蕪湖文化公園酒店超限高層抗震設(shè)計(jì)

1、蕪湖文化公園酒店超限高層抗震設(shè)計(jì)蕪湖文化公園酒店超限高層抗震設(shè)計(jì)1工程概況安徽蕪湖文化公園及配套工程是一個(gè)集文化劇院、商業(yè)、酒店及住宅于一體的新型建筑綜合體。工程位于安徽省蕪湖市弋江區(qū)文教板塊，由AB三地塊組成。其中A地塊為嚴(yán)鳳英黃梅戲藝術(shù)基地美麗華大劇院，B地塊為高層酒店，地塊為住宅用地。本工程位于整個(gè)場(chǎng)地的B地塊，為一座五星級(jí)酒店，總建筑面積5.37萬。地下室1層，為車庫、設(shè)備和后勤用房，層高5.9，建筑面積1.06萬；主樓地上建筑層數(shù)24層，建筑主屋面高度97.4，外幕墻高度118.5，建筑面積4.31萬。其中地上層15為酒店公共功能房間和附屬設(shè)施，層4以下為裙房，裙房高度20.7，層層

2、高為5.4，層24層高為5.1，層4與層5之間的設(shè)備夾層層高為2.2，層5層高為4.2，層6以上為酒店標(biāo)準(zhǔn)客房，層高為3.7。建筑標(biāo)準(zhǔn)層呈橢圓形，其中長(zhǎng)軸約49.0，短軸約35.6，長(zhǎng)寬比約1.38，高寬比約2.74。建筑效果圖見圖1，剖面圖見圖2。工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，建筑構(gòu)造平安等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類?？拐鹪O(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)根本地震加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑場(chǎng)地土類別為類，地面特征周期為Tg=0.35s。構(gòu)造根本風(fēng)壓取100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓0.50kN/2，進(jìn)展承載力分析，50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓0.40kN/2，進(jìn)展剛度分析，地面粗糙度類別為B類。圖1建筑

3、效果圖圖2建筑剖面圖2地基根底設(shè)計(jì)根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告,本工程所位于的場(chǎng)地地貌屬長(zhǎng)江中下游沖積平原。在勘察深度范圍內(nèi)，場(chǎng)地第四紀(jì)松散層成因類型主要為沖積型，巖性除表層雜填土外，下部為粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾卵礫石、粉土夾粉砂，下伏基巖為凝灰?guī)r。場(chǎng)地土類型為中軟土，不存在砂土液化及軟土震陷影響。圖3根底平面布置圖本工程地基根底設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，根底設(shè)計(jì)平安等級(jí)二級(jí)，地下一層，根底埋深6.2，地下水位比擬高，抗浮工況水位按室外地坪0.5取，承壓工況水位按室外地坪3.9齲根底形式采用樁筏根底，考慮到擬建場(chǎng)地周圍環(huán)境以及巖層面起伏很大的情況，樁基采用鉆孔灌注樁。上部構(gòu)造荷載差異較大，并存在部分抗

4、浮與抗壓并存的復(fù)雜情況；另外考慮到盡量使樁豎向承載力與樁身混凝土強(qiáng)度相匹配，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，因此綜合考慮各種因素，并經(jīng)過計(jì)算分析后，主樓承壓樁采用樁徑800，有效樁長(zhǎng)為3437，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)水下35，持力層為-2強(qiáng)-中風(fēng)化凝灰?guī)r層，單樁豎向抗壓承載力特征值取3400。裙房部分的承壓樁和抗拔樁采用樁徑650，有效樁長(zhǎng)為2537，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)水下35，持力層為-2強(qiáng)-中風(fēng)化凝灰?guī)r層，單樁豎向抗壓承載力特征值取2300,單樁豎向抗拔承載力特征值為850。純地下室部分抗拔樁采用樁徑550，有效樁長(zhǎng)約為2126，樁本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理身混凝土強(qiáng)度等級(jí)水下35，持力層為-1粉土

