某超限高层结构分析与设计
广州某超限高层工程结构设计
状态没有 出现塑性铰 。计算结果见表2( 图3 、图4)。
表 2 性 能点 的 确定
大震性能点
4 8 1 4 0 k N,7 4 0m m
中震性能点
3 2 1 8 0k N,3 6 7m i l l
4 . 1 荷 载 和 地 震 作 用
曲线计 算所得 的地震作用 基底剪 力与按规 范的地震 反应谱 曲线计 算所得 的数值 比较结果表 明 ,小震 作用下 ,按规范 反应谱 计算 的基 底剪力 均大于按 安评报告 的结果 ,因此均 按照规范 的地震反应谱 曲线进行小震作用 的计算 。
4 . 2 风荷 载和小震 作用下的计算结果 本 工程 采 用 S A T WE、P MS A P 、MI DAS / G e n 及E T A BS
小震性能点
位移系数法
5 3 0 1 0k N,6 9 5 mm
4 7 61 0k N,7 3 4mm
F E M A. 4 4 0 5 2 3 0 0k N,6 6 3m m 3 3 5 6 0k N,3 2 4 mm
1 / 1 1 1 9 ( 4 0 ) 1 / 1 2 7 5 ( 3 9 )
1 / 1 2 5 0( 2 6 ) 1 / 1 4 2 9( 2 6 )
1 / 1 1 5 6 ( 3 1 ) 1 / 1 4 1 0 ( 3 5 )
以上考虑 小震组合 的弹性计算 分析结 果表 明 ,结构完 全 能达到小震 作用下 “ 结构处 于弹性状 态 ,各构 件完好 、
无损伤 ”的第一 阶段 的抗震性能 目标 。
4 . 3 中震 作 用 下 结 构 构 件 的 屈 服 判 别 分 析
某超限结构设计分析
某超限结构设计分析摘要:我国当前的经济水平持续提高,尤其近年来高层建筑的项目数量明显增多。
但多数高层的结构均超过规定范围,形成了不同类型的超限结构,主要在高度、结构体系等方面超出规定限额。
超限的建筑会普遍在一个或多个方向上出现抗震概念不合理的情况,因此针对超限高层的结构和体系的设计进行分析便具有更高的必要性。
在此背景下,本文依据具体的案例,针对超限结构的设计开展系统的分析。
案例工程为高于A级高度的建筑,且建筑内的部分楼板为不连续的高层超限结构类型,因此在设计时便需运用不同的专业化软件来对其结构进行科学分析,此外还需开展弹性和弹塑性时程的分析,并对建筑的抗震进行合理设计。
通过计算结果的分析可知,全部指标均能够满足标准要求,且能够达到抗震性能方面的标准,建筑的结构具有一定的稳定性,抗震性能良好。
关键词:高层超限结构;弹性时程分析;弹塑性时程分析;抗震性能化设计引言所谓的超限高层便是指超过标准要求限制的建筑类型,超限高层对高度和层数并未提出明确的标准。
只要高度在120m以上的框架剪力墙结构便可称为超限高层,此外还有高于100m的剪力墙、55m以上的网架结构、高于28m的网架无盖结构等。
不管建筑的高度达到多少,超限高层的结构施工需更高的安全和技术手段参与实施。
建筑本身的高度会直接对结构的内力位移等数据产生影响。
结构通常会具有承担水平和竖直方向载荷作用的职能。
而低层结构在受到水平方面的荷载作用力后,其结构内力和位移数值较小,通常可忽略。
高层建筑结构的荷载会在层数提高的情况下也随之增加。
在超高层的建筑中,虽然竖向的载荷在结构的设计方面会发挥较为关键的作用,但水平荷载其实起到了决定性的影响。
两种方向的荷载所占的比重便可导致结构的设计产生一定的差异。
而与多层建筑比较来讲,高层建筑的水平荷载量明显较高,结构的抗侧力稳定性也是在设计高层建筑时所需重点思考的问题。
在地震多发区,高层建筑会明显受到较高的地震影响,因此高层建筑的抗震结构设计也需更为严谨和科学。
某超限高层结构性能设计与分析
表 1 计 算 控 制 指 标
建筑周边场地为坡 地 , 地 面最低点 标高 平负二 层楼 面 , 自此 标 高处算 至结 构大屋面共 5 7层 。塔 楼结 构高度 2 0 8 . 8 m, 为 B级高度 。负二层至地上二层层高分别为 4 . 8 m、 5 . 7 m、 5 . 6
某超限高层结构性能设计与分析
胡 恩 , 施法科
( 1 . 中铁二 局集 团勘测 设计 院有 限责任 公 司 , 四川 成都 6 1 0 0 3 1 ; 2 . 成 都博 城建 筑师事 务所 有 限公 司 , 四川 成都 6 1 0 0 0 0 )
【 摘 要】 本工程为 B级高度的框 架 一 核 心 筒结构 , 介 绍 了工程的特 点和结构 体 系的选择 , 并针对 结
筑工程抗 震设 防分类标 准》 第6 . 0 . 1 1 条款 , 抗 震设 防类别 应 为重点设 防类 ( 即乙类 ) , 应按 高于本地 区抗震设 防烈度提 高
1 度 的要求加强其抗震措施 , 因此本工程 的框架及 核心筒 的 抗震 等级均为一级。
范为 0 . 4( 0 5 0年重现期 ) 和0 . 3 5 。通过安评报告和规范 的反
广州某高层住宅超限高层结构设计
广州某高层住宅超限高层结构设计随着城市人口的不断增长和土地资源的日益紧张,高层住宅成为解决居住问题的重要选择。
然而,当建筑高度超过一定限度时,结构设计就面临着诸多难题和挑战。
首先,让我们来看看该项目的基本情况。
这是一座位于广州市中心的高层住宅,总高度超过了规范规定的限值,属于超限高层结构。
建筑主体采用了框架剪力墙结构体系,以确保结构的稳定性和抗震性能。
在结构设计过程中,抗震设计是至关重要的一环。
广州地处地震多发区,因此必须充分考虑地震作用对建筑结构的影响。
通过对场地地震安全性的评估,确定了合理的地震动参数。
同时,采用了多种抗震分析方法,如反应谱分析、时程分析等,对结构在地震作用下的响应进行了详细的计算和评估。
为了提高结构的抗震性能,采取了一系列的措施。
剪力墙的布置经过了精心优化,不仅保证了结构的整体刚度,还有效地控制了结构的扭转效应。
框架柱和梁的截面尺寸和配筋也经过了严格的计算和设计,以满足承载能力和变形要求。
除了抗震设计,风荷载也是不可忽视的因素。
广州地区常年受到季风的影响,风荷载较大。
通过风洞试验和数值模拟,确定了建筑表面的风压力分布,并据此进行了结构的抗风设计。
在设计中,加强了建筑的外围结构,提高了其抗风能力,确保在大风天气下结构的安全和稳定。
在基础设计方面,由于建筑高度较高,上部结构传递给基础的荷载较大。
经过对地质条件的详细勘察和分析,选用了合适的基础形式,如桩基础或筏板基础,以保证基础能够承受上部结构的荷载,并有效地控制基础的沉降。
在材料的选择上,使用了高强度的钢材和高性能的混凝土,以提高结构的强度和耐久性。
同时,对钢材和混凝土的质量进行了严格的控制和检测,确保材料的性能符合设计要求。
在结构计算和分析中,采用了先进的计算机软件和技术。
这些软件能够准确地模拟结构在各种荷载作用下的力学行为,为设计提供可靠的依据。
然而,软件计算结果并不是唯一的依据,还需要结合工程经验和规范要求进行综合判断和分析。
某超限复杂高层办公楼结构设计
结构超限的类型:包括高度超限、体型超限、抗震超限等
判定标准:根据国家相关规范和标准,如《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等
超限高层办公楼的特点:结构复杂、荷载大、抗震要求高、施工难度大等
