1、远基项目B地块3#、4#、9#、10#、13#楼结构超限设计可 行 性 论 证 报 告汉嘉设计集体重庆设计院 二零一六年六月目 录超限高层建筑工程初步设计抗震设防审查申报表一、工程概况二、设计依据2.1 设计规范及规程2.2基本设计参数2.3 抗震设防2.4 设计荷载三、场地地质条件3.1 地形地貌及地质构造3.2 地层岩性3.3 水文地质条件3.4 不良地质现象3.5 场地稳定性评价3.6 地震效应评价3.7 结论及建议3.8 基础设计四、结构设计4.1建筑结构布置4.2 结构主要构件的几何尺寸4.3 构件的材料强度等级4.4 建筑超限情况辨别4.5 性能化设计的目标4.6 结构超限分析总体
2、思路五、多遇地震静力弹性分析(振型分解反应谱法)5.1 计算分析软件5.2 主要抗震设计参数5.3 分析模型5.4 结构计算结果对比5.5 Yjk和GsCAD的计算结果(图形)5.6 楼层刚度及比值5.7 楼层抗剪承载力及比值5.8 轴压比六、多塔分析6.1目的6.2计算结果对比七、弹性动力时程分析6.1 地震波的选取6.2 对所选地震波计算结果的分析整理八、中震阶段计算分析7.1 中震计算的目的和设计目标7.2 中震计算的设计方法7.3 中震楼板应力分析九、大震作用下的弹塑性分析8.1 目的8.2 依据8.3 计算结果辨别原则8.4 主要抗震设计参数8.5 主要计算结果8.6 结果分析8.7
3、 结构在大震作用下的抗倾覆力矩十、针对结构超限情况所采取的主要设计措施10.1 针对超限的补充计算10.2 针对超限的构造措施十一、结论超限高层建筑工程初步设计抗震设防审查申报表 1.基本情况工程名称远基项目B地块建筑面积55946.29建设地点重庆市高新区申报人联系方式勘察单位重庆607勘察实业总公司资质甲级设计单位汉嘉设计集体重庆设计院资质甲级设计使用年限50年安全等级二级2.抗震设防标准场地基本烈度6度抗震设防分类丙类抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05g设计地震分组第一分组场地特征周期0.35s地震作用按6度抗震构造措施6度3.勘察报告基本数据场地土类别4#楼:类9#楼:1 类等
4、效剪切波速110m/s覆盖层厚度4#楼:14.91m9#楼:1.5m液化辨别不液化持力层名称中等风化基岩持力层埋深4#楼 2.09m9#楼 2.09m地基抗压强度标准值泥岩7.05MPa(天然)砂岩14.80MPa(饱和)地基承载力特征值泥岩2.4675 MPa砂岩5.180MPa不利地段评价4#楼:一般地段9#楼:有利基础方案桩基础(独立基础)4.建筑结构布置和选型主楼高度(嵌固层以上高度)4#楼33.5m9#楼28.4m层数4#楼7F(地上)9#楼5(吊2/-1)F地下室层数4#楼1层9#楼1层嵌固层位置基础顶面结构类型4#(部分框支剪力墙结构)9#楼(部分框支剪力墙结构)是否复杂高层是抗
5、震等级基顶屋面4#框支框架:二级9#框支柱:一级9#框支梁二级4#底部加强区剪力墙:三级9#底部加强区剪力墙:二级(由于9#楼的局部转换在三层,根据高规10.2.6条,框支柱及底部加强区剪力墙提高一级)一般框架:四级一般剪力墙:四级平面规则性平面特别不规则长宽比4#楼2.159#楼2.15竖向规则性竖向不规则高宽比4#楼1.969#楼1.39材料强度(范围)框架:C30 C40墙:C30 C40梁板:C30 C40梁截面标准层:200 x600 柱截面地下车库柱600 x600柱框支柱0.45墙厚标准层:200mm 墙/短肢墙0.30/0.320.55计算软件:1、盈建科YJK-A1.7.0.