5、層與-1全風(fēng)化凝灰?guī)r層，單樁豎向抗拔承載力特征值為600。根底底板厚度在酒店主樓下為2000，主樓與裙房沉降后澆帶范圍內(nèi)底板厚度為1500，其余裙房部分和純地下室底板厚均為600。對(duì)于部分框架柱柱底荷載較大處承臺(tái)部分加厚，以滿足沖切要求。根底地板和地下室外墻的防水混凝土強(qiáng)度等級(jí)為35，設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)為0.8Pa。本工程采用JAD軟件進(jìn)展沉降計(jì)算與分析，在側(cè)向地震力和風(fēng)力作用下，主樓周邊及出主樓一跨地下室樁的邊樁效應(yīng)明顯，設(shè)計(jì)通過加強(qiáng)周邊布樁來滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。圖3為根底平面布置圖整個(gè)地下室在主樓與裙房之間不設(shè)沉降縫，通過控制主樓沉降量的絕對(duì)值;在主樓與裙房之間設(shè)置沉降后澆帶;控制后澆帶封閉時(shí)間等措施

6、，來調(diào)整主樓與裙房之間的差異沉降。整個(gè)地下室超長(zhǎng)且屬于大體積混凝土構(gòu)造，采取以下有效的措施控制由于溫度應(yīng)力和混凝土收縮等因素產(chǎn)生的裂縫：設(shè)置多條收縮后澆帶;在混凝土中摻入適量微膨脹劑或抗裂纖維;進(jìn)步地下室底板、樓板和框架梁的鋼筋配筋率，增加構(gòu)造本身的抗收縮才能;加強(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)，調(diào)整粗骨料大小，水灰比等改善混凝土的收縮性能。3構(gòu)造體系與構(gòu)造選型酒店主樓高度小于150，故為A級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑構(gòu)造。綜合考慮建筑的平面布置和使用功能，構(gòu)造主體采用雙重抗側(cè)力構(gòu)造體系即現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-核心筒構(gòu)造體系，核心筒抗震等級(jí)為二級(jí)，框架抗震等級(jí)為三級(jí)。利用建筑物核心區(qū)公共交通區(qū)域布置落地核心筒，核心筒承受

7、大部分的程度剪力和傾覆彎矩，為主要的抗側(cè)力構(gòu)件。核心筒平面尺寸為9.35x21.5，高寬比約為10.4。核心筒外圈的剪力墻厚為500400，內(nèi)部的剪力墻厚為200。核心筒底部加強(qiáng)區(qū)取至設(shè)備層頂，即標(biāo)高至22.900，約束邊緣構(gòu)件標(biāo)高至27.100。外圍框架柱柱距根本為9.00，由于核心筒外墻與外圍框架柱間的中距較大，為滿足建筑凈高要求，減少梁高，設(shè)置一圈內(nèi)柱，進(jìn)步了構(gòu)造的側(cè)向剛度和抗扭剛度，并進(jìn)步了框架部分承當(dāng)?shù)牡卣鸺袅?，且?nèi)柱與外住形成了完好的框架，即使在第1道抗震防線核心筒失效時(shí)，框架仍是完好抗側(cè)力構(gòu)造，可以承當(dāng)豎向荷載并具有一定的抗震才能。主要的柱截面尺寸分別為：外圍框架柱底部截面140

8、01100，自上而下漸收為1000900；中柱底部截面1200 x12001000 x1000，自上而下漸收為900 x900800 x800。豎向構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用50根底頂層12，40層13屋面。裙房構(gòu)造平面布置圖見圖4和標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)造平面布置圖見圖5，在平面布置中，由于建筑功能需要，核心筒并非居中布置，引起一定的改變效應(yīng)。設(shè)計(jì)通過調(diào)整加強(qiáng)周圈框架的剛度以增大構(gòu)造的整體抗扭剛度，并盡量調(diào)整構(gòu)造剛心與質(zhì)心之間的偏心，以減少改變的不利影響。在豎向布置中，由于建筑裙房在四層頂內(nèi)收，并且存在一個(gè)層高僅2.2米的設(shè)備夾層，造成此處剛度變化較大，設(shè)計(jì)通過調(diào)整上下兩層的構(gòu)造柱、墻截面尺寸，以減少其側(cè)向

