新版房山苏宁超限报告二版

北京房山苏宁电器广场超限高层抗震设计可行性分析报告南京市建筑设计研究院有限责任公司2012-2-23批 准：APPROVED陶鹤进（签名）SIGNATURE（日期）DATE审 定：EXAMINED（签名）SIGNATURE（日期）DATE审 核：AUDITED江 韩（签名）SIGNATURE（日期）DATE项目负责：PROJECT MANAGER罗明辉（签名）SIGNATURE（日期）DATE专业负责：DISCIPLINE CHARGE吴靖坤（签名）SIGNATURE（日期）DATE校 对：CHECKED吴靖坤（签名）SIGNATURE（日期）DATE设 计：DESIGNED徐海华 李培培（签名）SIGNATURE（日期）DATE编 制：COMPILED 吴靖坤 徐海华 （签名）SIGNATURE（日期）DATE目 录第一部分： 1、工程概况及设计依据 第1页1.1工程概况 第1页1.2设计依据 第2页1.3材料 第2页1.3.1混凝土 第2页1.3.2钢筋 第2页1.3.3钢材 第2页1.4荷载 第2页 1.4.1楼面荷载 第2页 1.4.2风荷载 第3页 1.4.3地震作用 第3页 1.4.4荷载组合 第4页2、结构设计概况 第5页 2.1基础设计 第5页2.1.1 地质条件 第5页2.1.2基础方案 第6页2.2上部结构设计 第6页2.2.1结构型式 第6页2.2.2嵌固条件 第7页3、超限情况 第7页4、采取措施 第8页5、分析结果 第10页 5.1 SATWE与PMSAP主要结果指标 第10页 5.2 轴局部平面有限元分析结果 第12页5.3弹性时程分析结果 第13页5.4性能化设计结果 第14页 5.4.1中震（或大震）弹性（不屈服）在PKPM中的实现 第14页 5.4.2性能化整体目标计算结果 第15页5.4.3中震弹性剪力墙抗剪计算 第16页 5.4.4中震不屈服剪力墙抗剪计算 第16页 5.4.5大震不屈服剪力墙抗剪截面控制条件 第17页 5.4.6大震不屈服转换梁及框支柱计算结果 第19页 6、结论 第19页第二部分：建筑专业扩初图纸 第三部分：结构专业扩初图纸第四部分： SATWE计算结果文件 第五部分：PMSAP计算结果文件 1. 工程概况及设计依据1.1工程概况本工程用地位于北京房山区良乡商业核心区，东至拱辰大街，西至工行良乡支行，南至良乡中路，北至现状路家胡同。本项目为集商业、住宅为一体的城市综合体。建筑层数：地上13层，地下2层加非机动车库局部夹层。总建筑面积约2万平方米，其中地下二层及夹层为停车库和设备用房，约3397平方米；地下一层商场，约2448平方米；一五层为苏宁电器旗舰店，约9754平方米； 六十三层为住宅，约4333平方米，房屋总高度为51.40米，屋顶构架顶高度为55.80米。图1为建筑效果图。图1 建筑效果图裙楼单层面积较小，约70mX30m，左右方向共有8跨柱网，柱距8.8m。前后只有2到3跨，进深分别为9.3m、8.1m、7.5m。作为电器卖场，需要较大的开敞空间。图2 裙楼商业层建筑平面图3 塔楼住宅层建筑平面前沿均为沿街开敞空间，裙楼建筑平面如图2所示。六层及以上为小开间的住宅，建筑平面如图3所示，上部剪力墙与下部柱网需要采用高位转换来实现。同时商业建筑的要求，五层及以下不能布置太多的剪力墙，临街的两侧必须保持开敞。本报告主要针对以上情况进行分析。1.2 设计依据 表1规范名称编号建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001工程结构设计基本术语和通用符号（2007年版）GBJ132-90建筑结构设计术语和符号标准GB/T50083-97建筑结构荷载规范（2006年版）GB50009-2001建筑结构制图标准GB/T50105-2001中国地震烈度表GB/T17742-1999建筑工程抗震设防分类标准GB502232008建筑抗震设计规范GB50011-2010混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2002岩土工程勘察规范GB50021-2009人民防空地下室设计规范GB50038-2005地下工程防水技术规范GB50108-2008钢结构设计规范GB50017-2003型钢混凝土混合结构技术规程JGJ138-2001建筑桩基技术规范JGJ94-2008高层建筑岩土工程勘察规程JGJ 