某超限高层建筑的结构设计与分析

第50卷增刊建筑结构Vol.50 S2武汉某超限高层住宅结构抗震分析设计曹源，李智明（中信建筑设计研究总院有限公司，武汉430000）[摘要] 武汉某住宅超限高层项目结构高度138.3m，采用框架-剪力墙结构形式，剪力墙为钢筋混凝土剪力墙，框架柱为钢管混凝土柱，属于B级高度建筑，存在扭转不规则、凹凸不规则、穿层柱等多项不规则项。

利用YJK、MIDAS Builiding、SAUSAGE等计算软件对结构进行小震弹性分析、小震弹性时程分析、中大震等效弹性分析、大震弹塑性时程分析，并补充了弱连接处楼板抗震性能化设计以及穿层柱屈曲分析。

计算结果满足规范要求，可供同类工程设计参考。

[关键词] 框架-剪力墙结构；钢管混凝土柱；性能化设计；楼板损伤分析；穿层柱屈曲分析中图分类号：TU355 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0234-05Seismic analysis and design of a high-rise residential structure in WuhanCAO Yuan, LI Zhiming(CITIC General Institute of Architecture Design and Research Co., Ltd., Wuhan 430000, China)Abstract: The structural height of a high-rise residential project in Wuhan is 138.3m. It is a frame-shear wall structure, the shear wall is a reinforced concrete shear wall and the column is a steel tube concrete column, which belongs to the B-level height building.There are a number of irregularities such as torsion irregularities, uneven irregularities, and through-layer pillars.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis, and supplements for weak earthquakes.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis. It also supplements the seismic performance design of the floor slab at the weak connection and the buckling analysis of the through-story column. The calculation result meets the requirements of the specification and can be used as a reference for similar engineering design.Keywords:frame-shear wall structure; concrete-filled steel tube column; performance-based design; floor damage analysis; buckling analysis of stratified column1工程概况本项目总建筑面积13.59万m2，包含10栋办公楼、1栋商业建筑及1栋住宅。

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。

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。

某超高层建筑超限结构分析与设计发布时间：2022-08-26T09:18:39.998Z 来源：《建筑创作》2022年2期作者：张国栋[导读] 杨家山片商住项目四号地块位于重南岸，项目由5栋超高层住宅（1#～5#楼）、5栋多层住宅（6#～10#楼）、裙房商及地下车组成张国栋大连天工建筑设计研究院有限公司辽宁大连 116000 摘要：杨家山片商住项目四号地块位于重南岸，项目由5栋超高层住宅（1#～5#楼）、5栋多层住宅（6#～10#楼）、裙房商及地下车组成。

建设用地面积约2.1万m2，总建筑面积约37万m2。

考虑建筑使用要求及结构的合理性，通过设置抗震缝分其为相对规则的结构单元。

超高层住宅3#、4#楼与多层住宅8#、9#楼与下部裙房形成一个多塔结构单元。

下部裙房5层，3#楼上部塔楼52层，标准层层高2.97m，结构高度167.29m，高宽比4.83，属于超B级高度的超高层结构。

本文以此建筑为例，进行论述。

关键词：超高层建筑；超限结构；建筑设计1基础设计1.1基本情况及加强措施由于场地西低高，逐级分台，造成塔楼无地下室，而且有局部掉层，形成结构单侧挡土。

针对上述情况采取了以下针对性加强措：（1）在接地端基顶均设置基础梁及结构底板，板厚不小于160mm；（2）为加强高层塔楼基础的嵌固，塔楼均采用桩基础，1#～5#楼塔楼平面四角位置的桩基础嵌岩深度不小于6m及3倍桩直径；（3）外围地梁截面加至400mm×1200mm，以加强地基对基础的约束。