9、剛度差，減弱此處豎向收進(jìn)帶來的抗震不利影響。同時(shí)為了保證建筑立面效果，主樓的西南面中間有四根柱子在層2123樓面設(shè)置為傾斜柱傾角為18度，小于20度，柱距由8.1漸變至3.6，且上柱、下柱與框架梁的形心多點(diǎn)重合，柱的軸力根本傳給下層柱。在計(jì)算中按實(shí)際建模，并且設(shè)置了樓板彈性膜單元，對(duì)樓板及框架橫梁進(jìn)展受力分析，進(jìn)一步加強(qiáng)其平安儲(chǔ)藏。圖4裙房構(gòu)造平面布置圖層4圖5標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)造平面布置圖本工程樓蓋體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板體系，加強(qiáng)了構(gòu)造整體性，增強(qiáng)構(gòu)造的抗震才能。程度構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)40層1層13，30層14屋面為滿足建筑需要，構(gòu)造整體不設(shè)縫，主樓與裙房部分連成一體。為保證地下室頂板的嵌固作用

10、，地下室頂板厚度為180,地下層1的樓層剪切側(cè)向剛度大于層1側(cè)向剛度的2倍。4構(gòu)造超限情況和性能化抗震設(shè)計(jì)原那么4.1構(gòu)造超限情況根據(jù)?超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)?建質(zhì)2022第109號(hào)要求，對(duì)整體構(gòu)造進(jìn)展超限判別。本工程構(gòu)造存在的不規(guī)那么性主要有：(1).在規(guī)定的程度力作用下，裙房部分樓層的最大彈性程度位移或?qū)娱g位移與該樓層兩端彈性程度位移或?qū)娱g位移的平均值之間的比值為：1.30X向、1.28Y向，均大于1.20小于1.5，屬于平面不規(guī)那么中的改變不規(guī)那么。(2).裙房平面布置較為復(fù)雜，二層的大堂上空、四層的宴會(huì)廳上空樓板均開有大洞，部分樓板缺失，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬

11、度的50%，屬于平面不規(guī)那么中的樓板不連續(xù)。(3).主樓帶有四層裙房不設(shè)縫，裙房頂層收進(jìn)高度20.7與主樓屋面高度97.4之比為0.21，大于0.20，且其立面收進(jìn)尺寸為相鄰下一層的37%，大于25%，屬于豎向不規(guī)那么中的尺寸突變。(4).由于建筑與設(shè)備功能需要，本工程在建筑層4、層5之間設(shè)置一個(gè)2.2層高的設(shè)備夾層，導(dǎo)致相關(guān)樓層的側(cè)向剛度發(fā)生較大變化。建筑層4與設(shè)備夾層的側(cè)向剛度比為59%(X向)、57%(Y向)，均小于70%，大于50%，出現(xiàn)構(gòu)造軟弱層，屬于豎向不規(guī)那么中的剛度突變。4.2構(gòu)造抗震性能化設(shè)計(jì)原那么因構(gòu)造超限較多，構(gòu)造設(shè)計(jì)采用性能化的抗震設(shè)計(jì)方法，合理設(shè)定構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)性能目的

12、，對(duì)重要和關(guān)鍵構(gòu)件提出更嚴(yán)的要求。綜合考慮抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度場(chǎng)地條件、構(gòu)造自身特性等因素，根據(jù)工程構(gòu)造各部位的重要程度，分別設(shè)定了三水準(zhǔn)下的抗震性能目的：1小震作用下，建筑不需修理完全可使用，即構(gòu)造滿足彈性設(shè)計(jì)要求，包括全部構(gòu)件的抗震承載力滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求；2中震作用下，建筑修復(fù)后可繼續(xù)平安使用，關(guān)鍵部位的豎向構(gòu)件的抗震承載力滿足彈性設(shè)計(jì)要求，允許有些選定部位接近屈從但不應(yīng)發(fā)生剪切等脆性破壞；3大震作用下，建筑能保障生命平安，關(guān)鍵部位的豎向構(gòu)件不屈從，允許有些選定的部分進(jìn)入屈從階段但不得發(fā)生剪切等脆性破壞。構(gòu)造整體和構(gòu)造構(gòu)件的詳細(xì)抗震性能目的見表1。構(gòu)造抗震性能目的表5構(gòu)造抗震分析與計(jì)算5

