望京SOHO超限审查可行性研究报告

望京搜候中心 超限审查申报表 |20110年 05月 | 第 1 页 望京搜候中心 项目 超限 可行性论证报告 摘要 1、结构概况及结构选型 望京 搜候中心 项目（望京 ，由 北京望京搜候房地产 有限公司投资。 项目 位于 北京市朝阳区望京 基地 东北 侧为 阜通西大街，东南侧位阜安东街，西南侧位望京街，西北侧为阜安西街 。 项目 总建筑面积 52,1265，地上建筑面积 392,265， 地上包括三座塔楼，其中塔（）地上 25层，主要楼层层高 高 （）地上 26层，主要楼层层高 高 （）地上 45层，层高 高 下三层局部 地下 四层，板顶建筑 标高地下三层为 下四为 体结构 剪力墙结构， 管混凝土框架 力墙结构 。 塔 3结构高度 超过 型钢（钢管）混凝土框架 合结构房 屋适用的最大高度 150m，为超限高层，下面主要针对塔 3进行介绍。 管混凝土框架 力墙结构 ， 由钢管混凝土柱、钢梁和闭口压型钢板现浇混凝土组合楼板 ， 两个筒体和三道片墙组成。 内筒 及片墙 为 局部增设 型钢 的 钢筋混凝土 剪力墙 ，墙体 在 洞边 、 角部 等 受力较大 部位 埋设型钢柱， 较高 核心筒外墙厚度 80000较低核心筒墙厚主要为 60000凝土强度等级 40。 连梁高 70000主 ，宽同墙厚， 外围 楼层受力较大 的 连梁内设型钢梁。外 围钢管混凝土柱的截面底层为 1200000楼层升高逐步减小 到 顶层 800楼盖体系为型钢梁、压型钢板现浇 混凝土组合楼盖体系 ，主要 钢梁 高度为 580型钢梁 与核心筒的连接为 铰接 ，与外围钢管混凝土柱的连接为刚接 ， 型钢梁 顶面设有剪力键，同混凝土楼板协同变形，共同工作，混凝土楼板作为梁的一部分受压翼缘，提高了楼盖的刚度。标准层楼板厚度取 120备层楼板 厚度 取 150 地下室采用现浇混凝土结构，整体不设缝，施工时采用后浇带、跳仓施工、配温度应力筋等措施来保证整体不开裂。 地下钢管混凝土柱改为外包混凝土的型钢混凝土柱， 梁板采用现浇钢筋混凝土梁板，主要梁高控制在 600左右，有人防或大跨处单独处理， 楼板 厚度 150300楼外地下室 结构体系采用框架体系。 主楼范围内墙、 柱混凝土等级为 楼范围外柱混凝土等级为 下室外墙混凝土等级为梁、板混凝土等级为 钢材等级为 用桩筏基础； 纯地下室部分采用下柱墩平板式筏板基础 ，通过适当调整基础板厚和 基础 做法等平衡水浮力 。 楼范围主要 筏板 厚度为 20002500核心筒筏板厚度为28003200基础部分 经场地土质条件及施工条件综合分析，采用泥浆护壁钻孔灌注桩。并进一步采用后压浆，通过桩端、桩侧压入水泥浆，加强持力层和桩周土层，提高桩端阻力及桩侧摩阻力，减小桩基变形。 单桩承载力在理论估算的基础上需 通过现场单桩静载荷试验确定。 径 1000， 桩长L=32m， 单桩竖向极限承载力标准值理论估算 为 6000据上部荷载， 尽量 将桩集中布置在柱及剪力墙下，减小筏板承台的弯矩和剪力。上部结构荷载效应标准组合竖向力与筏板自重标准值之和 约 为2852349布桩 357根，实际布桩 403根 。 