同时进行了抗滑移、抗倾覆及基础嵌固有效性分析。

1.2计算分析1.2.1抗滑移验算水平滑力F取罕遇地震作用标准值与结构挡土侧压力之和。

抗滑力R=μ·G，竖向荷载G取恒载值，基底摩擦系数μ偏全地取0.3。

计算结果如表1所示，结构抗滑移全系数为4.54。

1.2.2抗倾覆验算分别进行100年一遇风荷载及罕遇地震作用下的抗倾覆验算。

计算结果如表2所示，结构抗倾覆稳定满足要求，且基底无零应力，有足够的全度。

某超限高层建筑的结构抗震设计与优化摘要：本文主要介绍广州某高层综合楼的超限设计，文中首先描述了该工程的超限情况及相应的结构设计思路，在理论分析与概念设计的前提下，采用建筑抗震性能化设计方法，通过不同软件对比分析并验算结构的整体性与合理性。

针对设计过程中发现的问题作出相应的改进措施，优化结构，最终达到超限设计要求，通过超限审查。

关键词：超限结构抗震设计性能目标优化措施abstract: this paper mainly introduces a high-rise building of guangzhou off-gauge design, this paper first describes the project and the structure of the off-gauge corresponding design thinking, in the theoretical analysis and the concept design, under the premise of the performance-based design buildings aseismic method, through different software contrast analysis and calculation of the integrity and reasonable structure. the design process for the problems found in make corresponding improvement measures, optimize the structure, achieve finally overrun the design requirements, through the off-gauge review. keywords: overrun structure seismic design performance objective optimization measures 中图分类号：u452.2+8文献标识码：a 文章编号：1、工程概况本项目位于广州市中山一路，建筑用地面积4930m2，总建筑面积为16687m2，地上11层，地下2层，建筑总高度为42.00米。

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。

1引言随着城市化进程的不断发展,越来越多的综合交通枢纽一体化项目在大城市中拔地而起。

本项目是集游客中心、长途客运中心、旅游大巴站、城市公交站、写字楼、公寓等多功能为一体的大型综合交通枢纽。

本文结合项目中其中一栋超高层办公楼,对结构超限类型和程度进行分析和判断,并根据结构超限情况和相关规范要求提出相应的抗震性能目标。

通过多种软件计算、对比、分析和设计,使结构主体最终达到设定的抗震性能目标,从而为今后类似工程的抗震性能化设计提供参考价值。

2工程概况本项目位于广州白云区,共4栋塔楼,其中,本次超限的范围为西南地块的办公楼,如图1所示,其南侧为旅游大巴停车场。

西南塔楼地上总建筑面积为83856m 2,地下4层,地上共34层(含3层裙楼),总建筑高度148.80m 。

其中4层层高为5.63m ,避难层层高为4.35m ,其余标准层层高为4.15m。

图1综合交通枢纽一体化工程建设项目西地块场站综合体项目总平面【作者简介】冯东方（1985~），男，湖北随州人，工程师，从事结构工程及岩土工程设计与研究。

某超限高层结构设计Design of a High-Rise Structure Beyond the Limit冯东方（广州地铁设计研究股份有限公司，广州510000）FENG Dong-fang(Guangzhou Metro Design &Research Institute Co.Ltd.,Guangzhou 510000,China)【摘要】针对结构超限和其他抗震不利情况，提出了抗震性能化的设计目标，通过YJK 、MIDAS Building 和SAUSAGE 软件对结构进行了多遇地震、设防地震及罕遇地震分析，对结构的主要构件、关键构件进行验算，确保其满足抗震性能目标要求。

针对温度、穿层柱等进行了专项分析。

结果表明，结构具有良好的抗震性能，达到了设定的性能目标。

【Abstract 】In view of the over-limit of the structure and other adverse seismic conditions,this paper puts forward the design goal of seismicperformance.Through YJK,MIDAS Building and SAUSAGE software,the structure is analyzed in the case of frequent earthquakes,fortification earthquakes and rare earthquakes.The main components and key components of the structure are checked to ensure that it meets the seismic performance target requirements.Special analysis was carried out for temperature and translaminar column.The results show that the structure has good seismic performance and achieves the performance target.【关键词】超高层建筑；超限抗震性能化设计；专项分析【Keywords 】super high-rise building;over-limit;performance-based seismic design;special analysis 【中图分类号】TU973.2【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）10-0004-04【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2023.10.2014本项目民用建筑结构设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为一级,结构重要性系数为。

