某超限高层结构抗震设计
武汉某超限高层住宅结构抗震分析设计
第50卷增刊建筑结构Vol.50 S2武汉某超限高层住宅结构抗震分析设计曹源，李智明（中信建筑设计研究总院有限公司，武汉430000）[摘要] 武汉某住宅超限高层项目结构高度138.3m，采用框架-剪力墙结构形式，剪力墙为钢筋混凝土剪力墙，框架柱为钢管混凝土柱，属于B级高度建筑，存在扭转不规则、凹凸不规则、穿层柱等多项不规则项。
利用YJK、MIDAS Builiding、SAUSAGE等计算软件对结构进行小震弹性分析、小震弹性时程分析、中大震等效弹性分析、大震弹塑性时程分析，并补充了弱连接处楼板抗震性能化设计以及穿层柱屈曲分析。
计算结果满足规范要求，可供同类工程设计参考。
[关键词] 框架-剪力墙结构；钢管混凝土柱；性能化设计；楼板损伤分析；穿层柱屈曲分析中图分类号：TU355 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0234-05Seismic analysis and design of a high-rise residential structure in WuhanCAO Yuan, LI Zhiming(CITIC General Institute of Architecture Design and Research Co., Ltd., Wuhan 430000, China)Abstract: The structural height of a high-rise residential project in Wuhan is 138.3m. It is a frame-shear wall structure, the shear wall is a reinforced concrete shear wall and the column is a steel tube concrete column, which belongs to the B-level height building.There are a number of irregularities such as torsion irregularities, uneven irregularities, and through-layer pillars.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis, and supplements for weak earthquakes.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis. It also supplements the seismic performance design of the floor slab at the weak connection and the buckling analysis of the through-story column. The calculation result meets the requirements of the specification and can be used as a reference for similar engineering design.Keywords:frame-shear wall structure; concrete-filled steel tube column; performance-based design; floor damage analysis; buckling analysis of stratified column1工程概况本项目总建筑面积13.59万m2，包含10栋办公楼、1栋商业建筑及1栋住宅。
广西南宁某超限高层建筑结构设计
S山HANXI西ARC建HITEC筑TURE
JVuonl..
4
3 No.18
2017
•3 5 •
文 章 编 号 ：1009-6825 (2 0 1 7 )18-0035-02
广西南宁某超限高层建筑结构设计
黄剑飞荆向晓
( 华 蓝 设 计 （集 团 ）有 限 公 司 ，广 西 南 宁 530012)
3 抗震性能目标
弯 ）、非底部加强区剪力墙（抗 弯 ）及 耗 能 构 件 在 中 震 下 按 不 屈 服 的 要 求 进 行 验 算 ;对 于 关 键 构 件 （框 支 框 架 及 底 部 加 强 区 墙 体 ) ( 抗 弯 和 抗 剪 )在 罕 遇 地 震 下 按 不 屈 服 的 要 求 进 行 验 算 ，并 对 转 换
下 ，所以考虑将与下部商铺隔墙位置对应的上部剪力墙和楼电梯
间 的 剪 力 墙 以 及 商 铺 以 外 的 剪 力 墙 落 地 ，而 将 商 铺 开 门 处 对 应 的
上部剪力墙及投影位于商铺内的上部剪力墙用转换梁来转换,具
体 需 要 转 换 的 上 部 剪 力 墙 见 图 1 中所圈出部分。在对应需 转 换 的 上 部 剪 力 墙 下 正 交 布 置 转 换 主 次 梁 ，并 在 转 换 主 梁 的 两 端 设 置 框 支 柱 ，使得转换层下部结构在两个抗侧主轴方向都能形成具有 较大抗侧刚度的框支框架，转换梁的具体布置如图1 所 示 。
关 键 词:超限高层，转换结构,抗震性能设计
中 图 分 类 号 : TU318
文献标识码:A
1 工程概况
该项目位于广西南宁市青秀区凤岭北佛子岭路与金菊路交
m 汇处东南侧。该栋超高层商住楼建筑高度 132.5 ,3 层 地 下 室 ，
超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析
