摘要:随着技术进步和经济发展,全球超高层建筑不断涌现,我国超高层建筑数量增长的速度更是史无前例。作为现代城市的地标,超高层建筑正不断地改变着城市的经济结构与景观。而框架—核心筒作为主要的超高层采用的结构体系也越来越多的进入了我们的视野,文章通过笔者的工作实例,主要对框架—核心筒进行分析与研究,旨在为类似的工程提供参考借鉴。
关键词:超高层;框架—核心筒;高层结构
1 工程概述
天奕国际广场项目位于中山市东区长江路与中山六路交汇处,项目将建有超高层写字楼、大型购物商场、高层住宅、特色商业街的建筑群组,是业态丰富,时尚新颖的大型城市综合体。本文主要针对其中的一栋43层(189.20米)的超高层写字楼(14幢写字楼)进行小震分析,并对反应谱分析结果和弹性时程分析结果进行对比分析。
2 结构布置与构件规格
办公楼地面以上43层,结构高度189.2m,属于超B级高度高层建筑。基于建筑与结构相结合的考虑,采用框架—核心筒结构体系,最大高宽比为189.2/38.5=4.9,核心筒外墙厚度从首层650mm逐渐减薄至顶部的300mm,内墙厚度取200mm~300mm。框架柱及梁均采用普通钢筋混凝土构件,楼面采用现浇钢筋混凝土板。典型结构平面布置及关键构件编号示意图见图1。抗震设防烈度为7度,基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类,多遇地震时场地的特征周期Tg=0.35s。
2.1小震弹性反应谱分析结果
2.1.1重力、风荷载及地震作用
对比计算结果表明:
(1)YJK计算结果与SATWE计算结果基本吻合,其中SATWE的总荷载及地震作用相对YJK略大,主要原因是YJK扣除了梁板柱重叠部分的重量,而SATWE未扣除该重量;
(2)在小震作用下,地震作用剪重比未满足规范要求,根据抗震规范(5.2.5)作出调整;
(3)从基底剪力看,X向地震作用约为风荷载的83.27%,Y向地震作用约为风荷载的85.08%,弹性设计阶段风荷载起控制作用。
2.1.2层间位移角及扭转位移比
在风荷载及地震作用下楼层最大层间位移角满足规范要求。风的最大的顶点位移为X方向171.30mm,Y方向154.35mm。
图2为YJK计算得到的地震荷载和风荷载作用下的层间位移角曲线;楼层最大层间位移角满足广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求,两种软件计算结果基本一致。
在考虑偶然偏心影响的水平地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与其平均值之比如图3所示,从图中可以看出结构在地震作用下扭转位移比满足规范要求。
2.2小震弹性时程分析结果
用于本工程办公楼分析的时程波曲线包括5条天然波(Kocaeli,Turkey_NO_1165、Imperial Valley-06_NO_186、San Fernando_NO_67、pel_90_san_pel_90_san、Taft-V-0.01_Taft-V-0.01)和两条人工波(14时8分,人工波3、14时24分,人工波3)。地震波的主方向峰值加速度均按照规范取值,主方向峰值加速度取35cm/s2,次方向峰值加速度取29.75cm/s2,个别地震波加速度时程曲线如图4所示:七条地震波的反应谱与规范谱的比较如图5所示:
从表中可以看出,七条时程曲线计算所得结构基底剪力均大于振型分解反应谱法的65%,且不大于振型分解反应谱法的135%,七条时程曲线计算所得结构基底剪力的平均值大于振型分解反应谱法的80%,且不大于振型分解反应谱法的120%,满足抗震规范的要求。总体而言,里程法计算结果小于反应谱计算结果,且符合设计标准的有关要求。
2.3.2层间位移角
3结论
由计算结果表明,反应谱法的层间剪力曲线基本能包络七条地震波对应的平均层间剪力曲线。仅有顶部部分楼层反应谱法的地震剪力稍偏小,时程计算结果比反应谱的结果大,Y向最大出现在48层,为9.9%,X向最大出现在48层,为12.7%,施工图设计将采用反应谱法与时程分析法平均值的包络值进行设计。
参考文献:
[1] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[s]
[2] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)[s]
论文作者:陈锐
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
标签:位移论文; 荷载论文; 剪力论文; 结构论文; 地震波论文; 曲线论文; 加速度论文; 《基层建设》2017年第18期论文;