设计要点:加强结构整体性、提高抗震性能、优化结构布置、采用先进施工技术等
04
构件设计:根据结构布置、荷载等因素进行构件截面设计、材料选择等
结构分析:对设计好的结构体系进行计算分析,验证其安全性和可靠性
06
结构分析和优化
结构类型:框架-剪力墙结构
抗震设计:采用抗震设计规范,提高结构抗震性能
荷载分析:考虑重力、风、地震等荷载
结构分析软件:采用有限元分析软件进行结构分析和优化
汇报人:
某超限复杂高层办公楼结构设计
目录
01
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02
高层办公楼结构设计概述
03
超限复杂高层办公楼的特点
04
某超限复杂高层办公楼结构设计案例分析
05
超限复杂高层办公楼结构设计的关键技术
06
超限复杂高层办公楼结构设计的审查与评估
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高层办公楼结构设计概述
结构设计的重要性
保证建筑安全:合理的结构设计可以确保建筑物在使用过程中的安全,防止倒塌、断裂等事故发生。
安全性:保证建筑物在使用过程中的安全性,防止倒塌、破坏等事故发生。
01
02
经济性:在满足安全性的前提下,尽量降低工程造价,提高经济效益。
可行性:根据施工现场的条件和施工技术水平,选择合适的结构形式和施工方法。
03
04
美观性:在满足安全性和经济性的前提下,尽量使建筑物的外观美观,符合城市规划的要求。
某超限高层住宅结构设计
某超限高层住宅结构设计一、项目概况本项目位于城市中心繁华地段,总建筑面积约为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
建筑高度为_____米,属于超限高层住宅。
该建筑主要功能为住宅,同时配备有商业、物业管理等附属设施。
二、结构选型1、结构体系综合考虑建筑的使用功能、高度、抗震设防要求等因素,本项目采用了钢筋混凝土剪力墙结构体系。
剪力墙作为主要的抗侧力构件,能够提供较大的侧向刚度,有效地抵抗水平地震作用和风荷载。
2、基础形式根据地质勘察报告,采用桩筏基础。
桩型选择为钻孔灌注桩,以确保基础具有足够的承载能力和稳定性。
三、计算分析1、地震作用分析按照现行的抗震设计规范,采用反应谱法进行地震作用分析。
考虑了多遇地震和罕遇地震两种工况,计算结构在地震作用下的内力和变形。
2、风荷载作用分析根据当地的气象资料,确定基本风压值。
采用风洞试验和数值模拟相结合的方法,分析结构在风荷载作用下的响应。
3、结构整体性能分析通过计算分析,评估结构的自振周期、振型、位移比、剪重比等整体性能指标,确保结构满足规范要求。
四、超限情况及应对措施1、高度超限本项目建筑高度超过了规范规定的限值。
为解决这一问题,采取了以下措施:提高剪力墙的抗震等级,增加剪力墙的配筋。
加强底部加强区的设计,增大墙厚和配筋率。
2、扭转不规则由于建筑平面布置的不规则性,导致结构存在扭转不规则的情况。
采取的措施包括:调整剪力墙的布置,使结构的质心和刚心尽量重合,减小扭转效应。
对周边构件进行加强,提高其抗扭能力。
3、楼板不连续在建筑的某些部位,楼板存在大开洞或局部缺失的情况,造成楼板不连续。
针对这一问题,采取了以下处理方法:对开洞周边的楼板进行加厚,并提高配筋率。
采用弹性楼板假定进行计算分析,准确考虑楼板变形对结构内力的影响。
五、构造加强措施1、剪力墙边缘构件按照规范要求,严格控制剪力墙边缘构件的配筋,确保其具有足够的延性和承载能力。
2、连梁设计合理设计连梁的截面尺寸和配筋,使其在地震作用下能够有效地耗能,同时保证连梁的承载能力。
某超限高层结构的抗震性能分析与设计
均 不满 足 《 限 高 层 建 筑 工 程 抗 震 设 防 专 项 审 查 技 术 要 点 》 超 的
相 关 规 定 , 于 平 面 不 规 则超 限I 户 位 置 。工 程 场 地 大 部 分 地 段 基 岩 出 B ] 露 , 地 类 别 为I 计 特 征 周 期 为02 s抗 震 设 防 烈度 为6 , 场 设 . , 5 度
由于 建 筑 需 要 , 央 大厅 2 ̄ 层 ( ) 中 4 图3 局部 开洞 , 板 不 连 楼
1工 程 概 况
重庆 银 行 大 厦 工 程 位 于 重庆 江 北 城 片 区A 4 1 3 块 . 0 ./ 地 0 处
续 , 致Y向楼 板 基 本 断 开 , 开 洞面 积大 于楼 层 面 积 的 3% , 导 且 5
a d e a tc p a t a y i, n o d c s as e i la ay i f rt a o r T e ul h w t em an p r m ee s o e s u t r a e h n ls i . l si a l ss a d c n u t p ca n l s s o we k f o . her s t s o t i a a t r ft t c u e c n me tt e cn he l s ha t h h r
为建筑抗震有利地段。本工程地上3 层 , 3 地下4 , 层 房屋总高度
174 , 下 室 深 度 1. , 构形 式 为 框 架 一 核 心 筒 结 构 , 4. 地 m 94 结 m 其
中 基 顶 至2 层 塔 楼 范 围 内 的 框 架 柱 采 用 型 钢 混 凝 土 柱 .裙 房 1
部 分 、 楼 2 层 及 以 上 采 用普 通 混 凝 土 柱 。建 筑平 面 以双 框 筒 塔 1
某超限高层结构设计与分析
某超限高层结构设计与分析赵广叶【摘要】杭州湾新区创业大厦、双创论坛联合体属于超限高层建筑,存在扭转不规则、凹凸不规则和楼板不连续等问题,给结构设计带来了一定困难.结合抗震规范要求,采用基于性能的抗震设计方法,对主体结构进行了小震弹性抗震分析,对构件配筋进行了中震弹性、中震不屈服和大震弹塑性抗震分析.分析结果表明,主体结构具有较好的承载和变形能力,对同类工程具有一定的参考价值.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】6页(P65-69,80)【关键词】超限高层建筑;抗震性能化设计;静力弹塑性【作者】赵广叶【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU248.11 工程简况宁波杭州湾新区创业创新大厦项目位于宁波杭州湾新区滨海新城,总建筑面积约187630m2,其中地上建筑面积131530m2,地下建筑面积56100m2。
地上部分共有七栋单体,除创业展示区以外,其他6栋单体均通过地上设置的七条抗震缝分隔并嵌固在地下室顶板。
各单体平面位置详如图1所示,建筑效果图详如图2所示。
图1 建筑结构单体在地块中的位置创业大厦、双创论坛联合体地上建筑面积为69655m2,结构体系为框架-剪力墙,主楼为15层,结构高度67.45m,局部为3或4层,结构高度21.25m。
1~3层层高分别为6.0、5.4、5.4m,4~15层层高均为4.2m,地下设两层地下室,地下室底板结构标高约-10.100。
主楼平面尺寸128.8m×30.8m,裙房平面尺寸78.5m×77.5m,主楼高宽比为2.19。
