深圳某超高层办公楼结构设计

《深圳某超高层办公楼结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、深圳某超高层办公楼结构设计　　摘要：本文介绍了深圳某超高层建筑结构设计的主要过程，重点介绍了该超高层的建筑抗震性能化设计，根据抗震性能目标，对结构进行了小震弹性计算分析、中震弹性及中震不屈服计算分析、大震动力弹塑性时程分析等，并对结构的薄弱部位和薄弱构件采用有针对性的加强措施，论证了结构所能达到预定的抗震性能目标。关键词：超高层结构；结构抗震性能目标；结构设计中图分类号：TU972+.9文献标识码：A文章编号：工程概况本工程是集办公、商业、住宅综合体于一体的大型综合性建筑群体。地上设6座高端写字楼及一座超高层住宅，相互之间设多层裙房相连。本工程的设计基

2、准期为50年，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ～Ⅲ类场地(安评报告取值)，特征周期0.42s(安评报告取值)，地面粗糙度为C类，风荷载作用下结构水平位移计算时基本风压为0.75kN/m2,承载力计算时取基本风压的1.1倍。采用钻（冲）孔灌注桩基础，选择微风化粗粒花岗岩为桩端持力层。1、结构布置71.1结构抗侧力体系。根据建筑物的总高度、抗震设防烈度、建筑的用途等情况，结构采用框架－核心筒结构体系。框架-核心筒体系分别由外框架与核心筒组成，共同构成多道设防的结构体系。1.2结构平面布置

3、。2层由于办公大堂的缘故有较大面积的楼板开洞和局部跨层柱现象（图1）。该楼建筑功能考虑到框架梁与核心筒相连处支座负筋较大且建筑功能对净高要求较大，本工程考虑采用梁端水平加腋的方法来提高梁的承载能力及满足建筑净高的要求。梁端水平加腋增加了节点核心区刚度/延性及耗能能力。水平加腋增大了梁与墙柱的交界面的面积，提高了梁的承载力，同时适当加大腋宽可以是塑性铰区由墙柱界面向与等截面梁相交的加腋处转移，有利于提高节点抗震性能。梁端水平加腋范围根据梁内力变化曲线确定。典型楼层结构平面布置图见图2。图1二层结构平面布置图图2典型楼层结构平面布置图1.3材料及构件截面尺

4、寸。混凝土强度等级：主要水平构件采用C30砼，主要竖向构件采用C40~C60砼。钢材：本工程型钢混凝土柱中型钢、加劲肋、柱脚底板采用Q345钢。2、超限情况及抗震性能设计2.1超限情况7本工程建筑物高175.1米，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》[1]JGJ3－2010第3.3.1条：框架－核心筒结构7度B级高度钢筋混凝土高层建筑适用的最大高度为180m；7度A级高度钢筋混凝土高层建筑适用的最大高度为130m，因此本工程属B级高度超限结构。整体参数分析得出扭转位移比在1.2～1.5之间，属于扭转不规则。综上，本工程存在1项不规则（扭转不规则），属B级

5、高度的超限高层建筑。2.2抗震性能目标设计[2]综合该楼的结构特点和超限内容，结构抗震性能目标选定为C级。3、计算分析3.1多遇地震弹性分析。采用SATWE和MIDASBUILDING两种三维空间结构分析程序按振型分解反应谱法进行抗震计算分析，整体计算结果见表1。表1整体计算分析主要计算结果通过计算数据分析，两种模型的位移和内力计算结果比较接近，整体参数等各项指标均满足规范要求。73.2多遇地震弹性时程计算分析。本工程总共输入地震波为七组。各时程曲线计算所得基底总剪力均大于振型分解反应谱求得的基底总剪力的65%,七条时程曲线计算所得基底总剪力的平均值均

6、大于振型分解反应谱求得基底总剪力的80%。根据弹性时程分析的各曲线显示，七条时程曲线计算所得各指标值均小于振型分解反应谱的相应值，因此规范反应谱的计算结果可以作为结构设计的依据。3.3设防地震作用下弹性及不屈服计算分析。中震简要计算结果见表2。鉴于篇幅有限，各构件的中震弹性及中震不屈服验算本文从略。中震计算分析可以看出，墙、柱在中震作用下未出现屈服，部分楼层的个别连梁、框架梁的配筋需求比多遇地震作用下的需求要高，仅小部分连梁和框架梁出现屈服情况。基底总剪力水平也说明结构在中震下具有足够的刚度和承载能力。表2中震计算简要结果3.4罕遇地震动力弹塑性时程分

7、析。在进行结构7度（0.1g）罕遇地震弹塑性分析时，采用符合规范要求的一条人工波和两条天然波，共三条地震记录，采用MIDASBUILDING的结构大师进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。73.4.1结构整体反应指标。从层间位移角曲线看出X、Y向最大层间位移角为1/190和1/161，均小于层间弹塑性位移角规范限值的要求；大震作用下的最大基底剪力与小震基底剪力的比值均在4～5之间。说明结构在大震后还保持足够的刚度，满足规范“大震不倒”的抗震设防基本要求。3.4.2结构构件的损伤状态性能分析作为抗侧力第二道防线的框架柱，绝大部分处于弹性状态，顶部出现少

8、量的弯曲开裂，底部裙房范围出现一部分弯曲开裂，数量总共为2.5%～2.8%，且不存在弯曲屈服和