43-首创丽泽金融商务区F-05地块结构设计-盛平
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根据结构 8 度罕遇地震的计算分析结果，本结构在大震下的抗震性能评价如下： (1) X 为主输入方向时，楼顶最大位移为 565mm（天然波 1），楼层最大层间位移角为 1/134（天然波 1，第 23 层）；Y 为主输入方向时，楼顶最大位移为 625mm（天然波 1），楼层最大层间位移角为 1/149 （天然波 2，第 32 层）。整个计算过程中，结构始终保持直立，能够满足规范的“大震不倒”要求。 (2) 大部分连梁混凝土受压损伤因子超过 0.5，破坏较重，形成了铰机制，发挥了屈服耗能的作用；转 换层附近及结构顶部缩进处剪力墙损伤较严重。如图 6~图 11 所示。
框架共同工作，更充分的发挥外框架的作用，同时，可以有效地减小结构侧向位移，增大结构刚度。
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
2016 年
图 3 加强层平面布置图
图 4 伸臂桁架三维示意图
本工程 X 向柱网在 29 层以下为 9m×6，在 31 层以上为 9m+7.2m×5+9m，柱网上下不连续，在 30 层设置了转换桁架予以解决。由于转换桁架上下层框架柱均为钢骨混凝土柱，转换桁架的弦杆(即 30 层上 下外框架梁)和腹杆也均采用了钢骨混凝土截面，转换桁架立面示意图如图 5 所示。
图 5 转换桁架立面示意图
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
2016 年
按现有基础埋深，主楼基底持力层为⑤层卵石层，fka = 600kPa，低压缩性，持力层较为良好，因此选 用了天然地基。塔楼区域采用平板式筏板基础，核心筒下筏板厚度 3000，外框架下筏板厚度 2500。经核 算，主楼下基底反力为 750kPa，而经深度、宽度修正后的地基承载力 fa = 950kPa，满足规范要求。
外框架作为结构抗震体系的第二道防线，在承担竖向荷载的同时，也抵抗了部分倾覆弯矩和水平剪力。
框架柱采用钢骨混凝土柱，外框架柱截面由 1200x1400 逐渐减小 1000x1000，含钢率约为 7.5%左右。框架 梁和楼面梁均为钢梁，楼面主梁与框架柱刚接，与核心筒铰接，楼面次梁两端铰接。楼面框架梁截面主要
Tx
周期/s
Ty
Tt
2.991 2.718 2.162
3.006 2.759 2.203
由表 3-1 可知，SATWE 和 MIDAS/GEN 两种软件的计算结果较为一致。结构的周期、位移、剪重比 等各项指标均满足高规的要求。 3．2 中震反应谱分析
采用中震荷载下的标准荷载组合（不计入风荷载效应组合）和材料标准值，不采用调节系数 γRE，忽 略所有基于设计等级的放大系数以及控制框架剪力的放大系数，对底部加强区的构件、伸臂桁架及其上下 各一层的关键构件进行了中震不屈服验算。经验算，均满足要求。
3．1 小震弹性反应谱分析
本工程地上结构体系为钢骨混凝土框架-混凝土核心筒混合结构体系，上部标准层均为完整楼板，采用
刚性楼板进行模拟。对裙房局部开大洞区域，采用弹性楼板分析，以研究楼板开洞对结构的影响。
在进行重力荷载效应分析时，外框架、核心筒轴向变形考虑施工过程影响，施工过程的模拟采用分层
加载法。
抗震计算时，考虑平扭耦联、竖向地震作用影响及±5%偶然偏心影响。振型数取为 100 个，振型参与
质量系数不小于 90%。
由于本工程地下室结构的抗侧刚度不满足大于上部结构的抗侧刚度 2 倍的条件，所以嵌固端取为基础
顶面。
SATWE 和 MIDAS/GEN 两种软件计算得到的小震弹性反应谱分析主要结果汇总见表 2。
表 2 主要计算结果
主要指标
MIDAS/GEN
SATWE
方向
X
Y
X
Y
基底剪力 (kN)
42251
42998
41029.5
41731.2
基底剪重比
3.59%
3.65%
3.50%
3.56%
基底总倾覆弯矩 (kN﹒m)
3760293.3
3804117.2 3745858.4 3784425.2
最大层间位移角
1/818
1/820
1/814
1/811
最大扭转位移比
1.48
1.30
1.47
1.31
43172 105.2%
40554 98.8%
37275 90.9%
41625 101. 5%
41118 100. 2%
41731 Y
-
38814 93.0%
33855 81.1%
38411 92.0%
44144 105.8%
47827 114.6%