结构设计使用年限为50年,双创论坛上下楼层合计的座位数大于1200座同时有一个500座以上的会议室,所以创业大厦、双创论坛联合体5层及以下抗震设防类别为重点设防类,安全等级一级,结构重要性系数1.1;5层以上抗震设防类别为标准设防类,安全等级二级,结构重要性系数1.0。
某超限高层结构与设计
文章编号:1009-6825(2012)22-0051-03某超限高层结构分析与设计收稿日期:2012-06-04作者简介:李志刚(1973-),男,高级工程师李志刚林元庆章少华(中国核电工程有限公司郑州分公司,河南郑州450052)摘要:介绍了某超限高层结构的抗震分析与设计方法,针对该超限结构,在分析与设计中采取了抗震性能设计方法和比现行规范更为严格的抗震措施;同时重点介绍了双向密肋空腔楼盖分析与设计的重点和难点;对本工程关键部位如型钢混凝土梁柱节点采取精细化空间设计方法,制定严格的施工控制措施,以确保该结构达到预期的抗震性能设计目标和规范要求。
关键词:超限高层,抗震性能设计,框架—核心筒结构,双向密肋空腔楼盖,节点三维空间精细设计中图分类号:TU972文献标识码:A1工程概况郑州新东站升龙站前广场位于郑州市商鼎路与东风东路交叉口,其中B-14地块由两栋超高层5A 甲级写字楼及附属商业组成,本文主要介绍两栋超高层建筑中较复杂的B 塔,该结构主体高度147.950m ,地下3层,地上36层,结构顶设停机坪,其顶标高为155.0m ,地下3层为停车库,1层 5层为商业,6层以上为办公,其中6层及22层为避难层;该结构建筑标准层平面图见图1。
图1标准层建筑平面布置图3-538507375×29600×47375×243507175038507375×29600×47375×243507175027001550127506950×21265015502700424004250127506950×2126504250393003-73-83-93-113-133-143-153-163-53-73-83-93-113-133-143-153-163-E 3-D 3-C 3-B 3-A3-E 3-D 3-C 3-B 3-A建筑结构的安全等级为二级,结构设计使用年限为50年。
某超限高层结构设计措施及计算分析
架上 、 下 弦 的轴 向力 ; ③恒、 活 荷 载计 算 时考 虑 模 拟施 工 加 载 ; ④ 地 震 力调 整
图1 L 形 单元 间 结构缝
2 . 2 相 邻 层加 强措 施
质量突变的楼层及其相邻楼层 , 拟采用对剪力墙 , 框架梁、 柱采取配筋构造加 强 措施 ( 如适 当增 加框 架 柱纵 筋 和 箍筋 , 剪力 墙 墙身 竖 向 和水 平分 布 筋 、 边 缘 构件纵筋和箍筋, 框架梁的箍筋等) 。 2 ) 由于 建筑 结 构 的 特殊 性 , 结 构计 算 结 果存 在 以 下 问题 : ① 两 向平 动 周 期( x 、 y 向第 一 平 动 周 期 ) 相差约2 0 %, 表 明结 构两 个 主轴 方 向刚 度 有 一 定 差 异, 其原 因是 由于建 筑户 型需 要 : 框 架 柱采 用长 方形 柱 截 面 , 且柱 截 面较 长 方 向沿建 筑较 长 方 向布置 , 增加 了建 筑 较长 方 向的 刚度 。@S A T WE 计算结 果 显 示: 1 7 计算 层 与 1 8 计算 层 ( 转 换桁 架 下 弦层 ) 的 侧 向刚 度 比<7 0 %, 最 不利 仅 为 2 9 . 1 %。经 分 析 , 其 原 因是 S A T WE 程序 将 1 8 层 抗侧 刚 度分 别 与 1 7 层 两个 塔 块 的侧 刚度 相 比引起 的 , 如将 l 8 层 抗侧 刚度 与 1 7 层 两个 塔 块 的抗 侧 刚度 之 和划 分
系数1 , 构件内力调整系数根据抗震等级按相关规范的要求取值 ; ⑤结构构件 抗震 等级 :除支 撑转 换桁 架 的带 钢管 混凝 土 端柱 的L 形、 T 形剪 力 墙采 用 一级 外, 其余 框 架 、 剪 力墙 均采 用 二级 。 3 . 2整 体 结构 计算 结 果分析 1 ) 对于整体结构计算结果表明: 通过调整抗侧力构件的平面布置及截 面 尺寸, 各结 构单 元 的结 构特 性 、 大 部分 计算 指 标 和构 件配 筋 、 应 力 验算 结果 基
某超限高层住宅结构设计
某超限高层住宅结构设计摘要:该项目为110米框支剪力墙结构的超限高层住宅,采用satwe及midas building进行弹性时程分析,采用push&epda进行大震下的推覆分析,同时用midas gen进行了楼板的应力分析。
通过分析得出结构能满足抗震性能设计的要求,可供同类工程参考。
关键词:超限高层;框支剪力墙结构;时程分析;弹塑性分析中图分类号:1 工程概况本工程位于深圳市南山区,总用地面积约2.4万平方米,总建筑面积为12.6万平方米,由两栋25层的高层住宅和三栋32层的高层住宅组成。
由于该项目场地为山地且微风化岩石面较浅,a、b、c座无全埋地下室,嵌固端取在基础面,建筑的结构计算高度为110.3米。
本文以c座为例进行介绍(图1)。
结构设计使用年限为50年,安全等级为二级,结构重要性系数γ。
= 1.0,抗震设防类别为丙类,所在地区抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,基本加速度值为0.10g,50年一遇基本风压0.75kn/m2,地面粗糙度类别为c类。
2 抗侧力及竖向承重体系结构为底部大空间部分钢筋混凝土框支剪力墙结构体系。
根据建筑功能要求并结合结构受力的需要,利用电梯井、楼梯间设置筒体剪力墙,标准层墙厚为 200~300mm,转换层周边等局部位置设落地剪力墙,其它位置均为框支墙柱转换墙体,以满足建筑对裙楼及地下室设计大空间的要求。
为减少转换层的上、下层刚度突变,通过计算分析,落地剪力墙及筒体厚度一般在400mm左右,局部设200~600mm厚的墙体。
转换层布置见图2。
3 超限判定依据《高规》(jgj3-2010)及《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2010]109号)规定:1)高度超限:7度区的钢筋混凝土部分框支抗震墙结构超过100米时为超限高层建筑,本塔楼结构计算高度为110.35m,超过限制;2)扭转不规则:较多层考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2;综上所述,本工程为超限的复杂高层建筑,应进行超限抗震专项审查。
某超限高层住宅剪力墙结构设计与抗震分析
某超限高层住宅剪力墙结构设计与抗震分析摘要:在超高层住宅建筑中,剪力墙结构为其主要的结构形式。
合理布置剪力墙,能够使超高层建筑具有更强的抗震性、舒适性和安全可靠性。
一般对于建筑高度100m以内的建筑,剪力墙布置较为简单,主要是根据建筑所需的内外墙布置,适当将这些砌体墙在合适的位置改成剪力墙,既满足建筑功能又满足结构安全需要即可。
但对于超高层建筑,尤其超限高层,由于建设方追求户型的品质,结构高宽比远大于规范值,又要求户内剪力墙尽量的薄,这就给我们结构设计带来很大的挑战。