本工程外形特点为扁筒椭圆椎体，且各个方向的收进尺度不一致，其不对称性和竖向递变的特点势必导致了结构的偏心、 工程概况简表 项次 名称 备注（资质） 建设单位： 望京搜候房地产 有限公司 工程名称： 望京 搜候中心 建设地点： 北京市朝阳区望京 建筑面积： 项目 总建筑面积 52,1265 ， 上 约 申报日期： 2011年 05月 09 日 勘察单位： 北京市勘 察 设计研究院有限公司 甲级 设计单位： 中建 （ 北京 ） 国际设计顾问有限公司 甲级 2、结构设计标准及控制指标 设计基准期 下室 相关规范 设计基准期 50年 50年 建筑结构荷载规范 （ 00092006年版 第 结构设计使用年限 50年 50年 建筑结构可靠度设计统一标准 （ 0068 第 耐久性 50年 50年 地震作用重现期 50年 50年 建筑抗震设计规范 （ 0011 第 风荷载作用重现期 100年 100年 高层建筑混凝土结构技术规程 （ 雪荷载重现期 100年 100年 建筑结构荷载规范 （ 00092006年版 第 结构重要性系数 下室 相关规范 结构安全等级 二 级 二级 混凝土结构规范 0010条 结构重要性系数 混凝土结构规范 0010条 根据 建筑抗震设计规范 （ 0011 第 抗震设计时，结构底部加强部位的高度可取 底部两层和墙体总高度的 1/10二者的较大值 。 层（ H=结构总高度 H/10） 望京搜候中心 超限审查申报表 |2011 年 05月 | 第 2 页 震性能目标 整体到达性能 3的要求，具体详下表： （参考 高层建筑混凝土结构技术规程 求意见稿 修订第三 稿 ） 地震烈度水准 小震 中震 大震 最大 层间 位移 角 1/682 1/200 1/100 构件 竖向 构件 主要竖向构件 （核心筒主要墙体） 第 1水准 结构完好 无损坏 （抗弯、抗剪均处于弹性状态） 第 3水准轻微损坏 （底部加强部位：抗剪弹性 ，抗弯不屈服； 其他楼层：中震不屈服） 第 4水准 轻微损坏部分中度损坏 （抗弯部分 进入塑性 ） 外围框架柱 第 3水准轻微损坏 （底部加强部位：抗剪弹性 ，抗弯不屈服； 其他楼层：中震不屈服） 第 4水准 轻微损坏部分中度损坏 （抗弯部分 进入塑性 ） 内筒缩进部位的 上下层墙体 第 3水准轻微损坏 抗剪 弹性 ，抗弯不屈服 第 4水准 轻微损坏部分中度损坏 （抗弯部分 进入塑性 ） 水平构件 平面外 有 次梁 的连梁 第 3水准 轻微损坏部分中度损坏 （抗剪 弹性 ，抗弯部分进入塑性 ） 第 4水准 中度损坏 （抗弯 大量 进入塑性 ） 部位 抗震墙抗震等级 框架抗震等级 地下一层及以上 特一级 特一级 地下二层 一级 一级 地下三层及以下 二级 二级 主楼范围三跨外及 20 米外 地下室 四级 四级 乙类 （根据建筑工程抗震设防分类标准 0223、 ） 结构扭转为主的第一自振周期 /平动为主的第一自振周期 ,即 1考虑重力二阶效应 刚重比 不考虑重力二阶效应 2） 屋顶钢架 结构的线性屈曲临界荷载系数大于 10； 10 年重现期风压下结构顶点最大加速度限值 力墙暗柱中增设型钢，剪力墙拉力 （ 9） 对底部加强区外轴压比大于 墙肢设置约束边缘构件。 （ 10）对墙体收进的部位， 16层顶板和 31 层顶板 、 36 层顶板、 42层顶板 局部加厚，且配筋适当加强；同时加强其上下层墙体边缘构件。 加外 框架 延性的措施 （ 1）控制外 框架 钢管混凝土 柱 轴压比小于 跨比小于 2时取 （ 2） 变截面、变标号和建筑墙体截面标号的变化全部错开，减少竖向刚度的突变 ； （ 3） 中下部钢管混凝土柱 采用高建钢，确保钢板延性。 （ 4） 侧（鱼尾）部位 116层位移比 由于偏心率超出 采用对鱼尾 框架部分 地震剪力放大 新复核， 并与中震不屈服的结果取大值进行包络设计。 6、总结 本工程通过调整结构布置，多模型、多工况、多程序计算分析，多方面、多角度的论证了结构的抗震性能，并针对薄弱部位采取有效的抗震措施。