35636 85.4%
40621 97.3%
39901 95.6%
由表 3-2 可见，七条地震波作用下的结构基底剪力与反应谱法结果比值均在 65％~135%内，其平均基 底剪力与应谱法结果比值在 80％~120%内，地震波选取满足高规相关要求。弹性时程计算结果与反应谱法 计算结果基本一致。 3．4 大震弹塑性时程分析
采用 ABAQUS 软件进行大震弹塑性时程分析。分析时考虑了几何非线性和材料非线性，结构的平衡 方程建立在结构变形后的几何状态上，“P-∆” 效应，非线性屈曲效应，大变形效应等都得到全面考虑；直 接采用材料非线性应力-应变本构关系模拟钢筋、钢材及混凝土的弹塑性特性，可以有效模拟构件的弹塑性 发生、发展以及破坏的全过程。采用“单元生死”技术模拟了施工过程的非线性。
各条地震波作用下的结构基底剪力计算结果见表 3。
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
2016 年
反应谱
天然波 1
表 3 基底剪力计算结果（kN）
天然波 2 天然波 3 天然波 4 天然波 5
人工波 1
人工波 2
平均值
41030 X
-
36744 89.6%
41825 101.9%
46633 113.7%
作者简介：盛平（1964—），男，硕士，教授级高工
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
2016 年
图 1 剖面图
结构抗震设防类别为标准设防类，设计使用年限为 50 年，建筑结构安全等级为二级，地基基础设计 等级为甲类。抗震设防烈度为 8 度(0.20g)，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期 为 0.35s。结构小震阻尼比取 0.04，大震阻尼比取 0.05。北京市基本风压为 w0 = 0.45 kN/m2，由于本工程高 度较高，承载力设计时按基本风压的 1.1 倍考虑。
裙房及纯地下室也采用平板式筏板基础，柱下设有柱墩，以满足底板抗冲切的要求。塔楼与裙房之间 存在较大的沉降差异，通过在塔楼周边设置沉降后浇带，减小塔楼和裙房及地下室之间的沉降差异。
地下车库范围内无地上结构，地下水位较高，存在抗浮问题，采取抗浮锚杆措施予以解决。 2．2 结构的超限情况及措施
根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67 号），本项目高度小于 150m， 但同时存在楼面开大洞、竖向刚度突变等平面、竖向不规则的情况，按要求适用高度应降低 10%，即 135m。 故本工程高度已超过规范限值，属超限高层结构。同时，本项目还同时存在多项不规则的情况，也需进行 专项研究。
(a)整体模型
(b)核心筒
(c)框架柱+伸臂桁架+转换桁架
图 2 结构三维示意图
现浇混凝土核心筒是主要抗侧力构件，承担了绝大部分的倾覆弯矩和水平剪力。在核心筒内设置了构
造钢骨柱和钢骨梁。一方面，内置钢骨框架方便了核心筒与楼面钢梁的连接，另一方面也大幅度提高了结
构的抗震性能。结构底部核心筒外侧墙厚为 1200mm，至顶部收进为 400mm。底部混凝土强度为 C60，上 部混凝土强度为 C50。
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
2016 年
首创丽泽金融商务区 F-05 地块结构设计
盛平1，卢帅，赵博尧，徐福江
（北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045）
摘 要：本文主要介绍本工程超限内容、抗震设防目标、结构体系选型及特点。采用 SATWE 和 MIDAS/GEN 两 种软件对结构进行了小震作用反应谱分析及小震弹性时程补充分析，采用 ABAQUS 软件对结构进行了 大震弹塑性时程分析，并依据分析结果，对结构各重要部位进行了加强，使结构实现抗震性能目标并达 到了多道抗震防线的设计要求。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010) （简称高规）[1]，本工程抗震性能目标定为 C 级， 相应各地震水准下结构构件抗震设防目标如表 1 所示。
表 1 抗震设防目标
地震烈度
多遇地震
Fra Baidu bibliotek
设防地震
罕遇地震
性能等级
没有损坏
可修复损坏
无倒塌
层间位移角限值
1/800
-
1/100
底部加强区核心 筒
2 结构体系及超限情况
