高層超限審查項目-共58頁PPT資料課件

1、1. 工程概述 本工程位于廣州市大沙頭二馬路 ，總建筑面積64704 m2，地下三層，建筑至下而上由地下車庫、商場、辦公樓和住宅樓構(gòu)成。地下室底板面標高-16.200，室外地面-0.500 。本工程為超高層商住、辦公樓，地面以上主樓分為兩個塔樓，辦公塔樓總高136.260米，地面以上33層，15層為商場及餐飲，6層以上為辦公樓；住宅塔樓總高130.100米，地面以上39層，13層為商場，4層為架空層（作為轉(zhuǎn)換層），539層為住宅。2. 設計規(guī)范及依據(jù) 2.1 中國設計規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準 GBJ50068-2019建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2019混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 GB50

2、010-2019建筑抗震設計規(guī)范 GB50011-2019建筑抗震設防分類標準 GB50223-2019中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306-2019建筑地基基礎設計規(guī)范 GB50007-2019建筑地基基礎設計規(guī)范 DBJ15-31-2019高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2019建筑工程抗震性態(tài)設計通則（試用） CECS160:2019砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 GB50003-2019地下工程防水技術(shù)規(guī)范 GB50108-2019高層民用建筑設計防火規(guī)范 GB50045-95（2019年版）巖土工程勘察規(guī)范 GB50021-2019高層建筑巖土工程勘察規(guī)程 JGJ72-2019建筑基坑支護工

3、程技術(shù)規(guī)程 JGJ120-99廣東省建筑基坑支護工程技術(shù)規(guī)程 DBJ/T15-20-97人民防空地下室設計規(guī)范 GB50038-94（2019年版）廣東省地震烈度區(qū)劃圖 1990年版 3. 荷載與作用 3.1建筑設計分類建筑結(jié)構(gòu)安全等級二級結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0結(jié)構(gòu)設計使用年限50年建筑類別丙類 3.2樓面荷載按照荷載規(guī)范GB50009-2019 選用荷載標準值。 3.3風荷載廣州市基本風壓：重現(xiàn)期為100年時o=0.60 kN/m2，重現(xiàn)期為50年時 0=0.50 kN/m2，重現(xiàn)期為10年時o=0.30kN/m2；地面粗糙度C類，建筑體形系數(shù)s=1.4。 3.4 地震作用抗震設防烈度7度。

4、設計基本地震加速度 = 0.1g。 建筑場地類別 II 類場地，第一組，Tg = 0.38s。 地震反應譜根據(jù)規(guī)范取用。 時程分析使用的地震波：安評報告提供的2條單向場地波user3、user6； 天然三向波TH1TG035; 天然三向波TH1TG040； 天然三向波TH3TG40； 天然三向波EL CENTRO。4.場地地質(zhì)與基礎設計 由于本工程三層地下室，地下室底板面標高為-16.200米，底板厚度為1米，即地下室底板底部標高為-17.20米。根據(jù)巖土工程勘察報告，地面以下15米已基本進入中、微風化泥質(zhì)粉砂巖。中風化巖天然濕度的單軸抗壓強度取值6.0MPa，地基承載力特征值fak取為200

5、0kPa。采用天然地基（中、微風化泥質(zhì)粉沙巖）上的柱（墻）下獨立基礎。地下室底板厚度為1000mm，局部板跨度較大的地方，采用集中布置巖石錨桿群以減小底板配筋。由于不滿足整體抗浮要求，采用巖石錨桿抗浮，為了減小底板的計算跨度及配筋，在柱下及底板跨中集中布置巖石錨桿群。 5. 結(jié)構(gòu)體系 5.1 概述辦公樓地面以上33層，15層為商場及餐飲，6層以上為辦公樓。總高136.260米。高寬比為6.98。住宅樓地面以上39層，13層為商場，4層為轉(zhuǎn)換層，539層為住宅?？偢?30.100米，高寬比為5.91。辦公樓和住宅樓在首層樓板以上采用抗震縫完全分開。5.2 結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系辦公樓采用鋼筋混凝土框架核

6、心筒結(jié)構(gòu)體系。住宅樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其中中部核心筒剪力墻直接落地，其余剪力墻在轉(zhuǎn)換層通過梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。 5.3樓蓋系統(tǒng)所有樓蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板式結(jié)構(gòu)。首層樓板厚度為200mm，轉(zhuǎn)換層樓板厚度為200mm，標準層薄弱處樓板厚度為150mm。地下室樓蓋采用框架梁大板結(jié)構(gòu)，板厚為200mm。人防頂板厚度為200mm。 6. 建筑結(jié)構(gòu)超限描述 6.1 辦公樓6.1.1 高度辦公樓為鋼筋混凝土框架核心筒結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)主體高度為136.26米，超過規(guī)范規(guī)定A級高度框架核心筒結(jié)構(gòu)高層建筑的最大適用高度130米，超限程度為4.8%；6.1.2 高寬比辦公樓的高寬比為6.98，

