某超限高层住宅结构设计

某超限高层住宅结构设计

摘要：本文针对广州某超限高层住宅结构设计进行研究，介绍了该工程超限情况及有针对性的构造加强措施。采用了satwe和midas两种软件进行结构整体分析，用pkpm进行静力弹塑性分析（pushover）及弹性时程分析。结果表明结构在罕遇地震下处于延性阶段，结构抗震性能满足规范要求。

关键词：超限高层；静力弹塑性分析；弹性时程分析；构造加强措施

abstract:in this paper,the research on some exceeding high-rise residential building,which locates in guangzhou,is discussed.the code exceeding status and the structural reinforcing measures are introduced.two types of software,satwe and midas,were used for the global analysis,and pkpm was used for pushover analysis and elastic time-history analysis.the results shows that the structure is in ductile stage under rare earthquake,the seismic performance of the structure can satisfy the code requirements.

key words: code exceeding high-rise building；pushover analysis；elastic time-history analysis；structural reinforcing measures

中图分类号；tu2文献标识码：a 文章编号：

工程概况

1.1基本情况

本项目位于广州市番禺区，用地面积为35525.81平方米，总建筑面积241959平方米，地上建筑面积180332平方米，地下建筑面积61627平方米。设有三层地下室，地面建筑群体由五栋超高层住宅、1栋会所及1栋幼儿园组成,建筑使用性质为住宅。

1.2工程概述

其中一栋超高层住宅地上为52层，主要高度159米（超b级高度高层建筑）。各层层高分别为：地下三层3.6m，地下二层3.6m，地下一层4.75m，首层6.8m，标准层均为3m。平面长宽为39.6x31.6，高宽比(窄向)为5.0。本文将针对这栋超高层住宅的计算展开讨论。

1.3结构选型

本工程根据标准层为高档住宅的特点，考虑采用剪力墙结构体系。剪力墙作双向布置，单体中部设置核心筒，所有剪力墙直接落地(标准层平面见图1)。

图1 标准层平面

3 设计参数

3.1工程场地安全性评价

根据有关报告得出结论如下：

工程场地覆盖层厚度19.30~43.60m，等效波速144.03~168.05 m/s，场地土类型中软土，场地类别为ⅲ类。

工程场地63%、10%和2%的地震烈度及基岩加速度峰值pga如表3.1.1所示。

表3.1.1

根据《中国地震峰值加速度参数区划图gb18306-2001》，地面峰值加速度的复核应由50年超越概率水平10%的基岩峰值加速度，应根据gb18306-2001《中国地震动参数区划图》中地震动峰值加速度（中硬场地）与基岩场地地震动峰值加速度的对应关系。得出本场地地震峰值加速度为96.54cm/s2，换算成0.0985g。

设计地震动参数及其与规范值的对比情况如下表3.1.2所示。

表3.1.2 安评报告与规范地震参数对比

场地稳定性评价：地震孔仅dz5存在砂层，根据《建筑物抗震设计规范（gb50011-2010）》计算，出现砂土液化，液化指数为0.68，液化程度为轻微。根据地震孔，本场地存在软弱层，厚度大约为17m，

应注意软土震陷的影响。本场地地势较平坦，属河流冲积地貌类型。在钻孔揭露范围内未见塌陷、土洞、地裂缝等不良地质作用。根据区域地质构造和本次地震孔钻探资料，场地未见断裂构造迹象，场地地震稳定性较好。

3.2超限分析主要的荷载作用

3.2.1地震作用

3.2.1.1本工程考虑地震作用的相关参数

根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（gb50068-2001）、《建筑抗震设防分类标准》（gb50223-2008）、《高层建筑混凝土结构技术规程》（jgj3-2010）以及工程场地地震安全性评价报告，本工程结构进行地震作用分析时，按规范采用的相关参数及各部位构件的抗震等级详见表3.2及图3.2。

表3.2 结构的相关参数

3.2.1.2 安评报告的地震反应谱曲线与抗震规范的相应比较

工程场地地震安全性评价报告提供的场地地面设计地震动参数与抗震规范的相应参数比较详见表3.1.2；相应的小震反应谱曲线对比详见下图。从图中能判断出安评报告的曲线能包络规范的反应谱曲线。为进一步的分析比较，使用pkpm软件，直接输入地震反

应谱，将按安评报告输入的地震反应谱曲线计算所得的地震作用剪力与按规范的地震反应谱曲线计算所得的数值列表比较见图3.2，结果表明，小震作用下，按规范反应谱计算的基底剪力大于安评报告的结果，因此小震作用按照规范反应谱的地震反应谱曲线进行计算。中震、大震的地震动参数根据《建筑抗震设计规范》

（gb50011-2010）的规定按规范提供的数值取用。

图3.2地震响应曲线曲线图-安评报告及规范参数比较

3.2.2 风荷载

在计算风荷作用下结构水平位移时，基本风压值wo=0.50kn/m2（n=50年），结构构件承载力计算时，按基本风压1.1倍采用，地面粗糙度b类，建筑体形系数μs=1.40。

4 结构抗震设计性能化目标

4.1抗震设防的基本目标

本工程按7度抗震设防、ⅲ类场地，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.1g。综合考虑抗震设防分类、设防烈度、场地类别、建造费用，本工程结构抗震性能目标定为c级。性能水准如下：

（1）在多遇地震作用下，所有结构构件按弹性设计，完好无损，达到性能水准1的要求。

（2）在设防烈度地震作用下，剪力墙正截面满足《高规》

3.11.3-2要求，抗弯不屈服；普通框架梁、连梁受剪承载力满足《高