72-2004高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32010钢骨混凝土结构技术规程YB9082-2006高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程CECS230:2008超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点建质2010109号与本设计相关的北京市现行规范、规程、规定。1.3材料1.3.1混凝土混凝土等级的选用见下表2。表2楼层位置剪力墙钢筋混凝土框架柱梁、板F1F4C60C60C30F5C60C60C40F6F7C60C30F8F9C50C30F10F11C40C30F12F13C30C301.3.2钢筋采用HRB400级钢材。1.3.3钢材结构钢材选用国产Q345-B。型钢钢号：所有热轧型钢按GB/T 11263-1998。1.4荷载1.4.1楼面荷载按照国家规范GB50009-2001（2006年版）及业主的使用要求，本项目的楼面恒荷载及活荷载标准值将用下表之荷载。楼板、梁、柱和剪力墙等结构构件的自重在计算中由计算程序根据构件截面和材料直接计算，以下荷载不包括这一部分荷载。表3荷载类别荷载标准值(KN/m2)商场3.5住宅2.0办公2.0楼梯（人流密集时）3.5空调机房7.0上人屋面2.0阳台（住宅）2.5按照荷载规范GB50009-2001（2006年版）第4.1.1节要求，在设计墙、柱及基础时，住宅的活荷载按下表折减，但商业部分不折减。由于PKPM软件程序不能对上部结构分层做折减，因此在多遇地震作用下的整体计算时取为不折减，这样的计算结果是偏安全的。在中震及大震作下讨论转换构件竖向承载力时，将上部楼层活载折减开关打开。这样与实际情况更为接近。表4墙、柱、基础计算截面以上的层数123456892020计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1.0（0.90）0.850.70.650.60.55注：当楼面梁的从属面积超过25m2时，应采用括号内的系数。1.4.2风荷载根据建筑结构荷载规范，北京地区重现期为50年的风压值为0.45 KN/m2, 地面粗糙度类别B类，风荷载体型系数1.4。在结构舒适度验算时风压取为0.25 KN/m2。1.4.3地震作用按照建筑抗震设计规范GB50011-2010，对于结构分析和设计采用的建筑物分类参数如下：表 5 建筑物分类参数结构设计使用年限50年建筑结构安全等级二级建筑抗震设防分类标准设防类（丙类）建筑高度类别A级高度地基基础设计等级乙级抗震设防烈度8度抗震措施8度抗震等级 框支柱：特级；普通框架：一级；剪力墙：地下二层七层为特级，七层以上二级设计基本地震加速度峰值0.20g场地类别类设计分组第一组特征周期0.35秒阻尼比5%本项目为小型商业综合体。根据建筑工程抗震设防分类标准第6.0.5条规定，商业建筑中，人流密集的大型的多层商场抗震设防类别应划为重点设防类。当商业建筑与其它建筑合建时应分别判断，并按区段确定其抗震设防类别。条文说明中明确换算建筑面积约17000平米为大型商场。本项目的商业部分是15层，总建筑面积为8180平米，故不属于大型商场。其抗震设防类别为：标准设防类（丙类）。抗震等级的取值是依据高规第10.3.3.1条加强层及其相邻的框架柱、核心筒剪力墙的抗震等级应提高一级采用，一级应提高至特一级，但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高。因此本项目将框支柱取为特级，裙楼普通框架取为一级，剪力墙地下一层七层为特级，七层以上二级。本工程采用了型钢砼梁柱，根据型钢混凝土给合结构技术规程第4.2.3条混合结构的结构阻尼比宜取为0.04，但考虑到本工程只是柱为型钢，转换层粱型钢，综合考虑及将阻尼比取为0.05。