7、超過規(guī)范規(guī)定A級高度7度烈度高寬比限值6，但滿足規(guī)范規(guī)定B級高度7度烈度高寬比限值7的要求； 6.1.3 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則在考慮偶然偏心的地震作用下，首層至三層Y向的扭轉(zhuǎn)位移比超過1.2，其中最大的首層的扭轉(zhuǎn)位移比為1.24，超過了高規(guī)不宜大于1.2的規(guī)定。 6.2 住宅樓6.2.1 高度住宅樓為鋼筋混凝土部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)主體高度為130.1米，超出規(guī)范規(guī)定B級高度鋼筋混凝土部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)高層建筑的最大適用高度120米，超限程度為8.42%。6.2.2 豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)第4層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，部分豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)。6.3 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則在考慮偶然偏心的地震作用下，部分樓層的扭轉(zhuǎn)位移比超過

8、1.2，但小于1.4。7. 計算分析軟件 美國CSI公司開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件 ETABS中文版中國建筑科學研究院開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件 SATWE8. 風荷載作用下的結(jié)構(gòu)性能8.1 重現(xiàn)期為100年的風荷載作用下結(jié)構(gòu)位移8.1.1 辦公樓 方 向X 向Y 向風載作用水平位移最大層間位移角u / h1/35611/969所在樓層1820規(guī)范限值1/8008.1.2 住宅樓方 向X 向Y 向風載作用水平位移最大層間位移角u / h1/17401/1227所在樓層1718規(guī)范限值1/10008.2 重現(xiàn)期為100年的風荷載作用下樓層剪力和傾覆彎矩 8.2.1 辦公樓 方 向X 向Y 向風載作用總風力Qo

9、(kN)4339.37749.3基底總彎矩Mo (kNm)352823.5629029.78.2.2 住宅樓方 向X 向Y 向風載作用總風力Qo (kN)6440.47449.5基底總彎矩Mo (kNm)504506.9574940.38.3 重現(xiàn)期為10年的風荷載作用下結(jié)構(gòu)舒適度驗算 8.3.1 辦公樓順風向最大結(jié)構(gòu)頂點加速度：橫風向最大結(jié)構(gòu)頂點加速度：8.3.2 住宅樓順風向最大結(jié)構(gòu)頂點加速度：橫風向最大結(jié)構(gòu)頂點加速度：9. 結(jié)構(gòu)超限抗震設計 9.1 抗震等級與性能目標9.1.1 抗震等級9.1.1.1 塔樓辦公塔樓首層及以上樓層 為一級住宅塔樓首層六層（底部加強部位） 為特一級七層及以上

10、樓層 為一級9.1.1.2 地下室辦公塔樓向下延伸的1層柱、剪力墻為一級，住宅塔樓向下延伸的1層框支柱、剪力墻為特一級；首層、 1層樓蓋框架梁為一級，地下二層、三層樓蓋框架梁為三級；地下一、二、三層的其它豎向構(gòu)件為三級。9.1.2 性能目標保證達到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設防目標。9.2 多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震設計（辦公樓）9.2.1 結(jié)構(gòu)自振周期和扭轉(zhuǎn)周期比 辦公樓周期表格（SATWE計算結(jié)果）振型號周期(s)X平動系數(shù)Y平動系數(shù)扭轉(zhuǎn)系數(shù)13.53280.010.99022.35550.990.01031.94890.010.010.9940.93620.020.98050.

11、65330.080.010.9160.60460.900.020.0870.46300.020.98080.38900.020.010.9790.30940.030.910.06振型參與質(zhì)量系數(shù)98.20%98.80% 第一扭轉(zhuǎn)周期與第一平動周期比0.55辦公樓周期表格（ETABS計算結(jié)果）振型號周期(s)模型參與質(zhì)量X-平移(%質(zhì)量)Y-平移(%質(zhì)量)旋轉(zhuǎn)(%質(zhì)量)13.74472066.300.0322.5435864.990.120.0131.883030.000.0176.4740.973290.0018.75050.631302.790.018.8360.6044316.080.01

12、2.2570.4711905.150.0280.370040.1704.0990.3078802.670.09振型參與質(zhì)量系數(shù)98.6%99.2%93.3第一扭轉(zhuǎn)周期與第一平動周期比0.509.2.2 地震荷載作用下樓層剪力和傾覆彎矩傾覆彎矩 (SATWE) 辦公塔樓X向Y向筒體剪力墻承擔框架承擔筒體剪力墻承擔框架承擔M（kNm）610833.2168781.8467601.5186313.6比例（%）78.3521.6571.5128.49 剪力 (SATWE) 辦公塔樓X向Y向筒體剪力墻承擔框架承擔筒體剪力墻承擔框架承擔V（kN）7293796.85367.11377.5比例（%）90.1

