某帶轉換層的超高層結構設計

蔣 清 華

(中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610041)

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某帶轉換層的超高層結構設計

蔣 清 華

(中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610041)

結合重慶市某帶轉換層的超高層建筑實例，計算了該結構的主要性能指標，并對結構進行了彈性動力時程分析，從框支柱、剪力墻、樓板三方面，提出了一些抗震構造措施，保證了結構的安全性。

高層建筑結構，轉換層，時程分析，地震波

1 工程概況

本項目位于重慶市渝中區，由5棟塔樓、商業裙房和大底盤地下室組成，總建筑面積409 090 m2。其中3號塔樓大屋面高度約139.40 m。地下5層為車庫；地上38層，1層～6層為商業，7層為轉換層，8層以上為住宅；地上建筑面積36 805 m2。平面呈長方形，底部為65.8 m×21.6 m，沿高度中部為65.8 m×21.6 m、上部為39.8 m×21.6 m。塔樓高寬比6.5。采用鋼筋混凝土框支剪力墻結構。

根據相關規范，本工程的抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為6度，基本地震加速度為0.05g(第一組)。結構抗震等級：框支柱及落地剪力墻為特一級(嵌固端以下遞減)，框支框架為一級，標準層剪力墻、梁為二級(特一級及二級剪力墻之間設置一層一級剪力墻過渡)。

本工程主要構件尺寸及材料強度：框支柱1 500×1 800(C60)，轉換梁1 500×1 800，1 800×2 000，2 000×2 400(C60)，剪力墻400 mm～200 mm(C60～C30),樓板：轉換層為C60,其余均為C30。結構平面布置詳見圖1，圖2。

2 結構計算及分析

本工程為高位帶轉換的超限復雜高層建筑結構，設計過程中采用了SATWE，MIDAS-BUILDING和ETABS三種軟件分別進行整體計算。多遇地震下的彈性計算結果見表1。

由表1可以看出,結構的各主要指標均滿足規范要求。三種軟件計算結果比較接近，能夠相互印證，確保了計算結果的準確性和可靠性。

3 彈性動力時程分析

彈性動力時程分析時，結合地勘報告提供的場地特性參數共選取2組天然地震波和1組人工地震波作為時程分析的輸入條件。各地震波的主要信息見表2。按照相關規范多遇地震彈性動力時程分析時地震波主分量峰值取18 cm/s2。

表1 彈性分析主要計算結果

表2 所選地震波主要信息

表3是振型分解反應譜法計算所得的結構底部剪力與多遇地震彈性動力時程分析所得結構底部剪力的對比情況。由表中數據可見每組地震波分析所得的底部剪力值均在CQC反應譜法剪力值的74%～94%之間，3組地震波分析結果的平均值與CQC反應譜法計算結果誤差在20%以內，達到了規范要求。

各地震波作用下結構樓層位移、樓層剪力分布分別如圖3，圖4所示。從圖中可以看出所選地震波時程分析結果的平均值與反應譜法計算結果表現出較好的一致性。各地震波作用下，X方向的最大層間位移角為1/2 931，Y方向為1/2 232，均遠小于相關規范要求的限值。該結構有足夠的剛度儲備。

表3 彈性動力時程分析與振型反應譜法底部剪力值對比

本工程大屋面結構高度達139.4 m，超出規范規定的A級高

度的限值，按相關規定應進行超限高層的專項審查。設計時，除了以上分析外，還做了結構在大震作用下的彈塑性分析。

4 抗震構造措施

針對本工程特點，設計時采取了比規范更嚴格的抗震措施。

4.1 框支柱

1)提高柱的配箍率，并控制短柱剪壓比。2)提高框支柱和框支過渡層的配筋率。

4.2 剪力墻

1)控制剪力墻軸壓比。2)提高剪力墻底部加強區的配筋率。3)加大邊緣構件配筋率，改善鋼筋混凝土剪力墻的延性。

4.3 樓板

1)適當加大部分樓層樓板的配筋。2)加厚嵌固層板厚，并加強配筋。3)加厚裙樓頂板板厚，并加強配筋。

[1] GB 50011—2010，建筑抗震設計規范[S].

[2] JGJ 3—2002，高層建筑混凝土結構技術規程[S].

[3] 徐培福，傅學怡，王翠坤，等.復雜高層建筑結構設計[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

On ultra-high-rise structural design of some buildings with transfer stories

Jiang Qinghua

(ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteCorp,Ltd,Chengdu610041,China)

Combining with the ultra-high-rise building with transfer stories in Chongqing, the paper calculates the main performance coefficients of the structure, undertakes the elastic dynamic time-history of the structure, and points out some seismic construction measures from the framework support columns, shearing walls, and plates, so as to ensure the structural safety.

high-rise building structure, transfer story, time-history analysis, earthquake wave

1009-6825(2016)11-0043-02

2016-01-30

蔣清華(1982- )，男，工程師

TU973

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