某超限高层结构设计分析及加强措施
吴剑锋
【摘 要】【摘 要】 本工程为高层住宅楼，结构高度为48.60m，剪力墙结构，是具有平面凹凸不规则、扭转不规则、侧向刚度不规则、局部不规则和塔楼偏置等不规则项的超限高层建筑。设计分析时采用YJK软件进行小震弹性分析、弹性时程分析和楼板应力分析计算，采用Midas Gen软件进行了小震下计算复核，采用PUSH程序进行大震作用下的静力弹塑性分析。计算结果表明，采取相应加强措施后结构设计指标均满足规范要求，能达到预定的抗震性能目标，结构具有良好的抗震性能。 【期刊名称】低温建筑技术 【年(卷),期】2017(039)010 【总页数】4
【关键词】【关键词】 剪力墙结构；平面凹凸不规则；弹性时程分析；静力弹塑性分析
0 引言
随着经济的高速发展，我国建筑行业的发展日新月异，超限高层建筑工程开始广泛地出现，超限高层建筑在高度和复杂程度等都超出了规范要求限制，根据住建部令第111号、住建部印发的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》[1]文件的规定，需要对超限结构进行针对性的结构分析，通过计算分析并采取有效的加强措施，确保结构具有良好的抗震性能。
1 工程概况
工程位于上海市浦东新区陆家嘴核心滨江区域，工程性质为高层住宅，总建筑
面积23738.89m2，地下建筑面积8549.24 m2。地上16层，地下3层(含1个夹层)。建筑高度48.60m，建筑效果图如图1所示。
本工程结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，重要性系数为1.0。抗震设防烈度为7度，设防分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，场地类别为IV类，场地特征周期为0.90s，抗震设防类别为丙类，基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙度类别为C类[2-4]。
2 结构设计
2.1 基础及地下室设计
根据区域地质资料，场地属地质稳定区域，场地地势平坦。拟建场地地基土组成为粘性土、粉性土和砂土，层位分布基本稳定，无滑坡、崩塌、陡坎等不良地质作用。根据本场地工程地质、拟建物基底荷载情况综合分析，本工程采用桩筏基础。对于地下车库上无建筑物区域，通过设置抗拔桩使其满足抗浮要求。本工程设有大范围地库，地基基础设计需考虑不均匀沉降的影响。最大沉降区域发生在右边塔楼一侧，最大沉降大致为20mm，在允许范围之内，所以基础沉降不会对结构产生显著的影响。 2.2 上部结构设计
该工程结构类型为剪力墙结构，主体结构高度为48.6m，标准层为槽型平面，地面以上左塔楼为16层，右塔楼为13层，地面以下3层(1个夹层)，左右塔楼从9层以上逐层局部收进，一层和二层之间局部形成越层柱。 2.3 结构超限情况分析
本工程存在平面凹凸不规则，扭转不规则，侧向刚度不规则，局部不规则四项一般不规则超限，平面凹凸不规则和塔楼偏置两项特别不规则超限，从而可以
判断本工程为超限高层建筑。
3 结构抗震设计计算及分析
针对本工程超限特点，设计中采取了必要的措施，并且进行了相应的计算分析，包括：①整体结构小震弹性分析，采用两套独立的程序(YJK和Midas Gen)进行分析并比较结果，确保整体结构的各项指标满足规范要求；②整体结构小震弹性时程分析，采用YJK程序进行小震弹性时程分析；③采用YJK软件对局部收进楼层的楼板进行应力分析；④结构弹塑性静力分析，采用EPDA&PUSH进行结构静力弹塑性分析，对罕遇地震作用下结构的抗倒塌能力进行判断，了解结构塑性铰的形成规律，针对性地优化结构布置。 3.1 结构整体计算指标
结构整体模型见图2所示。小震作用下结构主要计算结果见表1和表2。 两种软件得到的主要振型的周期和扭转系数如表1，结果表明两种软件计算出的前9阶周期和扭转系数基本吻合，参与振型组合的有效质量系数均满足规范要求大于90%的规定，第一扭转周期与第一平动周期的比值均小于规范0.90 限值。
小震作用下最大层间位移角小于规范限值1/1000，地震作用下考虑偶然偏心的最大位移比满足规范要求的扭转位移比不大于1.4。
综上所述，结构总刚度、构件尺寸、平面布置基本合理，整体计算指标基本满足规范要求。
3.2 小震弹性时程分析
为了校核振型分解反应谱法的计算结果，采用YJK软件自带的满足抗规要求的两条天然波(SHW5和SHW6)和1条人工波(SHW1)对结构进行小震弹性时程
某超限高层结构设计分析及加强措施