整体结构各项抗震性能指标均满足规范要求， 力 墙 以及外围钢管混凝土框架 可以达到反应谱中震抗剪弹性、抗弯不屈服。 望京搜候中心 超限审查申报表 |20110年 05月 | 第 5 页 望京搜候中心项目超限 可行性论证报告 咨询会专家意见及答复汇总 1. 结构平面长度较大，平面质心刚心偏心率较大（在 116层超过 结构扭转位移比超限，需要采用必要的措施加强 。 答复： 经复核，偏心率超出 16层，对应位移比的计算结果， 尾）部位 116层位移比的值在 理方法采用对扭转位移较大处的地震剪力进行放大，目前采用 与中震不屈服的结果取大值进行构件设计 。 （详见报告第 23 页 4)条） 2. 报告给出框架承担剪力比曲线两个主方向规律差异较大， 要分析原因。同时需要分析框架承担剪力调整比例的问题（分段方式和调整系数）。 答复： 通过 现原报告中 有真实的反应框架实际承担的地震剪力。 将 (详见报告第 3839页 ) 3. 斜柱作为一项不规则，需要补充分析静载和水平地震作用下斜柱轴力分量产生的楼面拉应力，以及对应的处理措施。 答复： 分别对重力荷载、水平地震荷载下的楼面梁、板进行内力分析，总体应力水平较低，但在斜柱收头、转折处有明显的应力集中，需要处理 。 (详见报告第 6873页 ) 4. 核心筒上部存在错洞墙，需要考虑结构局部构造措施 。 答复： 本工程底部加强区没有错洞墙，上部因为建筑功能要求，局部存在错洞墙，结合内力计算结果，参照高规附录提供的构造做法采取局部加强措施 。 5. 结构局部存在墙上立柱的问题，立柱截面应考虑结构局部构造措施的问题。 答复： 对于墙上立柱的问题，我们从两方面来处理：一方面是钢柱下插两层，确保内力的有效传递；另一方面对钢柱的形状合理调整，尽量确保在墙厚范围内起柱，具体做法会在后续的施工图中结合建筑专业的需要合理调整墙上起柱的形式。 6. 给出剪力墙轴压比竖向分布情况，要求剪力墙轴压比大于 答复： 左侧核心筒基本到 15 层以上时墙体轴压比基本小于 侧核心筒到 23层以上时墙体轴压比基本小于 （报告第 23页已经将原来的 体各层轴压比数值详补充计算书） 7. 地震参数的选取，规范反应谱和安评报告反应谱不能混用，需要统一。 答复： 已经按照要求分别计算，取包络值。 设计在小震下采用规范反应谱计算和安评反应谱计算包络取大值； 中震和大震下采用规范反应谱的参数，即地震影响系数最大值 具体详报告第 8页 8. 连梁刚度折减系数取 答复： 小震下连梁刚度折减系数调整为 确保墙肢分担的地震力不至过小。后续施工图中按 9. 一字型剪力墙与端柱结合，需要复核框架柱在面外的内力及配筋。 答复： 该框架柱面外的内力现软件可以考虑，经复核平面外强度满足要求。下表列出了首层 3北侧外端柱在 开前后基本一致。 轴力 X 向剪力 X 向弯矩 与墙断开前 与墙断开后 10. 圆 钢管混凝土柱承载力计算方式需确认，可采用新高规附录计算方法 。 答复： 已经按照新高规附录 要考虑 （与混凝土强度等级有关的系数）对套箍指标 的影响 。 (详见报告第 5359页 ) 11. 结构局部穿层剪力墙分析内力的确定，构件设计的合理考虑。 答复： 对于穿层柱的计算，首先结构模型为弹性模型，不能设置刚性隔板，穿层结构构件设计考虑端部及底部剪力，并采用真实的计算长度（跨层），同时其内力增加 型的内力校核。 望京搜候中心 超限审查申报表 |2011 年 05月 | 第 6 页 12. 根据塔冠结构的特点，其底部将产生水平推力，需要考虑水平推力的处理方法，建议： 1）顶层主体结构局部考虑增加腰桁架等加强方式； 2）楼盖进行必要的构造分析，确认水平作用能够有效传递至内筒。 