6、0 2、广厦建筑结构CAD(GsCAD 18版)注:括号内为GsCAD计算结果4#楼结果分析周期折减系数0.9楼面刚度弹性地震方向双向结构总重17643.113t(17801.2t)基底剪力X向3031.28(2221.29)剪力系数(%)X向1.718%(1.76%)Y向3286.75(2652.37)Y向1.863%(2.08%)自振周期0.6409(0.6470)周期比0.79(0.83)地震作用下最大层间位移角X向1/4362(1/4364)最大层间位移比X向1.16(1.15)Y向1/5374(1/5544)Y向1.33(1.34)9#楼结果分析周期折减系数0.9楼面刚度弹性地震方向
7、双向结构总重15738.397 t(16122.8 t)基底剪力X向2094.95(1879.01)剪力系数(%)X向1.331%(1.95%)Y向2363.17(2469.56)Y向1.863%(2.57%)自振周期0.4983(0.4692)周期比0.75(0.74)地震作用下最大层间位移角X向1/5356(1/6092)最大层间位移比X向1.10(1.11)Y向1/6325(1/7810)Y向1.17(1.17)超限设计简要说明1、抗震设计原则:小震不坏,中震可修,大震不倒。2、目标:在保证整体结构的抗震性能下,提高薄弱环节的抗震性能。3、本工程结构局部楼板净宽为0,属楼板局部不连续。4
8、、针对多塔结构,采用YJK软件对单塔及多塔结构模型进行分别分析与结果比较。5、加强措施:1)根据分析结果对结构两端剪力墙加长,以增加结构的抗扭刚度,在一定程度上能减缓结构的扭转效应。2)针对楼板面内削弱过大且不连续,采用双层双向配筋。通过对楼板进行中震楼板应力分析,将应力较大部位楼板楼板加厚为120mm。将楼板按中震进行弹性设计,保证楼板在中震作用下能有效传递水平力。3)针对多塔结构,将塔楼地上一层楼板板厚设计为120mm,采用双层双向配筋,配筋率不小于0.2%。加强塔楼之间裙房连接体的屋面梁;裙房外围柱、剪力墙,从基础至塔楼地上一层高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率提高0.1%,柱箍筋在裙楼
9、屋面上下层范围内全高加密。4)针对楼板面内消弱过多且不连续对竖向构件的不利影响,将框架剪力墙塔楼内的框架柱的构造抗震等级提高一级,按三级控制;对楼板开洞两侧的剪力墙进行稳定验算;且保证竖向构件周边板的合理设置,除核心筒外不出现穿层墙柱。5)针对楼板面内消弱过多且不连续对连接薄弱部位的影响,将薄弱连接部位的梁配筋进行适当加大,加大幅度不低于10%。工程概况楼栋号层数及高度(m)场地类别设计地坪标高(m)设计标高以下中等风化基岩埋深(m)等效剪切波速(m/s)场地特征周期单元数3#7(-2)F,33.50371.2000.0020000.20s24#7(-2)F,33.5371.2000.0011
10、00.35s29#5(吊2/-1)F,28.41371.2000.004.501100.25s210#7(-1)F,28.41366.2000.002.501100.25s213#7(-1)F,28.41366.2000.00500强风化800m0.25s1根据上表,本报告选择最不利4#楼(2单元、7(-2)F层、类场地)和9#楼(2单元、5(-3)F层、1类场地)进行超限分析。本项目的3#、4#、9#、10#、13#楼为超限审查对象。楼栋自身特征及场地类型如下表:重庆远基二期工程位于重庆市高新区经纬大道旁,交通便利。本次设计总建筑面积55946.29平方米,其中地上建筑面积38007.61平
11、方米,地下建筑面积17938.68平方米,计容建筑面积38007.61平方米,主要由沿街商业及商业住宅楼及地下车库组成,1#、2#、5#8#、11#、12#住宅楼57(-1)F,3#、4#、9#、10#、13#商住楼57(-1)F,地下车库等组成。其中住宅建筑面积34183.3m2,商业建筑面积3824.23 m2,地下车库建筑面积(含设备用房)17938.68m2,地下停车总计389辆,住宅总户数280户。3#4#9#9#10#10#13#叠拼区域车库分区此5栋为超限高层3#4#9#10#13#后浇带示意图叠拼区域车库与现有人防工程位置关系示意图 从平面位置图中可知,人防影响的建筑有1#6#
12、楼及车库,主要影响的是2#、5#楼和车库,其他四栋楼影响很少一部分。从剖面图中可知,2#、5#楼和车库底板标高到人防顶面的距离8.9米,此处基础选用桩基础,桩基穿越人防,选择人防底部的中分化岩作为持力层,把人防工程对本工程的基础影响降到最低。叠拼区域整体剖面及边坡示意图 设计依据 1.建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001;2.建筑结构荷载规范GB50009-2012;3.混凝土结构设计规范GB50010-2010;4.砌体结构设计规范GB50003-2011;5.建筑抗震设计规范GB50011-2010;6.高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010;7.建筑地基基础设计规范