下面就以武汉绿城·黄浦湾项目1#楼为实例介绍一下超高层住宅结构剪力墙设计及抗震分析的一些经验。
关键词:超限高层、性能目标、剪力墙、弹塑性时程1、工程概况武汉绿城·黄浦湾项目坐落武汉江岸区二七滨江商务区。
项目总占地面积47954平方米,拟建建筑面积384674平米,其中地上建筑面积279997㎡,地下建筑面积88997㎡;综合容积率5.84。
拟建建筑含6栋169.9米的超高层;3栋140米超高层;2栋100米以下高层。
本工程 1#楼地下二层,地上层数为 51 层,房屋高度为 169.90m,建筑面积24914m2,为钢筋混凝土剪力墙结构,属于 B 级高度建筑,按《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(2015 版)要求须进行结构抗震专项审查。
1#楼超限情况见下表:2、结构布置及设计理念1#楼结构标准层布置根据上图及结构超限统计表格可以看出,本工程建筑高度169.9m,接近《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010)中对6度区B级剪力墙结构高度限值(170m),结构等效高宽比8.6,超规范限值(规范限值)约45%,且该建筑位于长江边,按规范地面粗糙度取B类,风荷载较大,结构层间位移角受风荷载控制。
本工程属于江景豪宅,建筑开间较大,且要求户内剪力墙不能做的太厚(厚度不大于300mm为宜)。
为了满足建筑功能又能满足结构计算指标的要求,本工程设计时,在剪力墙布置方面采取以下措施:(1),建筑四周剪力墙加厚,按400~500mm控制,增强结构整体抗扭及抗侧能力,以满足规范位移比、位移角及刚重比等要求;(2),建筑图中A轴与M轴面需要大开间,不能设置较长的横向墙肢,为解决结构抗侧刚度不足问题,跟建筑专业协商,在阳台部位将剪力墙加厚,形成一个大端柱带一段墙肢的结构型式,既增加结构抗侧刚度,又能减小户内剪力墙厚度。
超限高层建筑结构设计实例分析
超限高层建筑结构设计实例分析摘要:本文结合某超限高层建筑结构设计实例,对其基础和地下室结构设计、上部结构设计、结构超限情况和采取的主要措施进行了分析。
关键词:超限高层建筑不规则建筑结构设计1 工程概况该工程地上6层建筑面积为21332m2,地下1层建筑面积为7843m2。
采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。
结构平面底部长约150m收至顶层50m,宽约50m,结构主体高度约32.25m,高宽比较小。
该建筑体形较长,且平面较不规则,建筑上部存在长悬臂和大跨度结构,最大悬臂长度为12.7m,最大跨度为33.6m,若要通过设置抗震缝将建筑分割成规则的区块,布置上较为困难。
故本建筑主要通过加强抗侧力构件的刚度,加强平面联系,减小结构的绝对和相对变形量,来保证结构具有较好的抗震性能。
2 基础和地下室结构设计本工程±0.000相当于绝对标高90.300m,室外地面相对标高约-0.5m。
地下水设防水位相对标高为-2.5m。
设一层地下室,部分地下室上方没有上部结构,上部结构层数及荷载不均匀,存在一定差异,地基基础设计考虑了地基承载力、控制差异沉降和地下水浮力等因素。
地下室主体结构与下地下室的车道结构上设缝断开,通过变形缝连接。
根据本工程的特点,主体结构采用桩-筏板基础,桩基采用高强预应力管桩。
为减小环境影响,采用静压法沉桩。
部分框架柱下存在抗压和抗浮两种工况,其中,部分抗浮为不利工况,按抗浮要求布置抗拔桩。
桩采用500高强预应力管桩,主要桩型有效桩长14m,桩端进入第⑥层细砂层,单桩抗压承载力特征值为1400kN,单桩抗拔承载力特征值400kN。
突出在整体结构外的下地下室的车道采用天然基础。
地下室桩基承台厚度主要为1400mm,除承台外的底板厚度为550mm,地下室顶板厚度为250mm(地下室按人防要求设计)。
该建筑地下室的轮廓与地上下部楼层的轮廓基本相同,地下室利用地下室建筑隔墙和外墙位置,较地上楼层增加布置较多的剪力墙肢,地下一层的侧向刚度超过了底层的2倍,满足以地下室顶板作为结构底部嵌固端的条件,故上部结构采用地下室顶板作为结构底部嵌固端,柱、墙及顶板梁进行加强处理,地下一层柱配筋取对应上一层柱侧配筋的1.1倍,局部室内外高差处通过加高梁截面、加强地下室顶板配筋来保证水平力的有效传递。
某地铁车辆基地TOD_上盖开发超限高层结构设计与研究分析
R E A LE S T A T EG U I D E |131某地铁车辆基地T O D 上盖开发超限高层结构设计与研究分析廖新龙 (广州地铁设计研究院股份有限公司 广东 广州 510010)作者简介:廖新龙(1989年08月),性别:男,民族:汉族,籍贯:广东省梅州市,学历:硕士研究生,职称:工程师,研究方向:建筑结构设计㊂[摘 要] 对地铁车辆段上盖开发一直是社会广泛关注的热点话题,其结构选型一直是该类型项目的技术难点与热点㊂基于此,本文以某地铁车辆段二级开发项目同步实施工程(21#办公楼)为例,首先简单的介绍了工程概况,在说明整体结构体系及超限情况后,分析了整个办公楼结构超限设计相关内容;最后论述了该类超限结构计算及构造做法,希望能够给同行提供一定的帮助㊂[关键词] 地铁车辆基地;T O D 上盖开发;结构设计;转换层;全框支剪力墙[中图分类号]T U 973.31 [文献标识码]A [文章编号]1009-4563(2023)21-131-03引言在T O D 导向下的轨道交通建设背景下,在兼容地铁车辆基地工艺功能要求能够满足地铁运营需求的同时,加强交通一体化衔接,同步建设城市配套设施要求,构建无缝衔接㊁零距离换乘的场站综合体,提升旅客出行效率,助力城市换发新活力,实现 碳达峰㊁碳中和 等具有重要意义㊂结合地铁车辆基地工艺需求,对地铁车辆段上盖开发的结构选型,一直是该类型项目技术热点及难点㊂本文以某地铁车辆段开发项目(21#办公楼)为例,对此类车辆段上盖全框支剪力墙结构进行分析和设计,希望能够给同行提供一定的参考和帮助㊂1 工程概况本车辆段ʃ0.000相当于广州城建标高10m ,车辆基地考虑进行上盖物业开发㊂如图1所示:车辆段一级盖板相对标高为9m ,二级盖板(转换层)相对标高为15m ㊂图1 楼层关系剖分图(单位m )本工程位于广州市海珠区,结构设计工作年限为50年,7度区(0.10g),I I 类场地(第一组)㊂基本风压为0.50k N /m 2,B 类地面粗糙度,风荷载体型系数为1.4㊂[1-2]2 结构体系及布置2.1 结构体系21#办公楼主体结构高度为115.9m<120.0m ,属B 级高度高层建筑,嵌固端在基础面;转换形式为全框支剪力墙转换结构,转换层设置在结构第三层(标高约为15.0m ),塔楼高度及结构体型情况如表2.1所示:表2.1 结构体系概况结构总高度115.9m地面以上层数裙房2层,裙楼屋面标高15.0m ;裙房以上23层,合计共25层;地下室层数无盖板结构层高盖板:首层9m ,二层(转换层)6m塔楼标准层4.5m塔楼平面X m a x ˑY m a x24.3mˑ57m 高宽比2.08(X 向),5.02(Y 向);2.2 