太原湖滨广场综合项目结构超限设计探讨-论文.pdf

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1、第40卷第18期山西建筑Vo1．40No．18·36·2014年6月SHANXIARCHITECTUREJun．2014文章编号：1009—6825(2014)18—0036·02太原湖滨广场综合项目结构超限设计探讨怅辰(太原市建筑设计研究院，山西太原030002)摘要：以太原湖滨广场综合项目为例，对工程采用的钢管混凝土框架一核心筒结构双重抗侧力体系作了研究，介绍了结构选型、计算参数、结构整体设计指标等内容，并对结果进行了分析，对结构体系及构件进行了性能设计，其主要抗侧力构件满足中震弹性或不屈服目标。关键词：钢管混凝土框架一核芯筒

2、，双重抗侧力体系，性能设计中图分类号：TU318文献标识码：A1工程概况如图3所示。收缩比例为21．2％。室外地面至主要屋面(47层顶)的高度为185．60m，超过《高层建筑t昆凝土结构技术规程》中太原湖滨广场综合项目位于太原市迎泽公园东北角，东临青关于钢管混凝土一混凝土核芯筒限值150m，超限比例为23．7％；年路，北接迎泽大街，建筑场地总用地面积484121'I1。，总建筑面积大堂存在多处挑空，挑空面积占31．8％，楼板布置形成L形，造成19．14万m，地下室层数为3层，地面以上由1幢48层的写字楼平面刚度急剧变化。根据建设部

3、第111号，塔楼为超限高层。及酒店(以下简称塔楼)和4层裙房组成，其中塔楼的建筑面积约为7．8万m。各专业综合确定为丙类建筑。塔楼与裙房间设置抗震缝，由于本工程地下室在框柱外包裹150mm，缝宽按裙房顶部的计算位移和规范值综合确定为150mm⋯，工程上实际采用的缝宽为300mm。裙楼和塔楼结构梁板在1层以上完全独立，形成各自结构单元，塔楼的建筑总高度为208m，设计使用年限为5O年，塔楼建筑结构的安全等级为一级。建筑物剖面图见图1。图21层4层墙柱布置图图325层一47层墙柱布置图塔楼典型框架柱截面尺寸从下往上依次为l500×15

4、00～800×800，框架柱混凝土强度等级由低区向高区分别采用C60一C40，钢管混凝土柱的含钢率控制在4％一13％；核心简外围墙厚1000l／lm～600mm，核芯筒混凝土强度等级由低区向高区分别采用C60一CA0；楼盖选用钢梁一组合楼板体系，型钢梁与内简铰接，在其相交位置预设型钢或预埋件，方便内筒与型钢混凝土梁的连图1建筑物剖面图接。设置两个加强层，设置位置分别为24层和40层(利用设备层)，两个方向同时对称设置，形式为伸臂H型钢桁架。2计算分析2．3超限情况的应对措施2．1主要计算参数鉴于建筑物的高度已经超过现行规范的B级高

5、度，所以在满该塔楼的结构设计基本参数均按照现行国家规范和相关报足B级要求的同时需要采取其他措施。告进行取值。根据山西省地震灾害研究所提供的《太原湖滨广场1)采用型钢梁，型钢梁与钢管柱刚接，与混凝土核芯筒采用综合项目工程场地地震安全性评价报告》和《建筑抗震设计规范》铰接。提高结构的整体抗震能力。综合确定该场地类别为Ⅲ类，多遇地震作用下特征周期为0．45s，2)设置加强层。为了提高建筑物的抗侧力刚度，采取加强框太原地区的设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，基本计算柱间外环梁的刚度和在24层和4O层分别对称设置斜腹杆加强桁参数取值均按

6、照现行规范取值⋯，钢管混凝土结构阻尼比0．04，架，以控制结构的整体位移，加强层的斜杆按中震不屈服进行抗周期折减系数0．8H；中震不屈服或弹性计算时，地震影响系数按拉压设计，弦杆按中震不屈服抗弯、中震弹性抗剪设计。多遇地震的2．8倍取值为0．448，荷载分项系数取1．0，但保留各3)对于一层楼板开洞率过大及其相关问题。a．采用将本层自的组合系数，内力的调整系数与承载力抗震调整系数均取以及上下层楼板加厚，配筋加强的措施，板厚及配筋根据有限元1．0_5；罕遇地震作用下，结构阻尼取0．05，罕遇地震作用下场地的分析结果进行设计；b．由于

7、楼板取消，与核芯筒相连的框架梁的特征周期取0．50s，水平地震影响系数最大值采用0．9⋯。取消，造成长短柱共同存在，设计时长柱(两层通高)和短柱(层2．2结构体系及超限情况高)分别能够承担本层的全部框架剪力，框架柱及核芯筒剪力墙塔楼平面为矩形，采用钢管混凝土一混凝土核心筒结构双重均按“中震弹性”进行抗剪设计，按“中震不屈服”进行抗弯设计。抗侧力体系，25层以下框架柱外围尺寸为41．4m×37n"l，核心筒4)对于25层建筑物收进23．7％，造成结构竖向刚度突变，一平面尺寸为23．6m×19．81'13．，如图2所示。25层一47层

8、屋面框架方面对此部位加强内力计算分析，并对24层～26层的抗震墙按柱外围尺寸为32．6m×37m，核心筒平面尺寸为13．8m×19．8m，底部加强的要求采取构造措施，并且上述3层框架柱及核芯筒剪收稿日期：2014—04-18作者简介：张晨(1972