13、GB50007-2011;8.建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008;9.建筑工程设计文件编制深度的规定(建设部2008年11月);10.建筑边坡工程技术规范GB50330-2013;11.建筑设计防火规范(GB50016-2014);12.关于印发重庆市超限高层建筑工程界定规定(2010年版)的通知渝建发2010156号13.关于转发住房和城乡建设部关于印发的通知的通知 渝建发2010155号14.重庆市远洋香派二期项目岩土工程详细勘察(二0一五年十二月)场地地质条件拟建场地原始地貌属构造剥蚀浅丘地貌,整个场地现已主要为城市建设区,属于施工区域,已进行一定量的土石方工程,拟建场地整
14、体较平缓,坡角一般320,局部斜坡地段较陡,坡角到达28。最低点位于场地4#地块北侧,高程为357.92m;最高点位于4#与5#地块之间14#住宅附近,高程为392.53m。地面高程变化范围为357.92392.53m,整个地块内相对高差约为34.61m。地基承载力建议1.浅基础地基承载力 场地内岩土层物理力学性能指标建议值按第4.3节取值。中等风化带泥岩岩质地基承载力特征值:2467.5kPa 中等风化带砂岩岩质地基承载力特征值:5180.0kPa2.嵌岩桩的承载力 嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值按建筑桩基技术规范(JGJ942008)5.3.9条中公式计算,式中frc对泥岩取天然单轴抗压强
15、度7.05Mpa,砂岩取饱和单轴抗压强度14.80Mpa。素填土极限侧阻力标准值:16kpa 满足规范要求的填土可不考虑土层负摩阻力,未经压实的桩侧填土应考虑负摩阻力,建议桩周涂抹沥青等减少负摩阻力的影响。建筑抗震设防分类 根据建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008和高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010,本地区基本抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别分别为3#楼0类,4#楼类,9#、10#和13#楼1类。本工程抗震设防烈度为6度,抗震构造措施为6度。地震动参数设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,场地类别:
16、0类 1类 类场地特征周期:Tg=0.20s Tg=0.25s Tg=0.35s,多遇地震水平地震影响系数最大值max=0.04设防地震水平地震影响系数最大值max=0.12罕遇地震水平地震影响系数最大值max=0.28弹性时程分析用地震加速度最大值amax=18cm/s2中震弹塑性时程分析用地震加速度最大值amax=50cm/s2大震弹塑性时程分析用地震加速度最大值amax=125cm/s2抗震设防风荷载基本风压按50年一遇取值wo=0.40KN/m2体型系数1.3,地面粗糙度为B类。使用荷载标准值客厅、餐厅、卧室 2.0 kN/m2厨房 2.0 kN/m2上人屋面:2.0kN/m2非上人屋
17、面:0.5kN/m2阳台、卫生间 2.5 kN/m2电 梯 机 房 7.0 kN/m2消防楼梯 3.5 kN/m2走廊、门厅 2.0 kN/m2其余荷载按荷载规范取用。设计荷载建筑结构布置 4#主体结构选用钢筋混凝土部分框支剪力墙结构体系,地面以上7层,地下2层;结构的嵌固点位于基础顶面,结构总高度为33.5m,属A级高度高层建筑。平面布置上,结构标准层其长向L=44m,宽度B=20.5m,长宽比为L/B=2.15。9#主体结构选用钢筋混凝土部分框支剪力墙结构体系,地面以上5层,地下2层;结构的嵌固点位于基础顶面,结构总高度为28.4m,属A级高度高层建筑。平面布置上,结构标准层其长向L=44
18、m,宽度B=20.5m,长宽比为L/B=2.15。4#、9#楼结构平面开洞较多,局部地方楼板有效宽度为0,属于平面特别不规则。为此,对结构楼板作中震楼板应力分析,对楼板应力较大部位均采取加强构造措施,按中震弹性楼板进行设计。二层平面布置图图四层平面布置图4#楼六层平面布置图图七层平面布置图二层平面布置图图四层平面布置图9#楼五层平面布置图图屋面平面布置图建筑超限情况辨别 结构总高度指标 本工程结构总高度为33.0m(4#)、29.1m(9#)均属A级高度高层建筑。根据重庆市超限高层建筑工程界定规定(渝建发2010156号)中附录一关于框架剪力墙结构房屋高度130米限值的界定可知,本工程房屋高度