第35卷第3期2021年6月Vol・35No・3Jun.2021粉煤灰综合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析Seismic Performance Design and Stress Analysis of Over-limit High-rise Buildings彭茹(新疆建设职业技术学院，新疆乌鲁木齐832000)摘要：深圳市罗湖区兆鑫汇金广场项目大屋面高度147.9m，地下5层，地上44层，为部分框支剪力墙结构，属于B级高度超限的超高层建筑。
根据不规则项目特点并结合结构超限判定，确定各构件的抗震性能目标，通过分析建筑在不同地震工况下的弹性分析和弹塑性分析，验证结构性能设计的可靠性。
计算模型采用YJK、ETABS、PKPM-SAUSAGE程序进行分析，根据分析结果，采取了一系列加强措施。
结果表明：结构能够满足竖向荷载和风荷载作用下的有关指标，抗震性能能够达到设定的性能目标。
文中所采用的设计及加强措施为类似工程提供重要的参考和借鉴价值。
关键词：超限高层建筑；剪力墙结构；时程分析；抗震性能分析；抗震加强措施中图分类号：TU318文献标志码：A文章编号：1005-8249(2021)03-0008-06D0I：10.19860/ki.issn1005-8249.2021.03.002PENG Ru(Xinjiang Construction Vocational and Technical College，Urumqi832000，China)Abstract:The height of the roof of the Zhaoxin lluijin Plaza project in Luohu District，Shenzhen City is147.9m，with5stories underground and44stories above ground，which is a partial frame-supported shear wall structure，belongs to the super high-rise building with B-class height exceeding the limit.According to the characteristics of the irregular profect and combined with the structural over-limit determination，the seismic-performance targets of each component were determined，and verified the reliability of structural performance design by analyzing the elastic and elastic-plastic analysis of buildings under frequent earthquake，seismic fortification earthquake and rare earthquake.The calculation model is analyzed by YJK，ETABS and PKPM-SALSAGE programs.According to the analysis results，a series of strengthening measures were taken.The results show that the structure can meet the relevant indexes under vertical load and wind load，and the seismic performance can reach the set performance target.The design and measures adopted in this paper provide important reference value for similar projects.Keywords:over-limit high-rise building；shear wall structure；time history analysis；seismic performance analysis；seismic strengthening measures0引言超限高层建筑因为大幅度提升土地利用率而逐作者简介：彭茹（1985-），女，硕士，讲师，研究方向为土木工程。
某超限高层的抗震性能分析
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡ ＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴ ＵＲＥ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． ０ １３ ３
Ｏ ｔ ２ ０ ｃ ０ ８
・ ８１ ・
・
结 构 ・ 震 ・ 抗
文章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ８ ３—０ １０ １ ０ —８ ５ ２ ０ ）００ ８ —２
某 超 限 高 层 的 抗 震 性 能 分 析
龚 胡 广
摘 要 ： 对 广 西 某超 限高 层 进 行 了抗 震 性 能 的计 算 分 析 ， 论 了超 限 高 层 抗 震 设 计 计 算 分 析 中需 注 意 的方 面 ， 针 讨 并对 结