2．1 结构体系 本工程主楼结构高度 144m，平面尺寸 55m×33m，高宽比为 4.3；核心筒平面尺寸为 37.2m×12.2m，
核心筒高宽比为 11.8，严重超出了 8 度地区常用的核心筒高宽比尺度，这也导致 Y 向位移成为了设计的控 制因素。经多方案比较，最终确定采用带有加强层的型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构体系。外框架为 钢骨混凝土柱+钢梁，内筒为混凝土核心筒，楼面梁为钢梁，楼板采用压型钢板组合楼盖。在 17 层（避难 层）设置了 4 道 Y 向伸臂桁架，在 30 层为了实现柱网由 9 米到 7.2 米的转换，设置了转换环向桁架。图 2 为结构三维模型图。
可形成塑性铰 θ<LS
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<LS
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<LS
伸臂桁架
弹性（一级）
不屈服
不屈服
转换桁架
弹性（一级）
弹性
不屈服
针对本结构的超限情况，提出以下结构措施： (1) 采用钢骨混凝土框架–混凝土核心筒结构体系，提高结构的抗震性能； (2) 采用 SATWE 和 MIDAS 两种软件对结构进行分析、对比； (3) 底部加强区的核心筒按照中震抗弯不屈服、抗剪弹性设计，同时保证中震下墙肢平均拉应力不大于 2ftk ，大震下满足抗剪截面要求； (4) 核心筒内设置构造钢骨框架，提高结构的延性； (5) 将底部加强区外框架柱的抗震等级提高为特一级，按照中震抗弯不屈服、抗剪弹性设计； (6) 转换桁架按照中震弹性、大震不屈服设计；伸臂桁架按照中震不屈服、大震不屈服设计； (7) 对薄弱层的地震剪力乘以 1.25 的增大系数，薄弱层、伸臂桁架上下各一层、转换桁架上下各一层的抗 震等级均改为特一级，同时将竖向构件配筋加强； (8) 采用弹塑性分析验算结构在罕遇地震作用下的性能。
为 H 700~500x300x14x26，楼面次梁截面为 H 600~500x300x14x26。在靠近核心筒的走廊区域，梁截面缩 减为 500，方便机电管线穿行，提供了更高的建筑净高。钢柱与钢梁的材料均选用 Q345B。
为了提高结构抗侧刚度，利用建筑的避难层，在 17 层设置了加强层。加强层的伸臂结构采用桁架形 式，楼层通高，并贯穿核心筒剪力墙。加强层平面布置图和伸臂桁架三维示意图如图 3 和图 4 所示。结构 X 向刚度已经很大，不再加设伸臂桁架，仅沿 Y 向设置了 4 道伸臂桁架。由于伸臂桁架在平面内设置的比 较均匀，已经可以使框架柱协同工作，因此框架周边不再设置环向桁架。伸臂桁架可以协调内核心筒和外
3 结构计算分析
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
2016 年
结构计算分析中，采用 SATWE 和 MIDAS/GEN 两种软件进行小震弹性反应谱分析。采用 SATWE 对
重要构件进行中震、大震下的抗震性能验算。采用 MIDAS/GEN 进行小震弹性时程分析法的补充计算。采
用 ABAQUS 进行大震下的弹塑性时程分析，验算结构在大震下的抗震性能。
弹性（特一级）
抗弯不屈服，抗剪 满足截面抗剪条件
弹性
可形成塑性铰 θ<OS
上部核心筒
弹性（特一级）
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<LS
构件性能
连梁
弹性（特一级）
底部加强区外框 架柱 底部加强区外框 架梁
弹性（特一级） 弹性（一级）
上部外框架
弹性（一级）
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<CP
抗弯不屈服，抗剪 弹性
采用中震荷载下的设计基本组合（不计入风荷载效应组合）和材料设计值，采用调节系数γRE，忽略 所有基于设计等级的放大系数以及控制框架剪力的放大系数，对底部加强区的构件、转换桁架及其上下各 一层的外框架柱进行了中震弹性验算。经验算，均满足要求。 3．3 小震弹性时程分析
采用 MIDAS/GEN 软件进行结构小震弹性时程分析，选取Ⅱ类场地（Tg=0.35s）的五条天然波和两条 人工波，峰值加速度均调整为 75gal。地震波的持续时间不小于 20s，均大于结构基本周期的 5 倍，时间间 距为 0.02s，满足规范要求。依次选取结构 X，Y 向作为各地震波输入主向进行计算。
关键词：超高层建筑，混合结构，抗震性能设计，弹塑性分析
1 工程概况与设计标准
