大底盘裙房高位分塔结构设计分析

邓大利 南京市建筑设计研究院有限责任公司

1 项目概况

地面以上一到七层为商业综合体，总层数十九层。项目按同一单体设计。结构体系采用框架剪力墙结构，结构高度为94.90m。一到五层为裙房，六层以上利用结构缝分为4个单体，分别为南北塔楼、影院及东楼。

2 大底盘裙房设计

本工程抗震结构的等级分别为，南北两个塔：6层以上2级框架，2级剪力墙；商业部分1级框架，1级剪力墙；抗震等级地下1 层同商业，抗震构造措施地下1 层以下降低1 级。两个塔与大底盘相连接的外围墙柱，抗震等级在大底盘上下两层范围内再加高1级。

按《高规》10.6.5要求，商业部分以上的两个塔结构的位移角层间值在底部楼层最大为1/1507，远远大于商业部分的值，满足规范要求。

为避免结构因为楼板不连续对结构造成不利影响，设计中采取在开洞区域框架梁拉通，且在梁格之间增加水平交叉撑，与框架梁一起形成水平传力体系。在局部开洞的部位，通过建立设置斜撑、增加楼板两种模型，并与无楼板模型进行对比，对三个对比结构进行各项分析，可知设置水平支撑及楼板开洞对楼层刚度比影响较小。

规则性判断上，本工程具有不规则扭转，不规则收进竖向两项。另外本项目中存在局部没有楼板的情况，设计中将没有楼板的地方采用支撑替代楼板，这样在地震作用下地震力可以有效传递。故本项目非超限结构。

3 分叉柱设计

本工程由于本身的特殊性，在六层以下的裙房部分无法设缝，而在屋面以上又天然的分成两个塔楼，局部还有电影院屋面，六层大屋面以上必须设缝。综合考虑工程的特殊性，本项目在六层处利用塔楼周边的框架柱设置分叉柱，并向下延伸一层。六层以上在主楼边与裙房之间设置100mm 抗震缝，具体做法如下左图所示。

考虑其应力集中，在五层顶设置斜向加腋，保证竖向力的有效传递，并将加腋下方一米范围内的箍筋按16@100 加强。由于本身柱子就由于裙房乙类设防、上部收进的原因，抗震等级提高至特一级，故采取比特一级更高的要求进行加强。

“分叉柱”采用通用有限元软sap2000进行应力分析，实体梁柱均采用单元建模，按零点一米进行剖分，采用PKPM 中读取的最不利荷载进行计算分析。柱顶荷载分别取1800kN 和14000kN，并模拟了柱端的约束条件，进行网格划分计算。计算结果表明。

拉应力最大的地方有1.8MPa，柱混凝土抗拉强度为ft=2.04MPa，满足要求。压应力最大的地方位于加腋根部，为24.8MPa，也满足要求。计算结果如图1所示。

图1

4 结论

（1）六层以上设逢，将结构分塔，避免结构动力特性突变。

（2）通过设置水平斜撑，保证水平力传递，以代替混凝土板，避免平面大开洞。

（3）分叉柱通过有限元分析可知其应力比满足要求，并采取相应加强措施。