王兵弟

摘要：對高烈度區(qū)高位轉(zhuǎn)換超限高層實例抗震分析，闡明合理布置選型、控制各項參數(shù)，對超限項采取抗震措施，對關(guān)鍵構(gòu)件進行抗震性能設(shè)計。

關(guān)鍵詞 ：超限;高位轉(zhuǎn)換;性能設(shè)計;抗震措施

一、工程概況

主樓地下2層地下室與地下車庫相連，地上29層（有3層裙房），三層以上住宅，裙房無地下室。房屋高度85.70米。房屋高寬比6.10。商業(yè)沿街要求大空間?？拐鹪O(shè)防烈度8度，設(shè)計基本地震加速度值0.20g，設(shè)計地震分組第三組，場地類別II類，地面粗糙度類別C類，基本風壓0.30 kN/m2， 多遇地震水平地震影響最大值αmax=0.16，特征周期0.45s，設(shè)計使用年限50年。

二、結(jié)構(gòu)選型及布置

依功能，主樓采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系，梁式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換梁在三層頂（裙房頂），裙房采用框架。據(jù)地質(zhì)，主樓基礎(chǔ)平板式筏形基礎(chǔ)，裙房基礎(chǔ)人工挖孔灌注樁。商業(yè)和標準層結(jié)構(gòu)平面如圖：

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計

此工程為B級高度高層建筑。抗震設(shè)防類別一～三層為乙類，其余層為丙類。底部加強區(qū)抗震等級特一級，其余部位一級。

（一）結(jié)構(gòu)整體計算：

1、多遇地震，采用兩種不同的力學(xué)模型進行分析比較。模型選用中國建筑科學(xué)研究院PK.PMCAD的結(jié)構(gòu)分析程序《SATWE》（ V3.1.5版）和《PMSAP》（ V3.1.5版）。并采用SATWE彈性動力時程分析補充計算。彈性動力時程分析時，選用軟件地震庫中的天然波5條，人工波2條，記錄時間長不小于20s，地震加速度時程曲線的最大值70cm/s2。2）罕遇地震作用下薄弱部位進行彈塑性變形驗算，選用《彈塑性靜力分析軟件（PUSH）》進行分析。

（二）關(guān)鍵構(gòu)件補充計算（抗震性能目標選D級）

1、對易出現(xiàn)薄弱部位及關(guān)鍵部位，進行抗震性能設(shè)計。關(guān)鍵構(gòu)件（底部加強區(qū)的落地剪力墻，框支框架）在設(shè)防地震作用下用SATWE程序進行中震抗剪彈性，抗彎不屈服設(shè)計。2、底部加強區(qū)的落地剪力墻及框支框架在罕遇地震作用下，滿足受剪截面控制條件。3、在中震不屈服地震作用下對外縱墻的名義拉應(yīng)力驗算，采取合理的抗震措施。4、框支梁和框支柱采用型鋼梁和型鋼柱以減小截面滿足功能和相關(guān)規(guī)范承載力等設(shè)計要求。5、指定第3層（轉(zhuǎn)換層）為薄弱層，據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）3.5.8和4.3.12條乘1.25放大系數(shù)，以加強轉(zhuǎn)換層部位構(gòu)件承載力。

（三）進行整體抗傾覆驗算以基底零應(yīng)力區(qū)的面積百分率為控制指標。

四、計算結(jié)果分析

（一）多遇地震主要計算結(jié)果

結(jié)果表明，數(shù)據(jù)基本相近，各控制指標滿足規(guī)范要求，結(jié)果合理有效，模型能較為真實反映結(jié)構(gòu)實際受力。配筋設(shè)計時采用SATWE的結(jié)果。

（二）彈性動力時程分析結(jié)果知，每條時程曲線所得結(jié)構(gòu)底部剪力不小于振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果的65%，所選7條時程曲線所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果的80%，7條波時程法結(jié)果平均值小于振型分解反應(yīng)譜法（CQC法）計算結(jié)果，結(jié)構(gòu)無薄弱層或明顯薄弱部位。此處不具體列舉計算結(jié)果。

（三）（PUSH）分析彈塑性層間位移角最大值1/215小于1/135，滿足規(guī)范要求。

（四）依計算知，多遇地震基礎(chǔ)底未出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，罕遇地震基底零應(yīng)力區(qū)的面積百分率為20%，滿足設(shè)計相關(guān)要求。

五、抗震加強措施

在滿足規(guī)范一般要求外，還采取一些構(gòu)造加強措施：外縱墻約束邊緣構(gòu)件配筋率≥1.30%，并≥8根18。箍筋全高加密，配箍特征值增大10%;提高約束邊緣構(gòu)件高度范圍內(nèi)剪力墻最小配筋率，外縱墻≥0.35%，其它墻≥0.30%;控制外縱墻軸壓比≤0.40;約束邊緣構(gòu)件高度取底部加強區(qū)及其上兩層，約束構(gòu)件之上增加兩層過渡層;角窗處邊緣構(gòu)件沿墻通高為約束邊緣構(gòu)件且所在房間樓板厚取150mm，雙層雙向配筋，約束構(gòu)件間設(shè)斜向暗梁;主樓范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換層樓板加厚至180mm，上下層板厚150mm，均雙層雙向配筋且每層單向配筋率≥0.25%。

六、結(jié)語：

高烈度區(qū)高位轉(zhuǎn)換超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有些難度，希望依此淺析，供類似工程參考體會。

參考文獻：

[1]建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）中國建筑工業(yè)出版社

[2]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）中國建筑工業(yè)出版社

[3]多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中疑難問題的處理及算例? 李國勝編著