首创丽泽金融商务区 F-05 地块位于北京市丰台区丽泽商务区核心区，总建筑面积 9.37 万 m2。地下 4 层，埋深约 20m，主要功能为汽车库和设备用房；塔楼地上 37 层，结构总高度 144m，主要功能为五星级 酒店、公寓及办公，其中 17、30 层为避难层及设备层；裙房地上 5 层，与塔楼连为一体，建筑高度 20.3m。 主要剖面见图 1。
框架共同工作，更充分的发挥外框架的作用，同时，可以有效地减小结构侧向位移，增大结构刚度。
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图 3 加强层平面布置图
图 4 伸臂桁架三维示意图
本工程 X 向柱网在 29 层以下为 9m×6，在 31 层以上为 9m+7.2m×5+9m，柱网上下不连续，在 30 层设置了转换桁架予以解决。由于转换桁架上下层框架柱均为钢骨混凝土柱，转换桁架的弦杆(即 30 层上 下外框架梁)和腹杆也均采用了钢骨混凝土截面，转换桁架立面示意图如图 5 所示。
图 5 转换桁架立面示意图
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按现有基础埋深，主楼基底持力层为⑤层卵石层，fka = 600kPa，低压缩性，持力层较为良好，因此选 用了天然地基。塔楼区域采用平板式筏板基础，核心筒下筏板厚度 3000，外框架下筏板厚度 2500。经核 算，主楼下基底反力为 750kPa，而经深度、宽度修正后的地基承载力 fa = 950kPa，满足规范要求。
外框架作为结构抗震体系的第二道防线，在承担竖向荷载的同时，也抵抗了部分倾覆弯矩和水平剪力。
框架柱采用钢骨混凝土柱，外框架柱截面由 1200x1400 逐渐减小 1000x1000，含钢率约为 7.5%左右。框架 梁和楼面梁均为钢梁，楼面主梁与框架柱刚接，与核心筒铰接，楼面次梁两端铰接。楼面框架梁截面主要
Tx
周期/s
Ty
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2.991 2.718 2.162
3.006 2.759 2.203
由表 3-1 可知，SATWE 和 MIDAS/GEN 两种软件的计算结果较为一致。结构的周期、位移、剪重比 等各项指标均满足高规的要求。 3．2 中震反应谱分析
采用中震荷载下的标准荷载组合（不计入风荷载效应组合）和材料标准值，不采用调节系数 γRE，忽 略所有基于设计等级的放大系数以及控制框架剪力的放大系数，对底部加强区的构件、伸臂桁架及其上下 各一层的关键构件进行了中震不屈服验算。经验算，均满足要求。
3．1 小震弹性反应谱分析
本工程地上结构体系为钢骨混凝土框架-混凝土核心筒混合结构体系，上部标准层均为完整楼板，采用
刚性楼板进行模拟。对裙房局部开大洞区域，采用弹性楼板分析，以研究楼板开洞对结构的影响。
在进行重力荷载效应分析时，外框架、核心筒轴向变形考虑施工过程影响，施工过程的模拟采用分层
加载法。
抗震计算时，考虑平扭耦联、竖向地震作用影响及±5%偶然偏心影响。振型数取为 100 个，振型参与
质量系数不小于 90%。
由于本工程地下室结构的抗侧刚度不满足大于上部结构的抗侧刚度 2 倍的条件，所以嵌固端取为基础
顶面。
SATWE 和 MIDAS/GEN 两种软件计算得到的小震弹性反应谱分析主要结果汇总见表 2。
表 2 主要计算结果
主要指标
MIDAS/GEN
SATWE
方向
X
Y
X
Y
基底剪力 (kN)
42251
42998
41029.5
41731.2
基底剪重比
3.59%
3.65%
3.50%
3.56%
基底总倾覆弯矩 (kN﹒m)
3760293.3
3804117.2 3745858.4 3784425.2
最大层间位移角
1/818
1/820
1/814
1/811
最大扭转位移比
1.48
1.30
1.47
1.31
43172 105.2%
40554 98.8%
37275 90.9%
41625 101. 5%
41118 100. 2%
41731 Y
-
38814 93.0%
33855 81.1%
38411 92.0%
44144 105.8%
47827 114.6%
35636 85.4%
40621 97.3%
39901 95.6%
由表 3-2 可见，七条地震波作用下的结构基底剪力与反应谱法结果比值均在 65％~135%内，其平均基 底剪力与应谱法结果比值在 80％~120%内，地震波选取满足高规相关要求。弹性时程计算结果与反应谱法 计算结果基本一致。 3．4 大震弹塑性时程分析