19、小于该限值,结构高度未超限。平面规则性判定(以下只列出超限部分,其余参数详见抗震基本参数表)楼板开洞面积占该层楼面面积的百分比0.54 0.35 超限 楼板开洞后任一方向的净宽90%Y 方向的有效质量系数:90.53%90%振型数满足规范要求。9#楼周期、地震力计算结果比较计算程序YJKGsCAD结构总质量(t)15738.397 t 16122.8t塔1塔2塔1塔2结构自振周期(s)T1(s)0.4983(X向)0.5201(X向)0.4692(X向)0.4692(X向)T2(s)0.4436(Y向)0.4169(Y向)0.3578(Y向)0.3578(T)T3(s)0.3720(T)0.3
20、746(T)0.3457(T)0.3457(Y向)第一扭转周期与第一平动周期比0.750.720.740.76地震作用下,X 方向的有效质量系数:93.69%90%Y 方向的有效质量系数:95.25%90%振型数满足规范要求。结构整体稳定分析4#楼YJKGsCAD是否考虑重力二阶效应整体稳定性是否满足X向刚重比23.15717.96不考虑满足Y向刚重比28.05324.70不考虑满足9#楼YJKGsCAD是否考虑重力二阶效应整体稳定性是否满足X向刚重比19.36329.64不考虑满足Y向刚重比28.66445.75不考虑满足 X及Y向刚重比均满足高规的整体稳定性验算要求且EJd/GH22.7,
21、满足高规可不考虑重力二阶效应不利影响的要求。地震作用和风荷载下结构顶点位移和层间位移 4#楼计算程序YJKGsCAD规范要求满足情况X方向风作用最大位移或层间位移比1.121.04 1.4满足最大层间位移角1/89421/99991/1000满足地震作用最大位移或层间位移比1.161.15 1.4满足最大层间位移角1/43621/43641/1000满足Y方向风作用最大位移或层间位移比 1.211.05 1.4满足最大层间位移角1/99991/99991/1000满足地震作用最大位移或层间位移比1.331.34 1.4满足最大层间位移角1/53741/55441/1000满足9#楼计算程序YJ
22、KGsCAD规范要求满足情况X方向风作用最大位移或层间位移比1.071.0 1.4满足最大层间位移角1/99991/99991/1000满足地震作用最大位移或层间位移比1.101.11 1.4满足最大层间位移角1/53561/60921/1000满足Y方向风作用最大位移或层间位移比 1.151.0 1.4满足最大层间位移角1/99991/99991/1000满足地震作用最大位移或层间位移比1.171.17 1.4满足最大层间位移角1/63251/78101/1000满足地震作用和风荷载作用下的基底剪力和弯矩4#楼YJKGsCADX向Y向X向Y向地震作用基底剪力(KN)3031.283286.7
23、52221.292652.37基底弯矩(KN.M)46443.0251360.6442601.8749947.36风荷载作用基底剪力(KN)912.11043.8948.231258.00基底弯矩(KN.M)19938.222275.520453.424744.8剪重比1.718%1.863%1.76%2.08%剪重比均大于0.8%,满足规范要求。9#楼YJKGsCADX向Y向X向Y向地震作用基底剪力(KN)2094.952363.171879.012469.56基底弯矩(KN.M)31079.4233874.9828032.5335167.47风荷载作用基底剪力(KN)667.0814.95
24、10.24718.34基底弯矩(KN.M)12938.315045.19712.612458.5剪重比1.331%1.863%1.95%2.57%剪重比均大于0.8%,满足规范要求。YJK计算转换层下部与上部结构的侧向刚度比4#楼转换层下部与上部结构的等效侧向刚度比转换层所在层号2塔1塔2X向1.38141.2537Y向0.98801.4815满足高规附录E.0.1条当转换层设置在1、2层时,转换层上、下层结构刚度比宜接近1,抗震设计时,不应小于0.5的要求。转换层所在层号1塔1塔2X向1.62941.0425Y向0.70660.6415满足高规附录E.0.1条当转换层设置在1、2层时,转换层