结构布置经过方案比选:框支柱截面为2300ˑ2300㊁2200ˑ2200,框架柱(裙楼柱)截面为1450ˑ1450㊁1300ˑ1300;剪力墙厚度沿高度变化为600~400mm ;9m 盖板梁截面为800ˑ1500㊁600ˑ1200,楼板厚度为180mm ;15m 板(转换层)框支梁截面为H 型钢梁1800ˑ1800ˑ70ˑ1500ˑ300ˑ20,H 型钢梁2000ˑ2200ˑ42ˑ2000ˑ800ˑ30,框架梁截面为800ˑ1500㊁600ˑ1200,楼板厚度为200mm ;上盖塔楼框架梁截面为400ˑ800,200ˑ500,楼板厚度为150mm ;屋面板厚度为120mm ㊂3 超限情况结构超限类别和程度按‘超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点“进行判定㊂本工程属于B 级高度高层钢筋混凝土建筑,存在扭转位移比偏大㊁刚度突变㊁承载力突变㊁竖向构件间断4项不规则情况,同时采用全框支剪力墙结构,属于抗震规范㊁高层混凝土结构规程和高层钢结构规程暂未列入的其他高层建筑结构㊂具体如下:①H =115.8m<120m ,属于B 级高度高层建筑;②结构扭转位移比μ=1.45大禹1.4,属于扭转偏大的高层建筑;③结构最小刚度比值(某一层的侧向刚度与上一层相应塔侧移刚度90%或者150%的比值),X 向为0.81,Y 向为0.90,均小于1,属于刚度突变结构;④楼层受剪承载力比:X 向为132 |R E A LE S T A T EG U I D E0.56,Y 向为0.57,抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的75%,属于承载力突变结构;⑤结构属于全框支转换结构体系,采用梁板转换,属于构件间断结构㊂4 超限计算分析及加强措施针对本工程超限情况,通过以下计算手段进行对比分析,并采取相应的加强措施:4.1 软件对比[3]采用两个不同力学模型的计算程序M I D A S 与Y J K 对结构进行整体计算分析,对计算结果进行互相比较和分析,确保结构力学分析的可靠㊂通过计算可知:两个的计算结果相差不超过10%,表明结果可信度高,可作为该结构的设计依据;有效质量系数大于90%,计算振型数足够;基底剪重比微小于规范要求,采用规范推荐的方法放大地震剪力以提高结构的抗震承载力,无需调整结构整体刚度;在风荷载和地震作用下,楼层层间位移角均小于1/650,满足‘高规“3.7.3要求㊂在偶然偏心地震荷载作用下,最大扭转位移比大于1.2小于1.5,属于扭转不规则结构㊂采用两个不同力学假定的计算分析程序进行对比分析,互校结果,确保了计算指标的可靠性㊂4.2 弹性时程计算[4]输入7组地震波(其中2组为人工波,5组为天然波)进行多遇地震下弹性时程计算分析作为振型分解反应谱法(C Q C )的补充计算,同时地震效应取7组时程曲线的平均值与C Q C 计算结果的较大值㊂对计算结果分析可知,每条时程曲线计算的底部剪力均处于C Q C 计算结果的65%-135%之间,同时7条时程曲线计算所得的底部剪力的平均值均处于C Q C 计算结果的80%-120%之间,满足规范安全性要求的同时兼顾经济性㊂设计时取时程结果平均值与C Q C 计算结果的较大值进行抗震设计㊂4.3 抗震性能化设计按照‘高规“进行抗震性能化设计,结合不同构件的重要性及其作用,定义框支柱㊁转换梁㊁裙楼柱和底部加强区的剪力墙(转换层以上2层)均为关键构件,其余竖向构件定义为普通竖向构件,框架梁及连梁为耗能构件,结构整体按C 级性能目标(框支框架及相关范围加强为B 级性能目标),对结构在不同地震工况作用下进行相关计算与复核㊂不同地震工况下各类构件的性能水准详见表4.3-1㊂表4.3-1 各性能水准结构预期的震后性能状况构件类别性能水准水准1水准2水准3水准4关键构件框支柱及相关范围裙楼框架柱㊁底部加强区剪力墙(转换层以上2层)无损坏(弹性)无损坏(弹性)普通竖向构件上部塔楼剪力墙无损坏(弹性)-轻微损坏(抗剪弹性㊁抗弯不屈服)-部分构件中度损坏(满足最小抗剪截面)耗能构件连梁与框架梁楼板裙楼顶板㊁标准层楼板无损坏(弹性)-轻度损坏㊁部分中度损坏(抗剪不屈服)中度损坏部分比较严重损坏4.4 大震动力弹塑性计算[5]针对车辆基地的首层同时存在承载力及刚度突变的情况,选用三组地震波,按主方向X Y 向输入分别进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析㊂各方向计算的基底剪力及层间位移角如下:最大基底剪力处于C Q C 法基底剪力的4.57~6.27倍之间,平均值为5.96倍(X 方向)㊁4.94倍(Y 方向),基本处于3~6之间㊂上部剪力墙结构的最大层间位移角在1/234~1/142之间,满足‘高规“3.7.5条的要求;下部框支框架转换层的层间位移角在1/1978~1/952之间,远大于‘高规“3.7.5条对于框架结构的要求,底部框架基本处在弹性阶段㊂通过上述罕遇地震作用下的动力弹塑性计算并分析,结构首层在罕遇地震(大震)作用下的弹塑性位移角不大于1/400;结构能达到预设的抗震性能目标及相应的屈服机制㊂4.5 构造加强措施[6-7]针对本工程的超限工况,根据上述的计算分析,采取如下构造加强措施:(a)对结构按小㊁中㊁大震的计算结果进行包络配筋,同时对转换框架节点进行有限元应力分析并校核配筋,加强其构造措施,使其达到B 级的性能目标㊂(b)针对框支柱采取如下加强措施,提高承载力和延性:中柱和边柱的纵筋配筋率ȡ1.5%,角柱纵筋配筋率ȡ1.7%;体积配箍率ȡ1.8%;(c)针对框支梁增加抗剪钢板,提高延性以得到更好的抗剪能力;(d)上部剪力墙结构中出现偏拉的墙肢,加大墙肢厚度至600mm ,局部墙肢厚度800mm ,同时增加竖向钢筋以抵抗出现的拉应力,将名义拉应力降至2f t k 以下㊂(e )塔楼及其相关范围的首层柱箍筋采用复合箍且全高加密,箍筋间距不大于100mm ㊂综上,对本结构,从计算分析和构造措施两方面,结合结构的薄弱部位和重要部位进行针对性的加强,可满足本工程提出的抗震性能目标㊂结论本工程着重于概念设计,结构体系选择合适,结构布置㊁构件截面取值合理,结构位移符合规范要求㊂同时结合不同构件的重要性及其作用,将结构构件分类为关键构件㊁普通竖向构件及耗能构件,并经不同地震工况作用下的计算及分析,针对结构扭转位移比偏大㊁(下转第135页)R E A LE S T A T EG U I D E |135染路线分开㊂该日间手术中心共设有31间手术室,其中百级手术室(Ⅰ级)9间,千级手术室(Ⅱ级)10间,万级手术室(Ⅲ级)12间,其中31间手术室包含25间铅防护手术室㊂该日间手术中心从右往左依次为百级手术室(Ⅰ级)区域,千级手术室(Ⅱ级)区域,万级手术室(Ⅲ级)区域,每个区域都由相应的缓冲区域隔开,气压依次递减,每个区域都配有相应的洁净物品存储区域,并配有手术室数量*2的刷手池数量,每个区域均连接主干洁净通道,方便医护人员及病患的进入,且每个区域手术室后方均有相应的污物通道连接相应的楼梯间,方便污物集中打包处理消毒,做到了洁污分流㊂百级手术室(Ⅰ级)区域包含两间数字化手术室,一间复合D S A 杂交数字化手术室,一间复合C T 杂交数字化手术室,共四间数字化手术室,可作为示教手术室,其示教室在6层㊂4.3 