摘要：本文以框架-核心筒超高层建筑实际工程为例，运用现行建筑结构设计规范及规程，通过对本工程结构设计各计算指标的分析，对照超限项次逐一比较，对剪重比不满足规范设计要求的楼层均对其剪力进行了调整，最终本工程各计算指标均在规范可控范围内。
关键词：框架-核心筒；超高层；剪重比
1、工程概况
本工程主楼地上三十六层，地下三层地下室，屋面结构标高为149.500m，屋架结构标高为163.300m，基础底板面标高为-12.900m。底部两层建筑功能为商业，三层及三层以上建筑功能均为办公，其中四层及二十层为避难层。建筑抗震设防烈度为 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。
本场地为ⅡA 区，多遇地震影响系数最大值αmax=0.080，特征周期Tg=0.35s，结构阻尼比ξ=0.05。根据《关于提高武汉市主城区部分新建建筑工程的抗震设防类别的通知》武城建[2012]179号文，本工程临近抗震救灾干道，用地容积率大于4.5，建筑抗震设防类别为乙类（重点设防类），相应设防烈度应提高一度。根据规范【1】第3.9.3条及3.9.5条，本工程框架、核心筒抗震等级为二级，主楼顶板（标高-0.500m）周边两跨车库地下室范围内框架抗震等级为二级，主楼负一层（标高-5.500m）、负二层（标高-9.000m）周边两跨车库地下室范围内框架抗震等级为三级。
结构的设计使用年限为 50年，建筑结构安全等级为二级。建筑物场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为Ⅱ类，场地土液化判定：无需液化判定。结构嵌固端为地下室顶板。±0.000所对应的绝对标高为30.300m，地下室抗浮水位为23.500m。
本工程地基基础设计等级为甲级，主楼框架柱采用桩基，核心筒采用桩筏基础，筏板厚2700mm，筏板面标高：电梯基坑处为-17.400m（绝对标高12.900），其他位置未注明标高处均为-12.900m（绝对标高17.400）。
2、计算结果分析及调整
纵横向轴线距离均为40.500m，外框架柱距为6.000～7.650m。低区及高区结构布置如图1、2所示：
2.1层高及截面
本工程负三层结构层高为3.900m，负二层结构层高为3.500m，负一层结构层高为5.000m，一层结构层高为9.050m，二层结构层高为8.600m，三层结构层高为4.500m，四层（避难层）结构层高为3.000m，以上标准层结构层高均为3.900m。
框架柱：采用混凝土方柱，地下室至屋面：中柱截面1250x1250mm～650x650mm，边柱角柱截面1100x1100～600x600，柱混凝土强度等级为C60～C40。
图1 低区结构平面布置图 图2 高区结构平面布置图
核心筒剪力墙：基础顶面至三层外筒墙截面600～650mm，三层至四层外筒墙截面450mm，五层至十七层外筒墙截面400mm，十八层至二十一层外筒墙截面350mm，二十二层至屋面外筒墙截面350mm，内墙300～200mm，墙混凝土强度等级为C60～C40。
梁：采用混凝土结构梁，主框架梁截面为500x600mm，十字框架梁500x600，外围框架梁截面为300x750；次梁截面300x450～500，主梁下净高为：3.90-0.60-0.05=3.25m。
负一层（-0.500）、二层（8.600）、三层（17.200）标高处内框架梁600x500，十字框架梁600x500，次梁300/400x500，设计结构梁高500mm，为后期业主使用提供足够净高。
楼盖：采用现浇混凝土楼面。
2.2计算指标
表1 超限项次
由前述可知，本工程层高变化活跃，容易形成因刚度突变造成的结构薄弱层，因刚度形成的薄弱层，PMPM软件SATWE计算模块程序会自动调整结构薄弱层，自动乘以放大系数1.25。
为满足抗侧刚度比及受剪承载力比值在规范可控范围，局部楼层墙柱截面已适当加大、并提高砼强度等级。
另外，考虑到标准层层高3.900m，扣除梁高后，柱净高与柱截面边长之比小于等于4，容易形成短柱，为避免短柱形成，框架柱截面在满足刚度及轴压比等计算指标的情况下，适当减小柱截面尺寸，并适当提高框架柱的混凝土强度等级。
本工程第一周期，第二周期，第三周期，周期比，满足规范要求。
2.3剪重比调整
根据高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析（JGJ3-2010）【2】规定，本工程需强制指定剪重比调整系数，根据SATWE计算结果显示，X、Y向底部8 层楼层地震剪力需要调整，剪力调整系数见表2：
3、结束语
通过上述分析可知，本框架-核心筒超高层结构各计算指标均能满足现行结构设计规范及规程，超限项次为两相，不需要进行超限设计。
在后续结构施工图设计过程中，还需对局部构件截面进行优化设计，在满足安全、适用的情况下，尽量节约成本，控制钢材及混凝土用量，以期达到较好的经济效益。
表2 X、Y向剪力调整系数
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.JGJ 3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程 .北京：中国建筑工业出版社，2010
[2]朱炳寅，高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析JGJ3-2010，.北京：中国建筑工业出版社，2013
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[5]钱稼茹，赵作周，叶列平.高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.
论文作者:邓亚军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/5
标签：截面论文; 标高论文; 结构论文; 框架论文; 层高论文; 工程论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;