13、.1小震和風(fēng)荷載作用下彈性分析本工程采用兩種符合構(gòu)造實(shí)際情況的不同力學(xué)模型的空間分析軟件SATE和PSAP進(jìn)展了小震和風(fēng)荷載作用下構(gòu)造的內(nèi)力和位移計(jì)算，其內(nèi)力和位移按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彈性方法進(jìn)展計(jì)算分析。地震力均采用改變藕聯(lián)分析，為充分考慮高階振型影響，振型數(shù)取為28個(gè)，Q法進(jìn)展振型組合，考慮雙向地震作用和偶爾偏心的影響，并采用一樣的分析參數(shù)。在對(duì)構(gòu)造樓層位移特性進(jìn)展整體分析時(shí)。對(duì)所有樓層采用剛性樓板假定；對(duì)構(gòu)造樓面不連續(xù)或較大樓板缺失等平面規(guī)那么性超限對(duì)樓板整體有較大的影響，此時(shí)樓板自身平面內(nèi)剛度無限大的假定已不適用，計(jì)算模型采用考慮樓板彈性變形的彈性膜單元，進(jìn)展整體構(gòu)造分析。主樓構(gòu)造計(jì)算以地

14、下室頂板為嵌固部位，阻尼比為0.05，程度地震影響系數(shù)最大值取ax為0.04。由于主樓大部分抗側(cè)力構(gòu)件45度斜交方向，計(jì)算分析時(shí)按0度和45度方向進(jìn)展驗(yàn)算，由程序自動(dòng)算出最不利方向角，并找出最不利效應(yīng)配筋。整體計(jì)算模型見圖6，小震和風(fēng)荷載作用下分析主要結(jié)果見表2、3。由表1，表2可知，兩種程序分析出的構(gòu)造反響特征、變化規(guī)律根本吻合，彈性分析結(jié)果比擬接近，各部分指標(biāo)根本滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。地震和風(fēng)荷載作用下的最大層間位移角，明顯小于1/800的彈性變形位移限值。帶裙房部分樓層在偶爾偏心地震作用下的樓層最大位移與平均位移比，雖超過標(biāo)準(zhǔn)不宜大于1.2的規(guī)定，但沒有超過不應(yīng)大于1.4的限制。改變周期與平動(dòng)周

15、期的比值遠(yuǎn)小于0.9，說明構(gòu)造總體上抗扭才能還是比擬理想的。地震作用下質(zhì)量參與系數(shù)均大于90%，底圖6整體計(jì)算模型構(gòu)造動(dòng)力特性分析主要結(jié)果表2構(gòu)造彈性分析主要結(jié)果表3部剪重比均大于0.8%，框架承受的地震傾覆力矩均小于構(gòu)造總地震傾覆力矩的50%，說明框架與剪力墻的數(shù)量較為合理，框架柱和剪力墻墻肢的軸壓比均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。樓層側(cè)向剛度取樓層剪力與樓層層間位移角之比。表3中建筑層4與設(shè)備夾層的側(cè)向剛度比X向、Y向均小于相鄰上層的70%，可以看出在設(shè)備夾層位置剛度有突變，說明為構(gòu)造的薄弱位置，豎向不規(guī)那么性比擬明顯，構(gòu)造計(jì)算時(shí)對(duì)其地震剪力乘以放大系數(shù)。為滿足框架柱作為構(gòu)造抗震的第二道防線的目的，設(shè)計(jì)