1.4.4荷载组合1、非抗震组合1）1.35恒+0.9活2）1.2恒+1.4活3）1.0恒+1.4活4）1.2恒+0.0活+1.4x向风+0.0y向风5）1.2恒+0.0活-1.4x向风+0.0y向风6）1.2恒+0.0活+0.0x向风+1.4y向风7）1.2恒+0.0活+0.0x向风-1.4y向风8）1.2恒+1.4活+0.84x向风+0.0y向风9）1.2恒+1.4活-0.84x向风+0.0y向风10）1.2恒+1.4活+0.0x向风+0.84y向风11）1.2恒+1.4活+0.0x向风-0.84y向风12）1.2恒+0.98活+1.4x向风+0.0y向风13）1.2恒+0.98活-1.4x向风+0.0y向风14）1.2恒+0.98活+0.0x向风+1.4y向风15）1.2恒+0.98活-0.0x向风-1.4y向风16）1.0恒+0.0活+1.4x向风+0.0y向风17）1.0恒+0.0活-1.4x向风+0.0y向风18）1.0恒+0.0活+0.0x向风+1.4y向风19）1.0恒+0.0活+0.0x向风-1.4y向风20）1.0恒+1.4活+0.84x向风+0.0y向风21）1.0恒+1.4活-0.84x向风+0.0y向风22）1.0恒+1.4活+0.0x向风+0.84y向风23）1.0恒+1.4活+0.0x向风-0.84y向风24）1.0恒+0.98活+1.4x向风+0.0y向风25）1.0恒+0.98活-1.4x向风+0.0y向风26）1.0恒+0.98活+0.0x向风+1.4y向风27）1.0恒+0.98活-0.0x向风-1.4y向风2、抗震组合28）1.2恒+0.6活+0.28x向风+0.0y向风+1.3x向地震+0.0y向地震29）1.2恒+0.6活-0.28x向风+0.0y向风-1.3x向地震+0.0y向地震30）1.2恒+0.6活+0.0x向风+0.28y向风+0.0x向地震-1.3y向地震31）1.2恒+0.6活+0.0x向风-0.28y向风+0.0x向地震+1.3y向地震32）1.2恒+0.6活+0.28x向风+0.0y向风-1.3x向地震+0.0y向地震33）1.2恒+0.6活-0.28x向风+0.0y向风+1.3x向地震+0.0y向地震34）1.2恒+0.6活+0.0x向风+0.28y向风+0.0x向地震-1.3y向地震35）1.2恒+0.6活+0.0x向风-0.28y向风+0.0x向地震+1.3y向地震36）1.0恒+0.5活+0.28x向风+0.0y向风+1.3x向地震+0.0y向地震37）1.0恒+0.5活-0.28x向风+0.0y向风-1.3x向地震+0.0y向地震38）1.0恒+0.5活+0.0x向风+0.28y向风+0.0x向地震-1.3y向地震39）1.0恒+0.5活+0.0x向风-0.28y向风+0.0x向地震+1.3y向地震40）1.0恒+0.5活+0.28x向风+0.0y向风-1.3x向地震+0.0y向地震41）1.0恒+0.5活-0.28x向风+0.0y向风+1.3x向地震+0.0y向地震42）1.0恒+0.5活+0.0x向风+0.28y向风+0.0x向地震-1.3y向地震43）1.0恒+0.5活+0.0x向风-0.28y向风+0.0x向地震+1.3y向地震2. 结构设计概况2.1基础设计2.1.1地质条件本工程的地质勘探报告由北京市城乡建设勘察设计院提供，编号为城2011技005。在钻孔揭露深度范围内，场地地层土质由上而下依次为：1、人工堆积层 该层分布于地表，厚度一般为2.0m左右，最大厚度约为3.6m。其层底标高最低为40.13m，为杂填土层。2、新近沉积层该层分布于标高40.1343.31m以下，其主要土层为：粘质粉土砂质粉土层，褐黄（暗）、中密密实、稍湿湿，可塑，中压缩性中低压缩性。3、一般第四纪沉积层该层主要分布于标高35.7238.45m以下，其土层为：粉质粘土粘质粉土层，褐黄、湿很湿，可塑，中压缩性。该层夹有低压缩性砂质粉土1 层、中压缩性粘土2层。重粉质粘土粉质粘土层，褐黄、很湿，可塑，中低压缩性。该层夹有低压缩性砂质粉土1层、中压缩性粘土2层和中密的细砂中砂3层。卵石层，杂色，密实，饱和，卵石主要成份为石灰岩、砂岩、砾岩等，卵石未风化，卵石粒径一般为45cm，卵石最大粒径约为10cm，呈圆亚圆状，级配较好，中细砂充填，充填物含量约25%，含少量漂石。该层部分地段沉积有低压缩性粉质粘土1层和密实的细砂2层。