答复： 经计算，塔架对下部梁板产生水平内力，但不大。考虑将楼板刚度退化为零，水平力全部由钢梁承担，确保荷载能传至内筒，同时不考虑楼板的刚度退化，计算楼板应力，对楼板的构造及配筋加强。 13. 结构底部尺寸达到 120m，需要考虑温度应力。 答复： 本工程平面尺寸较大，属超长结构，采取以下措施减小混凝土收缩和温差应力的不利影响： (1)进行温差应力分析，配置适量的钢筋，以抵抗温差应力。 (2)设置施工后浇带，以释放早期收缩应力和施工期间温差应力。后浇带低温合拢，以减少降温温差。 (3)采用低水化热水泥、级配良好骨料配制混凝土，严格控制水泥用量、水灰比、塌落度，采用二次抹面收光、加强养护等施工措施，以减小混凝土的收缩，提高其抗裂性能。 14. 对于中间部分跨度较大的钢梁高度需要确定是 580是 680要对局部跨度较大的楼板进行舒适度分析，区分有人、无人、人多人少等不同情况，并确保楼盖主频控制在 3 答复： 核实了钢梁高度在部分跨度较大的部位为 680，对应图纸中的 同时报告中补充了不同活荷载大小（近似模拟人多、人少的情况）下， 型楼盖竖向最大自振周期的结果，竖向自振周期均大于 3(详见报告第 67页 15. 性能目标中非关键构件的定义考虑去除，核心筒缩进部位的墙肢性能目标需要增加，对给定的抗震性能目标，报告中应给出量化判定。 答复： 详见报告第 45页 16. 需明确连梁加型钢解决的问题，对大震下进入屈服的一般连梁可不考虑设置型钢 。 答复： 连梁中设置型钢主要为了解决平面外有楼面次梁时，可以通过增设型钢来提高其抗剪强度，对此我们提出的性能目标是达到中震抗剪弹性。报告第 对连梁中震抗剪也列出了部分计算。 (详见报告第 65 页 ) 望京搜候中心 可行性论证报告 |2011 年 05月 | 第 1 页 目录 1 工程概况 . 1 2 设计依据 . 2 3 工程场地地质概况 . 3 4 结构设计标准 . 4 计使用年限 /设计基准期 . 4 构安全等级 /结构重要性系数 . 4 部加强区高度 . 4 震性能目标 . 4 震等级 . 5 震设防类别 . 5 转周期比 . 5 移控制 . 5 向构件轴压比限值 . 5 力比限值 . 5 体稳定指标 . 5 振舒适度准则 . 5 盖舒适度要求 . 5 5 荷载分析与效应组合 . 5 力荷载 . 5 荷载 . 6 荷载 . 8 震作用 . 8 度作用 . 14 防荷载 . 14 应组合 . 14 6 结构材料 . 16 7 结构构成 . 16 3 结构构成 . 16 地下室部分（ 下） . 21 8 超限情况判别及针对超限的相应措施 . 22 度及高宽比 . 22 楼结构规则性 . 22 固端的确定 . 22 对超限的主要抗震措施 . 22 9 结构计算模型及分析软件 . 23 10 . 23 态分析 . 23 重比 . 25 力荷载作用效应分析 . 25 范风荷载效应分析 . 25 震反应谱作用效应分析 . 27 层抗剪承载力、及承载力比值 . 44 震弹性时程分析 . 45 结构构件设计 . 52 11 基础设计 . 73 12 屋顶钢架分析 . 74 13 . 76 构动力弹塑性分析的目的 . 76 析软件及考虑的非线性因素 . 76 塑性模型 的建立 . 76 能水准及检验标准 . 79 震波的选取与输入 . 80 型校核 . 82 震波作用下主要计算结果 . 83 论 . 96 其他文件目录 望京搜候中心 项目初步设计建筑图 望京搜候中心 项目初步设计结构图 望京搜候中心 可行性论证报告 |2011 年 05月 | 第 1 页 1 工程概况 望京 搜候中心 项目（望京 ，由 北京望京搜候房地产 有限公司投资。 