深圳市清华苑建筑与规划设计研究有限公司 广东深圳 518000
摘要：本项目 2栋塔楼为办公，地下 3 层，地上 32 层，3层裙房，建筑高度 148.40 米（造型高度 160.30 米），地下三层底板面结构相对标高-12.20m。大堂二层 12.00m 通高；4-32 层为办公用房。本栋塔楼结构采用框架核心筒结构体系，楼板采用普通现浇钢筋混凝土楼板。
关键词：结构整体指标对比复核；弹性时程分析
引言
本项目抗震设防基本信息：场地抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.10g，设计地震分组为第二组，场地特征周期 0.75s。本场地土的类型属软弱土，建筑场地类别为Ⅳ类。抗震性能目标：考虑到本工程存在高度超限（B级高度）以及扭转不规则和局部穿层柱三项一般不规则，结合结构的超限情况和经济性要求，本工程整体选择 C 级抗震性能目标。在设防烈度地震下，结构满足性能水准 3；在预估罕遇地震下，结构满足性能水准4。
1、计算参数及分析方法
上述结果表明，地下室以上楼层最大位移比（层位移比和层间位移比）满足《高规》3.4.5 条规范限值要求，部分楼层位移比虽然大于 1.2，但均小于 1.4，说明结构具有较好的抗扭刚度。
6、剪重比
进行统计的X、Y 方向地震荷载作用下楼层剪重比分布曲线见图
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（1）X 方向地震作用下剪重比 （2）Y 方向地震作用下剪重比
上述结果表明，在 MIDAS 模型中，X 向最小剪重比为 1.87%（限值为 1.49%）大于规范限值，Y 向最小剪重比为 2.12%（限值为 1.44%）大于规范限值；在 SATWE模型中，X 向最小剪重比为 1.87%（限值为 1.49%）大于规范限值，Y 向最小剪重比为 2.02%（限值为 1.44%）大于规范限值。故根据规范要求，不需对结构的楼层剪力进行调整。在多遇地震水平地震作用下，结构各层对应于地震作用标准值的楼层最小地震剪力系数均满足《高规》第 4.3.12 条的规定。
7、整体侧向刚度比
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（1）X 方向楼层侧向刚度比 （2）Y 方向楼层侧向刚度比
上述结果表明，两种计算模型在所有楼层均满足规范刚度比要求。
8、层抗剪承载力比
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X、Y 方向的楼层抗剪承载力比曲线
上述结果表明，两种计算模型在 X、Y 方向各楼层抗剪承载力之比均满足《高规》第3.5.3 条大于 0.75 的限值要求，故本塔楼不存在承载力突变的楼层抗剪承载力不规则。
9、框架部分承担楼层地震剪力分析
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第 9.1.11 条，对塔楼框架部分承担楼层地震剪力进行复核，如图 3.2.11-1 所示：图中计算模型中：Y方向 2层框架部分承担的楼层地震剪力最大值小于 10%V0,故计算模型对2层框架部分承担楼层剪力应按0.15V0进行调整，另外各层核心筒墙体的地震剪力标准值按 1.1V1（V1 为核心筒基底剪力）和 1.0V0 （V0 为基底总剪力）中的较小值进行调整，同时此部分墙体的抗震构造措施应按抗震等级提高一级，即特一级。X、Y方向框架部分承担的楼层地震剪力最大值小于 20%V0大于 10%V0 时，框架部分承担楼层剪力应按 0.2V0 和 1.5Vf,max 中的较小值进行调整。
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框架部分承担地震剪力曲线
10、弹性时程分析结果
根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）要求本工程采用时程分析方法进行多遇地震补充验算。
选用的地震波应满足下列条件：
（1) 采用时程分析时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应小于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。
（2）弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的 65%，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的 80%。
本工程选取了7度反应谱为设计目标谱的五组真实地震记录和二组人工地震记录来进行弹性时程分析，每组时程波包括2个方向的分量。 时程计算中，考虑双向地震波的影响，加速度的有效峰值为220cm/s2，双向同时输入，水平主向：水平次向=1.00：0.85。
多遇地震时程分析整体结果汇总
上述结果表明，每条时程曲线计算所得基底剪力均在振型分解反应谱计算结果的65%和135%之间；七组时程曲线计算所得基底剪力均在振型分解反应谱计算结果的80%和120%之间，满足《高规》第4.3.5条的规定。此外，除顶层外，各楼层剪力和层间位移角平均值均小于规范反应谱的相应值，说明结构地震作用效应取规范反应谱的计算结果是合理准确的。
分析结论：
综上分析，在多遇地震及风荷载作用下：
1、SATWE 和 MIDAS 两种软件分析的各项指标、反应谱与时程分析的结果均具有一致性和规律性，说明分析模型准确。
2、结构各层对应于地震作用标准值的楼层最小地震剪力系数均满足规范限值要求，结构具有足够的安全度。
3、按模型楼层计算得到的整体刚度比均满足规范要求。
4、扭转周期与平动周期之比小于 0.85，结构具有合适的抗扭刚度。
5、X向层间位移角由地震控制，Y 向层间位移角由风荷载控制，最大楼层位移角分别为 1/1031 和 1/695，均满足规范要求的 1/650。
6、X、Y 方向各楼层抗剪承载力之比均满足规范限值要求，故本塔楼不存在承载力突变的楼层抗剪承载力不规则。
7、框架部分地震剪力分担比根据《高规》第 9.1.11 条进行调整，计算模型Y方向 2层框架部分地震剪力分担比小于 10% V0，2层核心筒墙体地震剪力标准值需乘以放大系数 1.1，并将此部分墙体抗震构造措施提高一级，即设置为特一级。
8、结构刚重比、整体抗倾覆、顶点舒适度以及剪力墙墙肢轴压比均满足规范要求；X 向结构的刚重比小于 2.7，根据《高规》5.4.1 条的规定应考虑重力二阶效应的不利影响。
9、时程波的选取满足规范要求，计算结果满足要求，比较弹性时程分析与反应谱分析结果，并根据规范要求进行调整，指导构件设计。
结论
多遇地震及风荷载作用下，各项控制指标均满足性能水准 1 的抗震性能目标。
参考文献
[1]建筑工程抗震设防分类标准 (GB 50223-2008).
[2]混凝土结构设计规范 (GB 50010-2010) （2015年版）.
[3]建筑抗震设计规范 (GB 50011-2010) （2016年版）.
[4]高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ 3-2010).
[5]《正威科创中心工程岩土工程详细勘察报告书》.