岳阳友阿国际广场-超高层结构抗震性能设计

文/欧阳述华 建盟设计集团有限公司湖南分公司 湖南长沙 410000

1、工程概况

本项目位于湖南省岳阳市巴陵中路交城东路东南角，项目共有6栋塔楼，本文仅研究酒店式公寓A栋。A栋结构高度为253.4米，结构单元内经常使用人数超8000，为重点设防类。公寓A栋由四层地下室，-1F至6F层为商业裙房（其中-1F是半地下室）、35层公寓标准层（层高5.8米）和4层避难层（第7、16、26、36层）组成。建筑平面图见如下

本工程建筑结构安全等级为二级，设计使用年限50年。本工程抗震设防烈度7度，基本加速度为0.10g，建筑场地为二类，设计地震分组为第一组，特征周期0.35S，重点设防。基本风压值为0.4kN/m2，地面粗糙为B类。本工程抗抗震等级为剪力墙特一级。

2、计算分析

2.1 计算软件：PKPM4.1和midas结构大师2017

2.2 计算方案

在高层及超高层建筑中，当结构的侧向位移角不能满足规范要求时，可设置加强层提高结构的整体刚度。但设置加强层易导致结构侧向刚度的突变，形成薄弱层，对结构抗震设计极为不利[1]。必须要设加强层，设置几个加强层、加强层位置选取是本工程的重点。本工程不设置加强层时不满足规范要求，根据建筑避难层在7、16、26、36层。选取以下三种加强层方案进行比较：

方案一：框架-核心筒+ L26层XY向均设置伸臂桁架

方案二：框架-核心筒+L16、L26层XY向均设置伸臂桁架

方案三：框架-核心筒+L16、L26层XY向均设置伸臂桁架+L36层Y向设置伸臂桁架

伸臂方案立面示意图

结构各方案参数对比

根据以上计算结果可知：

方案一：加强层刚度特别大，加强层下层出现薄弱层。

方案二：加强层刚度特别大，加强层下层出现薄弱层。

方案三：满足设计要求，且两个方向的动力特性接近。

经以上对比综合考虑，选择方案三作为本工程结构体系。

2.3 结构性能化设计

1）依据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）结合本工程设防烈度、结构的不规则程度和房屋高度、结构发挥延性变形的能力、结构造价、震后的各种损失及修复难度等因素,进行抗震性能评估时，其性能目标定为性能C。性能目标C是指多遇地震下满足性能水准1的要求，设防烈度地震下满足性能水准3的要求，预估的罕遇地震下满足性能水准4的要求。各性能水准结构预期的震后性能状况见《高层建筑混凝土结构技术规程》。

2）性能目标具体实现

性能目标具体实现

3）结构抗震性能设计流程

小震满足规范要求后，利用小震模型用等效弹性计算中震不屈服、中震弹性，直至满足性能目标要求。然后在中震模型基础上用动力弹塑性时程分析计算大震模型，找出薄弱位置，重返回小震。直至小、中、大震均满足性能目标要求。

结语：

通过岳阳友阿国际广场超高层结构计算分析，可以得到以下结论：

（1）加强层能有效控制结构侧向位移。

（2）加强层易导致结构侧向刚度的突变，在加强层下层出现薄弱层。

（3）随着加强层数量增加，内力突变有所缓解。