25、上、下层结构刚度比宜接近1,抗震设计时,不应小于0.5的要求。转换层所在层号3塔1塔2X向2.09082.3369Y向1.97922.3124满足高规附录E.0.3条当转换层设置在2层以上时,转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比宜接近1,抗震设计时,不应小于0.8的要求。9#楼由于一层和三层都有局部转换,所以分别把转换层设置在一层和三层,而且都要满足规范要求:结构薄弱部位及加强措施 由于结构转换层和楼板面内消弱过多且不连续造成主要的薄弱部位(取最不利的9#楼为例)如下图:以上开洞较大的楼层,楼板板厚均加大到120mm,按0.2%双层双向配筋。多塔分析 多塔模型 多塔模型分塔示意计算结果对比
26、 周期比较计算程序单塔模型整体模型结构自振周期(s)T1(s)0.4983(X向)0.4639(X向)T2(s)0.4436(Y向)0.4145(Y向)T3(s)0.3720(T)0.3544(T)T10(s)0.0822(X)0.0836(X)第一扭转周期与第一平动周期比0.750.76从表中看出塔楼在两种模型下各振型的周期长度、扭转状况非常接近。即是否为单塔楼模型输入或多塔楼模型输入对于塔楼本身来说其振动特性基本是一致的。也就是说,在水平力作用下,大底盘对塔楼构件的影响很小。可见用不同模式进行结构计算,对结构周期的影响可以忽略。位移比取底盘上部结构的3个主要楼层进行对比分析。由于上部塔楼是
27、主要按对称布置,本表只选一个塔进行列表。楼层4层6层8层地震作用分塔模型X向1.101.121.13Y向1.171.181.18整体模型X向1.081.051.04Y向1.261.251.23风荷载作用分塔模型X向1.071.091.12Y向1.141.111.10整体模型X向1.031.041.06Y向1.211.141.10楼层剪力楼层4层6层8层地震作用分塔模型X向681.61543.66321.02Y向731.26565.26349.30整体模型X向732.89571.09346.60Y向743.23579.95348.04风荷载作用分塔模型X向333.5230.5106.5Y向362
28、.5252.5120.3整体模型X向335.1230.9106.5Y向366.2254.4120.9通过对两种计算模型计算结果的分析可知:风荷载作用下上部塔楼楼层剪力相同,地震作用下上部塔楼楼层剪力值相接近。可见用不同模型进行结构计算,水平力相近,对结构影响不大。配筋由计算所得配筋结果可见:1对于上部各塔楼结构平面,不同的计算模型对于各墙、柱、梁的配筋影响不大。2对于大底盘屋面及屋面上一层结构平面,整体计算结果比单塔计算结果大5%10%。根据高规第5.1.14条,采用较不利结果进行结构设计。结论本报告通过对大底盘多塔楼结构利用不同计算模型进行分析比较,得出以下结论:(1)对周期、位移比的影响的
29、不大,可以忽略;(2)对配筋结果,大底盘屋面及上下层钢筋有5%10%的差别,应采用较不利结果对结构进行设计。弹性动力时程分析 4#楼具体波形 -60.0-40.0-20.0 -0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0Chi-Chi,Taiwan-05_NO_2959,Tg(0.36)(天然波)-150.0-100.0-50.0 0.0 50.0 100.0 150.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0Chi-Chi,T
30、aiwan-06_NO_3264,Tg(0.34)(天然波)-100.0-50.0 0.0 50.0 100.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0ArtWave-RH4TG035,Tg(0.35)(人工波)4#楼弹性时程分析结果与振型分解反应谱法的对比分析方法Vx(KN)Vy(KN)反应谱2992.2963246.027时程分析Chi-Chi,Taiwan-05_NO_29592780.9642952.041Chi-Chi,Taiwan-05_NO_2959/反应谱0.920.9Chi-Chi,Taiwan-06_NO_3264
31、2962.9493355.800Chi-Chi,Taiwan-06_NO_3264/反应谱0.991.03ArtWave-RH4TG0353234.0863049.660ArtWave-RH4TG035/反应谱1.080.93时程平均2992.6673119.167时程平均/反应谱1.000.969#楼具体波形Anza-02_NO_1959,Tg(0.26)(天然波)Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2174,Tg(0.27)(天然波)ArtWave-RH1TG025,Tg(0.25)(人工波)-8.0 -6.0 -4.0 -2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 0.0 5.