项目 位于 北京市朝阳区望京 基地 东北 侧为 阜通西大街，东南侧位阜安东街，西南侧位望京街，西北侧为阜安西街 。项目 总建筑面积 52,1265，地上建筑面积 392,265， 地上包括三座塔楼，其中塔（）地上 25层，主要楼层层高 高 （）地上 26层，主要楼层层高 高 （）地上 45层，层高 高 下三层局部 地下 四层，层高分别为 板顶建筑 标高地下三层 为 下四为 体结构 剪力墙结构， 用 钢管混凝土框架 筋混凝土 剪力墙结构 。 塔 3结构高度超过 型钢（钢管）混凝土框架 合结构房屋适用的最大高度 150m，为超限高层，下面主要针对塔 3进行介绍。 管混凝土框架 力墙结构 ，由钢管混凝土柱、钢梁和闭口压型钢板现浇混凝土组合楼板，两个筒体和三道片墙组成。 内筒 及片墙 为 局部增设 型钢 的 钢筋混凝土 剪力墙 ，墙体 在 洞边 、 角部 等受力较大 部位 埋设型钢柱， 较高 核心筒外墙厚度 80000低核心筒墙厚主要为 60000混凝土强度等级 40。 连梁高 70000宽同墙厚， 外围 楼层受力较大 的 连梁内设型钢梁。 外 围钢管混凝土柱的截面底层为 1200000楼层升高逐步减小到顶层 800楼盖体系为型钢梁、 压型钢板现浇 混凝土组合楼盖体系 ，主要钢梁 高度为 580型钢梁 与核心筒的连接为 铰接 ，与外围钢管混凝土柱的连接为刚接 ， 型钢梁 顶面设有剪力键，同混凝土楼板协同变形，共同工作，混凝土楼板作为梁的一部分受压翼缘，提高了楼盖的刚度。标准层 楼板厚度取 120备层楼板 厚度 取 150 地下室采用现浇混凝土结构，整体不设缝，施工时采用后浇带、跳仓施工、配温度应力筋等措施来保证整体不开裂。地下钢管混凝土柱改为外包混凝土的型钢混凝土柱， 梁板采用现浇钢筋混凝土梁板，主要梁高控制在 600左右，有人防或大跨处单独处理， 楼板 厚度 150300楼外地下室 结构体系采用框架体系。主楼范围内墙、 柱混凝土等级为 楼范围外柱混凝土等级为 下室外墙混凝土等级为 、板混凝土等级为 钢材等级为 用桩筏基础； 纯地下室部分采用下柱墩平板式筏板基础，通过适当调整基础板厚和基础做法等平衡水浮力。 楼范围主要 筏板 厚度为 20002500核心筒筏板厚度为 28003200场地土质条件及施工条件综合分析，采用泥浆护壁钻孔灌注桩。并进一步采用后压浆，通过桩端、桩侧压入水泥浆，加强持力层和桩周土层，提高桩端阻力及桩侧摩阻力，减小桩基变形。 单桩承载力在理论估算的基础上需 通过现场单桩静载荷试验确定。 1000， 桩长 L=32m， 单桩竖向极限承载力标准值理论估算 为 6000据上部荷载， 尽量 将桩集中布置在柱及剪力墙下，减小筏板承台的弯矩和剪力。上部结构荷载效应标准组合竖向力与筏板自重标准值之和 约 为 2852349布桩 357根，实际布桩 403根 。 建筑效果图 望京搜候中心 可行性论证报告 |2011 年 05月 | 第 2 页 三维 计算 模型 主体部分 三维模型 2 设计依据 业主提供的相关文件 建筑资料 地勘资料（包括自然条件） 北京市勘 察 设计研究院有限公司 提供的 望京 （ 2010 年 5月 18望京搜候中心 可行性论证报告 |2011 年 05月 | 第 3 页 日 ）， 工程编号： 2010技 041。 安评报告 北京市勘 察 设计研究院有限公司 提供的 望京 京 工程 场地地震安全性评价工程应用 报告 （ 2010年 4月 21 日 ）， 工程编号： 2010震 001。 