13、59.8579.5820.429.2.3 地震荷載作用下結(jié)構(gòu)位移 方 向X 向Y 向地震力放大系數(shù)11地震作用基底總剪力Qo (kN)8053.26771.01Qo / Wt (%)2.03%1.71%規(guī)范限值1.60%1.59%基底總彎矩Mo (kNm)536910.38488486.41水平位移最大層間位移角u / h1/23201/1122所在樓層2532規(guī)范限值1/8009.2.4 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算結(jié)果X向9.12Y向3.72 結(jié)構(gòu)剛重比大于1.4，能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗算 結(jié)構(gòu)的剛重比大于2.7，可以不考慮重力二階效應9.2.5結(jié)構(gòu)彈性時程分析X向樓層剪力 (ETABS

14、)Y向樓層剪力 (ETABS)X向樓層剪力 (SATWE)Y向樓層剪力 (SATWE)9.2.4 結(jié)構(gòu)彈性時程分析X向樓層彎矩 (ETABS)Y向樓層彎矩 (ETABS)X向樓層彎矩(SATWE)Y向樓層彎矩 (SATWE)9.2.5 超限處理主要措施結(jié)構(gòu)布置上，加大周邊框架柱與核心筒連接梁的截面，加厚框架柱與核心筒連接的樓板，到達加強結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，減小結(jié)構(gòu)的水平位移。在地震作用以及風荷載作用下，結(jié)構(gòu)最大的層間位移角均小于1/800，滿足規(guī)范的要求。9.2.6小結(jié)根據(jù)上述分析結(jié)果，辦公樓雖然存在高度及高寬比超過高規(guī)關(guān)于A級高度的限值情況，但通過在結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造等多方面采取措施，加強了結(jié)構(gòu)的剛

15、度，各項計算結(jié)果滿足規(guī)范的要求。因此，本結(jié)構(gòu)方案滿足安全和使用方面的要求。選用三四組加速度時程曲線進行了多遇地震作用下的彈性動力時程分析，多遇地震作用時，時程分析的頂點位移、樓層彎矩、樓層剪力、層間位移角計算結(jié)果均小于考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)振動影響的振型分解反應譜法。住宅樓周期表格（SATWE計算結(jié)果）振型號周期(s)X平動系數(shù)Y平動系數(shù)扭轉(zhuǎn)系數(shù)13.35000.180.82022.92060.770.170.0732.56220.050.020.9340.94030.100.90050.86200.130.010.8660.82230.770.100.1370.54190.010.060.9380.4

16、9810.030.920.0590.43030.960.040振型參與質(zhì)量系數(shù)96.81%96.91% 第一扭轉(zhuǎn)周期與第一平動周期比0.769.3多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震設計（住宅樓）9.3.1 結(jié)構(gòu)自振周期和扭轉(zhuǎn)周期比 住宅樓周期表格（ETABS計算結(jié)果）振型號周期(s)模型參與質(zhì)量X-平移(%質(zhì)量)Y-平移(%質(zhì)量)扭轉(zhuǎn)(%質(zhì)量)13.5724515.4940.460.5123.0105140.2515.972.2732.540730.891.0954.1540.958052.0314.820.0850.825987.980.3811.0260.807676.461.759.9370.51

17、1130.252.2313.4280.482730.259.221.3890.4016210.310.440.03振型參與質(zhì)量系數(shù)99.99%99.99%94.9第一扭轉(zhuǎn)周期與第一平動周期比0.719.3.2 地震荷載作用下樓層剪力和傾覆彎矩傾覆彎矩 (SATWE) 剪力 (SATWE) 住宅塔樓X向Y向筒體剪力墻承擔框架承擔筒體剪力墻承擔框架承擔M（kN）761285.753438.3724329.958692.8比例（%）93.446.5692.57.5住宅塔樓X向Y向筒體剪力墻承擔框架承擔筒體剪力墻承擔框架承擔V（kN）6833.72445.15785.72932.2比例（%）73.65

18、26.3566.3733.639.3.3 地震荷載作用下結(jié)構(gòu)位移 9.3.4 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算X向6.01Y向4.59方 向X 向Y 向地震力放大系數(shù)11地震作用基底總剪力Qo (kN)9276.318693.44Qo / Wt (%)1.78%1.66%規(guī)范限值1.60%1.60%基底總彎矩Mo (kNm)506268.63503608.63水平位移最大層間位移角u / h1/13081/1166所在樓層2019規(guī)范限值1/1000 結(jié)構(gòu)剛重比大于1.4，能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗算 結(jié)構(gòu)的剛重比大于2.7，可以不考慮重力二階效應9.3.5 考慮偶然偏心影響的水平地震作用下最大扭轉(zhuǎn)