16、中控制框架部分承當(dāng)?shù)牡卣鸺袅Σ恍∮趯?duì)應(yīng)地震作用標(biāo)準(zhǔn)值構(gòu)造底部總地震剪力V0的20%或未經(jīng)調(diào)整的各層框架承當(dāng)?shù)牡卣鹂偧袅χ械伦畲笾礦f.ax的1.5倍。底部部分樓層由于首層層高較高的因素不滿足要求。設(shè)計(jì)中對(duì)底部加強(qiáng)區(qū)核心筒制定了合理的抗震性能目的，同時(shí)，框架部分承當(dāng)?shù)牡卣鸺袅Π礃?biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整。表3中可以看出在風(fēng)荷載作用下，主樓的Y向所產(chǎn)生的層間位移角、底部剪力以及傾覆彎矩已大于小震引起的相應(yīng)值。在構(gòu)造計(jì)算中，X向地震作用為控制程度荷載，Y向風(fēng)荷載作用為控制程度荷載。5.2小震作用下彈性時(shí)稱分析根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，采用SATE程序中的彈性動(dòng)力時(shí)程分析法對(duì)本工程進(jìn)展多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算，地震波的選取原那么是

17、：每條時(shí)程曲線計(jì)算的構(gòu)造底部剪力不應(yīng)小于振型分解反響譜法計(jì)算結(jié)果的65，多條時(shí)程曲線計(jì)算所得構(gòu)造底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反響譜法計(jì)算結(jié)果的80。分別選取地面運(yùn)動(dòng)最大加速18/s2,特征周期0.35s的兩條天然地震波TH2TG035、TH4TG035和一條人工地震波RH1TG035進(jìn)展彈性動(dòng)力時(shí)程分析。每條波的持續(xù)時(shí)間均大于構(gòu)造自振周期的5倍，按雙向地震波輸入。彈性時(shí)程分析所采用的地震波和計(jì)算所得的基底剪力值見表4，彈性時(shí)程分析所得的最大樓層剪力見圖7，從結(jié)果可以看出，三條時(shí)稱曲線的選取滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，而且時(shí)程分析所得的地震剪力平均值以及其他彈性時(shí)程反響指標(biāo)值也根本小于振型分解反響譜法的計(jì)

18、算結(jié)果。本工程的最大樓層剪力分布曲線層變化比擬平緩，沿豎向無明顯突變。對(duì)于部分樓層個(gè)別曲線的地震剪力略大的情況，采用包絡(luò)設(shè)計(jì)。圖7彈性動(dòng)力時(shí)稱分析的最大樓層剪力SATE彈性時(shí)稱分析結(jié)果表45.3中震作用下彈性分析和中震不屈從分析中震彈性設(shè)計(jì)和中震不屈從設(shè)計(jì)均按根本烈度地震作用進(jìn)展構(gòu)造抗震分析的，主要是以概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施來保證關(guān)鍵構(gòu)件承載力到達(dá)預(yù)定的抗震性能目的。中震作用下進(jìn)展彈性設(shè)計(jì)和不屈從設(shè)計(jì)均不進(jìn)展組合內(nèi)力調(diào)整強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪假設(shè)彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的調(diào)整，抗震等級(jí)四級(jí)，不考慮風(fēng)荷載作用，構(gòu)造的程度地震影響中系數(shù)取小震的2.85倍即0.12，中震設(shè)計(jì)參數(shù)選取見表5，計(jì)算分析采用SATE軟件

19、程序進(jìn)展中震驗(yàn)算，根據(jù)表1所提出的抗震性能目的，對(duì)底部加強(qiáng)區(qū)和設(shè)備層層5及以下的關(guān)鍵部位的重要構(gòu)件如核心筒剪力墻、框架柱進(jìn)展中震抗剪彈性驗(yàn)算，計(jì)算時(shí)采用與小震彈性計(jì)算一樣的荷載作用分項(xiàng)系數(shù)、材料分項(xiàng)系數(shù)和抗震承載力調(diào)整系數(shù)，這就使設(shè)計(jì)構(gòu)件既在中震作用下處于彈性狀態(tài)又從一定程度保存了構(gòu)造的平安度和可靠度。計(jì)算結(jié)果說明，底部加強(qiáng)區(qū)和設(shè)備層層5及以下的關(guān)鍵部位的重要構(gòu)件應(yīng)按中震作用的內(nèi)力進(jìn)展設(shè)計(jì)配筋，適當(dāng)進(jìn)步核心筒剪力墻和框架柱的配筋率、體積配箍率及增設(shè)型鋼等措施，滿足中震抗剪彈性的性能目的。對(duì)底部加強(qiáng)區(qū)和設(shè)備層部位層5及以下的關(guān)鍵部位的重要構(gòu)件如核心筒剪力墻、框架柱進(jìn)展了中震抗彎不屈從驗(yàn)算，對(duì)層5