构 进 行 了补充 弹性 动 力 时程分 析 ， 果 显示 ， 结构 在 竖 向 虽然 有 大开 洞 ， 无 明显 薄 弱层 ， 结 该 但 结构 抗震 性 能 满足 规 范 要求 。
１ 工 程概 况
广 西 财 经学 院 图 书 馆 大 楼 位 于 南 宁市 明 秀 西 路 广 西 财 经 学 院西 校 区 内 ， 工 程 总 占地 面积 ４５７ｍ２拟 建 建 筑 物 层 数 为 ： 本 ２ ， 主 楼 地上 １ 层 ， ０ 附楼 分 别 为 ５ ～８层 ， 下 室 １ ； 个 建 筑 物 地 层 地 层 整 面 以上 高 度 为 ２ ． －４ 地 下 室埋 深 ５０ｍ， 剪 力墙 结 ６ ２ｍ－ ５ ９ｍ， ． 框架
有 必要 对 其 进 行 多 个 软 件 下 的 抗 震 性 能 的对 比 分 析 。本 文 以 一 型 分 解 反 应谱 法 和时 程 法 计 算 结构 响应 。 实 际 的工 程 为 例 ， 用 两 种不 同 的结 构 计 算 软件 进 行 抗 震 性 能 的 采
某广场超限高层组合结构抗震设计
转 效应 ； 各层楼层侧 向刚度不小 于相邻上部楼 层侧 向
刚度的 ７％ 或其上相邻三层侧 向刚度平均值的 ８ ％ ， ０ Ｏ 结构竖向布置规 则 ， 薄弱 层 ； 间位 移 角及结 构 顶 无 层
点最大加速度限值满足 规范 ， 足 了结构侧 向刚度 和 满
舒适度的要求 ； 刚重 比大 于 １４ 保证 了高层建筑结 构 ．，
表１
指标 周期 ， ｓ
／ ＴＩ
位 于大连市 中山区 的某 广场 Ａ座工程 为 塔楼 带 三层地下室及两层 裙楼 ， 塔楼主体 高 ４ 层 ， ７ 室外 地坪 至主要屋 面 的高度 为 １３２ ６ ．ｍ。本工 程主 体结 构形 式 为钢筋混凝土框架 一核心筒结构。 本工程设计使用 年限为 ５ 年 ， ０ 结构 安全 等级为二 级， 抗震设 防烈度 为 ７度 ， 抗震设防类别为丙类 。场地
类别为 Ⅱ类 ， 计地 震分 组 为第 一 组 ， 设 设计 地 震加 速
度为 ０ １ｇ ． 。抗 震等 级 ： ０ 地上主体 为一级 ， 地下 １ 层为
一
多遇地震作用下计算结果
计算结果
ｎ ＝ ３８４ ， ＝ ３３４ ．９７ ．７７
级， 地下 ２层 、 ３层为三级 。基本风压按 １０ ０ 年一遇 ，
平板式筏形基 础 ， 板厚度 ２０ ｒ ， 力层 为 中风化 筏 ７０ ｍ 持 ａ 石英岩 。
剪重比
７ （ ）＝ ２９ ８ ＂ ３ ．３９
Ｏ． ５ ７
向最小 １４％ 。 至地 下一 层 ． ９ 调
ｌ向 最 小 １６ ％ ， ， ．ｏ 调至 一 层
有效质量 系数 层间最大位移角 层最大位移与层 平均位移 的比值 最大层间位移与平 均层间位移的比值
某超限高层结构的抗震性能分析与设计
均 不满 足 《 限 高 层 建 筑 工 程 抗 震 设 防 专 项 审 查 技 术 要 点 》 超 的
相 关 规 定 ， 于 平 面 不 规 则超 限Ｉ 户 位 置 。工 程 场 地 大 部 分 地 段 基 岩 出 Ｂ ］ 露 ， 地 类 别 为Ｉ 计 特 征 周 期 为０２ ｓ抗 震 设 防 烈度 为６ ， 场 设 ． ， ５ 度
由于 建 筑 需 要 ， 央 大厅 ２￣ 层 （ ） 中 ４ 图３ 局部 开洞 ， 板 不 连 楼
１工 程 概 况
重庆 银 行 大 厦 工 程 位 于 重庆 江 北 城 片 区Ａ ４ １ ３ 块 ． ０ ．／ 地 ０ 处
续 ， 致Ｙ向楼 板 基 本 断 开 ， 开 洞面 积大 于楼 层 面 积 的 ３％ ， 导 且 ５
ａ ｄ ｅ ａ ｔｃ ｐ ａ ｔ ａ ｙ ｉ， ｎ ｏ ｄ ｃ ｓ ａｓ ｅ ｉ ｌａ ａｙ ｉ ｆ ｒｔ ａ ｏ ｒ Ｔ ｅ ｕｌ ｈ ｗ ｔ ｅｍ ａｎ ｐ ｒ ｍ ｅｅ ｓ ｏ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ａ ｅ ｈ ｎ ｌｓ ｉ ． ｌ ｓｉ ａ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｃ ｎ ｕ ｔ ｐ ｃａ ｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ｗｅ ｋ ｆ ｏ ． ｈｅｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｔ ｉ ａ ａ ｔ ｒ ｆｔ ｔ ｃ ｕ ｅ ｃ ｎ ｍｅ ｔｔ ｅ ｃｎ ｈｅ ｌ ｓ ｈａ ｔ ｈ ｈ ｒ
为建筑抗震有利地段。本工程地上３ 层 ， ３ 地下４ ， 层 房屋总高度
１７４ ， 下 室 深 度 １． ， 构形 式 为 框 架 一 核 心 筒 结 构 ， ４． 地 ｍ ９４ 结 ｍ 其
中 基 顶 至２ 层 塔 楼 范 围 内 的 框 架 柱 采 用 型 钢 混 凝 土 柱 ．裙 房 １
部 分 、 楼 ２ 层 及 以 上 采 用普 通 混 凝 土 柱 。建 筑平 面 以双 框 筒 塔 １
某超限高层建筑的结构抗震设计与优化
某超限高层建筑的结构抗震设计与优化摘要：本文主要介绍广州某高层综合楼的超限设计，文中首先描述了该工程的超限情况及相应的结构设计思路，在理论分析与概念设计的前提下，采用建筑抗震性能化设计方法，通过不同软件对比分析并验算结构的整体性与合理性。
针对设计过程中发现的问题作出相应的改进措施，优化结构，最终达到超限设计要求，通过超限审查。
