对某超限高层建筑抗震设防探析

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1、对某超限高层建筑抗震设防探析　　摘要：文章主要结合工程实例，针对某超限高层建筑结构设计要点进行了分析，主要从建筑结构选型、结构计算与结果、抗震设防等方面进行阐述，旨在加强高层结构设计水平及保证工程的质量与安全。关键词：超限高层抗震设防结构设计中图分类号：U452.2+8文献标识码：A文章编号：工程概况本工程总建筑面积为4.797万平方米，地下3层，地上39层，地上通过抗震缝分为两栋楼，房屋高度120.13米，。为了在建筑物首层及地下室获得较大空间，在首层（2层楼面）设置梁式转换结构。本工程建筑结构的设计使用年限为50年，安全等级为Ⅱ级，建筑物抗震类别丙类，建筑场

2、地类别Ⅱ类，抗震设防烈度Ⅶ度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，采用部分框支剪力墙结构体系，其中部分剪力墙在2层转换。地基基础设计等级甲级。混凝土结构的环境类别为一类及二a类，相应地，混凝土结构的裂缝控制等级为Ⅲ级（对一、二a类环境分别为wlim=0.3mm及0.2mm）。混凝土受弯构件的挠度限值按跨度由小到大依次为l/200、l/250。建筑物的耐火等级为Ⅰ级。7一．建筑结构选型和结构超限类型（1）主楼高度（±0.00以上）120.13m，地面以上结构层为39层，其中出屋面3层，高度为8.8m。（2）建筑形体的规则性为平面扭转不规则；平面

3、凹凸不规则；布置不均匀；结构层第2层为转换层，竖向构件布置不连续；其他不规则（局部穿层柱）。（3）本工程为现浇钢筋混凝土结构，楼盖整体性好。（4）结构类型：框架—剪力墙结构，属于复杂类型。（5）超限类型：本工程高度超限；扭转不规则、凹凸不规则、构件间断（带转换结构）；其他不规则（局部穿层柱）。（6）抗震等级：本工程地上剪力墙抗震等级为一级，地下则同首层一样；地上框支框架抗震等级为特一级，地下二、三层则是逐层降低一级。二．结构分析主要结果2.1分析软件与分析模型为了确保抗震性能目标的实现，本工程分别采用SATWE和MIDAS7GEN进行静力计算分析，并验证结构各部

4、位在常遇地震作用下的性能目标。用结构弹塑性分析程序Perform3D建立三维弹塑性分析模型，对该结构进行动力时程分析，得到该结构相当于设防标准的大震作用下的反应，依据性能设计的要求判断该结构的抗震性能水准，论证该结构是否满足“大震不倒”。本工程上部结构嵌固部位设在地下室顶板；计算模型周期折减系数取0.90，连梁刚度折减系数0.7，结构阻尼比取0.05；根据计算结果，本工程考虑重力二阶效应的影响。2.2主要结果计算主要计算结果比较该结构刚重比EJd/GH2大于1.4，能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算；该结构刚重比EJd/GH2小于2.7，应该考虑重力二阶效

5、应三．屈服判别法分析按本工程在设防烈度地震作用下的抗震性能目标的要求，对其进行中震屈服判别分析，以判别结构在中震作用下的抗震性能。框支墙柱、框支梁在设防烈度地震作用下的抗震性能为中震弹性，标准层剪力墙的抗震性能为中震不屈服，连梁、框架梁的抗震性能为中震少量屈服，判别结果如下：（1）框支墙柱、框支梁：个别构件需按中震弹性及小震计算结果进行包络设计,可满足中震弹性的抗震性能目标。（2）底部加强区剪力墙：个别构件需按中震弹性计算结果进行设计,可满足中震抗剪弹性的抗震性能指标。（3）标准层剪力墙:7个别剪力墙需按中震不屈服计算结果及小震计算结果进行包络设计，可满足中震不

6、屈服的抗震性能目标。（4）连梁、框架梁:中部楼层部分连梁、框架梁出现屈服，通过实配钢筋并考虑放大，可满足少数连梁、框架梁屈服的抗震性能指标。中震屈服结果表明结构在中震水平下，框支墙柱、框支梁满足中震弹性的抗震性能目标；标准层剪力墙不屈服；中部楼层少量连梁、框架梁出现屈服。可以满足“中震可修”的抗震设防目标和本工程的抗震性能目标要求。四．大震弹塑性分析采用PERFORM-3D软件对结构进行弹塑性时程分析得到以下结论：（1）对结构输入峰值加速度为220gal的ELCentro波和安评波，进行双向地震作用的计算，结构竖立不倒，反应历程中最大层间位移角小于1/120，满

7、足规范要求；（2）连梁和框架梁出现弯曲塑性铰，梁端塑性铰在各个楼层分布较为均匀，计算结果显示柱未出现屈服，框支墙柱、框支梁在大震下未出现塑性铰或钢筋不发生屈服；（3）层间位移角曲线不存在突变的情形；（4）综合以上，认为该结构能够满足“大震不倒”的设防目标和本工程罕遇地震作用下的抗震性能目标。五．结构超限的抗震加强措施7（一）超限情况（1）房屋高度120.13米，超过《高层建筑混凝土结构技术规程》4.2.2规定的钢筋混凝土部分框支剪力墙结构房屋最大适用高度A级最大高度100米、B级120米的限值；（2）本工程首层（二层楼面）设置梁式转换结构，属于竖向抗侧力构件不连

8、续的竖向不规则结构；（3