32、0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 -30.0-20.0-10.0 -0.0 10.0 20.0 30.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 -100.0-50.0 0.0 50.0 100.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.09#楼弹性时程分析结果与振型分解反应谱法的对比分析方法Vx(KN)Vy(KN)反应谱1813.5292035.766时程分析Anza-02_NO_19591898.4491891.574Anza-
33、02_NO_1959/反应谱1.040.929Chi-Chi,Taiwan-02_NO_21741650.7882148.686Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2174/反应谱0.911.05ArtWave-RH1TG0251546.2712161.085ArtWave-RH1TG025/反应谱0.851.06时程平均1698.5032067.115时程平均/反应谱0.931.01中震阶段计算分析 中震计算的设计方法 根据要求,中震地震影响系数最大值max=0.12。连梁刚度折减系数取为0.5,同时不考虑风荷载的作用,验算构件承载力是否满足要求。中震弹性计算采用Yjk软件,计算不考虑
34、地震组合内力调整系数,但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数,构件的承载力计算时材料强度采用设计值。计算表明:剪力墙、框支柱、框架柱等抗侧构件满足中震弹性设计要求。中震阶段结构弹塑性静力分析采用GsCAD软件的PUSHOVER进行。4#楼中震作用下结构的能力曲线和性能点 9#楼中震作用下结构的能力曲线和性能点 4#楼中震性能点时结构出铰图(梁柱墙铰:黄色表示曾出现的铰,红色表示当前时间步的铰;剪力墙裂缝:白色表示受拉,黄色表示受压,红色表示压碎)9#楼中震性能点时结构出铰图(梁柱墙铰:黄色表示曾出现的铰,红色表示当前时间步的铰;剪力墙裂缝:白色表示受拉,黄色表示受压,红色表示压
35、碎)Yjk 性能设计的中震参数设置中震楼板应力分析 4#楼楼板最大应力表层号X向地震作用楼板应力Y向地震作用楼板应力压应力(N/mm2)拉应力(N/mm2)压应力(N/mm2)拉应力(N/mm2)2-1.8371.548-1.0250.9063-3.4483.409-0.4600.6184-1.9861.974-2.0612.1115-3.4253.400-0.4940.3466-2.8632.882-1.7711.6887-0.4820.828-0.8740.8438-1.2921.332-1.1861.364屋面-0.3640.363-0.5190.705说明:表中仅列出中间楼层,地下未列
36、出。层号X向地震作用楼板应力Y向地震作用楼板应力压应力(N/mm2)拉应力(N/mm2)压应力(N/mm2)拉应力(N/mm2)2-1.7421.756-0.2471.0403-1.5121.496-0.9970.8304-2.7232.751-0.5640.6605-1.6941.750-1.3061.5996-0.6270.373-0.4870.6907-0.9290.939-0.8590.944屋面-0.2810.292-0.2930.455说明:表中仅列出中间楼层,地下未列出。9#楼楼板最大应力表上表数值为中震状况下的楼板应力。从应力图中可知,楼板最大拉应力(23.5MPa)所占百分比
37、只有不到5%,所占比例非常小。根据以上结果可知,楼层平面在水平中震作用下,开洞楼层平均应力幅值有所增大,但分布的总体规律没有发生变化,开洞后造成应力集中现象不太明显。4#楼大震作用下结构的能力曲线和性能点 大震作用下的弹塑性分析 9#楼大震作用下结构的能力曲线和性能点 4#楼大震性能点时结构出铰图(梁柱墙铰:黄色表示曾出现的铰,红色表示当前时间步的铰;剪力墙裂缝:白色表示受拉,黄色表示受压,红色表示压碎)9#楼大震性能点时结构出铰图(梁柱墙铰:黄色表示曾出现的铰,红色表示当前时间步的铰;剪力墙裂缝:白色表示受拉,黄色表示受压,红色表示压碎)大震作用下的抗倾覆力矩4#楼:4#楼抗倾覆弯矩Mr(K
