某超限住宅高层多遇地震分析

李青青

【摘要】随着建筑行业的飞速发展，涌现出越来越多的超限高层。本文针对一栋超限高层住宅的结构设计，详细介绍其结构超限抗震设计多遇地震计算分析结果。

【关键词】超限;高层;抗震设计;多遇地震

1、工程概况

本项目位于某市高新区工业园，本工程由4栋住宅楼及2栋两层商业楼组成，其中1、2、3号楼为31层，结构高度为92.75米;4号楼为30层，结构高度为90.750米，两层地下室。涉及申报超限的为4号楼。

4#塔楼采用部分框支剪力墙结构体系。塔楼平面尺寸24.6m×23.6m，结构高度90.75m，室内外高差为0.3，结构高宽比为4.19（按等效宽度21.68m计算）。标准层层高2.95m，首层层高8.75m，地下一层和地下二层的层高为4.1和4.0m。由于建筑功能需要，结构南面二层存在局部转换，上部剪力墙通过框支梁和框支柱将荷载传递至基础。

2、荷载取值

2.1楼面荷载

根据《建筑结构荷载规范GB 50009-2012》，同时结合业主使用要求，

2.2风荷载

本工程地面粗糙度类别为C类，结构体型系数为1.4。50年一遇基本风压为0.55kN/m2

2.3地震作用

本工程设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类，场地类别为Ⅱ类。

3、结构体系及结构超限设计情况

3.1主要结构构件尺寸及材料

（见表1、表2）

3.2楼盖体系

4#塔楼采用现浇钢筋混凝土楼盖体系，标准层楼板板厚100mm～150mm，转换部位楼板楼180mm，屋面板厚120mm。图 3.1.3 1阴影部位转换部位板厚180mm厚。

3.3超限情况

4#楼结构存在扭转不规则和、平面凹凸不規则、竖向构件不连续及个别构件错层等一般不规则，属A级高度超限高层建筑。

3.4抗震性能目标简述

本工程选择C级性能目标。在常遇地震下，结构构件满足性能水准1;在设防烈度地震下，结构构件满足性能水准3;在预估罕遇地震下，结构构件满足性能水准4。

4、多遇地震分析过程

4.1 分析计算程序

采用了SATWE和MIDAS两种软件对比分析，确保分析结果的合理、可靠。

4.2 周期

（见表3）

4.3 楼层剪力和楼层倾覆弯矩

（见表4、表5）

4.4 最大层间位移角

（见表6）

4.5 扭转位移比

（见表7）

4.6 弹性时程分析

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）要求本工程采用时程分析方法进行多遇地震补充验算。

选用五组天然波和两组人工波进行弹性时程分析，根据时程分析的和CQC法的层剪力包络值进行结构设计。

5、分析结论

综上分析，在多遇地震及风荷载作用下：

（1）Satwe和MIDAS两种软件分析的各项指标比较接近，说明分析模型具有一定合理性。

（2）各楼层水平地震剪力系数最小值满足规范限值要求。

（3）反应谱分析表明塔楼受力及变形均无明显突变，结构具有合适的抗侧刚度。

（4）扭转周期与平动周期之比小于0.85，结构具有合适的抗扭刚度。

（5）X向层间位移角由风荷载控制，最大层间位移角为1/1455;Y向层间位移角由风荷载控制，最大层间位移角为1/1987，均满足规范要求的1/800。

（6）结构刚重比、整体抗倾覆、顶点舒适度以及剪力墙墙肢轴压比及稳定性均满足规范要求。

（7）时程波的选取与安评反应谱在统计意义上相符，分析结果满足规范要求。

参考文献：

[1]GB50009-2012.建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]粤建市〔2016〕20号.广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则.

[4]GB50011-2010.建筑抗震设计规范（2016年修订版）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2016.

[5]建质[2015]67号.超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点.