以下1.00m。基底土层承载力及压缩模量见表1。随着房地产行业高速发展，为最大限度获取土地经济效益，提升建筑高度利用空间，“超薄建筑”越来越多，高宽比超限高层建筑大量涌现。按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010）第3.3.2条的条文解释，高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济性的宏观控制；在结构设计满足承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后，从结构安全角度讲，高宽比限值不是必须满足的。本文对一栋高宽比超

3、限高层住宅的结构设计进行分析，论证其可行性，并针对高宽比超限较多采取一些构造加强措施。1工程概况图1标准层平面布置图表1基底土层承载力及压缩模量本工程位于长沙市河西先导区内，湘江江畔。地下2层,承载力特征值压缩模量平均值岩石自燃抗压强度地上31层。地下二层与小区满堂地库连为一体,层高3.5m；地土层名称fak(KPa）Es(MPa）Fr(MPa）下一层为储藏室，层高3.5m；地上首层为架空层，层高4.2m；⑧圆砾28025/二至三十一层均为住宅，建筑层高3.05m；室内外高差0.3m；⑨强风化粉砂岩400/1.1建筑总高度为96m。建筑长度为36.8m，

4、建筑宽度为11.5m（不⑩强风化砾岩500/1.9计外挑尺寸）；建筑等效宽度11.2m,高宽比为8.6。结构体系采⑾中风化灰岩1200/29用剪力墙结构，上部结构以地下一层作为嵌固端。标准层平面布置见图1。3设计参数及结构选型2自然条件3.1设计参数结构设计使用年限50年；建筑物安全等级：二级；建筑抗2.1基本风压震设防类别：丙类；工程抗震设防烈度：6度；设计基本地震Wo=0.35KN/m²(重现期50年），高层住宅按风荷载比较敏加速度为0.05g；设计地震分组：第一组；场地类别：II类；场感的建筑取用，承载力计算时基本风压放大1.1倍。体形系数：地特征

5、周期:0.35s；基础设计等级：甲级。1.4；地面粗糙度类别：B类。3.2结构选型2.2基本雪压采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，剪力墙抗震等级均为三So=0.45KN/m²(重现期50年）级；上部结构以地下一层作为嵌固端。2.3工程地质及水文情况场地原始地貌属湘江流域Ⅱ级阶地地貌。场地内地层依次4结构计算分析为：①素填土、②耕土、③粉质粘土、④粉质粘土、⑤粉土、本项目高宽比为8.6，远大于规范限值6。为了验证本工程⑥粉质粘土、⑦粗砂、⑧圆砾、⑨强风化粉砂岩、⑩强风化砾承载力、整体稳定、抗倾覆、变形和舒适度等指标是否满足规岩、⑾中风化灰岩。场地类别为Ⅱ类，不

6、存在饱和砂土和饱和范要求。采用两种软件SATWE、PMSAP(均为2010版）进行粉土，属非地震液化场地。场地内地形地貌简单，岩土种类较空间整体计算分析。计算时考虑双向地震、偶然偏心及扭转藕多，地层分布较均匀，未发现不良地质作用，适宜作为拟建（构）联；计算振型数取21；结构阻尼比取0.05；周期折减系数取0.90；建筑物的场地。勘察期间测得上层滞水初见水位埋深为连梁刚度折减系数取0.7；梁扭矩折减系数取0.4；中梁及边梁0.60-6.20m，稳定水位埋深为0.40-4.50m。场地内地下水对混凝刚度放大系数按《混凝土结构设计规范》（GB50010-201

7、0）由土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性。本工程地下室应进行抗浮设程序自动取值。两种程序主要计算结果分别见表2、表3、表4。表2结构总重量、周期、刚重比、剪重比、有效质量系数周期刚重比X向地震Y向地震周期程序剪重比剪重比有效质量T1T2T3（T3/T1）X向Y向有效质量（%）(%）(%）（%）SATWE2.972.872.110.713.133.240.8699.50.9799.5PMSAP3.082.951.990.653.323.160.8498.00.9596.6114建筑建材装饰案例分析结构SATWEPMSAP总质量(t）26929.026640.6表

8、3整体抗倾覆验算结果抗倾覆力矩Mr倾覆力矩MovMr/Mov零应力区荷载作用SA