浅论某超高层结构设计摘要:以下本文结合工程实际,对超高层建筑的结构设计进行计算分析,并论述了有关抗震构造的加强措施，可为同类设计提供参考关键词:框架－核心筒结构体系;超高层;抗震性能分析;动力弹塑性时程分析：TU323.5文献标识码：A：1工程概况本工程为一幢超高层综合写字楼(图1)。主楼结构平面尺寸为34.6×34.6(m)，核心筒尺寸为12.6×15.1(m)。主楼地下5层(高20.4m)，地上47层(结构出地面高度179.6m)，其中裙房共7层(高34.5m)。除避难层层高为3.9m外，其余标准层层高均为3.4m。抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，建筑抗震设防类别为丙类。结构抗震等级为二级。主楼基本风压按100年重现期风压值0.45kPa考虑，地面粗糙度为B类。图1建筑效果图2结构抗震超限情况及性能设计目标本工程为高度超限的高层结构。设计时采用两阶段的---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---抗震设计并采取相应的抗震构造措施来满足三个水准的要求，抗震设计在满足国家及地方规范的基础上，根据性能化抗震设计方法进行设计，并采取表1的性能控制目标。表1结构构件抗震性能目标3结构抗震性能计算分析分别进行结构在多遇地震，设防地震及罕遇地震作用情况下分析。3.1多遇地震下结构性能分析3.1.1多遇地震下振型分解反应谱法计算分析采用扭转欧联振型分解反应谱法对结构进行多遇地震作用下弹性分析，在强制刚性楼板假定条件下采用STAWE，ETABS及MIDAS－Building进行对比计算分析，控制结构的位移比、位移角、周期比、刚度比，抗倾覆及整体稳定等指标。上述不同力学模型计算结果表明，主要控制指标结果相近，未出现异常。表2～3为周期及位移角计算结果比较。表2结构周期及振型表3风和地震作用所得层间位移角3.1.2多遇地震下弹性动力时程分析根据拟建场地特性选取了2组天然地震波，1组人工波作为时程分析的输入。3组地震波的反应谱与《抗规》标准地震反应谱的基本吻合，结构前三周期点上地震波反应谱的平均值与《抗规》标准地震---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---反应谱相差均在20%以内。多遇地震弹性时程分析所得结构底部剪力峰值与按照《抗规》振型分解反应谱法进行分析所得的底部剪力的对比情况，可见单组地震波输入所得的底部剪力峰值均在《抗规》振型分解反应谱法(CQC)的65～135%之间，3组地震波结果的平均值与《抗规》振型分解反应谱法(CQC)结果之差在20%以内。满足高规要求。表4时程分析底部剪力与CQC反应谱法对比多遇地震时程分析时地震波主分量峰值统一取为18cm/s2。3组地震波时程结果的平均值与CQC法的结果吻合较好，单组地震波计算所得的结构底部剪力峰值的最小值达到了反应谱法底部剪力的89%。X主向时3组地震波时程计算所得的结构最大层间位移角包络值为1/2034，Y主向时该值为1/2012，均小于按照规范规定计算所得限值1/680。多遇地震作用下结构、构件的设计均取时程分析和反应谱方法的较大值，对反应谱方法的计算结果采用相应楼层地震力放大的方法来调整楼层地震剪力。最终计算结果均能满足规范要求。3.2设防地震下结构性能分析3.2.1设防地震下振型分解反应谱法计算分析采用---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---中国建筑科学研究院研制的多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行结构的中震弹性和中震不屈服设计。场地特性参考《抗规》规定取值，场地特征周期为0.35s，水平地震影响系数最大值取为0.12(对应于5%阻尼比)。(1)位移分析。设防地震反应谱分析得到的结构两个主向的层间位移角X向最大层间位移角为1/673，位于第34层;Y向最大层间位移角为1/720，位于第34层，均小于性能目标设定的设防地震下层间位移角限值1/340。(2)承载力分析。1)设防地震作用下2号楼核心筒剪力墙按照正截面承载力不屈服进行设计，其受剪承载力满足下式要求:γGSGE+γEhS*Ekh≤Rd/γRE(1)式中，γG和γEh分别为重力荷载代表值和水平地震作用地震作用效应的分项系数;γRE为抗震承载力调整系数;SGE和S*Ekh分别为重力荷载代表值效应和未经调整的水平...