20、以上核心筒剪力墻和框架柱進(jìn)展了中震不屈從驗(yàn)算，計(jì)算時(shí)荷載作用分項(xiàng)系數(shù)取1.0組合值系數(shù)不變，材料分項(xiàng)系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值；抗震承載力調(diào)整系數(shù)RE取1.0，那么使設(shè)計(jì)構(gòu)件在中震作用下到達(dá)彈性極限狀態(tài)，計(jì)算結(jié)果說明，按中震不屈從和小震彈性分析結(jié)果的較大值進(jìn)展設(shè)計(jì)，滿足構(gòu)造在中震作用下不屈從的性能目的。中震設(shè)計(jì)參數(shù)選取表55.4大震下主要墻肢受剪截面控制條件驗(yàn)算按照性能目的的設(shè)定，本工程關(guān)鍵部位的豎向構(gòu)件核心筒墻底部加強(qiáng)區(qū)及設(shè)備層部位應(yīng)滿足大震不屈從下的受剪截面控制條件VGE+6.95VEK0.15fKbh0。經(jīng)過對(duì)核心筒布置、墻厚和混凝土強(qiáng)度等級(jí)的調(diào)整，并適當(dāng)考慮型鋼柱的作用后，經(jīng)過計(jì)算分析，在大震不屈從

21、工況下，各主要墻肢截面可滿足要求。5.5大震下靜力彈塑性推覆分析為保證構(gòu)造大震不倒的第三水準(zhǔn)抗震性能目的，判斷構(gòu)造在大震下是否存在薄弱區(qū)并評(píng)價(jià)薄弱區(qū)的薄弱程度，計(jì)算構(gòu)造在罕遇地震作用下的層間彈塑性位移角和理解塑性鉸分布情況，檢驗(yàn)核心筒和框架是否實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)柱(墻)弱梁的抗震準(zhǔn)那么，并針對(duì)性地采取加強(qiáng)措施和優(yōu)化構(gòu)造布置，對(duì)本工程進(jìn)展了靜力彈塑性分析。采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的PUSHEPDA軟件進(jìn)展靜力推覆分析，主要是進(jìn)展彈塑性階段的變形驗(yàn)算。采用在SATE計(jì)算模型的根底上經(jīng)過簡(jiǎn)化后的模型，去掉地下室部分，采用剛性樓板假定。構(gòu)造分析步驟主要分為：施加豎向靜力荷載作為初始應(yīng)力，施加倒三角形的側(cè)推荷載

22、對(duì)構(gòu)造進(jìn)展Pushver分析，確定對(duì)應(yīng)的罕遇地震下的構(gòu)造反響特性和彈塑性開展情況。大震分析時(shí)，程度地震影響系數(shù)最大值取0.28，特征周期取0.40s。構(gòu)造靜力彈塑性分析的需求譜和才能譜關(guān)系圖見圖8、圖9，靜力推覆彈性分析計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果見表6。在X向Y向靜力推覆作用下，才能曲線和需求曲線的交點(diǎn)，即性能點(diǎn)。由性能點(diǎn)向上與周期-最大層間位移曲線相交，所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)即為大震下的彈塑性層間位移角。經(jīng)過計(jì)算分析：1X、Y向推覆分析的最大彈塑性層間位移角分別為1/586，1/585，結(jié)果說明，罕遇地震作用下，構(gòu)造層間位移角能滿足高規(guī)4.6.5條要求，即控制層間彈塑性位移滿足小于1/100。才能譜性能點(diǎn)以上