关键词：超限结构抗震设计性能目标优化措施abstract: this paper mainly introduces a high-rise building of guangzhou off-gauge design, this paper first describes the project and the structure of the off-gauge corresponding design thinking, in the theoretical analysis and the concept design, under the premise of the performance-based design buildings aseismic method, through different software contrast analysis and calculation of the integrity and reasonable structure. the design process for the problems found in make corresponding improvement measures, optimize the structure, achieve finally overrun the design requirements, through the off-gauge review. keywords: overrun structure seismic design performance objective optimization measures 中图分类号：u452.2+8文献标识码：a 文章编号：1、工程概况本项目位于广州市中山一路，建筑用地面积4930m2，总建筑面积为16687m2，地上11层，地下2层，建筑总高度为42.00米。
某超限高层结构与设计
文章编号：1009-6825（2012）22-0051-03某超限高层结构分析与设计收稿日期：2012-06-04作者简介：李志刚（1973-），男，高级工程师李志刚林元庆章少华（中国核电工程有限公司郑州分公司，河南郑州450052）摘要：介绍了某超限高层结构的抗震分析与设计方法，针对该超限结构，在分析与设计中采取了抗震性能设计方法和比现行规范更为严格的抗震措施；同时重点介绍了双向密肋空腔楼盖分析与设计的重点和难点；对本工程关键部位如型钢混凝土梁柱节点采取精细化空间设计方法，制定严格的施工控制措施，以确保该结构达到预期的抗震性能设计目标和规范要求。
关键词：超限高层，抗震性能设计，框架—核心筒结构，双向密肋空腔楼盖，节点三维空间精细设计中图分类号：TU972文献标识码：A1工程概况郑州新东站升龙站前广场位于郑州市商鼎路与东风东路交叉口，其中B-14地块由两栋超高层5A 甲级写字楼及附属商业组成，本文主要介绍两栋超高层建筑中较复杂的B 塔，该结构主体高度147．950m ，地下3层，地上36层，结构顶设停机坪，其顶标高为155．0m ，地下3层为停车库，1层 5层为商业，6层以上为办公，其中6层及22层为避难层；该结构建筑标准层平面图见图1。
图1标准层建筑平面布置图3-538507375×29600×47375×243507175038507375×29600×47375×243507175027001550127506950×21265015502700424004250127506950×2126504250393003-73-83-93-113-133-143-153-163-53-73-83-93-113-133-143-153-163-E 3-D 3-C 3-B 3-A3-E 3-D 3-C 3-B 3-A建筑结构的安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。
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某超限高层结构抗震设计
[摘要]主要介绍了某b级高度超高层办公楼项目的结构布置，抗震计算分析及结构概念设计。
针对其超高的超限特点，采用基于性能的抗震设计，经多模型，多软件的弹性比较分析及动力弹塑性补充计算，保证设计能够覆盖结构的各种实际受力状态。
使结构的抗震性能满足规范及性能目标的要求。
[关键词]超限高层; 抗震性能目标; 弹性分析; 动力弹塑性分
析
中图分类号：tu241.8 文献标识码a 文章编号
seismic design of exceed-limit tall building of a project gao fei
（huasen architecture & engineering design consultants ltd.,shenzhen 518054）
abstract: the structure plan, the seismic analysis and the seismic fortification measures of a project is described in the article. for the exceed-limit height, performance based seismic design was adopted, and the elastic analysis of multi-models using different programs and the static elastic-plastic analysis are given to ensure all the potential states of loading are enveloped. some specific constructional measures are taken to assure the design meets the performance objectives.
