摘要：本文主要结合工程实例，采用SATWE、MIDAS BUILDING两种程序对小震下结构整体计算参数进行对比分析，采用SATWE程序对结构进行了多遇地震下的弹性时程分析，中震洋性及不屈服验算；采用PUSH ＆OVER 对结构进行了罕遇地震下静力弹塑性分析。计算结果表明该超限结构满足规范的各项相关要求，采取的内力调整和构造加强措施，可供类似工程参考。
关键词：某超限高层；结构；设计
１工程概况
某工程项目共建设4栋高层建筑及附属裙房，其中用地北侧为一栋集办公、酒店等功能于一体的超高层塔楼。该超高层塔楼为地下3层，地上36层高度151．90m，属B级高度钢筋混凝土高层结构。
结构体系为框架-核心筒结构。外框架采用延性较好的钢筋混凝土柱及钢筋混凝土梁，核心筒采用抗侧力刚度较大的钢筋混凝土剪力墙和有良好耗能性能的连梁组成，各楼层核心筒完整，空间作用强，为主要抗侧力构件。框架与核心筒之间通过平面内刚度无限大的楼板连接一起，在水平力作用下，它们的水平位移协调一致，并具有多道抗震防线。楼盖体系为现浇混凝土梁板结构。
根据安评报告和抗震规范提供的标准反应谱曲线，对安评反应谱和规范反应谱进行对比可知：对应于本工程X向第1周期和少向第1周期，安评反应谱计算的地震影响系数最大值和规范反应谱计算所得大致相当，因而认为在第一设防水准阶段（小震），可采用按照规范反应谱的数值进行计算。
2超限情况
参照GB50011-2010《建筑抗震设计规范》、JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》以下简称《高规》DBJ15-92-2013《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称广东高规）及广东超限工程审查实施细则，根据结构的平面布置以及电算结果，工程属超限高层建筑，超限内容包括：（1）塔楼高度为151.90m，超过了规范A级高度高层建筑的限制，属B级高度高层建筑；（2）扭转不规则，塔楼属扭转不规则Ｉ类；（3）局部楼板不连续，位置处于2层结构楼面。
3结构整体
3.1计算模型
采用SATWE和MIDAS BUILDING两个不同的结构分析，软件进行了多遇地震作用及风荷载作用下结构的内力和位移计算。主要计算结果见表1。.png)
3.2结果分析
通过2个程序的比算，可以看出，SATWE 和 MIDAS BUIL_DING 计算两个程序主要结果都比较接近，对计算结果分析如下：
（1）根据《高规》3.4.5条规定，对于B级高度高层建筑，结构构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不大于0.85。经验算，该指标满足规范要求。
（2）根据《高规》3．7．3条规定，通过插值，此高度的框架核心筒结构楼层层间最大位移与层高之比限值为1/646，经验算，该指标满足规范要求。
（3）根据《高规》3．4．4条规定，在考虑偶然偏心影响的地震作用下，塔楼按规定水平力法计算得出的最大扭转位移范围1.2~1.3，属Ｉ类扭转不规则。
（4）根据《高规》3．5．2条规定，各楼层侧向刚度不宜小于相邻上层楼层侧向刚度的90％，经验算，该指标满足规范要求。
（5）根据《高规》3．5．3条规定，B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75％，经验算，该指标满足规范要求。
4弹性时程分析补充验算
根据《高规》第5．1．13条规定，本工程需采用弹性时程分析法对建筑物在多遇地震作用下的情况进行补充验算。本次采用两组实际记录的地震波天然波1和天然波2，以及一组人工模拟的场地波进行弹性时程分析。计算结果分析如下：
（1）各组地震波计算的结构底部剪力均不小于振型分解反应谱法的65％，三组地震波计算的结构底部剪力平均值不小于振型分解反应谱法的80％，符合高规4．3．5条的要求。
（2）楼层位移曲线光滑，反映结构的侧向刚度较均匀，无突变。
（3）安评反应谱计算得出的x向楼层剪力、倾覆弯矩、位移和位移角大部分大于弹性时程分析得出的包络值（仅上部4层不满足向楼层剪力、倾覆弯矩、位移和位移角大部分小于弹性时程分析得出的包络值，在结构设计时，应对按安评反应谱得出的地震力适当放大，放大系数介于1.00~1.15之间。
5 静力弹塑性推覆分析
“小震不坏，中震可修，大震不倒”是抗震设计的基本原则。为实现规范要求的“大震不倒”，文章超限高层采用PUSH＆EPDA程序对建筑物在罕遇地震作用下进行静力弹塑性推覆分析。结构分两步进行加载：首先施加竖向荷载作用下的内力，并且在之后施加水平荷载的过程中保持不变；然后逐步施加水平荷载，竖向分布模式为倒三角形。
6结构抗霣安全性技术措施及对策
本工程存在B级高度，Ｉ类扭转不规则，楼板局部不连续，超出规范界限。因此，需采用以下的内力调整措施及构造加强措施，消除结构安全隐患，达到预期的抗震设防能力目标，确保结构安全。
6.1内力调整措施
（1）通过调整弹性阶段设计内力，满足《抗规》5.2.5条各楼层最小水平地震力要求，使结构在多遇地震作用下，满足弹性阶段设计标准。
（2）对框架－ 核心筒结构的框架部分承担的地震剪力进行调整，满足《高规》第9.1.11条的要求，使外围框架与核心筒协同工作，形成双重抗侧力结构体系。
6.2构造加强措施
6.2.1核心筒剪力墙加强措施
（1）底部加强部位的竖向分布筋的配筋率提高至0.8％，水平分布筋配筋按大震不屈服结果控制，提高底部剪力墙在风荷载、中震下的抗剪和抗拉能力。
（2）墙体连梁，当跨高比不大于2时设置交叉钢筋，不大于1时设交叉暗撑，提高连梁的耗能能力。
（3）根据弹性时程分析结果，局部楼层适当提高墙身竖向及水平筋配筋率。
6.2.2框架加强措施
（1）框架部分严格按“ 强柱弱梁”设计，充分发挥框架的延性。
（2）根据弹塑性分析的结果及建议，对薄弱构件予以加强。
7结束语
以上超限高层通过采用2个不同的结构分析软件的结果算，并在多遇地震作用下进行弹性时程分析补充验算，在罕见遇地震作用下进行静力弹塑性推覆分析，对于采取内力调整及构造加强措施，确保超限高层的结构安全设计。
参考文献：
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[3]黄兆纬，蔡浩良，胡雪瀛，黄信，齐麟，刘涛，朱旭东.津湾广场9号楼超限高层结构方案形成过程[J].建筑结构.2014(02)
论文作者:余侃
论文发表刊物:《基层建设》2016年21期
论文发表时间:2016/12/2
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