合肥绿地中心D楼超限高层结构设计.docx

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1、合肥绿地中心D楼超限高层结构设计柯春明I范一江I陈丽华2（1.华东建筑设计研究院有限公司安徽分公司，2.合肥工业大学安徽合肥230086）摘要：合肥绿地中心D座办公楼，地上57层，地卜.3层，建筑高度为242.65m,地下室埋深为16.2m,体系为混合结构（型钢混凝土柱-钢梁-混凝土核心筒）。介绍了该超B级高层建筑的结构布置情况、抗震性能目标及结构分析方法，对小震弹性反应谱分析、小震弹性时程分析、大震动力弹塑性时程分析等计算结果进行了研究。针对该工程的特点、难点进行分析并提出了处理措施，主要为二层大开洞带来的越层柱、越层剪力墙、楼板应力等问题，以及超高带来的差异沉降、险收缩与徐变等问题。计算结

2、果表明，该结构达到抗震性能目标确定的各项抗震性能要求，是安全、可靠、合理的。关键词：超B级高层建筑：混合结构（型钢混凝土柱-钢梁-混凝土核心筒）：抗震性能目标：时程分析中图分类号：TU973文献标识码：A文章编号：Outof-codehigh-riseStructuralDesignofBuildingDinHefeiGreenlandCenterKEChunming1,FANYijiang1,ZHANGHui1（1.EastChinaArchitecturalDesignInstituteCo.,Ltd.AnhuiBranchHefei230086,China）Abstract:Buildi

3、ngDofHefeiGreenlandCenterisanofficebuildingwith57floorsabovegroundand3floorsunderground.Thebuildingheightis242.65mandtheburieddepthof（hebasementis16.2m.Thebuildinghasamixedstructuralsystem（steelreinforcedconcretecolumn-steelgirder-frame-corewall）.Thestructurelayout,seismicperformanceobjectivesandstr

4、ucturalanalysismethodsofthesuperBhigh-risebuildingareintroduced.Thecalculationresultsofsmallearthquakeelasticresponsespectrumanalysis,smallearthquakeelasticlimehistoryanalysis,andlargeseismicforceelastoplasticlimehistoryanalysisaredingtothecharacteristicsanddifficultiesoftheproject,itanalyzedandputf

5、orwardtreatmentmeasures,mainlyfortheproblemsofover-floorcolumns,over-floorshearwalls,floorstresscausedbythelargeopeningonthesecondfloor,Andtheproblemsofdifferentialsettlement,concreteshrinkageandcreepcausedbysuper-elevation.Thecalculationresultsshowthatthestructureissafe,reliableandreasonable,andcom

6、plieswiththeseismicperformancerequirementssubjecttotheseismicperformancetargets.Keywords:SuperclassBhigh-risebuilding;steelreinforcedconcretecolumn-steelgirder-frame-corewall;Seismicperformanceobjective;Timehistoryanalysis1工程概况合肥绿地中心坐落于包河区（宿松路、二环路交口西南角）。项目规划242.65m超高层一栋（D座），80m高度办公楼1栋，IOOm高度办公楼1栋，13

7、Om高度办公楼1栋，住宅4栋，以及12万的商业中心，总建筑面积约42.3万建筑效果图见（图1）。本楼为合肥绿地中心D座超甲办公楼，总建筑面积为132000n,建筑高度为242.65m,地下室埋深为16.2m,为碎柱（型钢）-钢梁-险核心筒结构型式。本楼平面尺寸为45.8m*45.8m（长*宽），结构总高度为242.65m,长宽比为1,高宽比为5.3o本楼睑核心筒平面为24.5m*20.9m（长*宽），于46F楼面（标高193.3In）处收进为16.8m*20.5m,其筒体X向（Y向）高宽比为9.9（11.6）。本楼抗震按乙类7度（SlOg）设防，框柱及碎核心筒墙抗震等级特一级、框梁为一级。类场

8、地，Tg=0.35s,Wo=O.35kNm2,地面C类粗糙度，风计算时考虑群体效应。图1建筑效果图2结构布置2.1概述D座办公楼，地面之上57层，地面之下3层，其中地下室层面分别为6.6mN4.8m、4.8m；1-4层为商业,层高为5.5m、5.2m、5.2m5.2m；5-57层，层高为4.1m；设备层以上层高为5.6m、3.7m、3.2mo本楼基础选用灌注桩（旋挖成孔、桩端后注浆），单桩承载力取6000kN（d=800mm）,筏形承台板厚约4mo2.2结构主要构件信息表1结构主要构件信息结构构件主要尺寸（mm）底部加强部位剪力墙1（XX900（外）、内筒60（）500非底部加强部位剪力堵框架

