某带转换层的超高层结构设计

蒋 清 华

(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都 610041)



某带转换层的超高层结构设计

蒋 清 华

(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都 610041)

结合重庆市某带转换层的超高层建筑实例，计算了该结构的主要性能指标，并对结构进行了弹性动力时程分析，从框支柱、剪力墙、楼板三方面，提出了一些抗震构造措施，保证了结构的安全性。

高层建筑结构，转换层，时程分析，地震波

1 工程概况

本项目位于重庆市渝中区，由5栋塔楼、商业裙房和大底盘地下室组成，总建筑面积409 090 m2。其中3号塔楼大屋面高度约139.40 m。地下5层为车库；地上38层，1层～6层为商业，7层为转换层，8层以上为住宅；地上建筑面积36 805 m2。平面呈长方形，底部为65.8 m×21.6 m，沿高度中部为65.8 m×21.6 m、上部为39.8 m×21.6 m。塔楼高宽比6.5。采用钢筋混凝土框支剪力墙结构。

根据相关规范，本工程的抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g(第一组)。结构抗震等级：框支柱及落地剪力墙为特一级(嵌固端以下递减)，框支框架为一级，标准层剪力墙、梁为二级(特一级及二级剪力墙之间设置一层一级剪力墙过渡)。

本工程主要构件尺寸及材料强度：框支柱1 500×1 800(C60)，转换梁1 500×1 800，1 800×2 000，2 000×2 400(C60)，剪力墙400 mm～200 mm(C60～C30),楼板：转换层为C60,其余均为C30。结构平面布置详见图1，图2。

2 结构计算及分析

本工程为高位带转换的超限复杂高层建筑结构，设计过程中采用了SATWE，MIDAS-BUILDING和ETABS三种软件分别进行整体计算。多遇地震下的弹性计算结果见表1。

由表1可以看出,结构的各主要指标均满足规范要求。三种软件计算结果比较接近，能够相互印证，确保了计算结果的准确性和可靠性。

3 弹性动力时程分析

弹性动力时程分析时，结合地勘报告提供的场地特性参数共选取2组天然地震波和1组人工地震波作为时程分析的输入条件。各地震波的主要信息见表2。按照相关规范多遇地震弹性动力时程分析时地震波主分量峰值取18 cm/s2。

表1 弹性分析主要计算结果

表2 所选地震波主要信息

表3是振型分解反应谱法计算所得的结构底部剪力与多遇地震弹性动力时程分析所得结构底部剪力的对比情况。由表中数据可见每组地震波分析所得的底部剪力值均在CQC反应谱法剪力值的74%～94%之间，3组地震波分析结果的平均值与CQC反应谱法计算结果误差在20%以内，达到了规范要求。

各地震波作用下结构楼层位移、楼层剪力分布分别如图3，图4所示。从图中可以看出所选地震波时程分析结果的平均值与反应谱法计算结果表现出较好的一致性。各地震波作用下，X方向的最大层间位移角为1/2 931，Y方向为1/2 232，均远小于相关规范要求的限值。该结构有足够的刚度储备。

表3 弹性动力时程分析与振型反应谱法底部剪力值对比

本工程大屋面结构高度达139.4 m，超出规范规定的A级高

度的限值，按相关规定应进行超限高层的专项审查。设计时，除了以上分析外，还做了结构在大震作用下的弹塑性分析。

4 抗震构造措施

针对本工程特点，设计时采取了比规范更严格的抗震措施。

4.1 框支柱

1)提高柱的配箍率，并控制短柱剪压比。2)提高框支柱和框支过渡层的配筋率。

4.2 剪力墙

1)控制剪力墙轴压比。2)提高剪力墙底部加强区的配筋率。3)加大边缘构件配筋率，改善钢筋混凝土剪力墙的延性。

4.3 楼板

1)适当加大部分楼层楼板的配筋。2)加厚嵌固层板厚，并加强配筋。3)加厚裙楼顶板板厚，并加强配筋。

[1] GB 50011—2010，建筑抗震设计规范[S].

[2] JGJ 3—2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[3] 徐培福，傅学怡，王翠坤，等.复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，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

蒋清华(1982- )，男，工程师

TU973

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