对某抗震超限建筑的抗震设计分析

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【摘要】本工程位于广东省珠海市，为地下3层，地上33层，总高133.15m的商业住宅建筑。结构抗震设防烈度为7度，考虑建筑立面及空间使用要求，本工程竖向抗侧力构件(柱、剪力墙、支撑)不连续，为高度111.4m部分框支剪力墙结构的高层建筑，属抗震超限建筑。通过对其结构布置，构件尺寸的优化，结构整体计算及关键构件的内力分析，从而保证本工程具有良好的抗震性能。

【关键词】部分框支剪力墙结构；抗震超限建筑

概述

本工程位于广东省珠海市情路南路，总用地面积42203.9，总建筑面积约30000，地下3层，底板面标高-14.2m，地上33层，屋面标高112.65m，屋面以上20.50m，总高133.15m。结构模型如图1所示：

1 计算模型图

1 抗震结构布置方案

1.1 建筑结构布置和选型

本工程的典型标准层结构布置如图2所示

1.1.1 地面以上33层，屋面标高112.65m，屋面以上20.50m，总高133.15m。

1.1.2 结构高宽比：112.65m/20.5m= 5.50。

1.1.3 抗震缝设置：本工程无设抗震缝。

1.1.4 结构类型：框支剪力墙结构。

1.1.5 建筑平面规则性：平面布置简单、规则，无凹凸不规则、楼板不连续情况。

1.1.6 竖向规则性：本工程为框支剪力墙结构，于2层设置转换大梁将上部除核心筒外的剪力墙转换为下部钢管混凝土柱，竖向抗侧力构件部分不连续，属复杂高层建筑。

1.1.7 楼盖结构类型：为现浇混凝土梁板结构，楼盖整体性好、抗震性能优良。

1.1.8 抗震等级：根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.8.3条，对于设防烈度为7度、高度小于等于120米的框支剪力墙结构，框支框架部分抗震等级均为特一级，剪力墙部分的抗震等级均为一级。

1.2 结构主要构件断面尺寸

本工程为框支剪力墙结构。转换层下部框支钢管混凝土柱截面φ1350-35、φ1000-14，落地核心筒剪力墙厚度为550mm，内部剪力墙为300mm，转换层上一层剪力墙部分加厚至为350mm，其余各层剪力墙厚度为300mm，连梁高度为500～700mm；转换层转换梁尺寸为1600×2500，1600×5000, 1200×1700, 600×1700，楼板厚度为220mm；转换层上部为普通现浇混凝土楼盖，楼板厚度一般为100mm，部分大跨度楼板厚度为260mm、220mm、180mm、140mm及120mm。

2 结构抗震分析结果

2.1 SATWE计算结果摘要（见表1）

2.2 计算结果分析及超限检查

2.2.1 本工程计算振型数为18，X向振型质量参与系数为97.42%，Y向振型质量参与系数为98.59%，满足规范要求，

2.2.2 结构规则性及超限判定：（见表2）

2.2.3 本工程框架柱最大轴压比为0.53，剪力墙最大轴压比为0.44，转换梁最大的剪压比为0.17。

2.3 Pushover分析结果

2.3.1 分析结果表明，塔楼能够达到罕遇地震作用下的性能目标，且弹塑性层间位移角均小于1/120，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第4.6.5条的规定。

2.3.2 在推覆过程中，首先在混凝土核心筒底部加强区的连梁及墙肢出现破坏点，然后沿竖向陆续出现。直到性能点位置，框支柱均未出现塑性铰，底部加强区剪力墙均未出现剪切破坏点，表明框支柱具有较大的轴向及抗弯承载力；底部加强区剪力墙具有较大抗剪承载力，在罕遇地震作用下不发生剪切破坏。

2.3.3 Pushover分析结果表明，结构具有较大的承载力及较好的延性，能够满足“大震不倒”的抗震设计目标。

3 结论

本工程通过多个结构空间分析计算软件进行抗震设计及分析，存在扭转不规则，竖向构件不连续及超高三方面的抗震超限情况，结构属特别不规则。同时，通过对结构布置的优化，结构措施的加强，保证结构力直接，路线明确，理论计算的各项指标均能满足规范的要求，实现结构在“小震不坏，大震不倒，中震可修”的抗震设防目标。

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