23、的上升段說明，構(gòu)造整體性能在6度大震作用下具有一定的充裕度，能保證構(gòu)造平安。2在推覆過程中，塑性鉸首先在核心筒連梁出現(xiàn)，沿豎向陸續(xù)出現(xiàn)，起到耗能的作用；然后是底部核心筒剪力墻部分出現(xiàn)少量程度裂縫而非剪切斜裂縫，為拉壞或壓壞退出工作，剪力墻彎曲較開展較多，未出現(xiàn)剪力鉸，說明剪力墻具有較大抗剪承載力，在罕遇地震作用下不發(fā)生剪切破壞；最后是部分框架梁在柱端出現(xiàn)塑性鉸，外框架柱一直保持不屈從狀態(tài)，說明框架能形成第二道抗震防線，很好地保證了構(gòu)造在大震作用下的整體延性。從整個(gè)構(gòu)造構(gòu)件的塑形鉸分布和出現(xiàn)順序可以看出，構(gòu)造表現(xiàn)為較合理的屈從機(jī)制。3構(gòu)造豎向構(gòu)件在大震作用下具較大的承載力及較好的延性，符合強(qiáng)柱(

24、墻)弱梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)概念。X向在第18步加載時(shí)，Y向在第21步加載時(shí)，構(gòu)造才能譜與罕遇地震作用下的需求譜剛好相交，能順利穿越需求譜，構(gòu)造能滿足大震不倒的抗震性能目的。圖8X向才能曲線、需求曲線及抗倒塌驗(yàn)算圖圖9Y向才能曲線、需求曲線及抗倒塌驗(yàn)算圖靜力推覆彈性分析計(jì)算結(jié)果表66構(gòu)造設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題和抗震超限加強(qiáng)措施。通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析比擬可以看出，構(gòu)造整體效應(yīng)、豎向構(gòu)件的內(nèi)力分配等均能根本反映構(gòu)造的真實(shí)情況。并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在抗震概念設(shè)計(jì)及抗震措施等方面對(duì)整體構(gòu)造分析中發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造相對(duì)薄弱部位與構(gòu)件采取措施，進(jìn)展針對(duì)性的加強(qiáng)，減小了不規(guī)那么平面、豎向和改變帶來的不利影響。1在平面布置中，由于建筑功

25、能需要，核心筒沒有居中布置，引起一定的改變效應(yīng)；并且四層裙房的平面布置與主樓的位置關(guān)系也存在較大的偏心，雖然該質(zhì)心偏心距并未大于底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的20%，但由此引起的改變效應(yīng)還是非常明顯。通過利用建筑裙房的樓梯間雙向設(shè)置假設(shè)干道自基頂至裙房屋面的剪力墻，一方面加大了構(gòu)造整體的抗扭剛度，另一方面調(diào)整了構(gòu)造主體質(zhì)心與剛心之間的偏心；在主樓標(biāo)準(zhǔn)層部分，重點(diǎn)加大了周圈框架梁的截面尺寸，以加強(qiáng)構(gòu)造的抗扭剛度。通過上述措施，使得抗側(cè)力構(gòu)件布置比擬均勻?qū)ΨQ，防止了過大偏心，調(diào)整第一、二、三周期中改變分量所占比例至合理范圍，控制樓層的最大彈性程度位移或?qū)娱g位移與該樓層兩端彈性程度位移或?qū)娱g位移的平均值之間的比值在

26、1.4以內(nèi)，減少了改變的不利影響。2主樓2.2米層高的設(shè)備夾層，導(dǎo)致構(gòu)造的側(cè)向剛度在此處發(fā)生較大的變化。在構(gòu)造設(shè)計(jì)中，通過調(diào)整此夾層的上下兩層豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸與剪力墻的布置位置等措施，即盡量減小設(shè)備夾層的柱墻尺寸、加大或補(bǔ)強(qiáng)夾層下層的柱墻尺寸，以盡量減小相鄰兩層的側(cè)向剛度差，力求構(gòu)造抗側(cè)力剛度按標(biāo)準(zhǔn)要求平穩(wěn)變化，其計(jì)算結(jié)果根本滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。并且由于此處夾層所帶來的構(gòu)造軟弱層與框架短柱是構(gòu)造的薄弱環(huán)節(jié)與關(guān)鍵部位，針對(duì)性的采用取抗震性能化設(shè)計(jì)，使此處以及底部加強(qiáng)區(qū)的剪力墻與框架柱分別滿足中震彈性與中震不屈從的設(shè)計(jì)要求。另一方面，從抗震措施上對(duì)相關(guān)樓層的豎向抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)展進(jìn)一步的針對(duì)性