收稿日期：!""#$"%$&"作者简介：沈敏捷（&’(!$），男，上海人，工程师)文章编号：&""*$"*!+（!""#）"*$""+&$"+某超限高层建筑的结构设计沈敏捷（上海华都建筑规划设计有限公司上海!"""’!）摘要：主楼桩基按照桩端持力层起伏变化选用不同桩长的人工挖孔桩，进入强风化岩，有效发挥桩身强度，控制绝对沉降，解决了主楼与裙房不设沉降缝的问题)针对结构平面中间部位凹口较大，采取了在凹口处增设楼板，计算时薄弱部位设为弹性楼板的措施，计算结果满足规范要求)关键词：人工挖孔桩；绝对沉降；超限高层中图分类号：,-+文献标识码：.!引言本工程地处广东省东莞市市郊，由一幢地上&(层剪力墙结构住宅及!层框架商业裙房组成，设局部地下室，结构外形呈对称蝶形，层高!)’/)本工程建筑抗震设防分类为丙类建筑，建筑结构安全等级为二级，结构设计使用年限*"年，结构重要性系数&)"，抗震设防烈度#度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度")"*0，场地类别为!类，特征周期")+*1，建筑抗震等级为四级)结构平面图如图&所示)图&结构平面图"基础选型本工程设有局部地下室，基础埋深取#)**"/)地基土主要由中砂、粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩及中风化花岗岩组成，中2低压缩性土)由地质勘探报告揭示，该建筑所处场地起伏较大，!3+直接落在"$!层强风化花岗岩上，而另&3+则处在#层砂质粘土层上，其下部强风化花岗岩层落差将近&"/，形成了一个陡坡)图!地质剖面示意图第!+卷第*期!""#年&"月华东交通大学学报456789:5;<91=>?@894@95=580-8@AB71@=CD5:)!+E5)*FG=)，!""#由于其特殊的地质情况，如果采用常规的预应力管桩或预制桩，在施打桩时会产生打偏的可能性；即使采用钻孔灌注桩，也会有偏桩的情况产生!最后决定采用大直径人工挖孔桩〔"〕基础，以强风化花岗岩作持力层，它的特点是：传力直接可靠，单桩承载力高，有效发挥桩身强度，沉降量小!裙房部分仍采用预应力管桩基础，桩端支承在!#"层强风化花岗岩上，这样尽管主楼与裙房荷载相差较大，但两者沉降差很小，可以不设沉降缝分开，对建筑功能和结构处理都有利!经广东省建设厅审批确定的人工挖孔扩底桩桩长""$"%&，持力层为强风化花岗岩，桩直径"’((&&，桩端进入持力层!"!)&，底部扩底"!)倍，即"*((&&，并要求成孔后须及时浇筑)((高+,(混凝土进行封底，以确保施工质量和工程设计的要求!图,人工挖孔扩底桩人工挖孔扩底桩参数表桩表桩号-（&&）桩长（&）.混凝土强度等级桩纵筋"桩纵筋#桩箍筋$单桩竖向承载力特征值/0"’(#*"’((*+,(’(%"*"(%"*%*1"((2’)()(((34/0"’(#"("’(("(+,(’(%"*"(%"*%*1"((2’)()’((34/0"’(#")"’((")+,(’(%"*"(%"*%*1"((2’)(%,((34/0"’(#"%"’(("%+,(’(%"*"(%"*%*1"((2’)(%)((34/0"5(#*"’((*+,(’’%’(""%’(%*1"((2’)(%)((34由于60+预应力管桩经济性好，故商业裙房部分采用60+预应力管桩，基础为独立桩承台加设联系梁组成；主楼部分采用大直径人工挖孔桩，单桩承载力高，有效发挥桩身强度，如图5所示：图5桩位平面布置图!上部结构设计和计算分析本工程结构平面为对称蝶形，且在结构角部设置了一定数量的转角窗，结构平面沿7向凹进尺寸为"’!8)&，7向投影方向总尺寸为’*!5&，凹进尺寸为相应投影方向总尺寸5)9，且中部连接部分尚有楼、电梯间使楼板有较大削弱，属平面布置不规则结构，对结构抗震不利!工程计算采用6:6;系列《高层建筑结构空间有限元分析软件<=>?@》（墙元模型）及《特殊高层建筑结构分析与设计软件6;<=6》（广义协调元模型）进行整体计算分析!结构施工图设计以<=>?@计算结果为依据，另以6;<=6内力位移计算结果对比复核!地震作用和结构抗震验算采用扭转耦联振型分解法计算，同时考虑偶然偏心，周期折减系数取(!.