李青青

【摘要】隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，涌現(xiàn)出越來越多的超限高層。本文針對一棟超限高層住宅的結構設計，詳細介紹其結構超限抗震設計多遇地震計算分析結果。

【關鍵詞】超限;高層;抗震設計;多遇地震

1、工程概況

本項目位于某市高新區(qū)工業(yè)園，本工程由4棟住宅樓及2棟兩層商業(yè)樓組成，其中1、2、3號樓為31層，結構高度為92.75米;4號樓為30層，結構高度為90.750米，兩層地下室。涉及申報超限的為4號樓。

4#塔樓采用部分框支剪力墻結構體系。塔樓平面尺寸24.6m×23.6m，結構高度90.75m，室內外高差為0.3，結構高寬比為4.19（按等效寬度21.68m計算）。標準層層高2.95m，首層層高8.75m，地下一層和地下二層的層高為4.1和4.0m。由于建筑功能需要，結構南面二層存在局部轉換，上部剪力墻通過框支梁和框支柱將荷載傳遞至基礎。

2、荷載取值

2.1樓面荷載

根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范GB 50009-2012》，同時結合業(yè)主使用要求，

2.2風荷載

本工程地面粗糙度類別為C類，結構體型系數(shù)為1.4。50年一遇基本風壓為0.55kN/m2

2.3地震作用

本工程設計地震分組為第一組，抗震設防烈度為6度，抗震設防類別為丙類，場地類別為Ⅱ類。

3、結構體系及結構超限設計情況

3.1主要結構構件尺寸及材料

（見表1、表2）

3.2樓蓋體系

4#塔樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋體系，標準層樓板板厚100mm～150mm，轉換部位樓板樓180mm，屋面板厚120mm。圖 3.1.3 1陰影部位轉換部位板厚180mm厚。

3.3超限情況

4#樓結構存在扭轉不規(guī)則和、平面凹凸不規(guī)則、豎向構件不連續(xù)及個別構件錯層等一般不規(guī)則，屬A級高度超限高層建筑。

3.4抗震性能目標簡述

本工程選擇C級性能目標。在常遇地震下，結構構件滿足性能水準1;在設防烈度地震下，結構構件滿足性能水準3;在預估罕遇地震下，結構構件滿足性能水準4。

4、多遇地震分析過程

4.1 分析計算程序

采用了SATWE和MIDAS兩種軟件對比分析，確保分析結果的合理、可靠。

4.2 周期

（見表3）

4.3 樓層剪力和樓層傾覆彎矩

（見表4、表5）

4.4 最大層間位移角

（見表6）

4.5 扭轉位移比

（見表7）

4.6 彈性時程分析

根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）要求本工程采用時程分析方法進行多遇地震補充驗算。

選用五組天然波和兩組人工波進行彈性時程分析，根據(jù)時程分析的和CQC法的層剪力包絡值進行結構設計。

5、分析結論

綜上分析，在多遇地震及風荷載作用下：

（1）Satwe和MIDAS兩種軟件分析的各項指標比較接近，說明分析模型具有一定合理性。

（2）各樓層水平地震剪力系數(shù)最小值滿足規(guī)范限值要求。

（3）反應譜分析表明塔樓受力及變形均無明顯突變，結構具有合適的抗側剛度。

（4）扭轉周期與平動周期之比小于0.85，結構具有合適的抗扭剛度。

（5）X向層間位移角由風荷載控制，最大層間位移角為1/1455;Y向層間位移角由風荷載控制，最大層間位移角為1/1987，均滿足規(guī)范要求的1/800。

（6）結構剛重比、整體抗傾覆、頂點舒適度以及剪力墻墻肢軸壓比及穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求。

（7）時程波的選取與安評反應譜在統(tǒng)計意義上相符，分析結果滿足規(guī)范要求。

參考文獻：

[1]GB50009-2012.建筑結構荷載規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]JGJ3-2010高層建筑混凝土結構技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

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[4]GB50011-2010.建筑抗震設計規(guī)范（2016年修訂版）[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

[5]建質[2015]67號.超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點.