4、基岩中生代白垩纪强风化泥岩层，基岩顶面标高为14.6117.07m，岩石风化程度属强风化，岩石坚硬程度属极软岩，岩体结构类型属散体状结构。各土层的性质如下表。表 6 土层岩土参数表土层编号地层岩性天然密度（g/cm2）压缩模量ES（Mpa）粘聚力（kPa）内摩擦角（）桩侧阻力标准值（kPa）桩端阻力标准值（kPa）地基承载力标准值fka（kPa）E100E200E300杂填土1.90*粘质粉土砂质粉土1.9110.3311.7922.3823.19160粉质粘土粘质粉土1.8910.0010.8812.0127.15 （直剪快剪）12.95 （直剪快剪）3020025.63（三轴UU剪）4.28（三轴UU剪）1砂质粉土1.9822*352102粘土1.878.519.259.8530200重粉质粘土粉质粘土1.9811.6512.3813.15302301砂质粉土2.0528.829.1829.8352502粘土1.949.810.6411.34302103细砂中砂1.95*35*40240卵石1.95*45*8015005001粉质粘土2.0015.7216.6317.50303502802细砂1.90*40*40600270泥岩2.0645*1001000300说明：1、表中天然密度、压缩模量为平均值，粘聚力和内摩擦角为标准值。 2、表中加注*者为经验计算值或经验值。3、表中桩侧阻力标准值及桩端阻力标准值依据北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）表9.2.2-19.2.2-2查得。4. 表中所提各分层土地基承载力标准值是在基础宽度取3m，基础埋深取1.5m工况下的承载力标准值，仅供作为评价土性之用。2.1.2基础方案：本工程基础设计等级为乙级，拟采用天然地基方案，地基持力层取为粉质粘土粘质粉土层，其下伏各地层承载力均较好，不存在软弱下卧层问题，层土的地基承载力标准值fka=200kPa。经修正后可达fka=490kPa 。主楼下整体筏板取1500厚（柱下轴力冲切控制），裙楼柱下无梁板取为600厚。用JCCAD计算，主楼下沉降约为1厘米，满足规范要求。为调节主裙楼之间的沉降差，同时消除结构初期的收缩变形影响。在主裙楼之间设置沉降后浇带，其封闭时间根据沉降观测报告确定。图4 土层分布图2.2上部结构设计2.2.1结构型式根据建筑功能要求，本工程采用部分框支剪力墙结构。上部住宅采用全剪力墙结构，底部商业采用框架柱部分落地剪力墙的框架剪力墙结构，不落地剪力墙在第五层采用转换梁进行转换。裙楼剪力墙布置，尽量利用现有楼电梯间，不对商业空间进行阻隔，确保商业空间完整。主楼下的剪力墙尽可能的安排落地，让上部剪力墙与下面商业配套部分的剪力墙尽可能地对齐。除了楼电梯间的剪力墙上下对齐外，完全落地的剪力墙另外还有6片。需要进行转换的墙约有8片，这样落地剪力墙占全部剪力墙的1/2强。转换层以下墙厚300厚为主，E轴线上取为500厚。转换层以上墙厚分别为300、200厚两种。转换层以上共有8层。经分析转换柱的断面取为1000x1000；转换梁的断面为1000x1200（劲性梁）、800x1150（劲性梁）、700x1100三种。裙楼部分柱断面为800X800，框架梁基本为400X850和500X850两种。图5为住宅平面及五层平面布置图，图6为结构计算三维示意图。这两张图直观的反应了五层上下的转换关系。各层详细的建筑、结构平面图见报告附页。图 5 住宅平面及五层平面布置图图 6 结构三维示意图2.2.2嵌固条件根据带地下室的整体计算，不考虑土层约束的剪切刚度，地下室的楼层侧向刚度与一层侧向刚度的比值X向和Y向分别为：12.51和8.07，均大于2。达到抗规第6.1.4.2条和高高规第5.3.7条要求。由于首层满足嵌固端条件，在进行结构整体分析时，将嵌固端定在0.00处。（下文所述的计算模型均不含地下室。）为了使水平力在0.00层得到很好的传递，将0.00层板厚做厚，根据跨度的不同分别取为300，200，180厚（均大于等于建筑抗震设计规范第6.1.4条规定的最小厚度），同时加大底板的最小配筋率，一半拉通配筋。3. 超限情况1、高位转换高层建筑混凝土结构技术规程10.2.6条规定，部分框支剪力墙结构在地面以上设置转换层的位置，8度时不宜超过3层。