(，进行多遇地震下的截面验算及抗震变形验算!结构施工图设计地震作用以<=>?@振型分解反应谱法（+A+）计算结果为准!为有效提高结构的抗扭转能力，按照“加强结构外部刚度或降低结构内部刚度”的原则，采取以下的措施，使结构的整体抗震性能有所提高："）利用外围转角窗的特点，在转角窗处设置""((&&高的梁，并尽量加长外围剪力墙墙肢长度，以增大周边构件的刚度!’）在凹口处设置’&宽、’((&&厚的楼板，如图)所示：’,华东交通大学学报’((%年!）加强中部连接开大洞的楼、电梯周边的楼板刚度，并定义凹口和楼板开大洞周边的楼板为弹性板进行计算"如图#所示：图$标准层楼板配筋平面图图#结构平面弹性板设置经过上述调整后，计算结果如下：选用%&’()和*+%&*两种空间有限元分析软件进行计算，结果均满足《高规》第,"!"$条规定，设计合理"!结束语本工程由于地质情况的特殊性和上部结构的平面不规则，在结构设计上带来一定的难度，通过合理的基础选型，主楼部分以强风化岩为持力层，采用大直径人工挖孔桩，使上部荷载传力路径明确，有效的发挥桩身强度，控制了主楼的绝对沉降量；而商业裙房部分采用*-.预应力嵌岩管桩，绝对沉降量极小，又充分发挥了*-.预应力管桩的经济效应，有效的控制了主楼和裙房之间由于上部荷载的差异而造成的不均匀沉降，很好的解决了主楼与裙房不设沉降缝所带来的问题；通过对上部结构平面的一系列调整，加强周边构件刚度，最大程度的加长周边剪力墙的墙肢长度，同时，削弱内部筒体的刚度，使结构的扭转效应降低到最低点"同时对于转角窗结构，在转角窗处的楼板内设置暗梁等措施，进一步提高结构端部的整体性"计算软件%&’()*+%&*自振周期’/（平动）0",$,010"!$/1’0（平动）0",23210"!//1’!（扭转）0"/4,21/"3541’!6’/2"552"5#层间位移+789:86;/6/0,0/6/,00+7<9:<6;/6/2/3/6//$5最大位移与层平均位移的比值=向/"/$/"/3>向/"!//"00最大层间位移与平均层间位移的比值=向/"/3/"//>向/"04/"/0参考文献：［/］?@$22//9022/，建筑抗震设计规范［%］"［0］A?A !90220，高层建筑混凝土结构技术规程［%］"［!］?@$22/2B 0220，混凝土结构设计规范［%］"［,］?@$2224B 0220，建筑地基基础设计规范［%］"［$］A?A 3,B 3,，建筑桩基技术规范［%］""#$%&’()*’#()(+,()-(.#$/%&012%$#3+%4.%’&$5/678%’19%#（%;7CD;7E -F7GF &HI;EJKIJFHK L MHN7CGK1EDC .O"，P’:，%;7CD;7E 022230，.;EC7）:;$,2<=,：+7EC NFEQGECD 1KQKIJ1GERRKHKCJ QKCDJ;7HJEREIE7QQ<GEDDECD SEQK 7IIOHGECD JO J;K 1OEQ GKSJ;T7HE7JEOC "J;K KCG OR SEQK1KCJKHECD 1JHOCD UK7J;KHECD HOIV ，J;K SEQK 1JHKCDJ;E1FJEQEWKG KRRKIJETKQ<，7CG 7N1OQFJK 1KJJQKXKCJ E1IOCJHOQQKG "+7EC NFEQGECD 7CG SOGEFX UEJ;OFJ 1KJJQKXKCJ SOECJ E11KJJQKG N<J;K XKJ;OG OR J;K SEQK ROFCG7JEOC "&EXECD 7J NED COJI;，’;K XKJ;OG OR 7GGECD 1Q7N E17GOSJKG "’;K KQ71JEI 1Q7N E11KJ EC J;K UK7V 7HK7EC I7QIFQ7JEOC ，7CG J;K 7C7Q<1E1HK1FQJ 17JE1R<J;K GKX7CG OR IOGK1">#?@(2.$：7HJEREIE7QQ<GEDDECD SEQK ；7N1OQFJK 1KJJQKXKCJ ；OFJ OR IOGK1;ED;YHE1K NFEQGECD!!第$期沈敏捷：某超限高层建筑的结构设计。

