超限高层建筑结构设计实例.pdf

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1、案例分析超限高层建筑结构设计实例何建荣（广东新豪斯建筑设计有限公司，广东广州510699）摘要：本文主要通过对广州某超限高层建筑的基础选型、结构布置、结构计算分析、构造措施等来论述。关键词：超限高层建筑；结构；抗震计算分析中图分类号：TU973.31文献标识码：A文章编号：1674—3024（2017）06—0079—021工程概况汇总如下：本项目位于广州大道西侧，寺右南二街与寺右南二巷交汇处东北角，总建筑面积约6.55万㎡，其中地上46层，地下4层，地面以上高度为175.1m。塔楼采用首层转换的部

2、分框支-剪力墙结构体系；建筑物抗震设防烈度7度（0.10g），Ⅱ类场地，抗震设防类别为丙类，抗震性能目标为C级。本工程的设计基准期为50年，结构的设计使用年限为50年。本工程建筑结构安全等级为二级，地基基础的设计等级为甲级。根据上述计算结果，结合《高层建筑混凝土结构技术规程》2结构的超限类型和程度（JGJ3－2010）的要求及结构抗震概念设计理论，根据模型的计算分析可以得出如下结论：（1）第一扭转周期与第一平动周根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》期比小于0.85，满足《高规》3.4.5

3、条要求。（2）X方向剪重比（2015年版）、《广东省超限层筑工程抗震专项审查实施细则》有13层，Y方向剪重比有1层不满足《高规》第4.3.12条要求，（2016年版），工程的超限情况如下：结构类型符合现行规范的需要进行剪力调整。（3）有效质量系数大于90％，所取振型适用范围，高度超过“广东省超限审查细则表一”规定限值，数足够。（4）在风荷载和地震作用下，所有楼层层间位移角均属于超B级高度；存在“广东省超限审查细则表二”所列不规小于规定限值1/533。（5）在偶然偏心地震荷载作用下，按规则项的“扭转不

4、规则、楼板不连续、竖向构件不连续”等2.5定水平力算得的最大扭转位移小于1.30，不属于扭转不规则结项不规则，不规则项小于3项，不超限；存在“广东省超限审构。（6）结构侧向刚度比满足《高规》3.5.2-1条：框架结构，查细则表四”所列不规则项0项。综上所述：该项目属于超B楼层与相邻上层侧向刚度比值均大于90%；对结构底部嵌固层，级高度的超限高层建筑。该比值不小于150%。（7）楼层层间抗侧力结构的受剪承载力，3结构布置所有楼层均大于其上一层受剪承载力的75％，满足《高规》第根据建筑物的总高度、抗震设

5、防烈度、建筑的用途等情况，3.5.3条楼层承载力均匀性要求。（8）结构刚重比D/（G/h）大部分结构竖向构件不能上下贯通，本工程采用部分框支剪力墙于1.4，小于2.7，能够通过《高规》第5.4.4条的整体稳定验算，体系，在二层楼面进行转换，由此保证上部剪力墙能符合住宅但需考虑重力二阶效应的影响。（9）整体结构的舒适度验算满户型布置，同时兼顾下部裙楼、地下室的商业及停车场功能设足《高规》3.7.6关于结构顶点最大加速度限值的要求。（10）墙、置。转换层布置图如下图1所示：柱的轴压比均符合《高规》第6.

6、4.2条的要求。由于YJK、MIDAS软件的墙体的竖向剖分、弹性板单元剖分及其参与计算等方面不同，使得它们计算的楼层刚度有一定的差别，此外，两个软件关于倾覆弯矩的计算方法的不一致，也会使得倾覆弯矩的计算结果有较大差异，总体而言，计算结果基本接近，计算模型比较符合结构的实际工作状况。5计算措施本项目分别采用多个空间结构分析程序YJK、MIDASBUILDING等进行计算对比，验算时考虑扭转耦联、偶然偏心和双向地震的影响；按规范要求，选用2组天然地震波图1转换层结构布置平面图和1组场地人工波，对结构作弹

7、性时程分析，并将结果与反应本项目设有四层地下室，根据建筑功能使用、防水要求，谱分析结果相比较。对关键构件框支框架和底部加强区剪力墙地下室不设缝；在塔楼区域南北两侧各设置一条沉降后浇带，进行中震及大震验算，了解其抗震性能，并采取相应加强措并在塔楼范围外，东西侧各增设一条后浇带，同时拟采取相应施。采用MIDASGEN软件对结构进行温度内力分析，楼板应的构造措施和施工措施，以减少由于混凝土后期收缩及温度效力分析；并采用XTRACT软件进行构件截面承载力验算。采应引起的混凝土构件可见裂缝的产生。用ABAQU

8、S软件对关键节点进行了有限元分析。针对超限情况，4结构计算分析对结构进行罕遇地震下的弹塑性分析，以确定结构能否满足第由于本工程为超限高层建筑，根据《高层建筑混凝土结构二阶段抗震设防水准要求，并对薄弱构件制定相应的加强措施。技术规程》第5.1.12条规定，将采用两个不同力学模型的空间6构造措施分析程序进行计算分析，选用北京盈建科软件有限责任公司编本工程属于超B级高度的高层建筑，框支柱和剪力墙是主制的YJK软件（1.8版）和北京迈达斯有限公司编制的建筑结（下转第100页）