太原恒大滨河天际超限高层公寓结构设计王利民(太原王孝雄建筑设计院(有限公司),山西太原030024)摘要:本文介绍了太原恒大滨河天际超限高层公寓A座的结构设计,本建筑为超过B级高度的超限高层建筑,从结构体系与布置、超限判定及对应措施、结构抗震性能设计、结构计算与分析、中震大震计算、高宽比超限专项分析计算及专项措施、大震弹塑性时程分析论证了本项目结构设计的可行性和安全行,实现了预期的结构抗震性能目标。关键词:超限高层;超限判定;抗震性能;弹塑性时程分析;高宽比超限中图分类号:TU973文献标识码:A文章编号:1673-0038(2021)03-0124-031工程概况工程地点位于山西省太原市万柏林区核心地带,项目东西长约182m,南北宽约73m,共有2幢超限高层公寓楼,地上一层、二层、一到六层裙房为商业。总建筑面积183960.34m2o主楼部分地下4层,主楼在地下与车库连为一体,地库顶板以上A座、B座及裙楼商业由变形缝分为3个独立楼栋,各楼栋的嵌固端位于正负零。公寓楼A座总建筑高度187.97m,地上58层;B段公寓楼建筑总高度160.1m,地上49层;均为超过B级高度的超限高层建筑,本文主要论述A座的上部结构设计。2基础设计本项目拟建场地为汾河中段一太原西山I级阶地的地貌单元,场地稳定,软土可不考虑震陷影响。地表面到地下20m范围存在以第②层饱和粉砂为主的液化土层,场地地基液化等级为轻微,桩侧摩阻力液化影响折减系数10m以内可取2/3,大于10m深度段可不折减。拟建场地地下水类型包括孔隙潜水与承压水,项目场地地下水位稳定值为5.65~6.31m,绝对高程783.95〜785,13m;平均高程784.476m。建筑物基础抗浮水位高程按787.10(-4.500)考虑。±0.000相当于绝对高程790,985m。本工程基础形式采用桩筏基础,(钢筋混凝土后压浆灌注桩在筏板下满堂布置,桩径0.8m,T.程桩长50m,第10层为粉砂层未桩端持力层,筏板板厚2.20m。工程桩单桩取值8000kN(承载力特征值)。桩筏基础的计算方法采用有限元,在竖向荷载作用下:A座最大桩反力8293kN,平均值为7280kN;在水平荷载作用下:A座最大桩反力10385kN小于1.5倍特征值kN,平均桩反力65981kN小于1.25倍特征值,达到规范和计算要求。A座总沉降量最大值和最小值分别为7,51cm和4,34cm,整体倾斜最大为0.152m,在规范允许范围。3结构体系与布置A座结构体系经过多轮讨论和比较,确定采用剪力墙结构体系,主要原因如下:①上部主要楼层为公寓,房间开间较小,且房间内不宜突出大的柱子等构件;房间层高较低,不宜布置较大的结构梁;②底部一、二层为商业,且周边不属于繁华商圈,对大空间商业的需求不是很强烈。如本工程采用框支剪力墙,造价明显上升,经济性较差;③剪力墙可充分发挥混凝土的抗压强度高的特性来作为优良的竖向受力构件,其截面刚度大的特性具有良好的水平抗侧力性能。从下到上,剪力墙的截面尺寸由400-650过渡到200-400不等,混凝土强度等级由C60依次降为C35。为增加墙肢延性,在底部拉应力较大的墙肢内设置型钢柱。楼盖结构为铝模工艺的钢筋混凝土梁和现浇楼板,综合考虑了结构形式、建筑布局、管线排布、装饰装修及业主要求等。结构平面布置如图1所示。图1结构平面布置4地震作用参数及抗震性能目标主楼地上与裙楼相连的商场建筑面积超过了17000m2,根据规范,A座主体抗震设防类别:28.79m以下为乙类(重点),28.79m以上为丙类(标准)。①A座塔楼主要地震参数:即度设防、加速度0,20g、第二分组;抗震措施28.79m以下为IX度,其余训度;剪力墙抗震等级:-3.6m~28,79m为特一级、负2层为一级、负3层为二级、负4层为三级,其他部位为一级;②ID类(场地类别)、0,55s(特征周期),0.05/0.07(小/大震阻尼比);③0.40kN/m2(50年重现的基本风压)、体型系数1.3(风荷载)、C类(地面粗糙度)、0.35kN”(雪荷载,50年一遇);④按C类目标考虑抗震性能。5超限情况及对应措施本工程存在超100m高度的88,9%、最大平面凹进尺寸与对应边长比值32%、高宽比8.8、局部不规则等超限情况,设计时加强措施如卜:①对A座塔楼使用软件SATWE、MIDAS分别进行塔楼整体计算并对比结果,这两个软件的原理是模拟的不一样力学受力模型,要求大的把控基本一致,不同的薄弱部位...