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偏心收进超高层结构抗震设计

  • 投稿金知
  • 更新时间2015-09-07
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魏伟1,王永华2

(1.淄博市建筑设计研究院山东淄博255037;2.上海砼森建筑规划设计有限公司山东分公司山东淄博255000)

【摘要】淄博高新区医药产业创新园为B级高度的超高层建筑,立面存在两次竖向收进。针对结构特点,对其进行了针对性加强措施,并采取方式对结构抗震性能进行多方位的计算分析。实现了建筑造型与结构布置的和谐统一。

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关键词 超高层;竖向偏心收进;加强措施;弹塑性结构分析

1. 概述

(1)淄博高新区医药产业创新园A座综合楼筹建于2014年,位于淄博高新区世纪路与鲁泰大道交叉口东北角。本案总建筑面积66981.48平方米。地下两层,地上35层,结构总高度142.1m,属于B级高度高层建筑,采用框架-核心筒结构。

(2)本工程在68.1m及107.1m以上两段内筒偏置,如图1所示。

(3)第一次收进位于16层顶,收进尺寸占相应楼层水平尺寸的24.2%,第二次收进位于30层顶,占相应楼层水平尺寸的31.9%。17层处收进后B1/B=75.8%>75%。30层处收进后B2/B1=68%<75%, 30层处收进属于竖向突变。

2. 结构设计分析

2.1结构概念设计。

(1)本工程底部1~16层南侧带一跨附属框架。17~30层平面布置合理,刚心与质心基本重合。30层顶位置存在收进,收进尺寸占相应楼层水平尺寸的31.9%。属于高层规范3.5.5条及10.6.5条规定的竖向不规则结构,根据规范要求,此收进处上下两层框架柱抗震等级提高至特一级,收进部位以下两层周边框架柱箍筋全高加密。

(2)为减小由此产生的结构偏心,在1~16层南端轴线处,布置少量X向剪力墙。经计算,增设X向剪力墙后,结构刚心与质心最大偏心率不超过10%。30~35层,对结构北侧剪力墙进行了削弱,墙体厚度减薄并减小其长度。

(3)两处收进位置,根据高层规范3.5.5条及10.6.5条要求,上下两层框架柱抗震等级提高一级,收进部位以下两层周边框架柱箍筋全高加密。

各层平面布置详见图2。

2.2结构计算分析。

2.2.1本工程使用中国建筑科学研究院PK.PMCAD工程部编制的结构分析程序《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE(2010版)》以及MIDAS BUILDING 2010进行多遇地震作用下以及风荷载作用下的结构分析;采用SATWE2010进行多遇地震作用下的结构的弹性时程分析。各计算参数的计算结果均符合规范要求,且比较接近。

(1)楼层层间位移角如图3所示:

(2)由图3可见,各楼层层间位移基本均匀,无明显突变,满足规范限值要求。

2.2.2静力弹塑性分析(push-over)。

(1)为与“中震可修”,“大震不倒”的抗震设防目标相对应,本工程采用push-over对建筑结构进行了第二阶段抗震设计,即设防烈度地震与罕遇地震作用下的结构弹塑性变形验算(见图4)。

(2)由图4可见,在大震作用下,各楼层层间位移基本均匀,无明显突变,且满足规范要求。

3. 结语

本工程为B级高度的超高层建筑,立面存在两次竖向收进。针对此特点,设计人员采用合理结构布置以减小结构偏心;并采用多遇地震下结构反应谱分析、静力弹塑性分析等方式,对结构进行地震作用下受力计算分析。对于结构关键部位,严格按照规范进行加强,取得了良好的效果,确保结构经济、安全

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参考文献

[1]李国胜 《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》 中国建筑工业出版社.

[2]徐建 《建筑结构设计常见及疑难问题解析》 中国建筑工业出版社.

[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010) 中国建筑工业出版社.

[4]《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)中国建筑工业出版社.

[5]《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010) 中国建筑工业出版社.

[6]王江龙 ,赵 冬 ,杨 燕《偏心裙房结构的扭转反应分析》四川建筑科学研究 2012.06.

[文章编号]1006-7619(2014)12-21-890