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某超限高层建筑的结构设计与分析 本文转自论文发表，原文地址/lunwen/gonglu/869.html ，转载请注明来源 摘要：本文介绍了广州某超限高层建筑的结构设计与应用，详细介绍了方案选择、结构布置、结构分析与构造处理，并结合此工程总结了此超限高层建筑结构设计的关键问题。 关键词：结构超限 结构选型 弹塑性静力分析 1引言 本工程位于番禺南村南大干线以南，西侧毗邻汉溪大道，包括3栋43层超高层住宅及2层地下室。地下一层为住宅配套用房、设备用房和车库；地下2层为车库，局部战时作为人防工程使用。地上一层为架空层，局部为商业用房，二层及以上均为住宅。 2 结构选型与结构布置 本工程地震和风荷载等水平力由结构的抗侧力体系承担。由于建筑效果的需要，建筑在x向设有较多的门、窗，结构不可设置过多的x 向剪力墙，为保证x向的整体抗侧能力，三栋塔楼x方向连在一起共同抵抗侧向力。从体型上来说，Y向的抗侧刚度是较弱的，需要设置较多的y向剪力墙，以保证y向的抗侧刚度。在另一方面，由于此结构的平面x、y方向尺寸相差较大（L/B=3），为保证结构足够的抗扭刚度，尽量在周边设置较强的剪力墙。经综合分析，结构采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构。 本工程各栋楼盖均采用整体性良好的现浇混凝土梁板式结构。首层作为上部结构嵌固端，楼板厚度不小于180mm。标准层局部位置为保证建筑厅、房不露梁的效果，局部设置大板。核心筒开洞较多，为保证楼层平面内刚度，核心筒范围内板厚度不小于150mm。（标准层结构平面图详图1） 图1 标准层结构平面布置图 3 结构超限类型和程度 参照《建筑抗震设计规范》[1]、《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]及广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》补充规定[3]有关规定，结构超限情况详表2.1。 表2.1 结构超限类型 结构高度超限 超A级高度建筑的最大适用高度 （138.30米120米） 是否为复杂高层 否（全部落地剪力墙钢筋混凝土结构） 扭转不规则 Ⅱ类 狭长、凹凸不规则 否 楼板局部不连续 否 侧向刚度不规则 否 竖向抗侧力构件不连续 否 楼层承载力突变 否 整体超限情况 共2项指标超限：1、超A级高度建筑的最大适用高度； 2、Ⅱ类扭转不规则。 4结构分析 4.1 风荷载作用下的结构分析 风荷载作用下的结构计算，计算模型按刚性楼板假定，连梁的刚度折减系数为0.85。广州市基本风压：重现期为50年时，W0=0.50kN/m2；重现期为100年时， W0=0.60kN/m2；地面粗糙度类别为C类；风载体型系数：1.4。 风荷载作用下的结构位移计算分别采用空间程序SATWE和ETABS进行计算。计算结构详表3.1和表3.2 表3.1 各栋风荷载作用下的层间位移角及最大位移（重现期为50年） SATWE ETABS 最大层间位移角 （层号） X向X向X向X向X向 8063 X向 15799 Y向：Vy=15840 基底倾覆弯矩 （kN.m） X向 676601 X向 1322068 Y向：My=1299600 从以上楼层内力表可见，两个分析程序所得的结果基本一致，均在合理范围内。 通过计算可知，Y向的受风面积大且高宽比较大，Y向风荷载下的结构刚度问题较为突出。因此，增强Y向刚度对抵御风荷载的作用是必要的，控制风荷载作用下的位移及位移角是结构设计的主要控制因素。 4.2 常遇地震作用下的结构分析 本工程属丙类建筑，场地地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，建筑场地类别为Ⅱ类，地震分组为第一组。常遇地震作用下结构的弹性整体计算分别采用空间程序SATWE和ETABS进行计算。 本工程以首层作为嵌固端，对塔楼单独进行结构计算。整体计算的主要结果如表3.3所示 表3.3 常遇地震作用下整体计算结果 软件 SATWE ETABS 单位面积重度（T/㎡） 1.5 1.5 第一、二平动周期（s） 及方向 4.0163 (X) 3.902 (X) 3.3100 (Y) 3.176 (Y) 第一扭转周期（s） 2.9865 2.932 第一扭转周期/第一平动周期 0.74 0.75 地震下基底剪力(kN) X向：13185 X向：12750 Y向：14607 Y向：14310 剪重比 X向：1.46% X向：1.4% Y向：1.60% Y向：1.6% 地震下基底倾覆弯矩（kN*m） X向：1090221 X向：1063000 Y向：1122782 Y向：1105000 有效质量系数 X向：97.88% X向：99% Y向：95.97% Y向：99% 最大位移（mm） X向：105.23 X向：99.3 Y向：79.74 Y向：86.9 地震作用下最大层间位移角（层号）