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1、第7期广东土木与建筑No.72006年7月GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERINGJUL2006超限高层建筑结构抗震设计陈丽红1冷立群2(1、广东省建科建筑设计院广州510500;2、广州市民用建筑科研设计院广州510055)摘要:介绍广州某超限高层转换层的结构超限情况、抗震计算分析、主要抗震措施及有关结构概念设计等,同时对本工程设计中几个主要问题的处理也进行了较详细的探讨,供同类工程设计参考。关键词:超限高层;转换层;抗震计算分析;抗震构造措施为特一级,6层以下普通1前言框架为
2、一级。图1为该工程的结构计算模型。超限高层建筑工程是指超出国家现行规范、规程所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑3结构超限情况工程,体型特别不规则的高层建筑工程,以及有关政府管理机构文件中规定应进行抗震专项审查的根据GB50011-2001高层建筑工程。在超限高层建筑工程设计中,除应遵《建筑抗震设计规范》、守现有技术标准的要求外,还有以下特殊要求:①超JGJ3-2002《高层建筑混限程度控制和结构抗震概念设计;②结构抗震计算凝土结构技术规程》及分析要求;③结构抗震构造措施要求;④地基基础抗DBJT15-46-
3、2005《广东图1结构计算模型震设计要求;⑤必要时应包括结构抗震试验要求。省补充规定》,本工程平本文通过对广州某超限高层建筑结构的抗震计面和竖向规则性指标中有4项超出规范要求,即:算分析与设计,探索此类结构的抗震性能和设计方3.1扭转不规则:在考虑偶然偏心影响的地震作用法,为此类结构的设计和应用提供参考。下,复杂高层建筑楼层竖向构件的最大水平位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍,且不应大于该楼层2工程概况平均值的1.4倍。本工程的该项比值最大值为1.31(Y-5%偶然偏心地震力作用下的12、13层)>1.2,属广州
4、某商住楼工程为地上29层,地下3层,总于Ⅰ类扭转不规则。建筑面积约6万m2,其中地下3层为车库和设备用3.2凹凸不规则:本工程塔楼结构平面最大凸出尺房;1～3层为商场,4～5层为办公用房,6层为设备转寸为l=17.25m,Bmax=41.30m,两者之比为41.8%,超出换层与空中花园,7～29层为住宅,利用7层楼盖作规范35%的限值。为结构转换层,地面以上建筑总高度为95.4m。3.3楼板局部不连续:本工程塔楼部分楼层电梯间该工程主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙,柱局部楼板最小净宽3.0m,小于规范规定的“在扣除
5、截面为800×1200、900×1200,墙厚200~400mm,板凹入或开洞后,楼板在任一方向最小净宽不宜小于厚为裙楼110mm、住宅100mm、天面120mm、转换5m”的要求。层180mm,梁截面为200×400~250×600,转换层框3.4竖向抗侧力构件不连续。本工程塔楼剪力墙通支梁为400×1400~500×1600。本工程抗震设防烈度过转换梁向框支柱传递,属Ⅱ类竖向抗侧力构件不为7度,设计地震分组属第一组,建筑设防类别为连续。丙类,场地类别为Ⅱ类;抗震等级分别为:底部加强同时,根据JGJ3-2002
6、《高层建筑混凝土结构部位(1～8层)剪力墙为一级,8层以上为二级(无翼技术规程》第10.2.2条,底部大空间部分框支剪力缘或端柱的一字型短肢剪力墙为一级),框支框架墙高层建筑结构在地面以上的大空间层数,7度时252006年7月第7期陈丽红:超限高层结构抗震设计JUL2006No.7不超过5层。本工程第7层作为结构转换层,以下结构伸缩缝最大间距,考虑到建筑上大堂的使用和大空间层数为6层,超出规范规定的限值。屋面花园的防水等因素,本工程裙楼平面不设缝。采用美国CSI公司的建筑结构设计软件ETABS对4结构抗震计算与分
7、析考虑季节温差和混凝土自身收缩条件下的楼板应力进行分析,总当量温差取-50°,考虑混凝土刚度采用中国建研院编制的多层及高层建筑结构退化和混凝土徐变等因素,应力松驰系数取0.3。空间有限元分析与设计软件SATWE和特殊多、高4.2计算结果分析层建筑结构分析与设计软件PMSAP对结构整体内3种程序计算结果见表1～2,计算结果表明自力位移进行分析,并采用美国CSI公司开发的建筑振周期在合理范围内,结构扭转为主的第1自振周结构分析与设计软件ETABS,按全弹性模型对本工期与平动为主的第1自振周期之比小于0.85,满足程常
8、遇地震作用下的弹性楼板应力、季节温差和混规范要求;最大层间位移和顶点位移均小于1800,凝土自身收缩条件下的裙楼楼板应力进行分析。亦满足规范要求。4.1计算参数的确定根据JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规⑴根据JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术程》第3.3.4条规定,考虑到本工程为带转换层的多规程》第3.3.4条规定,质量与刚度分布不对称、不塔复杂高层建