采用 ABAQUS 软件进行大震弹塑性时程分析。分析时考虑了几何非线性和材料非线性，结构的平衡 方程建立在结构变形后的几何状态上，“P-∆” 效应，非线性屈曲效应，大变形效应等都得到全面考虑；直 接采用材料非线性应力-应变本构关系模拟钢筋、钢材及混凝土的弹塑性特性，可以有效模拟构件的弹塑性 发生、发展以及破坏的全过程。采用“单元生死”技术模拟了施工过程的非线性。
各条地震波作用下的结构基底剪力计算结果见表 3。
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
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反应谱
天然波 1
表 3 基底剪力计算结果（kN）
天然波 2 天然波 3 天然波 4 天然波 5
人工波 1
人工波 2
平均值
41030 X
-
36744 89.6%
41825 101.9%
46633 113.7%
作者简介：盛平（1964—），男，硕士，教授级高工
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图 1 剖面图
结构抗震设防类别为标准设防类，设计使用年限为 50 年，建筑结构安全等级为二级，地基基础设计 等级为甲类。抗震设防烈度为 8 度(0.20g)，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期 为 0.35s。结构小震阻尼比取 0.04，大震阻尼比取 0.05。北京市基本风压为 w0 = 0.45 kN/m2，由于本工程高 度较高，承载力设计时按基本风压的 1.1 倍考虑。
裙房及纯地下室也采用平板式筏板基础，柱下设有柱墩，以满足底板抗冲切的要求。塔楼与裙房之间 存在较大的沉降差异，通过在塔楼周边设置沉降后浇带，减小塔楼和裙房及地下室之间的沉降差异。
地下车库范围内无地上结构，地下水位较高，存在抗浮问题，采取抗浮锚杆措施予以解决。 2．2 结构的超限情况及措施
根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67 号），本项目高度小于 150m， 但同时存在楼面开大洞、竖向刚度突变等平面、竖向不规则的情况，按要求适用高度应降低 10%，即 135m。 故本工程高度已超过规范限值，属超限高层结构。同时，本项目还同时存在多项不规则的情况，也需进行 专项研究。
(a)整体模型
(b)核心筒
(c)框架柱+伸臂桁架+转换桁架
图 2 结构三维示意图
现浇混凝土核心筒是主要抗侧力构件，承担了绝大部分的倾覆弯矩和水平剪力。在核心筒内设置了构
造钢骨柱和钢骨梁。一方面，内置钢骨框架方便了核心筒与楼面钢梁的连接，另一方面也大幅度提高了结
构的抗震性能。结构底部核心筒外侧墙厚为 1200mm，至顶部收进为 400mm。底部混凝土强度为 C60，上 部混凝土强度为 C50。
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
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首创丽泽金融商务区 F-05 地块结构设计
盛平1，卢帅，赵博尧，徐福江
（北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045）
摘 要：本文主要介绍本工程超限内容、抗震设防目标、结构体系选型及特点。采用 SATWE 和 MIDAS/GEN 两 种软件对结构进行了小震作用反应谱分析及小震弹性时程补充分析，采用 ABAQUS 软件对结构进行了 大震弹塑性时程分析，并依据分析结果，对结构各重要部位进行了加强，使结构实现抗震性能目标并达 到了多道抗震防线的设计要求。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010) （简称高规）[1]，本工程抗震性能目标定为 C 级， 相应各地震水准下结构构件抗震设防目标如表 1 所示。
表 1 抗震设防目标
地震烈度
多遇地震
Fra Baidu bibliotek
设防地震
罕遇地震
性能等级
没有损坏
可修复损坏
无倒塌
层间位移角限值
1/800
-
1/100
底部加强区核心 筒
2 结构体系及超限情况
2．1 结构体系 本工程主楼结构高度 144m，平面尺寸 55m×33m，高宽比为 4.3；核心筒平面尺寸为 37.2m×12.2m，
