高烈度区超高层剪力墙住宅抗震性能分析.docVIP

精品论文 参考文献 高烈度区超高层剪力墙住宅抗震性能分析 张 强（中铁十七局集团有限公司勘察设计院，山西，太原，030032） 　　【摘 要】本文根据实际工程实例，进行高烈度区超高层剪力墙结构的抗震性能分析，提出如何对关键构件采取有效的加强措施，提高结构安全标准及耗能水平，确保整体延性的发挥，实现预定的抗震性能目标。 　　【关键词】超高层；剪力墙结构；抗震性能；抗震设计 　　一、引言随着设计市场的扩大，高烈度区超百米住宅的设计正逐步出现。与中低烈度区相比，高烈度区住宅为地震控制，对结构高度更为敏感，对结构的规则性、高宽比、抗震性能要求更高。本文通过太原某项目的结构试算，对高烈度区超高剪力墙结构的特点、设计思路和设计措施进行了初步探索，并对此种结构中剪力墙及框剪-剪力墙两种结构进行的分析比较。 　　二、工程概况1、该项目位于太原市；为高层住宅带商业裙楼，地下与两层地下车库连为一体。 　　2、场区抗震设防烈度8 度(0.20g)，地震分组为第一组。场地类别为Ⅲ类，液化等级中等，地下水位较高，为抗震不利地段。基本风压为0.4kN/m2，并适当考虑裙楼相互影响效应。 　　3、户型条件该 高层为板式住宅单元， 建筑高度126.3m，等效宽度18.17，等效高宽比6.95。 　　4、拟采的用结构形式根据建筑条件，可采用的结构形式有剪力墙结构和框架-剪力墙结构。框架-剪力墙结构具有刚度小、地震力小的优点，层间位移满足1/800 即可，内部可实现灵活分隔。 　　但由于本工程层数较高，梁、柱、墙尺寸均会较大，会对建筑布置带来影响，且其B 级高度限值仅为120m，130m 的楼座成为超B级高层，需要更高的抗震性能，剪力墙需提高为特一级。 　　剪力墙结构虽墙体布置较多，但可结合建筑分隔布墙，对建筑品质影响小，结构刚度大，更易满足本工程高宽比大的要求，B级高度限值可至130m，普通部位剪力墙等级一级即可。 　　结合户型特点和建筑要求，本工程主要采用了剪力墙结构进行试算，并进行了剪力墙结构和框架-剪力墙结构的比较分析。 　　三、本工程结构特点及超限情况1、结构特点：经对建筑条件进行初步判断，本工程主要存在地震烈度大、结构高度高、结构高宽比大三大特点另外，本场区为Ⅲ类，中等液化，也会对结构设计带来较大难度。 　　2、结构超限判断：经过与规范要求对比，主要在以下方面出现超过规范限值的情况：（1）建筑物高度超限：现行《高层规范》中，8 度区剪力墙结构的A 级高度建筑限值为100m，B 级高度建筑限值为130m; 框架-剪力墙结构的A 级高度建筑限值为100m，B 级高度建筑限值为120m。本工程属B 级高度高层建筑。需进行中、大震的抗震性能设计和超限审查。 　　（2）超限情况总结属于B 级高度的超限高层建筑；考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2；底部商业错层。 　　高宽比超过《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2010）3.3.2 条中8 度不宜超过5 的规定；底部商业错层。 　　3、结构高宽比超限的影响：8 度区剪力墙结构的高宽比限值为5.0。该楼高宽比为6.95。由于高宽比超出规范限值，结构刚度偏弱，必须通过增加墙体数量和厚度满足承载力、结构变形和舒适度的要求，会引起造价增加，并部分影响使用功能。 　　4、抗震超限及高宽比超限的影响：本项目为抗震超限建筑，需进行抗震超限专项审查。除框架-剪力墙结构外，130m高度以内的建筑物均属B 级高度高层，可按照《高规》的相关规定设计，并进行中、大震的抗震性能设计。剪力墙结构中剪力墙抗震等级一级，框架剪力墙、框架核心筒结构中框架抗震等级一级、剪力墙（筒体）抗震等级特一级。 　　四、结构设计控制目标及措施1、结构体系采用剪力墙结构。抗震设防分类：标准设防类。剪力墙抗震等级：一级，错层部位墙体及中震时出现小偏心受拉的构件采用特一级构造。 　　2、结构设计具体控制目标：（1）小震下：A．不计偶然偏心的结构位移角不小于1/1000，且计算位移时可不考虑连梁刚度折减；B．位移比尽量控制不大于1.2，不得大于1.4；周期比不应大于0.85；C．不得出现薄弱层；嵌固层尽量设于地下室顶板，嵌固刚度满足2 倍；D．振型质量参与系数不小于90%；F．剪重比和刚重比满足要求；G．基底不出现零应力区；（2）中震下：A．加强部位剪力墙不屈服；B．错层墙、连廊及其支撑构件弹性；C．普通竖向构件受剪承载力满足要求；D．尽量不出现小偏心受拉构件，否则采用提一级构造，并设置型钢。 　　（3）大震下：A．加强部位剪力墙、错层墙、连廊及其支撑构件不屈服；B．普通竖向构件受剪承载力满足要求；C．弹塑性层间位移角le;1/120；D．错层部位楼盖性能分析。 　　（4）舒适度：满足《高规》3.7.6 条要求。 　　3、结构设计措施：结构同时存在地震烈度高