超限高层结构设计及计算分析研究
摘要：通过结合某高度超限高层结构设计实例，通过经济性比较分析，对该结构底层1/3高度的柱采用型钢混凝土柱，结构类型仍采用框架核心筒，可有效提高结构经济性；同时按抗震性能3设计，对竖向构件和关键结构构件采取中震不屈服设计，采用satwe和madis有限元软件对该超限结构进行抗震抗风计算及分析，计算结果表明所得到的结构自振特性、层间位移等符合规范要求。 关键词：超限高层结构；高度超限；抗震计算分析；结构设计 abstract: through the combined with a highly overrun high-rise structure design example, through the economical comparison analysis, the structure of the bottom of the height of the third column using steel reinforced concrete column, still use a frame structure types of the core tube, which can effectively improve the economy structure; at the same time in seismic performance 3 design, to vertical component and key components to take the shock of do not yield designs, adopting the satwe and madis finite element software to the off-gauge structure seismic wind calculation and analysis of the calculation results show that the structure of the obtained self-vibration characteristics, such as displacement between floors conform to the standard. keywords: overrun high-rise structure; highly overrun;
earthquake-resistant calculation analysis; structure design 中图分类号：tu318 文献标识码：a文章编号： 1. 项目概况
本项目为高层酒店商务中心，建筑基底面积1996.08m2，建筑层数为地上50层，地下2层。结构高度为202.70m，基础底板面标高为－10.300m。第一层层高5.5m，二～三层层高均为5.0m米，四～六层层高分别为5.0、6.2及5.8m，标准层层高为3.7m，避难层层高为3.7m。外围轮廓尺寸为65.4m x35.3m，核心筒尺寸为46.2m x10.0m。建筑高宽比为5.7，核心筒高宽比为20.2。 2. 超限结构类型与布置
对于结构类型来说，高层建筑由于出现超限，所以其结构类型以及结构构件布置等相当讲究，这将决定超限结构是否能满足其抗震以及抗风等问题。为此，在考虑结构类型以及布置方面的加以考虑：
2.1结构体系分析比较
本工程塔楼采用钢筋混凝土结构，框架－核心筒体型。其中底层1/3高度的柱采用型钢混凝土柱，在第49层具体的抬柱梁采用型钢混凝土梁，其他均采用混凝土构件。塔楼抗震设防类别为丙类，核心筒抗震等级为一级，框架抗震等级为一级。建筑物平面与立面均比较规则，主楼在地面2层局部位置有开洞的中庭外没有大开洞削弱，除顶步几层设有抬柱外梁，没有竖向构件的转换，也没有设置加强层。
本工程外体型为矩形，但是建筑布置的核心筒为长扁性，结构设计的难度在于y向的侧向刚度，特别是y向风荷载作用下的侧向刚度。经试算核心筒尺寸为46.2m x10.0m，核心筒y向高宽比为20；由于结构体系y向侧向刚度不能满足要求，在外柱和内筒之间位于过道的一侧加一排柱子，该方案采用混合结构，梁柱全部采用型钢混凝土构件，结构构件多，施工复杂，用钢量大，经济性较差。从经济性出发，调整核心筒的建筑布置，使结构的核心筒高宽比适中，充分发挥框架核心筒结构的优势，形成新版的结构方案。新方案的核心筒尺寸为32.5m x 12.3m，核心筒y向高宽比为16.5，核心筒抗侧力刚度大幅度提高。由于核心筒外扩提高了侧向刚度，减少了框架梁的计算跨度，对结构构件进行了大幅优化。把原结构体系混合结构改为混凝土结构。主要措施有取消中间的两排柱子共10根；原型钢混凝土梁改为钢筋混凝土梁；取消核心筒的暗柱钢骨；框架柱仅仅在底部1/3的位置设置钢骨，上部为混凝土柱。 在细节方面主要采取的措施有：提高核心筒体的完整性，和建筑协商把管道井的门洞从筒体墙处尽量移到过道处；把底部的钢骨中钢板截面控制在较小截面内，提高钢板的受力性能和经济性；上部柱子在轴压比、侧向刚度满足要求的前提下优化柱截面等；柱截面采用扁柱，有利于结构刚度的需要和减少梁的计算跨度；周边环梁在不影响建筑的情况下提高截面高度，对提高结构抗侧刚度和抗扭刚度效果明显。
通过以上主要措施，结构经济性大幅度的提高，结构总质量相
超限高层结构设计计算分析