本工程为部分框支剪力墙结构，8度设防，转换层为第五层，根据建质2010109号超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点（2010年7月）附录一表三，属高位转换超限。在梁转换中有局部部位存在三次转换。2、扭转不规则由于塔楼位于裙楼的东北角，整体偏置，偏心率大。属于超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点的1b类规定“偏心率大于0.15或相邻质心相差大于相应边长15%”。本工程塔楼基本没有偏心，但裙楼存在着偏心的情况，最大的偏心出现在第5层，偏心率为 0.2011 。表7，各层偏心率表楼层X向偏心Y向偏心10.08750.151620.08260.157230.06240.154740.00680.170550.17070.201160.00310.113570.01180.060980.00460.063690.00540.0630100.00100.0624110.01110.0615120.00090.0618130.00110.0640140.05460.0716根据抗规第3.4.3条“楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍”，本工程在规定水平力的偏心作用下的平扭位移比最大值为1.36，属于超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点规定的1a类。综合判定为扭转不规则。3、竖向收进塔楼相对裙楼的宽度比例在x向为47%，y方向为53%，收进比例均大于25%。属于竖向不规则。综合上述三条，应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。4. 采取措施1、按规范要求采用SATWE与PMSAP两种三维空间分析软件进行整体内力和位移分析计算，考虑偶然偏心及双向地震作用，并进行弹性时程分析。2、进行性能化设计。根据高层建筑混凝土结构技术规程第3.11.1条要求，综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建筑造费用、震后损失和修复的难易程度等各项因素，将本工程的结构抗震性能目标选定为D级。地震水平划分如表8所示。表8 地震水平划分地震水准重现期（年）超越概率多遇地震5050年内63.2%设防地震47550年内10%罕遇地震247550年内2% 结构性能水准整体目标如表9。表9 结构性能水准表地震水准多遇地震设防烈度地震预估的罕遇地震性能水准145性能水准定性描述完好，无损坏不需修理即可继续使用中度损坏，修复或加固后可继续使用比较严重损坏，需排险大修层间位移角限值5层以下1/8006层及以上1/10001/100地震影响系数最大值max0.160.450.90特征周期0.450.450.50阻尼比0.050.050.05深化到构件的具体性能目标描述如表10。 表10 抗震设计性能目标结构构件类别性能目标剪力墙（一层到转换层以上两层）抗剪中震弹性，抗弯中震不屈服，大震下满足截面控制条件转换梁大震不屈服轴交轴框支柱大震不屈服 轴上的转换大梁上面无墙，为二级转换。由于自动扶梯的存在，转换层以下的各层框支柱间无法拉梁，此处受力非常不利，因此要对此处框支柱进行加强。故将轴交轴框支部分单独拿出来分析。 图7 局部剖面示意结构的中震（大震）设计要求如表11所示。表11 中震（大震）设计要求项目中震弹性中震（大震）不屈服分析条件地震组合内力调整系数1.01.0作用分项系数与小震弹性分析相同1.0材料分项系数与小震弹性分析相同1.0抗震承载力调整系数与小震弹性分析相同1.0材料强度采用设计值采用标准值计算方法弹性计算弹性计算设计要求抗震承载力满足弹性设计要求，即所有构件满足SERy关键构件SERy，普通竖向构件及耗能构件可出现轻微受弯屈服，不出现受剪屈服3、其它措施A、针对高位转换的情况，采用如下措施：1）布置塔楼剪力墙时，在满足侧移变形及承载力的情况下尽可能布置均匀、减薄墙体、隔墙采用轻质材料，尽可能减轻上部塔楼重量。2）塔楼剪力墙尽量落地，不能落地的尽量落在连接框架柱的转换梁上。