某高层钢筋混凝土结构抗震性能分析
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。
钢筋混凝土框架结构抗震性能分析
钢筋混凝土框架结构抗震性能分析摘要：根据汶川地震震害现场调查记录及欧洲抗震规范的相关抗震条文，探讨了造成钢筋混凝土框架结构震害的原因，对框架结构的震害进行了分析，特别详细介绍了地震中填充墙框架结构的各种表现，分析其破坏机理，在此基础上为该类建筑物的抗震设计提出建议。
关键词：欧洲规范；钢筋混凝土；框架结构；抗震性能abstract: according to wenchuan earthquake damage scene investigation records and european seismic code of seismic provisions related, discusses the cause of reinforced concrete frame structure, the causes of the earthquake damage to frame structure of the earthquake damage are analyzed, especially introduced the earthquake in the frame structure of the fill walls of performance, analyzed its failure mechanism, and in this foundation for the building of the seismic design are proposed.keywords: european standard; reinforced concrete; frame structure; seismic performance中图分类号：tu352.1-2文献标识码：a文章编号：1引言2008年5月12日14时28分，在四川省汶川县映秀镇附近发生8.0级的地震。
此次地震倒塌较多的是砖混结构、底层框架上部砖混结构和钢筋混凝土框架结构的建筑，震害统计资料如表1所示[1]。
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。
高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析
高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析随着城市化进程的不断加快，高层建筑已经成为城市发展的重要标志和特色之一。
高层建筑的结构设计不仅影响建筑的稳定性和安全性，还直接关系到建筑的经济性和实用性。
在高层建筑的结构设计中，钢筋混凝土结构因其优良的性能和适应性，已经成为了主流选择。
本文将就高层建筑钢筋混凝土的结构设计进行分析，并探讨其设计要点和特点。
一、高层建筑的结构特点1.1. 高层建筑的承载力要求高高层建筑一般具有较大的自重和风荷载，同时还需要承受地震和动荷载等多种外部力的作用。
高层建筑的结构设计要求具有较高的承载能力和抗震性能。
1.2. 高层建筑的结构形式多样为了满足不同的使用需求和设计要求，高层建筑的结构形式多样，包括框架结构、筒体结构、框筒结构、悬挑结构等。
不同的结构形式对于结构设计和构件设计都有不同的要求。
1.3. 高层建筑的变形和挠度要求严格高层建筑的变形和挠度控制直接关系到建筑的使用性能和外观效果。
结构设计需要根据建筑的使用功能和外观要求合理控制建筑的变形和挠度。
1.4. 高层建筑的材料和施工要求高高层建筑的结构设计对材料和施工质量有较高的要求，需要选择具有高强度和耐久性的材料，并严格控制施工工艺和质量。
二、钢筋混凝土结构设计要点2.1. 结构稳定性钢筋混凝土结构的稳定性是结构设计的首要考虑因素。
在高层建筑的结构设计中，需要采用适当的结构形式和构件布局，合理分配荷载，确保结构的稳定性和可靠性。
2.2. 抗震性能高层建筑通常处于地震频繁的地区，因此抗震性能是结构设计的重要考虑因素。
钢筋混凝土结构在设计中需要采用合理的抗震措施，包括设置剪力墙、增加节点刚度和采用横向抗力系统等，提高建筑的抗震性能。
3.1. 结构形式选择在高层建筑的结构设计中，需要根据建筑的使用功能和周边环境选择合适的结构形式。
一般情况下，高层建筑常采用框架结构或筒体结构，以满足较高的承载能力和抗震性能要求。
3.2. 支撑系统设计高层建筑的支撑系统设计是结构设计中的关键环节。
钢筋混凝土结构的抗震性能研究
钢筋混凝土结构的抗震性能研究摘要：本文主要探讨钢筋混凝土结构的抗震性能研究。
抗震性能是衡量建筑物在地震中受到破坏程度的重要指标。
通过研究钢筋混凝土结构的抗震性能，可以提高建筑物的安全性和耐久性，减少地震可能带来的损失。