流线分析医务人员:卫生通道-缓冲-术前准备-洁净走廊-手术室病患人员:客梯-换床间-预麻复苏-洁净走廊-手术室洁净物品:洁梯-脱包间-脱包-洁净走廊-无菌物品库-手术室术后废弃物:手术室-冲洗消毒/打包㊁密封㊁消毒-污物走廊-污梯-外运术后回收器械:手术室-冲洗消毒间/85ħ水五分钟消毒-污物走廊-污梯-中心供应4.4 信息系统系统包括数据应用和语音应用,实现的是六类数据系统㊁单模光纤为主干的高速数据应用和提供到位的语音布线服务㊂数据应用包括内网(包括医院信息系统H I S,医用影像系统㊁医疗影像存储与传输系统P A C S,检验实验室系统L I S ,临床医疗系统C I S 以及办公自动化系统(包括电子病历系统),医院信息发布系统等的应用);语音应用包括电话网㊂5 分析结论由于该项目还在建设中,本文仅对该项目的流线与平面布局进行评价㊂5.1 平面㊁动线㊁空间处置合理适当以日间手术室为核心,手术室前配备换车间,预麻复苏,术前准备,无菌物品库,手术室后都配有清洗灭菌件,并直连污梯,无菌物品有单独的脱包间,保证了整个日间手术中心洁污分流,不会交叉感染,细节处理到位㊂手术室平面尺寸均大于3.60m*4.80m [2],空间尺度和空间设施布置适当,实际使用满足了医护㊁麻醉㊁体外㊁电生理等多专业同室作业要求㊂G B 50333‘洁净手术部建筑技术规范“5.2条㊁7.2.4条明确表述 手术部平面应根据节约㊁便于疏散㊁功能动线短捷㊁洁污分明原则采取单通道㊁双通道㊁多走廊等方式设计 [1],而该日间手术中心采取了多通道的设计形式其本质就是要做到洁污分流,充分的满足了规范上的全部要求㊂综上,该日间手术中心在功能上完善合理合规,从建设之初就有充分全面的整体解决方案,并充分呈现在平面和设计空间形成能力,值得借鉴㊂6 结束语随着国内中大型医院手术室的建设热潮,在手术室新建㊁改建㊁扩建的过程中,洁净手术部的平面方案选择,不应是千篇一律的布置,应该是各种手术室平面模式共存,多通道模式因其稳定性㊁洁净性㊁安全性受到医院感控人员欢迎,应予以推广使用㊂多通道模式的手术部安全㊁合规㊁合理的手术部布置形式同样也适用洁净手术部其他建筑平面布置模式㊂参考文献[1] ‘医院洁净手术部建筑技术规范“[S ](G B 503332013)[2] 沈崇德‘医院建筑医疗工艺设计“研究出版社[M ]2018年[3] 中建八局第二建设有限公司装饰设计研究院资料[Z ]2022年(上接第132页) 刚度突变㊁承载力突变㊁竖向构件间断的情况,进行相应的补充分析,并根据分析结果对结构的重要部位㊁薄弱部位采取加强措施后,结构能满足 小震不坏,中震可修㊁大震不倒 的抗震三水准设防要求,达到预设的抗震性能目标,具有良好的耗能及屈服机制㊂希望本文能够给同行提供一定的参考和帮助㊂参考文献[1] 高层建筑混凝土结构技术规程:J G J 3-2010,[S ].北京:中国建筑工业出版社,2010.[2] 建筑抗震设计规范:G B50011 2010[S ].北京:中国建筑工业出版社,2010.[3] 温雅歌,廖文焕.某车辆段上盖开发上下非正交转换超限高层结构设计[J ].建筑科学,2022,38(07):127-133.[4] 吴居洋,高敏,欧飞奇,等.车辆段上盖超限高层连体结构选型及分析[J ].现代城市轨道交通,2021(S 01):5.[5] 杨伟,陈俊民,夏坚,等.某地铁运行库上盖高层结构的厚板转换层抗震性能分析[J ].建筑技术,2021.[6] 朱振,吴居洋.广州地铁某车辆段上盖塔楼结构设计[J ].广东建材,2021:11.[7] 李跃,段进维.浅谈广东某地铁上盖项目住宅超限设计[J ].中国住宅设施,2020:06.。
某超限高层结构分析设计
3 超限情况分析
根 据 《 限高层 建筑 工程 抗震 设 防专 项 审查 技术 要 超 点》( 建质 [0 34 2 0] 6号)( 以下 简称 《 点》 , 本 工程 超 要 )对 限 的类 型和 程度 分析 如 下 :
3 结构高度 . 1
没有超过 《 高层 建 筑 混 凝 土 结 构技 术 规 程》 G 3 20 J J— 02
设计 基准 期 为 5 0年 ,结 构设 计使 用 年 限为 5 0年 。
本工 程是 大底 盘 多塔楼 建筑 , 塔 为钢 筋混 凝 土部 南 分框 支剪 力墙 结构 , 于 《 属 高规》 中所 列 的复 杂 高层 建筑 结 构类 型 ; 由于 转 换层 设在 7层 , 于 高 位 转 换 , 合 属 符 点》 中结构 布置 明显 不规 则 的复杂 结 构的 定义 。
3 体型规则性判定 . 3
( 扭 转不 规则 判 定 : 构扭 转 为主 的第 一 自振 周期 1 ) 结
结 构安全 等 级二 级 , 结构重 要性 系数 Yห้องสมุดไป่ตู้10 抗震 设 防 .。 =
T扭/ =0 4 , T平 . 7 满足 类 别 丙类 , 震 设 防烈 度 7度 , 算 采 用 的抗 震 设 防 烈 与平 动 为主 的第 一 自振 周 期之 比: 抗 计 高 第 .. 考 度 7度 , 抗震 措施 按 7度采 取 。 设计 地震 分组 第一 组 , 设 《 规》 4 35条 要求 。 虑不 利偶 然偏 心 的地震 作用
板 的实 际 刚度采 用弹 性楼 板计 算 并分析 楼板 的应力 。
() 向刚度 不 规 则 判 定 : 构转 换 层 设 在七 层 ( 4侧 结 计 算 层 号 为 1 ) 为 高位 转 换 , 换 层 上 部与 下 部 结 构 2层 , 转 的等效侧 向刚度 比, 足 《 满 高规》 附录 E的要 求 。 () 向抗侧 力构 件连 续性 判 定 : 塔 均采 用梁 式 转 5竖 南 换 层 , 向抗 侧 力构 件连 续性类 别 属于 I类 。 竖 I () 层 承 载 力突 变 判 定 : 据计 算 结果 , 楼 层 的 6楼 根 各 层 间抗侧 力 结 构 的 受剪 承 载 力均 不 小 于 其 上一 层 受 剪 () 限情 况 总 结 : 6项 ( 7超 共 多塔 、 面 凹 凸不 规 则 、 平
某超限高层建筑抗震设防可行性分析
某超限高层建筑抗震设防可行性分析摘要:本文介绍了某超限高层建筑的抗震设防可行性设计过程,通过计算和分析,验证该结构在正常使用和极端地震作用下的安全性和可靠性。
关键词:高层;超限;抗震1工程概况本项目建筑总建筑面积约16.8万平方米,本单体B6B7-2面积约1万平方米。
本单体地上6层,功能为办公或会议,首层层高7.95米,二层层高6.55米,三层层高6.0米,四层及以上层高4.5米,屋顶标高为36.70m,属超限高层建筑。
此单体为钢筋混凝土框架结构,采用现浇钢筋混凝土梁板楼盖,楼板厚度一般为120m,部分板跨度或荷载较大者相应加厚。
框架梁截面尺寸为400×800、400×1000、400×1200,次梁截面一般为200x500、250×600、300x600、300x700、300x1200、300x1500等。
结构整体模型如图1所示。
典型平面如图2所示。
图1 结构整体模型设计条件:本工程的结构设计使用年限为50年,安全等级为一级,结构重要性系数为γ0=1.1。