9、梁、连梁800500（外）、600-450（内）标准以：框梁（工字钢，高700）,次梁（工字钢，高600）,筒内梁（钢筋皎，高900）：边框梁400x1000双腹工字型楼板120、15()3结构超限情况、抗震性能目标及结构分析方法3.1 结构超限情况本楼属于超B级的一般不规则高层建筑。3.2 抗震性能目标抗震性能的目标设为C级，具体控制指标见表2.表2抗震性能目标地震烈度多遇地震设防地震罕遇地震规范抗震概念小熊不坏中俄可修大震不倒性能水准性能水准1性能水准3性能水准4层间位移角限值1/5201/100关犍构件底部加强部位剪力墙、柱2星、32层穿星柱弹性弹性抗剪弹性、抗弯不屈服弹性部分抗弯屈服，

10、抗剪不屈服部分抗弯屈服，抗剪不屈服弱连接处楼板弹性不屈服抗剪不屈服，并控制钢筋应力普通非底部加部分进入塑性，控竖向强部位剪弹性不屈服制抗剪塑性程度及构件力墙、柱塑性变形少量抗弯多数抗弯屈服，抗连梁弹性屈服，抗剪剪不屈服，并控制耗能不屈服弯曲塑性变形构件少量抗弯部分抗弯屈服，抗框架梁弹性屈服、抗剪剪不屈服，并控制不屈服弯的塑性变形图2D座二层结构平面布置图图3D座标准层结构平面布置图表3结构分析方法项次风荷载计算分类计算分析方法计算软件位移指标计算考虑刚性楼板、地震（偶然偏心）、风SatweMidasBuilding多遇地震作用考虑承载力计扭转耦联、弹性楼板、双向地震Satwe算作用弹性时程分析

11、Satwe设防地震不考虑性能目标扭转耦联、弹性楼板、Satwe3.3 地震作用下的结构分析方法本楼结构分析方法详表3。双向地震作用弹塑性动罕遇地震不考虑性能目标力时程分Midas作用分析析Building4结构计算分析4.1 小震下弹性反应谱分析分别选择SatWe、MidasBuilding建立三维空间模型并计算、对比，计算显示，两种软件的计算结果基本一致，可初步判定模型是准确、可信的。主要对比数据详见表4、表5。表4弹性分析的位移变形结果计算软件SatweMidasBuilding结构自震Tl5,8573(Y)58704(Y)周期（S）T25.4872(X)5.4375(X)T33.5843

12、(Z)3.6642(Z)周期比T扭/Tl0.6120.624酸大层间风X1/1510(47F)1/1521(47F)弹性位移Y1/1211(42F)1I2O7(42F)角地震X1/963(49F)l97l(49F)Y1/81146F)1/816(46F)最大层间位移与平均层X1.32(IF)1.308(IF)间位移比Y1.39(IF)1.416(IF)表5弹性分析的内力结果计算软件SatweMidasBuilding地面以上总重量185360185971地震作X2315423426基底用Y2221222264总剪刀风荷载X1530114284.(kN)作用Y1536414335地震作X基底用Y

13、总弯矩风荷载X(KNm)作用Y振型右效质5SX97.92%96.72%参与系数Y97.84%96.56%楼层最小剪重比1.25%1.28%X（地震剪力调整系(1.024)(1.0)数）Y1.20%1.22%(1.067)(1,049)楼层侧向刚度比X1.1387(33F)1.1210(4F)最小值（层号）Y1.1432I.1O42(4F)(32F)最小楼层抗剪X0.88(4F)0.9703(44F)承载力比（层号）Y0.89(4F)0.9938(33F)稳定性X2.25（地震）2.34(地震)（刚篁比）Y1.94（地震）1.99(地蔑)轴压比剪力墙0.420.43最大值框架柱0.610.624

14、.2 小震弹性时程分析本楼选择北京某工程技术有限公司提供的双向波（5道天然波、2道人工波）进行分析，弹性时程分析主要结果详表6。由表可知，计算得到的底部剪力平均值小于CQC法的底部剪力数值，按CQC法进行设计是可行的。表6弹性时程分析结果项次X向（Y向）计算软件类别层间位移角基底剪力（kN）时程/反应谱基底剪力比值SatWO反应谱1/963(1/811)23154(22212)一Userl1/838(1/796)22920(24051)99%(108%)User21/1106(1/1102)19168(21637)83%(97%)User41/991(1/1097)24894(19193)108%(86%)U