岳陽友阿國際廣場—超高層結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計

【摘要】本文主要論述岳陽友阿國際廣場超高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計，并對加強層伸臂桁架的設(shè)置進行探討。

【關(guān)鍵詞】超高層；抗震性能設(shè)計；加強層；伸臂桁架

1、工程概況

本項目位于湖南省岳陽市巴陵中路交城東路東南角，項目共有6棟塔樓，本文僅研究酒店式公寓A棟。A棟結(jié)構(gòu)高度為253.4米，結(jié)構(gòu)單元內(nèi)經(jīng)常使用人數(shù)超8000，為重點設(shè)防類。公寓A棟由四層地下室，-1F至6F層為商業(yè)裙房（其中-1F是半地下室）、35層公寓標(biāo)準(zhǔn)層（層高5.8米）和4層避難層（第7、16、26、36層）組成。建筑平面圖見如下

本工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，設(shè)計使用年限50年。本工程抗震設(shè)防烈度7度，基本加速度為0.10g，建筑場地為二類，設(shè)計地震分組為第一組，特征周期0.35S，重點設(shè)防?；撅L(fēng)壓值為0.4kN/m2，地面粗糙為B類。本工程抗抗震等級為剪力墻特一級。

2、計算分析

2.1計算軟件：PKPM4.1和midas結(jié)構(gòu)大師2017

2.2計算方案

在高層及超高層建筑中，當(dāng)結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移角不能滿足規(guī)范要求時，可設(shè)置加強層提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。但設(shè)置加強層易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的突變，形成薄弱層，對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計極為不利[1]。必須要設(shè)加強層，設(shè)置幾個加強層、加強層位置選取是本工程的重點。本工程不設(shè)置加強層時不滿足規(guī)范要求，根據(jù)建筑避難層在7、16、26、36層。選取以下三種加強層方案進行比較：

方案一：框架-核心筒+ L26層XY向均設(shè)置伸臂桁架

方案二：框架-核心筒+L16、L26層XY向均設(shè)置伸臂桁架

方案三：框架-核心筒+L16、L26層XY向均設(shè)置伸臂桁架+L36層Y向設(shè)置伸臂桁架

伸臂方案立面示意圖

結(jié)構(gòu)各方案參數(shù)對比

根據(jù)以上計算結(jié)果可知：

方案一：加強層剛度特別大，加強層下層出現(xiàn)薄弱層。

方案二：加強層剛度特別大，加強層下層出現(xiàn)薄弱層。

方案三：滿足設(shè)計要求，且兩個方向的動力特性接近。

經(jīng)以上對比綜合考慮，選擇方案三作為本工程結(jié)構(gòu)體系。

2.3結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計

1）依據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）結(jié)合本工程設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)的不規(guī)則程度和房屋高度、結(jié)構(gòu)發(fā)揮延性變形的能力、結(jié)構(gòu)造價、震后的各種損失及修復(fù)難度等因素，進行抗震性能評估時，其性能目標(biāo)定為性能C。性能目標(biāo)C是指多遇地震下滿足性能水準(zhǔn)1的要求，設(shè)防烈度地震下滿足性能水準(zhǔn)3的要求，預(yù)估的罕遇地震下滿足性能水準(zhǔn)4的要求。各性能水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)預(yù)期的震后性能狀況見《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。

2）性能目標(biāo)具體實現(xiàn)

性能目標(biāo)具體實現(xiàn)

3）結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計流程

小震滿足規(guī)范要求后，利用小震模型用等效彈性計算中震不屈服、中震彈性，直至滿足性能目標(biāo)要求。然后在中震模型基礎(chǔ)上用動力彈塑性時程分析計算大震模型，找出薄弱位置，重返回小震。直至小、中、大震均滿足性能目標(biāo)要求。

結(jié)語：

通過岳陽友阿國際廣場超高層結(jié)構(gòu)計算分析，可以得到以下結(jié)論：

（1）加強層能有效控制結(jié)構(gòu)側(cè)向位移。

（2）加強層易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的突變，在加強層下層出現(xiàn)薄弱層。

（3）隨著加強層數(shù)量增加，內(nèi)力突變有所緩解。

參考文獻：

[1]朱炳寅.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用與分析JGJ3-2010.中國建筑工業(yè)出版社，2017，11（11）：363.

作者簡介：

歐陽述華（1979.2-），男，工程師，本科，從事建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。