引言：地震是地球上最为常见和破坏力最大的自然灾害之一。
钢筋混凝土结构是目前广泛应用于建筑物和桥梁中的一种优质结构材料，其具有良好的抗震性能。
因此，研究钢筋混凝土结构的抗震性能对于提高建筑物的抗灾能力具有重要意义。
一、钢筋混凝土结构的抗震性能定义抗震性能是指建筑结构在地震作用下所具有的抵御破坏能力。
它包括结构的刚度、强度、韧性以及变形能力等方面的综合指标。
钢筋混凝土结构的抗震性能取决于多个因素，如混凝土的强度、钢筋的布置方式以及结构的整体刚度等。
二、钢筋混凝土结构抗震性能的相关研究方法1. 数值模拟方法数值模拟方法通过数学模型对结构在地震荷载下的响应进行模拟和计算，能够得到结构的应力、变形分布和破坏机理等信息。
常用的数值模拟方法有有限元法和离散元法等。
通过数值模拟方法可以评估结构在地震中的性能，并对结构的设计和改进提供指导。
2. 实验方法实验方法是通过搭建物理模型进行地震模拟试验，观察和记录结构在地震作用下的实际反应。
实验方法可以通过观测结构的破坏形态和变形程度等来评估抗震性能。
在实验方法中，通常会对不同的结构参数和材料参数进行变化，以获得不同条件下的结构抗震性能结果。
三、钢筋混凝土结构抗震性能的影响因素1. 混凝土强度混凝土的强度是衡量结构抗震性能的重要指标之一。
强度越高的混凝土可以承受更大的荷载，在地震作用下具有更好的抵抗能力。
因此，在钢筋混凝土结构的设计中，合理选择混凝土的强度非常重要。
2. 钢筋布置方式钢筋的布置方式对于结构的抗震性能有重要影响。
合理的钢筋布置可以提高结构的受力性能，增强结构的刚度和韧性，减小结构的变形。
研究表明，采用适当的钢筋布置方式可以显著提高钢筋混凝土结构的抗震性能。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一，其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力，广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计，以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力，是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度，其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中，应根据地震作用的水平和垂直特点，合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中，应根据结构所处地震烈度区域和设计要求，合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力，能够消耗地震能量，减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中，应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式，确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求，设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素，选择合适的钢筋混凝土框架结构形式，如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施，如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数，实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点，选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节，需要采用可靠的连接方式，如焊接、螺栓连接等。
同时，应加强节点的抗震设计，通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施，提高结构的整体抗震性能。
某超限高层住宅剪力墙结构设计与抗震分析
某超限高层住宅剪力墙结构设计与抗震分析摘要：在超高层住宅建筑中,剪力墙结构为其主要的结构形式。
合理布置剪力墙，能够使超高层建筑具有更强的抗震性、舒适性和安全可靠性。
一般对于建筑高度100m以内的建筑，剪力墙布置较为简单，主要是根据建筑所需的内外墙布置，适当将这些砌体墙在合适的位置改成剪力墙，既满足建筑功能又满足结构安全需要即可。
但对于超高层建筑，尤其超限高层，由于建设方追求户型的品质，结构高宽比远大于规范值，又要求户内剪力墙尽量的薄，这就给我们结构设计带来很大的挑战。
下面就以武汉绿城·黄浦湾项目1#楼为实例介绍一下超高层住宅结构剪力墙设计及抗震分析的一些经验。