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。

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。

某超限高层结构设计分析随着我国经济高速发展，高层建筑已成为城市建设中的重要组成部分，超限高层在设计中也是越来越常见。

本文就某超限高层建筑结构设计的特点进行了分析，并根据结构超限情况提出了结构设计方法和措施，并加以总结，以供类似工程设计参考。

标签：高层建筑；结构超限；设计体会本工程的结构二层平面开洞比较大，导致楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，该楼层有效楼板宽度为该层楼板典型宽度的37%左右小于50%，而且该层开洞面积为该层面积的32%也超过30%，属于平面不规则的类型。

结构十三层平面开洞也比较大，导致楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，该楼层有效楼板宽度为该层楼板典型宽度的36%左右小于50%，属于平面不规则的类型。

结构五层平面局部收进的水平方向尺寸为相邻下一层的49%大于25%，属于竖向不规则的类型。

根据建筑抗震设计规范（GB 50011-2001），该办公楼属于超限高层。

3、措施及对策：1）、设计中洞口周边楼板按弹性板考虑，相应楼层楼板加厚为150mm，配筋率控制在0.35%以上，并采取楼板双层双向通长配筋的加强措施。

2）、增加框架部分外圈边梁的截面，以有效提高结构整体抗扭的能力。

而且使质心与刚心的位置尽量接近，以减小地震作用时的扭转反映。

3）、严格控制框架柱的轴压比，加强框架柱的配筋，确保符合强柱弱梁的设计原则。

4)、对超限高层采用了两个不同的适合于结构实际受力情况的有限元分析计算程序，采用了振型分析反应谱法对结构进行了多遇地震作用下的整体分析和多遇地震作用下的弹性时程分析及时程分析。

4、计算分析：分别采用SATWE和PMSAP进行了整体分析计算，取前24个振型，考虑双向地震作用及扭转藕联作用，采用CQC法计算扭转与平动振动的藕联反应，以反映扭转效应的动力增大作用。

在抗震计算时，按规范进行活荷载折减，地震作用方向分别取沿各抗侧力构件方向，最大地震作用方向与X轴的夹角为25度。

计算结果详见附录。

主要计算结果整理分析如下：1）振型分析前3个振型的结构自振特性基本参数列于表1。

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。