核心筒高宽比为 11.8，严重超出了 8 度地区常用的核心筒高宽比尺度，这也导致 Y 向位移成为了设计的控 制因素。经多方案比较，最终确定采用带有加强层的型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构体系。外框架为 钢骨混凝土柱+钢梁，内筒为混凝土核心筒，楼面梁为钢梁，楼板采用压型钢板组合楼盖。在 17 层（避难 层）设置了 4 道 Y 向伸臂桁架，在 30 层为了实现柱网由 9 米到 7.2 米的转换，设置了转换环向桁架。图 2 为结构三维模型图。
可形成塑性铰 θ<LS
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<LS
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<LS
伸臂桁架
弹性（一级）
不屈服
不屈服
转换桁架
弹性（一级）
弹性
不屈服
针对本结构的超限情况，提出以下结构措施： (1) 采用钢骨混凝土框架–混凝土核心筒结构体系，提高结构的抗震性能； (2) 采用 SATWE 和 MIDAS 两种软件对结构进行分析、对比； (3) 底部加强区的核心筒按照中震抗弯不屈服、抗剪弹性设计，同时保证中震下墙肢平均拉应力不大于 2ftk ，大震下满足抗剪截面要求； (4) 核心筒内设置构造钢骨框架，提高结构的延性； (5) 将底部加强区外框架柱的抗震等级提高为特一级，按照中震抗弯不屈服、抗剪弹性设计； (6) 转换桁架按照中震弹性、大震不屈服设计；伸臂桁架按照中震不屈服、大震不屈服设计； (7) 对薄弱层的地震剪力乘以 1.25 的增大系数，薄弱层、伸臂桁架上下各一层、转换桁架上下各一层的抗 震等级均改为特一级，同时将竖向构件配筋加强； (8) 采用弹塑性分析验算结构在罕遇地震作用下的性能。
为 H 700~500x300x14x26，楼面次梁截面为 H 600~500x300x14x26。在靠近核心筒的走廊区域，梁截面缩 减为 500，方便机电管线穿行，提供了更高的建筑净高。钢柱与钢梁的材料均选用 Q345B。
为了提高结构抗侧刚度，利用建筑的避难层，在 17 层设置了加强层。加强层的伸臂结构采用桁架形 式，楼层通高，并贯穿核心筒剪力墙。加强层平面布置图和伸臂桁架三维示意图如图 3 和图 4 所示。结构 X 向刚度已经很大，不再加设伸臂桁架，仅沿 Y 向设置了 4 道伸臂桁架。由于伸臂桁架在平面内设置的比 较均匀，已经可以使框架柱协同工作，因此框架周边不再设置环向桁架。伸臂桁架可以协调内核心筒和外
3 结构计算分析
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
2016 年
结构计算分析中，采用 SATWE 和 MIDAS/GEN 两种软件进行小震弹性反应谱分析。采用 SATWE 对
重要构件进行中震、大震下的抗震性能验算。采用 MIDAS/GEN 进行小震弹性时程分析法的补充计算。采
用 ABAQUS 进行大震下的弹塑性时程分析，验算结构在大震下的抗震性能。
弹性（特一级）
抗弯不屈服，抗剪 满足截面抗剪条件
弹性
可形成塑性铰 θ<OS
上部核心筒
弹性（特一级）
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<LS
构件性能
连梁
弹性（特一级）
底部加强区外框 架柱 底部加强区外框 架梁
弹性（特一级） 弹性（一级）
上部外框架
弹性（一级）
允许进入塑性
可形成塑性铰 θ<CP
抗弯不屈服，抗剪 弹性
采用中震荷载下的设计基本组合（不计入风荷载效应组合）和材料设计值，采用调节系数γRE，忽略 所有基于设计等级的放大系数以及控制框架剪力的放大系数，对底部加强区的构件、转换桁架及其上下各 一层的外框架柱进行了中震弹性验算。经验算，均满足要求。 3．3 小震弹性时程分析
采用 MIDAS/GEN 软件进行结构小震弹性时程分析，选取Ⅱ类场地（Tg=0.35s）的五条天然波和两条 人工波，峰值加速度均调整为 75gal。地震波的持续时间不小于 20s，均大于结构基本周期的 5 倍，时间间 距为 0.02s，满足规范要求。依次选取结构 X，Y 向作为各地震波输入主向进行计算。
关键词：超高层建筑，混合结构，抗震性能设计，弹塑性分析
1 工程概况与设计标准
首创丽泽金融商务区 F-05 地块位于北京市丰台区丽泽商务区核心区，总建筑面积 9.37 万 m2。地下 4 层，埋深约 20m，主要功能为汽车库和设备用房；塔楼地上 37 层，结构总高度 144m，主要功能为五星级 酒店、公寓及办公，其中 17、30 层为避难层及设备层；裙房地上 5 层，与塔楼连为一体，建筑高度 20.3m。 主要剖面见图 1。