与建筑协商将阳台边的砖墙也改为剪力墙，使轴、轴、轴、轴的四片剪力墙的端头直压到框支柱上，减少秃头柱数量，拉长轴左侧和轴右侧的墙，使这两片墙的两端端能落到转换主梁上。对轴两侧完全不在轴线上的两片剪力墙，用两个方向的转换次梁共同抬起。3）对于轴交轴处框支柱与轴上电梯井筒中间的短墙连接，与电梯井筒形成整体。而对于轴交轴处框支柱，加大该柱与轴柱相连的梁刚度。利用SATWE中的FEQ程序，对轴的转换做平面内有限元分析。利用该计算校核配筋结果。放大与框支柱相连的框架梁和框架柱的刚度，将它们的抗震等级从一级提高为特一级，并适当加大该榀框架的配筋。对于轴转换梁右侧相连的电梯井筒边也设型钢端柱，以便与型钢转换梁相接，在电梯筒与楼梯间剪力墙之间拉上连梁，使之形成整体。4）控制墙体厚度变化使转换层上下层刚度接近，不出现突变，上下均匀。5）转换梁及框支柱均采用型钢混凝土以提高其延性。（型钢柱断面如图8）6）严控竖向构件的轴压比，以提高搞震延性。控制目标为框支柱小于0.40，剪力墙轴压比小于0.2。（规范限值分别为0.6和0.5。）7）加厚转换层楼板（取200厚），提高楼板配筋率，砼标号取为C40，双层双向通长配筋，同时亦适当加强转换层上下层的楼板。确保地震剪力有效传递。8）将转换层定义为薄弱层，放大该层的地震剪力，剪力放大系数取为1.25。B、针对扭转不规则的情况，采用如下措施：1）上部塔楼相对下部楼层偏右偏上，通过裙房内最西边和西南角分别布置两道较厚较长的剪力墙（轴上墙500厚、轴上墙600厚）使楼层偏心率控制在25%以内。2）查找出对平位移比最大点，对该处的构件进行加强，提高配筋率和配箍率。经查该点出现在轴交轴处。将该柱的截面加大至1200x1200，型钢断面随之加大。C、针对竖向收进的情况1）确保上下层的刚度比，抗剪承载力比，转换层刚度比等均满足规范要求。2）对裙楼的屋顶楼板加强，负筋拉通。3）按高规说明10.6.3条文说明，对塔楼与裙楼相连的外围柱墙，在构造上予以特别加强。 图 8 型钢柱示意图5. 分析结果5.1多遇地震下的分析结果（SATWE与PMSAP主要结果指标）表12 计算分析主要结果指标序号科目程序一（SATWE）程序二（PMSAP）规范控制值1周期/sT10.7851 (Y向平动)0.8036(Y向平动)-T20.7389 (X向平动)0.7377(X向平动)T30.4943（扭转）0.4742(扭转)2周期比0.630.590.853剪重比（）X向6.164.293.2Y向6.434.244有效质量系数（）X向94.5%95.9%90Y向94.29%98.4%5刚重比X向19.7820.881.4整体稳定满足，2.7不需要考虑重力二阶效应Y向19.2618.866层间位移角地震作用X向1/1135 (10层)1/1159(10层)1/1000Y向1/1167 (12层)1/1223(12层)风荷载X向1/87131/147481/1000Y向1/73961/73517最大层间位移比X向1.10(10层)1.13(10层)1.4Y向1.36(3层)1.37(14层)8楼层刚度比最小值及所在楼层数X向1.57/5层1.41/5层1Y向1.17/5层1.25/5层9楼层抗剪承载力比最小值X向0.950.98上一层受剪承载力75%Y向1.001.0410转换层下部与上部等效侧向刚度比X向3.87-0.8Y向4.51-11底层柱/墙轴压比最大值0.39/0.150.38/0.170.6/0.512结构总质量/t26808.626813.6-注： 1、转换层下部与上部等效侧向刚度比按高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32010）附录E中E.0.3条规定。 2、刚度比为本层侧移刚度与上一层相应侧移刚度70的比值或上三层平均侧移刚度80的比例之较小值。图9图12为地震作用下SATWE和PMSAP程序结果的比对：图9 最大层间位移角曲线图10 最大楼层位移曲线图11 最大楼层剪力曲线图12 最大楼层弯距曲线1、从上述两个软件的计算结果对比图来看，多遇地震作用下，结构的总位移、层间位移满足要求，表明本结构有较合理抗侧移刚度。扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期之比为0.66，比JGJ3-2010第3.4.5条规定的限值0.85低很多，表明结构的抗扭转刚度大于抗侧刚度，是较为合适的结果。