关键词：超限高层、性能目标、剪力墙、弹塑性时程1、工程概况武汉绿城·黄浦湾项目坐落武汉江岸区二七滨江商务区。
项目总占地面积47954平方米，拟建建筑面积384674平米，其中地上建筑面积279997㎡，地下建筑面积88997㎡；综合容积率5.84。
拟建建筑含6栋169.9米的超高层；3栋140米超高层；2栋100米以下高层。
本工程 1#楼地下二层，地上层数为 51 层，房屋高度为 169.90m，建筑面积24914m2，为钢筋混凝土剪力墙结构，属于 B 级高度建筑，按《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（2015 版）要求须进行结构抗震专项审查。
1#楼超限情况见下表：2、结构布置及设计理念1#楼结构标准层布置根据上图及结构超限统计表格可以看出，本工程建筑高度169.9m，接近《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010)中对6度区B级剪力墙结构高度限值（170m）,结构等效高宽比8.6，超规范限值（规范限值）约45%，且该建筑位于长江边，按规范地面粗糙度取B类，风荷载较大，结构层间位移角受风荷载控制。
本工程属于江景豪宅，建筑开间较大，且要求户内剪力墙不能做的太厚（厚度不大于300mm为宜）。
为了满足建筑功能又能满足结构计算指标的要求，本工程设计时，在剪力墙布置方面采取以下措施：（1），建筑四周剪力墙加厚，按400~500mm控制，增强结构整体抗扭及抗侧能力，以满足规范位移比、位移角及刚重比等要求；（2），建筑图中A轴与M轴面需要大开间，不能设置较长的横向墙肢，为解决结构抗侧刚度不足问题，跟建筑专业协商，在阳台部位将剪力墙加厚，形成一个大端柱带一段墙肢的结构型式，既增加结构抗侧刚度，又能减小户内剪力墙厚度。
高层建筑结构抗震性能分析
高层建筑结构抗震性能分析随着城市化进程的加快，高层建筑的兴起已成为都市发展的一道靓丽风景线。
然而，高层建筑由于其特殊的结构形式，常常面临地震带来的巨大挑战。
因此，对高层建筑结构抗震性能进行深入分析和研究，具有重要的理论和实践意义。
一、高层建筑结构的特点高层建筑结构通常具有以下几个特点：1. 高度：高层建筑一般高度超过50米，甚至更高。
这种高度特点使得结构容易受到地震力的影响。
2. 自重：高层建筑自身的自重通常较大，使得结构需要更强的抗震能力。
3. 柔性：高层建筑通常采用柔性的结构形式，如钢结构、混凝土框架结构等。
这种柔性使得结构在地震中更容易受到水平荷载的作用。
二、高层建筑抗震设计原则为了确保高层建筑在地震中具备较强的抗震能力，需要遵循以下抗震设计原则：1. 抗震性能目标：确定高层建筑的抗震性能目标，包括地震烈度、安全性能要求等。
2. 结构计算方法：选择合适的结构计算方法，包括静力计算、准静力计算和动力响应谱计算等。
3. 结构材料和形式：选择适当的结构材料和结构形式，如钢结构、混凝土框架结构等。
4. 结构稳定性：保证高层建筑结构的整体稳定性，防止结构在地震中发生局部破坏。
5. 预制与拼装：采用预制和拼装结构，提高结构的整体性能和施工质量。
6. 基础处理：合理设计高层建筑的基础，确保其抗震性能。
三、高层建筑结构抗震分析方法高层建筑结构抗震分析有多种方法，可以根据具体情况选择合适的方法，常用的有：1. 静力分析方法：通过静态荷载计算，分析结构的受力情况和位移响应。
2. 响应谱分析方法：基于地震响应谱，分析结构的动力特性和受力情况。
3. 时程分析方法：通过地震波时程分析，模拟结构在地震中的实际受力情况。
4. 参数分析方法：通过改变结构参数，分析结构的敏感性和抗震性能。
四、高层建筑结构抗震加固与改造对于现有的高层建筑，如何提升其抗震性能是一个重要的问题。
常见的高层建筑结构抗震加固与改造方法有：1. 增加承载力：通过增大柱子和梁的截面，提高结构的抗震能力。
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某高层钢筋混凝土结构抗震性能分析
摘要：本文以武汉市某新建大型高档住宅社区项目为例，利用etabs软件和satwe软件分别计算结构在多遇地震作用下的反应，对结构在地震作用下的位移和反应进行分析，判断结构在多遇地震作用时安全可靠。
关键词：高层；钢筋混凝土结构；多遇地震
1 概述
武汉某新建大型高档住宅社区项目的1号楼的1-3单元层数为56层，平面呈现为“t”型，最大的长度为33米，最大宽度为20米，该楼41层处（标高为128.45米）沿长度方向逐渐缩进，建筑高度为180米。
结构平面如图1所示。
根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的要求，该社区1号楼属于超限高层建筑。