计算结构整体指标时采用50年一遇的基本风压w0=0.45kN/m2;地面粗糙度类别为B类,体型系数取1.4。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010 2015年版)【1】,本项目属于乙类建筑,应按高于本地区设防烈度一度的要求加强其抗震措施(即抗震措施按8度),且应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用(即地震作用按7度(0.10g))。
二层平面四层平面图2 结构平面根据地质报告及基础受力情况,采用天然地基上的柱、梁下扩展基础,基底置于较完整中风化石灰岩③,要求地基承载力特征值fak≥700kPa。
本工程地基基础的设计等级为乙级。
根据地质勘察报告,场地内勘探深度内未见第四系孔隙潜水及岩溶裂隙水,根据以往工程经验,可不考虑抗浮稳定问题。
地下室底板厚500mm,上部结构嵌固于地下室顶板,嵌固层采用普通钢筋混凝土梁板楼盖,板厚400mm(顶板覆土2m,人防等级为5级)。
深圳某装配式超限高层结构设计与分析
广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2018年7月第25卷第7期JUL 2018Vol 25No.71工程概况及基本参数本项目位于深圳市南山区,拟建4栋商品房和1栋人才安居房、1所初级中学及1所幼儿园(见图1),总用地面积42788.51m 2。
项目中人才安居房部分与商品房4栋塔楼裙房设缝脱开,本文对人才房安居建筑结构进行基于性能的抗震设计和分析,并根据结构超限情况及抗震计算结果,介绍设计过程中所采取的加强措施。
结构设计基准期为50年,丙类建筑,抗震设防烈度为7度。
场地类别为Ⅱ类,场地特征周期T g 为0.35s ,设计地震分组为第一组,设计基本加速度值为0.1g 。
修正后的基本风压为0.75kN m 2,地面粗糙度为C 类,风荷载体型系数为1.40。
计算位移时,风荷载取基本风压值。
计算承载力时,塔楼风荷载按照基本风压的1.1倍进行取值。
进行风振舒适度验算时,风荷载按照10年一遇的基本风压0.45kN m 2进行取值。
2结构体系与特点2.1结构体系塔楼结构体系为剪力墙结构,结构总高度为148m ,包括1层地下室(层高6.505m ),2层裙房(层高为5.100m 和4.800m ),2层避难层(层高2.800m ),其他层为标准层(层高2.800m )。
结构平面为“凹”字型,平面突出部位剪力墙分布均匀,单层建筑面积582.69m 2,剪力墙面积约为建筑面积6%。
核心筒与周边剪力墙由长条形内走廊连接,因建筑功能及层高限制,内回廊设宽扁梁拉结周边剪力墙与核心筒,同时加厚此处楼板。
本结构为装配式建筑,叠合楼板、空调凸窗、内隔墙条板等构件为装配式构件,其中叠合楼板为双向楼板,设计板厚130mm 。
装配式标准层构件拆分及平面布置图如图2所示。
根据《装配式混凝土结构技术规程:JGJ 1-2014》[1]规定,本工程装配式结构采用与现混凝土结构相同的深圳某装配式超限高层结构设计与分析郭明,方映平,徐希(深圳市市政设计研究院有限公司深圳518029)摘要:项目结构高148m ,采用剪力墙结构体系,为高度超A 级与平面不规则的超限高层建筑。
广州市某超限高层住宅结构设计
广州市某超限高层住宅结构设计摘要:本文介绍广州市一超限高层住宅的结构选型、静力分析以及对结构分析的结果进行归纳和比较,同时对结构在大震作用下进行静力弹塑性推覆分析,根据推覆分析结果对关键构件采取加强措施,保证结构安全。
关键字:超限高层静力弹塑性分析 pushover一、工程概况本工程位于广州市海珠区,总用地面积为9629平方米,地面基本平整,设计为高档住宅小区,该栋为61层的超高层住宅(a1栋)、地下3层,地上61层,建筑总高度199.70米,十四层、三十一层、四十七层为避难层,建筑物高宽比为5.7 。
二、结构选型本工程根据标准层为高档住宅,采用全剪力墙结构,剪力墙作双向布置。
局部剪力墙在地下室转换,这样既满足地下车库、首层架空的需要,同时满足上部住宅房间内墙柱不突出墙面的要求。
基础选型:根据工程地质勘察报告及本工程三层地下室的结构特点,基础采用基岩上的天然地基,持力层为中风化泥岩,土层承载力特征值fak≥2200kpa。
抗浮问题:本工程地下三层底板面标高为-12.5m,局部地下室局部柱仅靠自重及覆土重无法平衡丰水期地下水浮力,采用抗拔锚杆满足抗浮要求及减少底板跨度。
竖向构件尺寸:剪力墙(核心筒除外)从地下室至首层厚度为500~600mm,二层以上厚度为600~200mm。
核心筒从地下室至八层厚度为 800mm。
九层以上厚度为600~300mm。
地下室外壁:500~300mm。
楼盖结构体系:地下室底板采用平板式布置,板厚h=1000mm;地下一、二层楼盖结构采用平板式布置,h=400mm;地下室顶板(首层)结构采用梁板式布置,板厚h=200mm;二~六十一层楼盖结构采用梁板体系,板厚h=100mm~240 mm;天面层楼盖结构采用梁板体系,板厚h=120mm~240mm。
三、超限类型及采取措施超限类型:本工程高度超过《高层建筑混凝土结构技术规程>(jgj3-2002)》表4.2.2-2中关于全部落地剪力墙结构体系b级高度的要求,也超过《广东省实施(jgj3-2002)补充规定》附件的表1中关于全部落地剪力墙结构最大适用高度的要求。
某超限高层的结构设计
文章编号:100926825(2007)0820068202某超限高层的结构设计收稿日期6223作者简介陈桂宝(2),男,工程师,一级注册结构师,北京中铁工建筑工程设计院,北京 53陈桂宝摘 要:对超限高层的设计过程及超限情况进行了分析,并针对不同方面的超限程度分别提出了切实可靠的解决方法,通过对结构方案调整过程中不同结构方案对应计算结果的比较,充分体现出概念设计的重要性。
关键词:超限高层,重力二阶效应,时程分析,概念设计中图分类号:TU318文献标识码:A1 工程概况该高层为交通银行兰州分行营业办公楼,位于兰州市城关区南关什字东南侧,北临庆阳路,地下2层,地上15层,地下1层为车库,地下2层为金库,战时为一般人员掩蔽所,抗力等级为六级,地上为办公楼。
房屋建筑总高度为90.650m ,总建筑面积为11996m 2。
该工程按建筑设防分类为A 级丙类建筑,抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度为0.2g ,设计地震分组为第二组,建筑场地类别为Ⅱ类,场地的卓越周期为0.4s ,水平地震影响系数的最大值为0.16。
结构设计使用年限为50年,建筑物安全等级为二级,地面粗糙度为C 类。
因为该高层建筑高度较高且宽度较薄,属对风荷载比较敏感的建筑,所以基本风压按100年重现期的风压值采用W 0=0.35kN/m 2。
地基基础设计等级为乙级,地下室防水等级为二级。
2 规则性分析该建筑物平面呈鱼体形,二层(标高19m)以上,内收为弧形。
地下2层,基础埋深为-8.80m 。
地上15层平面长度为(直线)69.908m ,宽度为(直线)21.815m ,结构总高度为(室内外高差1.050m)90.650m 。