剪重比距规范限值也有富余，上下层间抗剪承载力比均大于0.8，说明结构具有较好的抗剪承载力。2、虽然结构整体有竖向收进，但计算结果反应，结构的各层上下层刚度比、抗剪承载力比、转换层下上刚度比均满足规范要求，表示结构竖向各层抗侧力构件布置均称合理。从楼层位移及楼层剪力、楼层弯矩统计图中可以看出结构无明显的薄弱层，下步施工图设计时仅需考虑对转换层进行适当加强。3、考虑5%偶然偏心时，单向规定地震作用下（两个水平地震分量分别考虑）引起的楼层竖向构件的最大水平位移和平均值之比以及层间位移最大值与层间位移平均值比值，绝大多数情况下均在1.2以内，仅在Y+偶然偏心地震作用工况下，在结构转换层以下楼层超1.2，最大值1.361.40，虽属扭转不规则，但也不超过规范规定的不应限值。由于塔楼偏置引起的的结构偏心率基本控制在20%以内。1、 主要结构竖向构件（框支柱、落地剪力墙）的轴压比均比规范限值低很多，这表明竖向构件具有较大的延性。增加了罕遇地震作用下结构的安全度。2、图13 竖向构件的轴压比（底层）5.2 轴局部平面有限元分析结果 图14 Y向地震作下轴转换结构的变形简图 分析结构表明除转换梁外，还存在以下薄弱点：1、框支柱在五层有明显的反弯点，弯曲变形较大；2、框支柱相连的框架柱节点是薄弱环节（在图15中云线圈出部分）；3、电梯筒墙的45层变形较大。以上三处需要特别加强。 图15 FEQ配筋计算结果图5.3弹性时程分析结果选取II类场地土对应的七条特征周期为0.35的的地震波（其中三条人工波，四条天然波）做时程分析，根据超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点要求，平均值与CQC法的计算结果进行比较，其中地震波分别为人工波：RH2TG035、RH3TG035、RH4TG035；天然波：TH1TG035、TH2TG035、TH3TG035、TH4TG035，时程分析结果见图16图20。图16 规范谱与地震波谱对比图图17 最大楼层位移曲线图18 最大层间位移角曲线图19 最大楼层剪力曲线图20 最大楼层弯矩曲线表13 时程分析（人工波）与CQC基底剪力比较地震波编号RH2TG035RH3TG035RH4TG035090090090小震波时程基底剪力（KN）158981622415072142981412312824CQC基底剪力（KN）165521722616552172261655217226比值0.960.940.910.830.850.74表14 时程分析（天然波）与CQC基底剪力比较地震波编号TH1TG035TH2TG035TH3TG035TH4TG035090090090090小震波时程基底剪力（KN）2042223006144631461117508218171467914866CQC基底剪力（KN）1655217226165521722616552172261655217226比值1.231.330.870.851.061.260.880.86表15 弹性时程分析计算结果地震波作用方向类别最大位移（mm）最大层间位移角基底剪力（kN）基底弯矩（kNm）小震0多条地震波作用平均值（层号）17.51/1290（10/F)）16024373037CQC结果24.51/1135 (10/F)16552455562比值0.96890多条地震波作用平均值（层号）19.61/1141（12/F)）16835373673 CQC结果27.41/1167(12/F值0.977时程分析中每条时程曲线计算所得的底层剪力均大于CQC法所得剪力的65%，七条时程分析曲线的底部剪力的平均值大于CQC法所得的剪力的80%。弹性时程分析计算满足规范要求。由时程分析结果可知在地震作用主方向上，楼层剪力、层间位移等计算指标均小于CQC法的计算值，无明显薄弱层。5.4性能化设计结果5.4.1中震（或大震）弹性（不屈服）在PKPM中的实现1、中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现2011版的PKPM针对结构抗震性能设计提供了以及下选项：中震（或大震）弹性设计、中震（或大震）不屈服设计两种方法。