水文地质勘察报告 北京市勘 察 设计研究院有限公司 提供的 望京 文地质勘察报 告 （ 2010年 5月 14日 ），工程编号： 2010 水 005。 现行国家及地方有关规范、规程和标准 建筑结构设计术语和符号标准（ 50083 建筑结构制图标准 （ 50105 建筑结构可靠度设计统一标准（ 建筑工程抗震设防分类标准（ 建筑结构荷载规范（ 2006年版） 混凝土结构设计规范（ 型钢混凝土组合结构技术规程（ 矩形钢管混凝土结构技术规程（ 2004） 建筑抗震设计规范（ 高层建筑混凝土结构技术规程 （ 高层建筑混凝土结构技术规程 （ 求意见稿 修订第三稿 ） 建筑地基基础设计规范 （ 北京地区建筑地基基础勘查设计规范 （ 建筑桩基技术规范（ 建筑基桩检测技术规范（ 钢结构设计规范（ 冷弯薄壁型钢结构技术规范（ 钢筋混凝土用钢筋焊接网（ 钢筋焊接网混凝土结构焊接技术规程（ 建筑结构用钢板（ 19879 厚度方向性能钢板（ 313 低合金高强度结构钢（ 1591 建筑工程设计文件编制深度的规定（ 2008 年版 ） 建筑钢结构防火技术规程 （ 00:2006） 高层民用建筑钢结构技术规程 （ 3 工程场地地质概况 项目 位于 北京市朝阳区望京 基地 东北 侧为 阜通西大街，东南侧位阜安东街，西南侧位望京街，西北侧为阜安西街 。 。整个场地地势总体较平坦，自然地表 绝对 标高介于 地层岩性特征一览表 成因类别 地层序号 岩性 各大层层顶标 高 ( ) 颜色 湿度 稠度 压缩性 分层地基承载力标准值人工堆积层 粉质粘土 素 填土 、 粘质粉土 素 填土 自然地面标高） 黄褐 褐黄（暗） 湿 很 湿 硬塑可塑 / 1 房渣土、碎石素填土 杂 稍湿湿 / / 2 细砂素填土 黄褐 稍湿 / / 第 四 纪 沉 积 层 粘质粉土 、 砂质粉土 黄 稍湿湿 / 中 中 低 180 1 粉质粘土、重粉质粘土 褐黄 很 湿 可塑硬塑 中 高 高 120 2 粘土、重粉质粘土 褐黄 很湿 可 塑 中 高 高 110 3 砂质粉土、粘质粉土 褐黄 稍湿湿 / 低 中低 240 粉质粘土、重粉质粘土 黄灰 很 湿 可塑 中高 140 1 粘质粉土、砂质粉土 灰黄灰 湿稍湿 / 中低 中 200 2 有机质粘土、有机质重 粉质粘土 灰黄灰 很湿 可塑 中 高 高 120 细砂、粉砂 黄灰 湿 饱和 / 低 250 1 粘土、重粉质粘土 黄灰灰黄 （局部褐黄） 很湿 可塑 中 高 140 2 粘质粉土 、 砂质粉土 黄灰灰黄 (局部褐黄 ) 湿稍湿 / 低 中低 220 3 粉质粘土、重粉质粘土 黄灰灰黄 (局部褐黄 ) 很湿 可塑 中 180 粉质粘土、重粉质粘土 黄 （局部灰） 很湿 硬塑可塑 中 中低 200 1 粘质粉土 、 砂质粉土 褐黄 稍湿湿 / 低 中低 240 2 粘土、重粉质粘土 褐黄 很湿 可塑硬塑 中 中低 200 3 细砂、中砂 褐黄 饱和 / 低 280 粉质粘土、重粉质粘土 黄灰黄 很湿 可塑硬塑 中低 中 220 1 粘质粉土 、 砂质粉土 褐黄 稍湿湿 / 低 280 2 粘土、重粉质粘土 褐黄 （局部灰） 很湿 可塑硬塑 中 中低 220 3 细砂、中砂 褐黄 饱和 / 低 320 中砂、细砂 黄 饱和 / 低 340 1 圆砾、卵石 杂 饱和 / 低 420 2 粉质粘土、重粉质粘土 褐黄 很湿 硬塑可塑 中 低 250 3 砂质粉土、粘质粉土 褐黄灰黄 湿 / 中 低 280 粉质粘土、重粉质粘土 黄 灰黄 （局部灰） 很 湿 可塑硬塑 中低