某核心筒偏置超限高層辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、規(guī)劃與設(shè)計(jì)建材與裝飾2015年1月某核心筒偏置超限高層辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)黃燦明（廣東天元建筑設(shè)計(jì)有限公司廣東順德528300）摘要：本文針對(duì)廣東順德容桂某商業(yè)辦公樓超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，針對(duì)工程的特點(diǎn)，重點(diǎn)探討了結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、抗震設(shè)防目標(biāo)、抗震措施等，解決核心筒偏置的超限高層出現(xiàn)豎向構(gòu)件偏拉及有針對(duì)性的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施；對(duì)樓板進(jìn)行了應(yīng)力分析，對(duì)整體進(jìn)行靜力彈塑性分析。結(jié)果顯示工程各項(xiàng)計(jì)算指標(biāo)比較理想，所采取措施也比較合理，較好的解決了工程中遇到的困難。關(guān)鍵詞：超限高層；塔樓偏置；穿層柱；抗震性能設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TU973文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16

2、73-0038（2015）04-0006-031工程概況本工程位于廣東省佛山市順德區(qū)容桂某地塊，總建筑面積為6.21萬m2，由二層地下室（為車庫及設(shè)備房，地下二層為人防）、四層商業(yè)裙房（局部五層）和一棟辦公塔樓組成，裙房與塔樓首層以上設(shè)置抗震縫，地下室平面尺寸約143.52m伊45.15m，裙房平面尺寸為83.52m伊37.5m，裙房頂標(biāo)高23.100；辦公塔樓平面尺寸為51.7m伊24.8m，建筑高度為130.4m，32層，標(biāo)準(zhǔn)層層高為4m，其長寬比為2.08、高寬比為5.25。辦公塔樓采用鋼管混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年

3、，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為喻度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，基本地震加速度為0.1g，多遇地震影響系數(shù)為0.091、特征周期0.42s（按場地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告取此值），建圖1二層結(jié)構(gòu)平面布置圖（塔樓）筑場地類別為芋類，抗震設(shè)防類別為丙類。順德基本風(fēng)壓值w0=表1構(gòu)件抗震性能目標(biāo)0.6kN/m2，地面粗糙度類別為B類，塔樓范圍采用沖孔灌注樁基構(gòu)件類型構(gòu)件位置小震中震大震礎(chǔ)，樁端持力層為中風(fēng)化花崗片麻巖，入巖深度不小于0.5m，地剪力墻（底部加強(qiáng)抗彎不屈服；抗關(guān)鍵構(gòu)件彈性不屈服基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)。鋼管混凝土柱鋼管及疊合柱鋼管采用區(qū)）、穿層

4、柱剪彈性剪力墻（非底部加強(qiáng)抗彎不屈服；抗部分構(gòu)件抗彎可屈服；抗Q345B鋼材，剪力墻及部分框架柱采用混凝土柱混凝土強(qiáng)度等彈性普通豎向區(qū)）剪彈性剪不發(fā)生脆性破壞構(gòu)件抗彎不屈服；抗部分構(gòu)件抗彎可屈服；抗級(jí)為C60~C40。框架柱彈性剪彈性剪不發(fā)生脆性破壞2超限判斷及設(shè)計(jì)難點(diǎn)部分構(gòu)件抗彎屈部分構(gòu)件抗彎可屈服；抗剪力墻連梁彈性服；抗剪不屈服剪不發(fā)生脆性破壞耗能構(gòu)件2.1超限判斷及不規(guī)則類型框架梁彈性部分構(gòu)件抗彎屈部分構(gòu)件抗彎可屈服；抗服；抗剪不屈服剪不發(fā)生脆性破壞辦公塔樓高度（130.4m）超限，屬B級(jí)高度高層建筑，按粵建市函[2011]580號(hào)[1

5、]表一，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)躍120m為超限高4結(jié)構(gòu)計(jì)算分析層；存在的不規(guī)則有：二層樓面有較大的開洞屬于樓板不連續(xù)4.1結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析（見圖1），首層耀二層有兩根穿層柱，考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比分別采用SATWE和GSSAP，PMSAP軟件作輔助參考，計(jì)算Y向?yàn)?.37，屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。結(jié)果表明，在多遇地震作用下，除了Y向扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，各項(xiàng)指標(biāo)2.2設(shè)計(jì)難點(diǎn)均符合規(guī)范要求。由于SATWE與GSSAP計(jì)算方法有一定的差（1）塔樓的核心筒偏置（見圖1），故不屬于超高層常見的框別，但計(jì)算結(jié)果基本接近，說明SATWE與GSSAP的分析結(jié)果是架-核心筒體系

6、，結(jié)構(gòu)平面的不對(duì)稱性，使得D軸伊14耀17軸的核可靠的（如表2）。心筒剪力墻在水平力作用下出現(xiàn)較大的偏心拉力。4.2結(jié)構(gòu)的彈性時(shí)程分析（2）二層樓面有較大的開洞，平面呈“凹”字形。輸入地震波為兩組實(shí)際地震記錄（SATWE軟件選波），并再（3）首層耀二層有兩根穿層柱，柱的實(shí)際長度為9.9m。由《場地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》提供的地震波中選取一條場地合3結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)成人工波USER1輸入SATWE進(jìn)行彈性動(dòng)力時(shí)程分析。進(jìn)行彈性動(dòng)力分析時(shí)按喻度地震芋類場地，50年時(shí)限內(nèi)超越概率為本工程按抗震性能目標(biāo)C（各地震水準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的性能水準(zhǔn)為63.2%（小震），

7、阻尼比為0.05考慮，選取的地震波最大加速度峰1、3、4）要求設(shè)計(jì)，計(jì)算方法依據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（DBJ15-92-2013）[2]3.11.3條所列各水準(zhǔn)的驗(yàn)算公值按安評(píng)報(bào)告取為40gal（如表3）。由以表3可看出：式計(jì)算。設(shè)定結(jié)構(gòu)各關(guān)鍵部位構(gòu)件性能目標(biāo)如表1所示?！?·2015年1月建材與裝飾規(guī)劃與設(shè)計(jì)表2結(jié)構(gòu)整體分析的主要計(jì)算結(jié)構(gòu)鋼管及周邊配筋抵抗拉力。對(duì)于大偏心受拉構(gòu)件，其受拉縱筋集計(jì)算軟件SATWEPMSAPGSSAP中配置于剪力墻邊緣構(gòu)件中，并不計(jì)入豎向分布鋼筋的貢獻(xiàn)。第1、2平動(dòng)周期3.72843.769

8、3.925中震計(jì)算的簡要計(jì)算結(jié)果如表4，表4中震驗(yàn)算時(shí)層間位移第一扭轉(zhuǎn)周期3.24623.2233.356角控制：按1/325。第一扭轉(zhuǎn)周期/第一平動(dòng)周期0.871