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*=l一届垒目崭膳建m结构#$舍*女2010年
航天科技广场主塔楼超限结构设计
谭伟王文涛韩骏施永芒刘文清
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『美健诃l 框架一棱。蔺.*e#构.∞%gr越K蹙向均*.》!#自力鞋升析
I工程概况
航天科技广场位于深圳市南山后海片K。项目包台2栋塔楼、6展商业裙房厦4层地F空。塔接一。
裙房在地面以上通过防震缝分开,形成独立的结构单元。菸中丰塔楼属于超限高层结构,建筑主体高度
比57,核心简高宽比15。主塔楼建筑甜面及典型楼层平面见图l所示。
奉工程设计基准期为50年.结{句设计使用年限为50年。场地设防烈度7度,地震分组为一}}i.抗
90kPa.地面粗糙度为B粪。采fH冲(钻)
震{殳肪类别为丙粪.场地类剐¨I类。基本风压取100年一遇为O
孔灌注桩,持力层为中风化。
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313
第二十一届全国高层建筑结构学术会议论文 2010年
结构布置及超限检查
2.1结构布置
方案阶段对主楼结构体系是采用混凝土结构还是混合结构、框架柱是采用型钢混凝土还是钢管混凝
土柱、楼盖结构体系进行综合技术经济比较,考虑到建筑净空、施工进度、国内外应用情况、技术的成
熟性、施工单位的可选择性等多方面的因素,最终选择用型钢混凝土柱+钢梁+钢筋混凝土内筒混合结
柱截面尺寸以及核心筒厚度沿高度逐渐减小。梁跨度最大12m,除外围框架梁及核心筒内梁外,其余钢
框架柱抽空,在49层设置悬挑桁架下挂46~48层。从39层起往上,南、北侧核心筒墙体大部分缺失,
形成建筑大空间。
由于风荷载较大,且采用混合结构,为弥补结构抗侧刚度不足,结合建筑13、26、39三个避难层
设置伸臂桁架作为加强层。加强层的设置,使周边框架柱能有效地发挥作用,减小结构在风荷载及地震
作用下的水平位移,但在地震作用下,加强层的设置将会引起结构刚度、内力的突变,并容易形成薄弱
层。为优化结构设计,尽量减小加强层的不利影响,经过对加强层的设置进行定量对比分析研究,若只
设两个加强层,能够满足刚度要求,但剪力墙内力突变相对明显,抗震不利。基于柔性加强层的概念,
设置三个加强层,能够保证结构满足规范层间位移角限值要求,并尽量减小内力突变程度。
2.2超限检查
主楼超限内容及复杂性表现在:(1)高度超B级;(2)底部楼层(7层以下)楼板开洞面积大于30%:
(3)12层以下扭转位移比介于1.2~1.3之间,属于第1类不规则【2】;(4)43~45层东侧边柱抽空,
46-48层东侧边柱由屋面层悬挑桁架吊挂,竖向抗侧力构件(边框柱)不连续,属于I类不规则【2】;(5)
设三个加强层,属于复杂结构形式。另外,结构还存在东侧立面底部31m高跨层柱,高区43~45层东
侧体型收进23%、46-48层外挑超过22%等复杂情况。
3.结构分析
主楼属于高度超限的高层建筑,根据工程的重要程度和业主的要求,相应地制定了各阶段的性能目
标:小震作用下,结构保持弹性:中震作用下,个别构件出现轻微裂缝,结构基本保持弹性;大震作用
下,部分构件(如连梁)出现损伤,竖向构件基本完好,震后稍加维修即可使用。对于以上定性目标,
设计中对关键构件的性能目标进一步细化,并有针对性提高性能水准,如顶部悬挑桁架、加强层伸臂杆
件、底部超长跨层竖向构件等均要求大震不屈服。
根据以上性能目标,分别采用不同的软件进行计算分析。小震弹性计算采用ETABS和SATWE进
行地震及风荷载下的承载力和变形计算。中震承载力复核采用S
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