特别不规则超限高层建筑抗震设计_杨云帆.pdf
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1、1引言对于迅速发展的中国,城市人口集中,用地紧张,促使高层建筑蓬勃发展。近年来,由于建筑技术的发展,建筑设计理念的创新,高层建筑向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展,立面收进、平面开洞、楼板不连续等体型不规则的建筑物层出不穷。然而,中国是一个地震高发的国家,对于高层建筑,地震作用效应尤其强烈,复杂且不规则结构体系容易使建筑物在地震作用下产生严重破坏。因此,对于不规则高层结构,选择合理的抗震设计方法,使建筑满足各项抗震验算指标对于我国高层建筑及超高层建筑的设计具有重大意义。2工程概况2.1工程介绍阜阳万达酒店(见图1)塔楼共17层(楼高H=80.33 m),大屋面标高:80.18 m,室外地面
2、标高:-0.15 m,底部裙楼4层(H=26.0 m)。酒店底部南北向长度约81.1 m,东西向宽度约37.8 m;在裙房顶(H=26.0 m处)向北收进,形成竖向收进的大底盘单塔结构。收进后主楼平面呈矩形,南北向长度约34.2 m。图 1酒店模型示意图2.2结构形式及不规则情况酒店采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构。塔楼外框由12根框架柱承受竖向荷载,柱截面为1 300 mm1 300 mm1 000 mm1 000 mm,混凝土强度等级为C60C30,柱间距1113 m。【作者简介】杨云帆(1985),男(满族),吉林通化人,高级工程师,从事结构工程研究。特别不规则超限高层建筑抗震设计Se
3、ismic Design About Especially Irregular Over-Limit High-Rise Buildings杨云帆(中国建筑上海设计研究院有限公司,上海 200063)YANG Yun-fan(China Shanghai Architectural Design&Research Institute Co.Ltd.,Shanghai 200063,China)【摘要】结合安徽阜阳万达广场 4 号楼(五星级酒店)结构工程实例,论文分别从建筑体型分析、针对性结构抗震概念设计、数值模拟抗震验算等方面阐述了超限高层建筑的结构设计思路及方法,从而取得安全、适用的设计成果
4、。【Abstract】Combined with the structural engineering example of Anhui Fuyang Wanda Plaza Building 4(five-star hotel),this paperexpounds the structural design ideas and methods of the over-limit high-rise building from the aspects of building shape analysis,theconcept design of targeted structure and
5、the seismic numerical simulation checking calculation,so as to obtain the safe and suitable designresults.【关键词】高层建筑;结构设计;抗震设计;超限;平面不规则;竖向不规则【Keywords】high-rise;structural design;seismic design;beyond the code limits;plane irregularities;vertical irregularity【中图分类号】TU352.11【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(202
6、3)01-0001-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.01.200Architectural and Structural Design建筑与结构设计1Construction&DesignForProject工程建设与设计经计算,本工程具有以下不规则情况:1)扭转不规则。在规定水平力作用下,考虑偶然偏心,较多楼层位移比最大值大于1.2,极个别楼层位移比最大值大于1.3,根据GB 500112010建筑抗震设计规范第3.4.2条,本建筑属于扭转不规则结构。2)竖向不规则。酒店裙房顶(H=26.0 m处)向北收进,收进尺寸占总尺寸的58%,大于下部楼层南北向尺寸(B
7、=81.1 m)的25%。塔楼收进部位高度(H1=26.0 m)与房屋高度(H=80.33 m)之比为0.32,大于0.2。塔楼质心与大底盘质心在南北方向存在较大偏心,偏心率约为26.5%,大于20%。根据JGJ 32010高层建筑混凝土结构技术规程第4.4.5条,本建筑存在竖向收进不规则且塔楼偏置情况1。3)平面不规则。酒店存在开大洞、穿层柱、局部楼板错层等现象。因建筑需要,2层楼板开大洞,洞口尺寸34.5m22.6m,开洞面积约占楼层总面积的23.7%,同时形成约13 m高的穿层柱。开洞后单侧楼板净宽度小于2.0 m,相应位置楼板宽度约为该层楼板典型宽度的34.2%。3层宴会厅及前厅上空挑
8、空也存在类似情况。开洞共抽去5根框架柱,对应裙房屋面处形成短向30.15 m跨度的大跨屋面梁。4)刚度突变。本酒店客房层下设有设备夹层,层高仅为2.18 m,设备层下层刚度与设备层刚度之比为42%,小于70%,根据GB 500112010建筑抗震设计规范第3.4.2条,属于刚度突变2。根据住房和城乡建设部关于印发超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点的通知(建质2010109号)的规定,本建筑具有以上不规则情况,属于特别不规则的超限高层建筑。3针对性抗震措施1)针对扭转不规则,为尽量减小扭转效应,尽可能合理地布置结构抗侧力构件(特别是剪力墙及外框架),以减小结构偏心,尽可能加大结构外围刚度以
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