同时，由于该楼的结构平面和立面布置不规则，结构有偏心现象，受力复杂，应当对其进行地震模拟计算分析，为结构设计采取合理的抗震措施提供依据。
2 工程概况
本文以该小区1号楼的1-3单元为研究对象，该结构的地下部分为两层，地上部分为56层，在本次的计算分析当中，我们以地上部分为主要研究对象，进行多遇地震下结构内力与变形的弹性分析。
该结构为全部落地的钢筋混凝土剪力墙结构，混凝土强度等级沿
高度逐渐变化，混凝土强度等级沿高度变化见下表1。
由上图1可以看出，结构在竖向管井、电梯间筒体、楼面外墙和部分内隔墙处设置有剪力墙，楼盖全部采用现浇钢筋混凝土梁板结构剪力墙的厚度为300毫米。
该结构的地上首层层高为5.5米，2-20层层高为3.1米，21-55层层高为3.2米，顶层层高为3.25米。
根据地质勘探报告，该结构的设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为6度，场地类型为ⅲ类，建筑场地特征周期tg为0.45s，结构的弹性阻尼比ξ为0.05，结构水平地震影响系数最大值见下表2。
3 建模计算
本文利用satwe和etabs对结构进行众值烈度地震下反应谱的分析，在进行内力建模分析时，梁柱采用框架单元进行模拟，现浇钢筋混凝土楼板采用壳单元进行模拟，为了考虑剪力墙进行塑性时的性能，使用模拟框架来代替剪力墙。
对于截面高度是h，宽度是b，厚度是t的剪力墙，模拟框架的计算见图如图2所示。
根据等效原则，使模拟框架和原有剪力墙的抗剪刚度、抗弯刚度及轴压刚度相等，求出模拟框架柱子的惯性矩和面积、斜支撑及链杆的面积等结构特征值。
4 计算结果分析
4.1 结构的质量和周期参与系数
根据satwe软件的计算结果，可以得出考虑结构扭转耦联时的周期、结构在x和y方向的平动系数、扭转系数表，见表3。
由表可以看出，结构在x方向的有效质量系数是98.97%，在y方向的有效
质量系数是98.51%，都能够满足《高层建筑混凝土结构技术规程》的关于阵型参与质量不小于结构总质量的90%的规定，同时也可以说明，计算结果选用的结构阵型数目足够。
根据etabs软件的计算结果，可以得出结构自振周期及结构各模态（阵型）参与质量比，见表3。
4.2 结构位移计算结果
利用etabs软件和satwe软件分别计算结构在地震作用下的反应，得出结构的位移。
利用etabs计算得到的结构在x方向地震作用下时，最大层间位移角为1/3289，最大位移角发生在结构计算楼层的第39层，楼层的最大水平位移为40.5毫米，朝y方向；结构在y方向地震作用下时，最大层间位移角为1/2173，最大位移角发生在结构计算楼层的第47层，楼层的最大水平位移为60.1毫米，朝y方向。
利用satwe计算得到的结构在x方向地震作用下时，最大层间位移角为1/3317，最大位移角发生在结构计算楼层的第44层，楼层的最大水平位移为37.2毫米；结构在y方向地震作用下时，最大层间位移角为1/2225，最大位移角发生在结构计算楼层的第47层，楼层的最大水平位移为56.1毫米；两个方向地震同时作用时，结构在x方向的最大层间位移角为1/3287，最大位移角发生在结构计算楼层的第44层，楼层的最大水平位移为36.5毫米，结构在y方向的最大层间位移角为1/2167，最大位移角发生在结构计算楼层的第47层，楼层的最大水平位移为56.2毫米。
4.3 地震反应谱分析
根据satwe软件对结构进行多遇地震下的反应谱分析结果发现，结构在x方向的最大反应力为220.4kn，在y方向的最大反应力为236.2kn；在x方向的最大楼层剪力为3322.1kn，最大楼层位移为36.9mm，在y方向的最大楼层剪力为3423.2kn，最大楼层位移为55.9mm；x方向的最大层间位移角为1/3317rad，y方向的最大层间位移角为1/2204rad；x方向的最大楼层弯矩为315738.6kn·m，y 方向的最大楼层弯矩为288971.7 kn·m。
对比计算结果和结构配筋，及《高层建筑混凝土结构技术规程》后发现结构在多遇地震作用下处于弹性变形的阶段，结构的位移和变形都能满足要求。
5 结论
本文以武汉市某高层钢筋混凝土住宅为例，介绍了工程结构的基本情况，利用etabs软件和satwe软件分别计算结构在地震作用下的反应，对该工程在多遇地震作用时的内力和变形进行了分析。
从计算结果可以看出，这一高层钢筋混凝土结构在多遇地震时最大的层间位移角是1/2167，能够满足《高层建筑混凝土结构技术规程》的1/800限值的要求，结构仍然处于弹性状态，表明结构在多遇地震下是安全可靠的。
参考文献
[1]gb 50011-2001，建筑抗震设计规范[s].北京：中国建筑工业出版社.
[2]多层及高层建筑结构弹塑性动力、静力分析软件用户手册编制原理.中国建筑科学研究院.
作者信息：钟福平，男，福建武平人，1971年8月生，毕业于山东矿业学院工民建专业，本科学历，高级工程师，现在中煤科工集团武汉设计研究院从事结构设计及研究工作。