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珠海玖云著1#楼超限高层结构设计分析

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：毛英俊

[导读] 摘要：珠海玖云著1#楼高度为147.450m，地面以上34层，地下2层，其中11层、22层避难层。

        广东现代建筑设计与顾问有限公司广东省深圳市 518000
        摘要：珠海玖云著1#楼高度为147.450m，地面以上34层，地下2层，其中11层、22层避难层。首层采用带梁式转换层的框支-剪力墙结构体系，属于超B级高度建筑。本文主要论述1#楼小震、中震、大震结构设计分析。
        关键词：超限高层；框支-剪力墙结构；结构设计
        1、工程基本情况
        1.1工程概况
        本项目拟建场地位于珠海市香洲区九洲大道西侧，规划总用地面积9127.94m2。本项目由1#、2#两栋办公楼及二层地下室组成。1#楼标准层层高均为4.5m及3.55m，11层、22层避难层层高为4.8m及4.6m，首层架空层层高7.0m。抗震设防烈度为7度，抗震设防类别为丙类，设计基本地震加速度为0.10g，场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.40s，建筑安全等级为二级，设计使用年限为50年。基本风压为0.80kN/m2，地面粗糙度为C类，体型系数为1.4。地下一层与首层侧向刚度比均大于2，地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。塔楼采用预制桩基础，桩径500mm，单桩承载力特征值2200kN；其中承台厚度2500mm；防水板板厚500mm。桩端持力层为强风化层花岗岩，桩端入强风化层花岗岩持力层不小于1倍桩径。
        1.2结构超限类别和抗震等级

        2、小震作用分析小结
        2.1小震对比分析
        （1）周期和振型
        YJK：T1=3.55s，T2=3.47s，T3=2.89s；
        MIDAS：T1=3.62sT2=3.51s，T3=2.91s
        （2）模型质量
        YJK：65076.555t；MIDAS：65824.487t；MIDAS/YJK=1.012
        （3）基地剪力与倾覆力矩分析

（4）最大层间位移

（5）扭转位移比

        （6）楼层侧向刚度比
        YJK模型与MIDAS模型基本吻合，X、Y向的本层侧向刚度与相邻上次侧向刚度比均大于0.9，且一层侧向刚度与二层侧向刚度比大于1.5，满足规范要求。
        （7）楼层抗剪承载能力比
        X、Y向楼层抗剪承载力之比最小值分别为0.97、0.96，该比值均大于0.75，满足规范要求。
        （8）剪重比
        根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）5.2.5 条对剪重比要求，对结构的剪重比进行检查，YJK和MIDAS计算结果小部分楼层的X向剪重比不满足规范限值要求，按全楼调整后的地震剪力进行相关设计，X向调整系数为1.12，Y向调整系数为1.21。
        （9）轴压比
        墙肢最大组合轴压比为0.49，满足规范最大轴压比0.50的限值要求。
        （10）刚重比
        结构X向、Y向刚重比均大于2.7，能够通过结构整体稳定验算。
        2.2弹性时程分析
        按照现行规范要求，应对结构进行小震作用下的结构弹性时程分析，采用YJK进行结构计算。地震波的峰值加速度均按照规范小震的35cm/s2进行调整。共取七组时程曲线，根据规范计算结果取时程法平均值和振型分解反应谱法之间的较大值。
        3、中震作用分析小结
        3.1各构件在中震的作用下其抗震性能如下所述：
        （1）框支框架基本由小震控制，并且满足压弯承载力和受剪承载力中震弹性的要求。
        （2）落地剪力墙由小震控制，并且满足压弯承载力中震不屈服和受剪承载力中震弹性的要求。
        （3）除落地墙外，底部加强区剪力墙基本由小震控制，并且满足压弯承载力中震不屈服和受剪承载力中震弹性的要求。
        （4）框架梁和连梁大部分由小震控制，并且满足受剪承载力中震不屈服的要求，施工图设计时按中震抗剪不屈服和小震包络设计。
        （5）各层楼板满足中震作用下大部分楼板拉、压不屈服；抗剪弹性的性能要求。
        综上，结构在中震作用下能够满足“性能水准3”的性能目标。
        4、大震弹塑性分析小结
        根据大震下结构的动力弹塑性时程分析结果，可得出以下结论：
        （1）结构在大震作用下，最大层间位移角小于1/120，满足规范要求。
        （2）结构在大震作用下的最大基底剪力相当于小震基底剪力（CQC）结果的3~5倍左右。
        （3）连梁和框架梁会先后出现弯曲塑性铰，梁端塑性铰在各个楼层分布较为均匀，大部分框架梁能够满足小于CP（临界倒塌）的性能水准，对于某些不能满足CP性能水准的关键框架梁，应在施工图阶段适当加大配筋，实现性能水准的要求。
        （4）剪力墙的钢筋压应变水平，均小于0.5倍屈服应变（对应材料强度标准值）；剪力墙的钢筋拉应力水平，除了底部局部拉应变在0.1倍屈服应变水平外，其它大部分剪力墙的拉应力都很小。
        （5）剪力墙除局部短墙肢外，大部分墙肢的名义剪应力均小于0.15fck，施工图阶段将针对该局部短墙肢水平筋进行配筋加强。
        综上，结构在大震作用下能够满足性能水准4的性能目标要求。
        结束语：
        总之，超限高层建筑结构设计是耗时较长的复杂工作，工作人员应在熟练掌握超限高层建筑结构设计有关理论知识的基础上，尽可能地了解工程项目自身的结构特点和项目所在地的水文地质条件等，同时广泛收集整理并汲取相应工程项目的设计经验和教训，最大程度上保证超限高层建筑结构设计的合理性、科学性、可靠性和安全性，为工程项目建设作出一定的贡献。
        参考文献：
        [1]李光明，高玉春.某超限高层结构设计与分析研究[J].中国勘察设计，2020.
        [2]李来则.超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[J].建筑工程技术与设计，2020.
        [3]王功辉.某超限高层综合楼的结构抗震设计与分析[J].江西建材，2019.