19、位移比 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)規(guī)則性的驗算結(jié)果顯示扭轉(zhuǎn)指標大于1.2小于1.4，滿足規(guī)范要求； 結(jié)構(gòu)最大的扭轉(zhuǎn)位移比為23層Y向的1.31，不考慮偶然偏心作用影響時，該兩層的最大層間位移角為1/2875，樓層的變形很小 。方 向最大層位移層平均位移最大層位移/層平均位移規(guī)范值所在最大層間位移平均層間位移最大層間位移/平均層間移位規(guī)范值所在樓層樓層X向54.5742.461.291.210291.491.161.281.22Y向4.973.781.311.2231.971.511.311.229.3.6 結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性判斷注：上表中的數(shù)值為本層側(cè)移剛度與上一層相應側(cè)移剛度70%的比值或上三層平均側(cè)移剛度80%

20、的比值中之較小者。X向Y向比值所在層次比值所在層次1.124層(轉(zhuǎn)換層)1.144層(轉(zhuǎn)換層)最小樓層側(cè)向剛度比：住宅塔樓各層的側(cè)向剛度均大于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70，并大于其上相鄰三層平均值的80%。滿足規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度沿豎向規(guī)則。 高位轉(zhuǎn)換時轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比（SATWE計算結(jié)果）轉(zhuǎn)換層所在層號3轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)起止層號13總高度16.95轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)起止層號48總高度14.95X方向下部剛度0.7933E+07X方向上部剛度0.9804E+07X方向剛度比1.0900Y方向下部剛度0.103E+08Y方向上部剛度0.1393E+08Y方向剛度比1.18879.3

21、.7 結(jié)構(gòu)豎向剛度比滿足高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程附錄E第E.0.2條轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比e1.3的規(guī)定。 9.3.8 樓層承載力的規(guī)則性注：上表中的數(shù)值為本層受剪承載力與上一層受剪承載力的比值 X向Y向比值所在層次比值所在層次0.931層0.921層最小樓層受剪承載力的比值各層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不小于其上一層的80%，結(jié)構(gòu)的受剪承載力沿豎向規(guī)則。 9.3.9 結(jié)構(gòu)彈性時程分析X向樓層剪力 (ETABS)Y向樓層剪力 (ETABS)X向樓層剪力 (SATWE)Y向樓層剪力 (SATWE)X向樓層彎矩 (ETABS)Y向樓層彎矩 (ETABS)X向樓層彎矩(SATWE)Y

22、向樓層彎矩 (SATWE)X向樓層位移 (ETABS)Y向樓層位移 (ETABS)X向樓層位移(SATWE)Y向樓層位移 (SATWE)選用三四組加速度時程曲線進行了多遇地震作用下的彈性動力時程分析，多遇地震作用時，時程分析的頂點位移、樓層彎矩、樓層剪力、層間位移角計算結(jié)果均小于考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)振動影響的振型分解反應譜法。 因存在高位轉(zhuǎn)換及標準層樓板凹凸不規(guī)則，需考慮樓板變形對整個結(jié)構(gòu)的影響 采用膜單元模擬樓板，用PMSAP進行計算。 轉(zhuǎn)換層樓板在常遇地震作用下，最大拉應力為 標準層樓板薄弱部位的最大拉應力為 未超過樓板混凝土的抗拉強度； 樓板最大剪應力為 未超過樓板混凝土的抗剪強度 。 轉(zhuǎn)換層及

23、其一層樓板在X向地震作用下的剪應力圖、地震作用 下的轉(zhuǎn)換層樓板最大應力見附圖：9.3.10 樓板應力分析轉(zhuǎn)換層樓板 X向地震作用下樓板剪應力（kN/m2）轉(zhuǎn)換層上一層樓板 X向地震作用下樓板剪應力（kN/m2）X向地震作用下樓板主拉應力（kN/m2） 轉(zhuǎn)換層樓板應力分布X向地震作用下樓板主拉應力（kN/m2） 轉(zhuǎn)換層樓板應力分布9.3.11 剪力墻轉(zhuǎn)換層上、下剪力墻剪應力水平 多遇地震罕遇地震X向Y向X向 Y向 轉(zhuǎn)換層上一層0.00470.00450.0260.025轉(zhuǎn)換層考慮墻柱共同承受剪力0.00870.00840.0480.047不考慮柱共同承受剪力0.0130.0120.0720.067即使在多遇地震作用下，不考慮轉(zhuǎn)換層框支柱的貢獻，落地剪力墻的最大剪應力水平僅為0.013，可以保證在規(guī)范規(guī)定罕遇地震作用下剪力墻不發(fā)生剪切破壞。 9.3.12 超限處理主要措施本工程框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級按規(guī)范