对弧形平面,验算结构高宽比时平面宽度如何取值,高规无明确的规定,各设计单位的取法也不尽相同,经与本院总工研究及咨询专家最后统一意见为:取弧形平面宽度加房屋弧弦长一半计算,即B =10.45+5.35=16.80m ,高宽比70.6/16.8=4.2>4。
某超限高层框架抗震墙结构优化设计与分析
如 表 4所 示
江苏盐城某框 架抗震墙建 筑 , 3 共 2层 , B级 高度 。 超
总 高 度 约 为 16I. 框 架 分 别 为 4 4 I外 T 5i n和 3 抗 震 墙 内 5 m. 简 分 别 为 2 和 1 。 抗 震 设 防烈 度 为 7度 。 防类 别 6m 0I 其 n 设
为 标 准 设 防 类 立 面 图如 图 1所 示 .8层 和 2 O层 的结 构 布
结 构 抗 震 性 能 水 准 1 5结 构 预 期 的 震 后 性 能状 况 如 ~
表 5所 示
3 结 构 分 析 优 化 首先采用 20 0 9年 版 的 S T A WE进 行 建 模 计 算 . 算 结 计
O p i i a i n De i n a a y i fa H i h- ie Fr m e Sh a a lSt u t r tm z to sg nd An l ss o g r s a e r W l r c u e
BA0 B n J ANG Xi XU Ha- u ig I n ih a
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■ 筑 装 建 与 修
积 足 足 荫
28 0生 0
某超限高层结构分析与设计
陈小健
( 长沙有 色冶金设 计研 究院, 湖南 长 沙 4 00) 1 00
摘 要
详 细介 绍其转换框支 剪力墙及 工程 结构体 系、 震加 强措 施 、 抗 风荷载反应 和
某 市 中心 的 一座 多功 能 标 志 性 建 筑 。建 筑 总 高 度
28 , 总建 筑 面 积 194 3 2 2m 0 4m,其 中地 上 8 8 m,地 下 2 4932 4 4 02 6 m。地 上 1 、 2层 为 银 行 办 公 , 3 l 层 为 低 区办 公 层 ~ 2
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变化 ,在 2 5层设置 一个结构转换层 ,其顶部标 高为 9 .m 91, 为严重超高位。此转换层支撑着上部剪力墙,将上部结构的 荷载传递到下部 筒体和框支柱 。转换层上承托的钢筋混凝土 楼层数 为 4 ,高度达到 10 3m 2层 2 5 。由于上 部结构 平面不 规则 ,侧 向刚度较弱 ,存在较 明显 的扭转 效应 ,如 图 3所
建 装 筑与 修●
从结构抗 震概念 设计上工 程采取 了一定 的加 强措 施 。 为提高结构 的延性,减小柱截面尺寸和改善柱的轴压 比,2 5
结构 的侧 向刚度 比如表 2所 示 。规范 [] 1 附录 E 0 2 . . 中规 定转 换层上 部与下部 结构的等 效侧 向刚度 比不应大 于
为满 足 建 筑 立 面 的 要 求 ,3层 、 l 建 筑 立 面 局 部 收 3层 进 ,如 图 1 图 2所 示 , 相 应 在 2层 顶 和 l 顶 设 置 了转 、 3层 换 梁来 转 换 竖 向 不连 续 的 构件 。 由于 上 下 建筑 功 能及 立 面 的
图 2 转 换 层 结 构 平 面 图
刁 o
综上所述 ,工 程在建筑 高度 ,高位转换 和体型 不规则
上 均超 过 规 范 限制 … ,属 于超 限高 层 建筑 。
3 抗震加 强措施
图 3 酒 店 结 构 平 面 图
・
4 ・ 0
维普资讯
第1 (第1 期 期总 0 ) 2
翘 是 建 板
为人防,人防的抗力等级为 6级。该工程为高度超限 ,体型
复 杂 ,高 位 转换 的高 层 建筑 。
图 1 3层 ~ 1 结构 平面 图 2层
2 结构体系
本工程结构形式为钢筋 混凝土高位转换框支剪 力墙结 构 。抗侧力系统主要有两种结构形式 。转换层下部结构基本 为一个长方形钢筋混凝土框架核心筒结构,核心筒 由楼梯间 和电梯井组成,外框 由框架加部分剪力墙组成 。转换层上部 为纯钢筋混凝土剪力墙结构。
地震作用分析,并介绍 了高位箱形转换层 的受力分析及型钢混凝土组合转换梁的设计.分 析表 明:工程的抗震性 能指标 和抗风 性能指标均 满足相应规 范的要 求,采用型钢 混凝 土 组合梁可以有效减小断面提 高抗剪承 载力。
关键词 工程 实例; 分析设计; 高位转换层; 型钢混凝土组合 梁
1 工程概况
加 腋 措施 。
1 3转换层楼层侧 向刚度 尚不应小于相 邻上部楼层侧向刚度 .,
的 6% 0 。从表 中可以看 出两种 软件 计算所得 刚度 比均满足规 范的要求 。 表 2 两种软件结构侧 向刚度 比
STE AW
剪弯刚度
4 2 风 荷 载 分析 .
本工程 为对风荷载比较敏感 的超高层建筑, 且位子沿海 地区 ,其 lO Oa一 遇的基本 风压 值为 0 7k / ̄地 面粗糙度 .0 N m, 类 别取为 B类。根据规范【 3 28条房屋高度大于 2 0 ¨ .. 0 m时 易采用风洞试验来确定建筑物的风荷载 。同济大学土木工程 防灾 国家重点实验室为本工程进行风洞试验,模型的几何缩 尺 比为 1 20 :0 ,并考虑 周围建筑物的影响 。该工程 表面分成
层 以下框支柱 采用型钢混凝 土组合结构柱 … 。柱 内纵筋 的 配筋率提 高,并沿柱全高箍筋 加密 。2层以上因建筑立 面收
进,在轴交轴、位置设 2个异形柱 ,其它框支柱均 为宽扁形 矩形截面柱,有利于平衡 X 方 向的刚度差异 。 ,Y 2 层转换层采用空间作用效果 明显的箱形转换层 ,箱 5 体高度为 34 ,上 、下盖板厚 2 0m .m 0 r 。为减小转换梁截面增 a 加转换梁抗剪能力 ,2 层 主要转 换梁采用型钢混凝 土组合 5 构件 。 通过加强楼板增加结构的空间工作性 能。2 5层转换层 以下各层楼板为井字梁楼盖体系,板厚为 lO m O m ;转换层及 上 下各一层相 应加 强为 1 0m 5 r ;上部纯剪 力墙部 分 8 r 、1 0m a a 楼板厚为 10m 3r ,左上角部为 10m a 4r 。并且楼 板配筋均采用 a 双层双向。加强混凝土简体:在简体的四角 以及框架梁 与简 体连接处的暗柱 内加型钢:简体在各楼层均设暗梁 ,并加大 其配筋率 ;加强 简体 内楼 板,简 体 内楼板 厚度 取 为 1 0m 5r a ( 周围板厚大于 1 0m 时同周围板厚) 5r a 。 为增加转换层上部 结构侧 向刚度,尽量减小 结构刚心 与质心差距,轴交轴处异型柱贯通上下 ,且转 换层 以上轴⑥ 以左剪力墙厚度增加为 50m 0r 。外框架与核心 筒相连 的框架 a 梁均为矩形梁 ,框架梁与大截面柱交接处梁端部位采取水平
1 研
层 ,1  ̄2 4 2层为高区办公层 ,2 层 为结 构转换层 ,l 、 5 3层
2 和 2 层 夹 层 为避 难 层 或 设备 层 ,2 层 和 2 层 为 会 所 , 3层 6 4 6
2 7层到 4 6层为复式酒店 (O层) 4 ,屋顶为 8 5 m高的钢结构 .5
屋 架 。地 下 5 ,负 1 层 层至 负 4 功 能 为 车库 ,负 5层 功 能 层