南通某超高层结构设计与分析.docx
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1、 南通某超高层结构设计与分析 贾志生摘要:以实际工程为实例,对B级高度的超高层框架核心筒结构的设计过程进行概述,提供本工程的主要设计参数,并提出抗震性能设计目标,采用SATWE与MIDAS两套软件对比计算,供类似工程参考。关键词:B级高度框架核心筒超限高层抗震性能设计: TU352.1: A1. 工程简介本项目位于江苏省南通市新城区核心位置,毗邻中央CBD中南世纪城,地上建筑共分为6栋楼(1#6#),包括综合商业、超高层酒店、高层商办、文化产业、超市及地下车库。项目总建筑面积约24.15万平方米(地上约18.85万,地下约5.3万);2号楼超高层酒店地上单体总建筑面积约5.6万平方米,位于整体
2、大地下室之上,抗震设防烈度为7度(南通为6度设防区域,因本工程为大型公建,故按7度设防);抗震设防类别为标准设防类(丙类);结构形式为框架核心筒结构;框架及核心筒抗震等级均为一级。2超高层酒店结构基本形式本工程由裙房与塔楼构成,二者连为整体,无抗震缝。塔楼部分采用框架-核心筒结构,重力荷载主要由钢筋混凝土楼盖传到核心筒以及周边的框架上,然后由核心筒、框架把重力荷载传到基础。裙房部分较低,采用仅设置框架柱即可满足计算要求。侧向荷载:地震作用和风荷载由外框架和核心筒把作用力和荷载传到基础。裙房层平面:平面长x宽=100.6mx 30.0m。标准层平面:平面长x宽=46.9mx 30.0m。核心筒长
3、20.6m,宽9.6米,核心筒的总高与宽度的比值为148.6/9.6=15.5;Y向刚度相对较弱,如何加强Y向刚度为主要控制要点,针对这一不足,根据核心筒墙体的布置特点,采取了适当增加翼墙厚度,充分发挥组合墙体整体效应,提高核心筒在Y向的抗侧刚度;Y向边榀框架不连通,对Y向位移控制不利;框架柱的截面变化尽量有利于Y向位移控制,X向收进;裙房高度主屋面高度15.7m,为塔楼高度的0.1060.2,满足规范要求;上部塔楼质心与裙房底盘质心偏差约为11m,为底盘长度的11%20%;3结构布置特点3.1 底部平面尺度狭长: 2#底部商业单体长宽约为100mX30m,长方向超过规范限值较多,对单体长度超
4、长的结构设计,需采取有效措施防止由于混凝土收缩和温度应力造成的建筑物开裂;板面设置贯通温度钢筋,单层单向配筋率不小于0.15%,加强楼板防裂性能,施工期间在适当位置设置施工后浇带,后浇带内板钢筋均按搭接处理,以释放混凝土早期收缩应力,选择合适的温度条件封闭后浇带,尽量减少温度应力对正常使用的影响;适当加强受温度应力影响较大的构件配筋。3.2B级高层:酒店总高度约148.65m,采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构,根据南通市建设工程抗震设防管理办法的相关规定,此结构单体应按七度标准抗震设防,按规范的相关规定,属于B级高度的高层建筑;根据超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点(建质2010109
5、号)的相关规定,属需进行“超限高层抗震专项审查”的超限高层建筑。3.3 立面收进变化大:底部商业大部分为三层,局部四层,收进尺度较大,但收进部分高度与房屋高度之比不大于0.2,不属于结构竖向不规则;大底盘的偏心率不大于15%,不属于竖向不规则范围。3.4 局部开洞:酒店入口设置二层通高大堂,局部开洞,形成二根穿层柱,设计时应核对穿层柱的计算长度系数,柱配筋应满足长度系数修正后计算结果。3.5 大量短柱:建筑总高度较高,单柱荷载较大,大量框架柱的柱净高与截面高度之比不大于4,柱箍筋应按规范要求全高加密。4结构设计分析4.1 计算程序及主要参数:主体结构采用由中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部
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