keywords: exceed-limit tall building; seismic performance objectives; elastic analysis; elastic-plastic analysis
0工程概述
本工程为一栋36层办公楼，地下设有2层地下室，总高度147.80 m。
属超高层一类建筑，耐火等级为一级。
此工程结构采用框架-核心筒结构，为b级高度钢筋混凝土高层结构，其结构图详图1.
图1标准层结构平面图
工程设计年限50年，地震烈度7度，设计地震分组为第一组，基本加速度值为0.10g[1]。
根据
《钢筋混凝土高层建筑设计规范》[2]（以下简称
《高规》），框架及筒体抗震等级为一级。
根据《广东省实施〈高层建筑混凝土结构技术规程〉（jgj 3-2002补充规定》[3]，变形验算按50年重现期风荷载，基本风压值
wo=0.55kn/㎡；强度验算按100年重现期风荷载，基本风压值
wo=0.605kn/㎡。
地面粗糙度为c类，风载体形系数取μs=1.4。
基础采用人工挖孔桩。
桩端持力层选用中风化或微风化花岗岩层，桩端承载力特征值为6500，12000kpa。
桩径主要为1.0～2.2m，桩长约13～39m。
桩基的安全等级为一级。
本工程场地地震安全性评价报告提供的多遇地震影响系数取值
大于规范值,为安全起见,本工程多遇地震反应谱部分采用安评报
告提供的数值进行计算，设防地震和罕遇地震仍按规范值计算。
1 超限类型及工程抗震性能目标
（1）塔楼高度143.40m，为超b级高度；
（2）扭转不规则，楼层最大弹性层间位移与平均值的比值为
1.30，大于1.20；
根据以上超限判定，对应的各类型结构构件抗震性能目标见表1。
各类型结构构件抗震性能目标表1
2弹性计算结果及分析
采用satwe及etabs两个软件进行多遇地震下的弹性计算分析。
计算中考虑偶然偏心，双向地震及扭转耦联影响。
两种程序计算结果基本一致，周期比、层间位移角、最大扭转位移比、层间刚度比及楼层受剪承载力比等指标均满足规范要求，说明计算模型能较好的反应结构在风及地震作用下的弹性受力性能。
表2为计算结果部分数据，剪重比按规范调整后为1.6%。
塔楼弹性反应谱计算分析结果表2
采用satwe软件按建筑场地类别和设计地震分组，选用五组天然地震波和二组人工模拟地震波进行结构弹性时程分析，分析结果详表3。
计算结果表明，每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%，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%，地震波的选择满足规范要求。
弹性时程分析结果表3
注：基底剪力单位为kn
3中震设计
中震设计以基本烈度地震参数输入结构进行抗震分析，结构的内力调整系数取1.0；中震不屈服设计时，荷载分项系数和材料分项系数取1.0；中震弹性设计时荷载分项系数和材料分项系数按规范取值。
采用satwe软件进行计算，框架柱在设防地震作用下计算配筋与多遇地震作用时基本相同，提高纵筋最小配筋率和最小体积配箍率进行配筋，在设防地震作用下，框架柱可保持弹性状态；落地剪力墙在设防地震作用下，竖向钢筋计算配筋偏大，提高剪力墙约束边缘构件配筋率进行配筋，能满足设防目标要求；连梁及普通框架梁，设防地震作用下大部分计算配筋比多遇地震时大，部分连梁及框架梁超筋，梁端出现屈服，设计时适当加强配筋，特别是箍筋，以保证梁的屈服性质是具有延性的抗弯屈服。