27、加強(qiáng)：從內(nèi)力計(jì)算上對(duì)薄弱層的地震剪力乘以1.25的增大系數(shù)；從抗震構(gòu)造措施上，對(duì)核心筒剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)按中震彈性抗剪承載力確定程度分布鋼筋，按大震作用的要求進(jìn)展進(jìn)展抗剪截面驗(yàn)算。約束邊緣構(gòu)件設(shè)置范圍延伸到軸壓比不大于0.3的樓層，沿墻肢的長(zhǎng)度取墻肢截面高度的1/4，全部采用箍筋，適當(dāng)加大其縱鋼筋配筋率和體積配箍率。對(duì)核心筒角部墻體全高設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。由于2.2米設(shè)備夾層的存在，使得夾層處的框架柱成為超短柱，抗震尤為不利根據(jù)抗震標(biāo)準(zhǔn)6.2.9條驗(yàn)算框架柱的剪跨比/Vh0，當(dāng)反彎點(diǎn)位于柱高中部的框架柱可按柱凈高與2倍柱截面高度之比計(jì)算。經(jīng)歷算，本工程框架柱存在剪跨比1.5的情況。圖10型鋼混凝土

28、柱典型截面及與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)對(duì)于這些框架柱，設(shè)計(jì)中按照標(biāo)準(zhǔn)采取更加嚴(yán)格的抗震措施以進(jìn)步框架柱的承載力與延性，保證柱的塑形變形才能。詳細(xì)措施如下：a按進(jìn)步一級(jí)抗震等級(jí)即采用抗震等級(jí)為二級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)一步控制這些框架柱的軸壓比。b沿柱全高采用井字復(fù)合箍，箍筋肢距為100，箍筋直徑不小于12，進(jìn)一步進(jìn)步柱的體積配箍率。對(duì)于設(shè)備夾層處的框架柱采用型鋼混凝土柱，并上下各延伸一層，進(jìn)一步進(jìn)步其抗震承載力與延性，型鋼混凝土柱典型截面及與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)見圖10。d設(shè)計(jì)上有意識(shí)地在該層采用寬扁梁，減少該層處的框架梁高度，盡量加大框架柱的剪跨比。通過以上措施改善其抗震性能，以盡量減少由于剛度變化而帶來的不利影

29、響。保證了框架能形成第二道抗震防線。3樓板是傳遞整個(gè)地震程度力的重要構(gòu)件，本工程的裙房部分開有大洞，造成樓板部分不連續(xù)；并且在建筑21層23層，為保證建筑立面效果，一側(cè)框架柱采用斜柱斜度為72度，雖然斜度較小，但引起的樓蓋應(yīng)力不可無視。設(shè)計(jì)對(duì)于裙房所有樓板以及斜柱樓層樓板均采用部分彈性樓板計(jì)算，設(shè)計(jì)利用PSAP進(jìn)展彈性板的應(yīng)力分析，樓板的內(nèi)力分析與截面設(shè)計(jì)已考慮了豎向荷載組合以及斜柱的內(nèi)力影響。但程序的樓板應(yīng)力輸出中僅有各工況下應(yīng)力結(jié)果，設(shè)計(jì)在施工圖設(shè)計(jì)階段將按照其截面設(shè)計(jì)結(jié)果并經(jīng)手工應(yīng)力組合復(fù)核，對(duì)于樓板平面內(nèi)應(yīng)力的分析手段和方法，我國標(biāo)準(zhǔn)未作出明確的規(guī)定。根據(jù)文獻(xiàn)4建議公式，樓板在小震下滿足：Lk.小震ftk，Lk.小震為小震作用下樓板主拉應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)值，ftk為混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。采用雙層雙向配筋時(shí)，中震下應(yīng)滿足