南寧青秀萬達(dá)廣場(chǎng)東地塊三期超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

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1、2017年6月建材與裝飾規(guī)劃與設(shè)計(jì)南寧青秀萬達(dá)廣場(chǎng)東地塊三期超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)劉高子董曉明王銳之（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院廣東省廣州市510010）摘要：某工程采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系，房屋高度185.6m，存在超B級(jí)高度、樓板不連續(xù)、承載力突變超限情況，屬超限復(fù)雜高層建筑。本文從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)及采取的抗震加強(qiáng)措施出發(fā)，介紹本工程的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)過程。關(guān)鍵詞：超B級(jí)高度；框架-核心筒結(jié)構(gòu)；超限設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TU973文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-0038（2017）26-0073-021工程概況南寧青秀萬達(dá)廣場(chǎng)東地塊三期超高層項(xiàng)目位于南寧市青秀區(qū)，地面以上分東3及東9兩個(gè)單體，

2、地上建筑面積10.86萬m2，如圖1。本文討論的東3棟地面以上47層，房屋高度為185.6m，高寬比H/B為4.9，平面長(zhǎng)寬比L/B為1.0；首二層為大堂及商業(yè)用途，3層為設(shè)備轉(zhuǎn)換層，4~47層為辦公樓（其中16層、32層為避難層兼設(shè)備層），標(biāo)準(zhǔn)層層高3.8m，避難層層高4.5m；地面以下1~3層。本工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度[1]，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，Ⅱ類場(chǎng)地，特征周期0.35s，抗震設(shè)防分類為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類[2]，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。多遇地震參數(shù)綜合安評(píng)報(bào)告與規(guī)范的最不利情況取值，設(shè)防地震及罕遇地震參數(shù)按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》取值。結(jié)構(gòu)5

3、0年圖2標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖重現(xiàn)期的基本風(fēng)壓取為0.35kN/m2，承載力設(shè)計(jì)時(shí)按基本風(fēng)壓的的要求設(shè)計(jì)。1.1倍采用，地面粗糙度類別為B類，因場(chǎng)地為坡地，體型系數(shù)1~根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）第5.1.1210層取1.62，11層~屋面為1.4。條規(guī)定，采用兩個(gè)不同力學(xué)模型的空間分析程序進(jìn)行計(jì)算分析，分別為SATWE（2010V1.3版）及YJK（1.5版），以SATWE計(jì)算模型為主，YJK計(jì)算模型進(jìn)行對(duì)比復(fù)核。根據(jù)高規(guī)第4.3.4條和第5.1.13條規(guī)定，采用SATWE程序中的彈性時(shí)程分析程序?qū)ㄖ镌诙嘤龅卣鹱饔孟逻M(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。3.1小震及風(fēng)荷載作用分析從

4、分析結(jié)果可知，兩個(gè)計(jì)算軟件計(jì)算結(jié)果吻合較好。結(jié)構(gòu)最大層間位移角、周期比等小震計(jì)算總體指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求。整體模型的主要分析結(jié)果見表1。由于二層大開洞，X向框架分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值略小于10%（9.14%），除按規(guī)范相關(guān)要求進(jìn)行剪力調(diào)整外，底部核心筒剪力墻外墻抗震構(gòu)造措施提高圖1建筑效果圖2結(jié)構(gòu)體系至一級(jí)。根據(jù)房屋高度、抗震設(shè)防烈度、建筑功能等情況，采用現(xiàn)澆鋼3.2結(jié)構(gòu)的彈性時(shí)程分析筋混凝土框架－核心筒結(jié)構(gòu)體系。核心筒尺寸為18.1m×18.1m，核在安評(píng)報(bào)告提供的地震波中選取五條天然波和兩條人工波心筒與標(biāo)準(zhǔn)層面積占比22.6%。核心筒剪力墻厚度為700~400，輸入SATWE和YJK

5、進(jìn)行彈性時(shí)程分析。框架柱尺寸為1400×1400~750×750，框架梁尺寸主要為400~分析結(jié)果表明，時(shí)程分析結(jié)果滿足平均底部剪力不小于振型500×750。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為墻柱C60~C45、梁板C35~C30。標(biāo)準(zhǔn)分解反應(yīng)譜法結(jié)果的80％、每條地震波底部剪力不小于反應(yīng)譜層結(jié)構(gòu)布置如圖2。法結(jié)果的65％的要求。因?qū)痈咦兓?，各條地震波樓層層間位移角在設(shè)備轉(zhuǎn)換層及避難層等位置出現(xiàn)突變，在設(shè)計(jì)中將對(duì)該部位3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及計(jì)算分析構(gòu)件適當(dāng)加強(qiáng)。在施工圖階段，結(jié)構(gòu)地震作用取時(shí)程法計(jì)算結(jié)果主要超限情況如下[3]：①結(jié)構(gòu)高度185.6m，屬B級(jí)高度的超的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。限高層

6、建筑；②二層樓板開洞面積大于30%，樓板不連續(xù)；③7層3.3中震作用分析受剪承載力與上層的比值X向?yàn)?.76、Y向?yàn)?.79，承載力突3.3.1中震主要計(jì)算結(jié)果變。針對(duì)以上超限情況和本工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，總體按性能目標(biāo)C·73·規(guī)劃與設(shè)計(jì)建材與裝飾2017年6月表1小震簡(jiǎn)要計(jì)算結(jié)果混凝土受拉開裂，但不存在貫通裂縫；普通剪力墻有個(gè)別墻體出計(jì)算軟件SATWEYJK現(xiàn)混凝土受拉開裂；底部穿層柱和錯(cuò)層柱未出現(xiàn)塑性絞；框架柱計(jì)算振型數(shù)9090未出現(xiàn)塑性鉸；個(gè)別框架梁端出現(xiàn)塑性鉸。5.5485（Y）5.6197（Y）第1、2平動(dòng)周期4抗震加強(qiáng)措施4.9177（X）5.0001（X）第一扭轉(zhuǎn)周期3.7023

7、3.7326本工程屬B級(jí)高度的超限高層建筑，剪力墻核心筒和框架第一扭轉(zhuǎn)/第一平動(dòng)0.670.66柱是主要的抗側(cè)力構(gòu)件，故設(shè)計(jì)時(shí)提高關(guān)鍵部位墻肢的延性，使地震下基底剪力X13303.4313197.20結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度和延性更好地匹配，達(dá)到有效地協(xié)同抗震。設(shè)計(jì)中（kN）Y12233.4812133.74采用的加強(qiáng)措施如下：結(jié)構(gòu)總質(zhì)量（×106kN）（不含地下室）1.1281.127（1）針對(duì)高度超限的加強(qiáng)措施地震作用下傾覆彎X