南宁某塔楼结构方案对比论文_杨文参,曹伟良,张民锐

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摘要：南宁市某塔楼底部两层为商业裙房，上部为商务办公。结构主体高度150米，为超B级高度，采用框架-剪力墙结构体系。该项目存在扭转不规则，凹凸不规则，楼板不连续等不规则项。在结构设计时，由于结构整体刚度不足，难以满足规范对比位移角的最低要求。采用两种方案对结构进行加强，对比了两种方案的结构性能和整体指标，得出相对合理的结构方案指导设计。

关键词：框架-剪力墙；扭转不规则；加强连梁

1.工程概况

本工程位于广西壮族自治区南宁市，项目场地南面为五象大道，西面为阳峰路。塔楼结构主体高度150米，属于超B级高度高层建筑。塔楼地上30层，带2层裙房，3层地下室，第10层和20层为避难层，其余楼层均为办公用房。抗震设防烈度为7度（0.10g），设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值按0.10g取值，场地类别Ⅱ类，基本风压值0.35kN/m2，地面粗糙度类别B类。

图 1 标准层平面图图2 结构计算模型

2.结构布置和选型

塔楼平面为凹字形，平面尺寸为49.30m x 42.80m（最窄处15.50m），如图 1所示，高宽比约3.5，结构标准层层高为5.05m。塔楼采用框架-剪力墙结构体系，两个钢筋混凝土剪力墙筒体向平面的南侧偏置，北侧为钢筋混凝土框架。在结构设计时，为了提高结构的整体刚度，现在有两个方案：1）在两个避难层和屋顶层的两个核心筒之间各设置一根加强连梁，连接左右两个核心筒；2）不设加强连梁，将标准层的外圈梁高度加高150mm。

3.周期和质量对比

本项目采用盈建科建立三维模型，并进行结构计算，得出各类结构指标。其中两种方案的结构质量基本一致，具体详见表1。表2中周期的对比结果显示，两种方案的周期相差10%左右，周期比均满足规范0.85的限值要求；方案1设加强连梁后结构周期更短，整体刚度更大，说明设加强连梁对结构的刚度提升比加外圈梁高更有效。

4.整体指标对比

本节给出了避难层设加强连梁和不设加强连梁（同时周边外框梁均加高150mm）的整体指标对比，包括侧向刚度、楼层剪力和倾覆弯矩、位移角、扭转位移比，层间受剪承载力等，详见图3~9所示。

根据整体结果对比，分析表明：方案2不设加强连梁时结构的X向位移角超过规范限值，最大为1/641，不满足1/800的要求；方案1增加设置加强连梁后，位移角最大为1/808，满足要求。加设加强连梁的方案楼层侧向刚度比最小为1.06，层间受剪承载力比最小为0.86，不设连梁方案侧向刚度比最小为1.14，层间受剪承载力比最小为0.86，另种方案的侧向刚度比均大于0.9，受剪承载力变化大于0.8，均不存在薄弱层。通过图9-1~7也可看出，除X向位移角及楼层侧向刚度比有细小变化，其余指标区别很小。总体而言，结构在风及多遇地震作用下，方案1具有良好的抗侧性能，满足规范的要求。

5.结语

总体而言，结构在采用方案1设置加强连梁后，并未造成刚度突变和层间受剪承载力突变，同时整体刚度能更好的满足规范要求，扭转不规则程度更小，所以设置加强连梁的方案1相对于不设加强连梁（同时周边外框梁均加高150mm）的方案2更符合设计需要，同时对建筑立面影响更小，更能符合建筑专业的功能需求。