无论选择弹性设计还是不屈服设计，均应在“地震影响系数最大值中填入中震或大震的地震影响系数最大值（中震按小震的2.8倍，大震按小震的5.625倍），程序将自动执行如下规则：A、中震（或大震）弹性设计:1）与抗震等级有关的调整系数取为1;B、中震（或大震）不屈服设计 1） 荷载分项系数取1;2） 与抗震等级有关的调整系数取为1;3）抗震调整系数re取1；4）材料强度用标准强度,只要勾选了按中震（或大震）不屈服做结构设计，其抗压强度就会自动采用标准值，如HRB400钢筋强度自动取为400N/mm2。图21 中震参数输入截图2、中震（或大震）不屈服的荷载分项系数 1) 1.35恒+0.70活+0.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震2) 1.00恒+1.00活+0.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震3) 1.00恒+0.00活+1.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震4) 1.00恒+0.00活-1.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震5) 1.00恒+0.00活+0.00X向风+1.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震6) 1.00恒+0.00活+0.00X向风-1.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震7) 1.00恒+1.00活+0.60X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震8) 1.00恒+1.00活-0.60X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震9) 1.00恒+1.00活+0.00X向风+0.60Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震10) 1.00恒+1.00活+0.00X向风-0.60Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震11) 1.00恒+0.70活+1.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震12) 1.00恒+0.70活-1.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震13) 1.00恒+0.70活+0.00X向风+1.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震14) 1.00恒+0.70活+0.00X向风-1.00Y向风+0.00X向地震+0.00Y向地震15) 1.00恒+0.50活+0.00X向风+0.00Y向风+1.00X向地震+0.00Y向地震16) 1.00恒+0.50活+0.00X向风+0.00Y向风-1.00X向地震+0.00Y向地震17) 1.00恒+0.50活+0.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震+1.00Y向地震18) 1.00恒+0.50活+0.00X向风+0.00Y向风+0.00X向地震-1.00Y向地震5.4.2性能化整体目标计算结果表16 性能化整体目标地震水准多遇地震设防烈度地震预估的罕遇地震层间位移角限值5层以下1/8006层及以上1/1000/1/100计算层间位移角最大值及所在楼层(X向)1/1135（10层）1/416（10层）1/211（11层）计算层间位移角最大值及所在楼层(Y向)1/1167(12层)1/419（12层）1/210（11层）5.4.3中震弹性剪力墙抗剪计算选取最不利的底层剪力墙以及六层剪力墙，摘出计算结果如下，从图中结果可见剪力墙抗剪满足中震弹性要求，实际施工图出图时，可按此值给出剪力墙墙体的水平筋配筋值。 图22 中