38、N.m)倾覆弯矩Mov(KN.m)比值Mr/Mov零应力区(%)X地震2041790.631602.864.610.00 Y地震3979002.333192.0119.880.00 通过对大震作用下的结构弹塑性静力分析结果的分析,我们可以得出以下结论:1)在罕遇地震静力弹塑性推覆分析过程中,随着增量步数的增加,在结构第一振型的Y向上当荷载因子(推覆力比结构总重)达到0.080,即推覆力达到13938.1KN时,3、7、8结构层连梁上分别出现几个塑性铰,随着推覆力不断加大,塑性铰不断扩大底部和顶部的其他楼层的连梁及个别剪力墙上。当推覆到达性能点时,底部3层和顶部6、7层范围内连梁部分出现塑性铰,
39、部分剪力墙达到用户指定破坏程度。出现塑性铰的梁和出现裂缝的剪力墙构件的抗剪承载力均大于此时受到的剪力,满足抗剪要求。2)在罕遇地震下,结构能过完整个弹塑性静力分析过程而不发散,PUSH计算所得的大震下层间位移角为1/519,小于规范对剪力墙结构弹塑性层间位移角的限值(1/120),能达到预期的抗震性能设计目标即罕遇地震作用下结构不倒。9#楼:9#楼抗倾覆弯矩Mr(KN.m)倾覆弯矩Mov(KN.m)比值Mr/Mov零应力区(%)X地震3711138.528032.5132.390.00 Y地震3462070.335167.598.450.00 通过对大震作用下的结构弹塑性静力分析结果的分析,我
40、们可以得出以下结论:1)在罕遇地震静力弹塑性推覆分析过程中,随着增量步数的增加,在结构第一振型的Y向上当荷载因子(推覆力比结构总重)达到0.092,即推覆力达到14213.1KN时,2、4等结构层连梁上分别出现几个塑性铰,随着推覆力不断加大,塑性铰不断扩大底部和顶部的其他楼层的连梁及个别剪力墙上。当推覆到达性能点时,底部2层和顶部6、7层范围内连梁部分出现塑性铰,剪力墙均未达到破坏程度。出现塑性铰的梁的抗剪承载力均大于此时受到的剪力,满足抗剪要求。2)在罕遇地震下,结构能过完整个弹塑性静力分析过程而不发散,PUSH计算所得的大震下层间位移角为1/1385,小于规范对剪力墙结构弹塑性层间位移角的
41、限值(1/120),能达到预期的抗震性能设计目标即罕遇地震作用下结构不倒。结构在小震,中震、大震作用下基地剪力对比 4#楼基底剪力:4#楼小震(KN)中震(KN)大震(KN)中/小大/小X地震2470.36766.813238.62.75.4Y地震2756.27278.113938.12.65.19#楼基底剪力:9#楼小震(KN)中震(KN)大震(KN)中/小大/小X地震1929.15327.611171.32.85.8Y地震2294.97101.714213.13.16.2针对超限的构造措施 1)根据分析结果对结构两端剪力墙加长,以增加结构的抗扭刚度,在一定程度上能减缓结构的扭转效应。2)针
42、对多塔结构,将塔楼地上一层楼板板厚设计为120mm,采用双层双向配筋,配筋率不小于0.2%。加强塔楼之间裙房连接体的屋面梁;裙房外围柱、剪力墙,从基础至塔楼地上一层高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率提高0.1%,柱箍筋在裙楼屋面上下层范围内全高加密。3)尽量减小竖向构件轴压比,提高抗侧构件的抗震延性。并对关键竖向构件按照中震弹性进行设计。4)针对楼板面内削弱过大且不连续,采用双层双向配筋。通过对楼板进行中震楼板应力分析,将应力较大部位楼板楼板加厚为120mm,并按应力分析结果进行板配筋。将楼板按中震进行弹性设计,保证楼板在中震作用下能有效传递水平力。(范围详结构专业初设图)5)针对楼板面内消弱过多且不连续对竖向构件的不利影响,对楼板开洞两侧的剪力墙进行稳定验算;且保证竖向构件周边板的合理设置。6)针对楼板面内消弱过多且不连续对连接薄弱部位的影响,将薄弱连接部位的梁配筋进行适当加大,加大幅度不低于10%。结 论 综上所述,本工程结构虽为特别不规则结构,但通过YJK和GsCAD两个软件对结构的对比分析可判定所选用的结构具有良好的抗震性能,结构方案切实可行。对结构的薄弱部位采取的加强措施能有效地提高结构的抗震性能,结构达到预期的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震性能设计目标。本工程最终选用YJK软件进行设计计算,用GsCAD软件进行相应的辅助分析。感谢聆听!