带裙楼超限高层建筑结构设计
周 振
【摘 要】摘 要：介绍了带多层裙楼的某高层建筑，由于其竖向体型收进，平面开大洞及塔楼偏置等方面属于超限高层建筑，进行结构抗震性能化设计。塔楼地下2层，地上23层，采用框架剪力墙结构。重点介绍了塔楼的结构布置，基于性能的抗震设计及其性能目标实现。通过整体模型在多遇地震作用下的弹性设计，并进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析对结构抗震性能进行评估。分析结果表明结构的抗震性能满足规范及性能目标的要求。 【期刊名称】四川建材 【年(卷),期】2016(042)001 【总页数】3
【关键词】超限高层；竖向体形收进；性能化设计；弹塑性时程分析
1 工程概况
本项目位于6度区，共设有3栋塔楼及一个2～4层的地下室。本文主要介绍B栋高层的建筑结构设计。B栋楼1～5层为商业裙房，由中间商业街连接左右两部分商业，中间商业街楼板开大洞，下部平面长宽最大尺寸为91 m×85 m。5层以上为公寓，仅右半部分高度伸至82 m标高(总计23层)，平面尺寸为59 m×34 m，竖向体型收进；商业层高4.8～6.1 m，公寓层高3.7 m。B栋楼属平面不规则及竖向不规则结构。图1为塔楼标准层结构平面布置图，图2为计算模型。
2 塔楼上部结构设计与分析
2.1 主要设计参数及结构选型
主楼6层以下为重点设防类，6层及6层以上标准设防类。抗震设防烈度为6度，设计分组为第三组，基本地震加速度0.05 g，场地类别为II类。塔楼及裙楼均采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构型式。 2.2 结构超限判断
根据建设部令第111号《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》，本工程扭转不规则位移比超1.2、楼板不连续其开洞面积大于30%、竖向构件收进位置高于结构高度20%且收进大于25%、局部穿层柱及个别构件转换，还存在塔楼偏置的情况，同时具有三项以上的超限，属于超限高层建筑，本工程已按相关规定进行了抗震设防专项审查，并已通过。 2.3 多遇地震抗震性能计算分析
根据JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规范》(以下简称《高规》)[1]3.1.1、3.1.2条规定，结构抗震性能设计的要求，抗震设防性能目标分为A、B、C、D四个等级，抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准。对于本工程项目，综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等因素，B栋楼抗震性能目标选定为《高规》性能C，其中关键构件为支承大跨度梁及大悬梁的柱、转换框架及通廊两边的柱，耗能构件为框架梁、剪力墙连梁。GB5011-2010《建筑抗震设计规范》[2](以下简称《抗规》)从结构宏观损坏程度方面规定，对框架剪力墙结构最大层间位移角控制目标参考值，小震结构完好程度的位移角限值为1/800，大震结构中等破坏程度的位移角限值为1/200。
本工程采用PKPM-SATWE和Midas-Building两种软件进行了整体模型的多遇地震作用下反应谱分析，采用PKPM-SATWE进行了弹性时程分析。
1)结构自振周期和振型类别如表1所示。两个程序计算得到的周期接近，振型型式相同。结构第一扭转周期和第一平动周期的比值小于规范限值0.85(A级高度)，表明结构扭转效应小。结构X向、Y向的前30阶振型有效质量系数均大于90%，满足规范要求。
2)地震及风荷载作用下，楼层最大层间位移角X向地震为1/1 400(12层处)，Y向地震为1/1 508(17层处)，B栋楼为框架-剪力墙结构，满足规范要求的1/800。
体型收进部位在5层25.150 m标高处，上部收进结构底部楼层(6层)层间位移角与相邻下部区段(5层)最大层间位移角的比值，X方向约为1.15倍，Y方向约为1.15倍，满足《高规》第10.6.5条的要求。在规定水平地震力作用下，X向及Y向最大位移比和最大层间位移比最大值大于1.20，均小于1.4。 3)X与Y向各层侧向刚度(按层剪力比层间位移计算)沿高度均匀分布。考虑层高修正的楼层的侧向刚度比均大于1.0，满足《高规》3.5.2条要求。
4)结构弹性反应谱分析的主要结论如下：结构在风荷载及多遇地震作用下，能保持了良好的抗侧性能和抗扭转能力，主要指标均满足极限状态设计和抗震设计第一阶段的结构性能目标要求。
综上，结构及构件在多遇地震作用下，能够满足B栋楼所确定的性能目标的要求。
2.4 罕遇地震下结构性能分析
罕遇地震非线性时程分析采用Midas-Building软件，输入了3组水平双向地震波(N1，N2和A1)进行分析。按照《抗规》的规定，地震波水平方向主次分量加速度峰值的比值为1∶0.85，地震波主分量加速度峰值取125 cm/s2，次
带裙楼超限高层建筑结构设计
