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【摘要】本文主要论述岳阳友阿国际广场超高层建筑结构抗震性能设计,并对加强层伸臂桁架的设置进行探讨。
【关键词】超高层;抗震性能设计;加强层;伸臂桁架
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)性能目標具体实现
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。
参考文献:
[1]朱炳寅.高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析JGJ3-2010.中国建筑工业出版社,2017,11(11):363.
作者简介:
欧阳述华(1979.2-),男,工程师,本科,从事建筑工程结构设计工作。
【关键词】超高层;抗震性能设计;加强层;伸臂桁架
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)性能目標具体实现
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。
参考文献:
[1]朱炳寅.高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析JGJ3-2010.中国建筑工业出版社,2017,11(11):363.
作者简介:
欧阳述华(1979.2-),男,工程师,本科,从事建筑工程结构设计工作。