高位转换下的高层结构抗震设计分析.pdf

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1、低温建筑技术2013年第lO期(总第184期)高位转换下的高层结构抗震设计分析李晓雷，高金锁(1．中天设计咨询有限责任公司，河北邯郸056002；2．中煤邯郸设计工程有限责任公司．河北邯郸056031)【摘要】结合工程实例，针对该高层结构在地上第6层顶板处进行高位转换的框支一剪力墙结构超限高层结构，通过对转换构件采取特殊处理，同时采取抗震分析，验证高位转换设计的可行性，为同类工程提供参考。【关键词】高层结构；超限结构；高位转换；抗震分析【中图分类号】TU973．31【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)1

2、0—0060—031工程概况下各1层楼板采用150mm厚板、设置双层双向钢筋、某新一代城市综合体集休闲，娱乐，购物，办公，并控制其各向最小配筋率大于0．25％。居住等功能于一体，其中2楼位于本项目的南侧，底3罕遇地震弹塑性时程分析部1～6层为本项目大型商业的一部分，首层层高弹塑性时程分析根据建筑场地类别和设计地震5．5m，2—6层层高均5．1m，第7层为避难层兼用做设分组选用一组人工模拟的加速度时程曲线和两组实备层，8—35层为高档住宅，地面以下为3层地下室。际强震记录地震波委托中国建筑科学研究院抗震所依据《抗规》确定，本工

3、程抗震设防烈度为7度，设计筛选，选三条时程波的加速度曲线与地震影响系数曲基本地震加速度值为0．10g，设计地震分组为第一组。线吻合程度较好，在主要周期点上的差值都在25％以多遇地震下，水平地震影响系数最大值=0．08，峰内，其平均加速度曲线与振型分解反应谱法所采用的值加速度一(g)=35cm／s。因业主对住宅及底部商地震影响系数曲线在统计意义上相符。塔楼、y向业均有较高的品质要求，经研讨决定在住宅部分设计弹塑性位移等分析结果如图1一图3所示。为不露柱、梁的剪力墙结构；同时为满足业主对建筑功能的要求，确定在第6层顶板处采用梁式

4、转换，将上部密集的剪力墙转换为便于下部商业及地下车库使用的较规则柱网，同时在尽可能减少对建筑功能影响的前提下，依据结构设计需要将一部分剪力墙落地，整体结构类型设计为框支一剪力墙体系。2高位转换超限及相应措施本塔楼的转换层设置在第6层顶板，对于7度区，依据《高规》第10．2．2条，为高位转换复杂高层。针图1塔楼x向弹塑性位移对此，本超限结构采取合理有效的抗震设计方案及措施：对于该多项复杂的高层，设置合理的性能目标；同x方向最大层间位移角=11190时采用两种不同力学模型的三维空间软件(SATWE35、和ETABS)进行整体计算

5、；采用EPDA进行罕遇地震下动力时程分析，检验结构在罕遇地震作用下的抗震①第一条波第一塔②第二条波第一塔性能。按照规范要求合理控制转换层上、下部楼层的③第三条波第一塔结构侧向刚度，减小转换层上、下层构件内力和变形的突变程度。按照性能目标要求对框支柱、转换梁进0l1，8001，3001／1501／1200行特别设计。X鉴于本工程转换层楼板的重要性，采用ETABS对转换层板进行应力分析以指导构件设计，并达到中震图2左塔X向弹塑性位移角弹性目标，以保证其复杂受力情况下的抗震及承载能力要求。对转换层板厚加强为250mm，同时设置双层

6、从分析结果表明，本结构在完成动力弹塑性分析双向钢筋，且控制其各向最小配筋率大于0．25％；鉴后，向最大顶点位移为547．5mm，Y向最大顶点位移于转换层上下一定区域搂层均复杂受力，对转换层上为801．1mm，在考虑重力二阶效应和大变形的情况李晓雷等：高位转换下的高层结构抗震设计分析61其中SATWE对整个塔楼直接进行中震弹性设计方法为：水平地震影响系数最大值0．23；阻尼比0．05，连梁刚度折减0．5；框架抗震等级四级；指定框支柱；以程序计算的构件截面验算、配筋计算结果作为分析判断依据之一。同时手工复核中震下框支柱抗剪承载力

7、方法为：读出SATWE的小震弹性计算条件下、框72110．714461．22169222{}923．0支柱在各工况下的内力标准值，以及基底总剪力值；X将其中“地震”产生的剪力标准值乘以2．85倍、并与图3左塔Ⅺ句楼层剪力0．3Q。(也按小震基底总剪力值的2．85倍)比较，取二者较大值作为地震剪力标准值；按1．2×S。+1．3×下，结构最终仍保持直立，满足“大震不倒”的设防要Srhx组和形成中震下的柱剪力设计值；承载力计算公求。结构最大层间位移角向为1／283，Y向为l／式按照CECE230：2008《高层建筑钢一混凝土混合结

8、185，均小于1／100的规范要求。结构向位移和位移构设计规程》第6．3．6式要求计算，且该式中钢筋混凝角曲线除在转换层附近有突变外，其余楼层均较光滑土部分的受剪承载力按(GB50010)之11．4．9式或无突变；说明转换层、以及高位收进的确导致了较大11．4．10式计算。材料强度取强度设