某核心筒偏置超限高层办公楼结构设计

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1、规划与设计建材与装饰2015年1月某核心筒偏置超限高层办公楼结构设计黄灿明（广东天元建筑设计有限公司广东顺德528300）摘要：本文针对广东顺德容桂某商业办公楼超限高层结构设计，针对工程的特点，重点探讨了结构选型、结构布置、抗震设防目标、抗震措施等，解决核心筒偏置的超限高层出现竖向构件偏拉及有针对性的结构加强措施；对楼板进行了应力分析，对整体进行静力弹塑性分析。结果显示工程各项计算指标比较理想，所采取措施也比较合理，较好的解决了工程中遇到的困难。关键词：超限高层；塔楼偏置；穿层柱；抗震性能设计中图分类号：TU973文献标识码：A文章编号：16

2、73-0038（2015）04-0006-031工程概况本工程位于广东省佛山市顺德区容桂某地块，总建筑面积为6.21万m2，由二层地下室（为车库及设备房，地下二层为人防）、四层商业裙房（局部五层）和一栋办公塔楼组成，裙房与塔楼首层以上设置抗震缝，地下室平面尺寸约143.52m伊45.15m，裙房平面尺寸为83.52m伊37.5m，裙房顶标高23.100；办公塔楼平面尺寸为51.7m伊24.8m，建筑高度为130.4m，32层，标准层层高为4m，其长宽比为2.08、高宽比为5.25。办公塔楼采用钢管混凝土框架-剪力墙结构体系，设计基准期为50年

3、，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为喻度，设计地震分组为第一组，基本地震加速度为0.1g，多遇地震影响系数为0.091、特征周期0.42s（按场地地震安全性评价报告取此值），建图1二层结构平面布置图（塔楼）筑场地类别为芋类，抗震设防类别为丙类。顺德基本风压值w0=表1构件抗震性能目标0.6kN/m2，地面粗糙度类别为B类，塔楼范围采用冲孔灌注桩基构件类型构件位置小震中震大震础，桩端持力层为中风化花岗片麻岩，入岩深度不小于0.5m，地剪力墙（底部加强抗弯不屈服；抗关键构件弹性不屈服基基础设计等级为甲级。钢管混凝土柱钢管及叠合柱钢管采用区）、穿层

4、柱剪弹性剪力墙（非底部加强抗弯不屈服；抗部分构件抗弯可屈服；抗Q345B钢材，剪力墙及部分框架柱采用混凝土柱混凝土强度等弹性普通竖向区）剪弹性剪不发生脆性破坏构件抗弯不屈服；抗部分构件抗弯可屈服；抗级为C60~C40。框架柱弹性剪弹性剪不发生脆性破坏2超限判断及设计难点部分构件抗弯屈部分构件抗弯可屈服；抗剪力墙连梁弹性服；抗剪不屈服剪不发生脆性破坏耗能构件2.1超限判断及不规则类型框架梁弹性部分构件抗弯屈部分构件抗弯可屈服；抗服；抗剪不屈服剪不发生脆性破坏办公塔楼高度（130.4m）超限，属B级高度高层建筑，按粤建市函[2011]580号[1

5、]表一，框架-剪力墙结构跃120m为超限高4结构计算分析层；存在的不规则有：二层楼面有较大的开洞属于楼板不连续4.1结构整体计算分析（见图1），首层耀二层有两根穿层柱，考虑偶然偏心的扭转位移比分别采用SATWE和GSSAP，PMSAP软件作辅助参考，计算Y向为1.37，属于扭转不规则。结果表明，在多遇地震作用下，除了Y向扭转不规则，各项指标2.2设计难点均符合规范要求。由于SATWE与GSSAP计算方法有一定的差（1）塔楼的核心筒偏置（见图1），故不属于超高层常见的框别，但计算结果基本接近，说明SATWE与GSSAP的分析结果是架-核心筒体系

6、，结构平面的不对称性，使得D轴伊14耀17轴的核可靠的（如表2）。心筒剪力墙在水平力作用下出现较大的偏心拉力。4.2结构的弹性时程分析（2）二层楼面有较大的开洞，平面呈“凹”字形。输入地震波为两组实际地震记录（SATWE软件选波），并再（3）首层耀二层有两根穿层柱，柱的实际长度为9.9m。由《场地地震安全性评价报告》提供的地震波中选取一条场地合3结构抗震性能目标成人工波USER1输入SATWE进行弹性动力时程分析。进行弹性动力分析时按喻度地震芋类场地，50年时限内超越概率为本工程按抗震性能目标C（各地震水准对应的性能水准为63.2%（小震），

7、阻尼比为0.05考虑，选取的地震波最大加速度峰1、3、4）要求设计，计算方法依据广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》（DBJ15-92-2013）[2]3.11.3条所列各水准的验算公值按安评报告取为40gal（如表3）。由以表3可看出：式计算。设定结构各关键部位构件性能目标如表1所示。·6·2015年1月建材与装饰规划与设计表2结构整体分析的主要计算结构钢管及周边配筋抵抗拉力。对于大偏心受拉构件，其受拉纵筋集计算软件SATWEPMSAPGSSAP中配置于剪力墙边缘构件中，并不计入竖向分布钢筋的贡献。第1、2平动周期3.72843.769

8、3.925中震计算的简要计算结果如表4，表4中震验算时层间位移第一扭转周期3.24623.2233.356角控制：按1/325。第一扭转周期/第一平动周期0.871