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某超高层部分框支剪力墙结构住宅结构设计


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 某超高层部分框支剪力墙结构住宅结构设计 作者:何传铭 来源:《建筑工程技术与设计》2014 年第 15 期 摘 要:随着超高层住宅建设项目日益增多,以及全球进入地震多发期,超限结构设计问 题引起结构工程师的高度关注。广东南海某商住项目,为大底盘多塔楼结构,塔楼 A 栋高度 169.3 米,采用部分框支剪力墙结构,高度超规范 B 级高度要求。针对本工程特点,并结合抗 震设防专项审查意见,介绍了本工程设计要点,包括计算分析及构造措施,可为类似工程提供 参考。 关键词:超高层住宅 部分框支剪力墙结构 弹性时程分析 静力弹塑性分析 一、工程概况 首-六层裙房为商业用途,七层以上为 3 栋塔楼,住宅用途。根据建筑平面布置和结构受 力需要,A 栋、B 栋、C 栋结构体系均为部分框支剪力墙结构。转换层设置于裙房顶,转换构 件采用梁式转换。A 栋总层数 51 层,共 4 层地下室,A 栋标准层建筑平面如下图: A 户栋标准层建筑平面图 本工程设计基准期为 50 年,设计使用年限 50 年,建筑结构安全等级为二级,基础设计等 级为甲级。抗震设防类别:裙房为乙类,其余为丙类。抗震设防烈度为 7 度,场地类别为 II 类。设计基本地震加速度值为 0.1g,设计地震分组为第一组,水平地震影响系数对多遇地震取 0.0855(安评取值),对于设防地震取 0.23,对于罕遇地震取 0.5。 基本风压取 50 年重现期的 风压值 0.5kN/m2,地面粗糙度为 C 类。 二、结构选型 2.1 结构体系及截面尺寸、材料 A 栋的结构体系为部分框支剪力墙结构。转换层设置于裙房顶,转换构件采用梁式转换。 剪力墙厚度在裙房及以下部分为 400~600mm,8 层及以上为 350~200mm。框支柱采用型钢 混凝土柱,截面 1500x1500。框支梁同样采用型钢混凝土梁,截面为 1000x2000。 除转换层楼 板混凝土强度为 C40 外,其余楼层梁板混凝土强度均为 C30。 墙柱混凝土强度为 C60~C30。 钢筋均采用 HRB400。 2.2 结构超限类型和程度 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点(2010 年版)》、《建筑抗震设计 规范》及《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》(粤建市函〔2011〕580 号)确定进行了判断。判断结果详见下表一~表三: 三、基础设计 根据拟建场地的地勘报告,A 栋塔楼采用桩基础,桩基形式为冲孔灌注桩基础。桩端持力 层为微风化泥质粉砂岩;桩径为 1000mm~2600mm;单桩竖向承载力特征值 Ra 为 5800KN~ 39400KN;有效桩长约 13~35.5m,桩身混凝土强度等级为 C35;嵌岩深度约为 1.5D 四、结构计算分析 4.1 弹性分析 本工程的整体计算选用 PKPM 的 SATWE 软件,增加了 MIDAS 软件进行对比分析。通过 两个软件的小震计算后可以得出如下结论: 1、第一扭转周期与第一平动周期之比小于 0.85。 2、在偶然偏心影响的地震作用下,属 II 类扭转不规则,满足高规 B 级高度建筑不应大 于该楼层平均值 1.4 倍的要求; 3、各塔楼在地震作用和风荷载作用下层间位移角均满足规范的要求。 4、楼层层间抗侧力结构的受剪承载力均大于其上一层受剪承载力的 75%,楼层侧向刚度 大于其上一层 70%。 5、各栋的刚重比均大于 2.7,满足高层建筑结构整体稳定的要求,不考虑


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