4罕遇地震下动力弹塑性分析
非线性动力时程分析是进行结构非线性地震反应分析最完善的
方法。
这种动力分析方法除去了非线性静力推覆分析方法的局限性，可以准确体现高振型的影响, 也能够正确地自动地对多向地震
输入的效应进行迭加组合。
在分析中，重力荷载的施加与地震波的输入将分两步进行。
第一步，施加重力荷载的代表值。
第二步，施加地震作用，地震加速度时程作用在地面结点上，沿整体坐标系的x方向或y方向。
在时程分析中，主方向与次方向的峰值加速度的比值为1.0 : 0.85。
为进行结构的非线性地震反应分析，本工程采用软件midas building验算结构在罕遇地震作用下的结构抗震性能，考察其是否能够满足结构抗震性能目标。
midas building的非线性梁柱单元使用了准确性较高的柔度法，可以使用较少的单元得到准确的结果。
本工程对混凝土梁柱构件采用修正武田三折线滞回模型。
混凝土墙采用纤维模型模拟，墙竖向纤维数量取5、水平纤维数量取3，混凝土材料的本构关系选择混凝土结构设计规范附录c中单轴受压曲线；钢材默认选择双折线本构；剪切特性默认取三折线类型。
利用应变等级定义混凝土材料所处的受力状态级别，第1等级可认为是弹性状态，第2等级可认为是开裂状态，第3等级可定义为屈服状态，第4等级可认为是屈服后状态，第5等级可认为是极限状态。
塔楼梁铰及墙铰分布图详图2~3。
各类构件塑性铰的发展过程：1.梁铰首先在中下部洞口连梁位置出现，随即次梁出现塑性铰，然后沿楼层方向发展；2.柱铰首先在裙房柱和上部楼层出现，然后沿楼层方向发展；3.墙铰首先在楼层中下部洞口上部墙肢出现，并沿
楼层方向逐渐展开。
出铰情况表明，在罕遇地震作用下，剪力墙承担了绝大部分的地震作用，结构整体上处于塑性发展阶段的初期，结构整体上满足“大震不倒”的性能目标。
图2y向梁铰分布图
图3墙铰分布图
5超限结构抗震加强措施
针对本工程超限情况，采取了以下措施：
（1）根据抗震概念设计及大震弹塑性分析的结果对关注部位采取适当构造。
（2）结合风荷载下强度需要，对部分连梁加强构造，保证连梁的抗剪承载能力。
（3）加强周边框架梁刚度。
（4）对混凝土剪力墙，按照规范规定设置边缘约束构件和构造边缘构件。
（5）严格控制框架柱和底部加强区核心筒墙体的轴压比。
（6）裙楼双筒间楼板加厚，并采用双层双向配筋，每层单向配筋率不应小于0.25%。
6结语
该工程属于超限高层建筑，对关键构件设定了三水准抗震性能目标。
在设计过程中，采用多个程序对结构进行了弹性，弹塑性计算
分析，除保证结构在小震及风荷载作用下处于弹性状态外，补充了关键构件在中震和大震下的验算，并对重要构件采取了加强措施，实现了预期的性能目标，满足规范要求。
参考文献
[1]gb50011-2010 建筑抗震设计规范 [s]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2]jgj3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程[s]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.
[3]dbj/t 15-46-2005 广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》（jgj3-2002）补充规定[s]. 北京：中国建筑工业出版社，2005.。