公寓塔楼结构抗震设计

1、公寓塔楼结构抗震设计 文章对深圳某公寓塔楼的结构抗震设计举行设计时采用ETABS、SATWE 软件举行整体计算，补充了弹性时程分析分析、结构性能化设计，确保结构的平安使用。 1 工程概况 该项目工程位于深圳，塔楼总建造面积为56000m2。标准层尺寸为40.9m×32.5m。塔楼地上42层，第15层为商业配套使用，20层及35层为避难设备层，其余楼层主要功能为住所公寓；地下4层，主要功能为商业、停车库及设备用房，建造高度为192.700m。 按照规范，本工程的设计使用年限为50年，结构平安等级为二级，结构重要性系数o=1.0。抗震设防类别为标准设防类，抗震设防烈度为7度。设计地震分组

2、为第一组，场地类别为类。设计基本地震加速度值为0.10g，多遇地震水平地震影响系数最大值为0.08，反应谱特征周期Tg=0.35秒，阻尼比为0.05。按照地震平安性评价报告，小震规范反应谱小于安评报告供应的反应谱。因此，小震设计采用安评报告供应反应谱举行计算分析，中震、大震参数仍根据规范取用。 2 结构选型与布置 2.1 基础类型。按照本工程岩土工程勘察报告，主要为竖向承压控制，本工程采用人工挖孔桩基础，桩端持力层为中风化花岗岩层，入岩深度2.0m，桩端持力层自然湿度单轴抗压强度为18MPa。桩长约为9.5m18.5m。 2.2 地下室结构。地下室核心筒底板厚3000mm，非核心筒区域底板厚1

3、000mm，侧壁厚度为600800mm，顶板采用平凡钢筋混凝土梁板楼盖。 2.3 上部结构体系。因为本工程所处地区风荷载较大并起主导作用，因此满意提高结构的抗侧刚度是关键，所以综合考虑，本工程采用框架-核心筒结构体系。 外框架体系将作为有效承重体系，大部分竖向荷载通过轴力的方式向下传送，而混凝土核心筒除了承受竖向荷载外，其主要功能是供应了强大的抗侧力刚度。外框柱采用型钢混凝土柱，提高了外框架的延性，同时提高承载力，有效的减小了截面尺寸，提高了建造使用效率。 3 结构整体计算 按照规程要求，体型复杂、结构布置复杂的高层建造结构，应至少采用两个不用的结构分析软件举行整体计算。本工程采用SATWE

4、和ETABS 分离举行计算。经计算、对照两个结构模型的总质量、振型、周期、基底剪力等主要指标，ETABS 与SATWE 两个程序的计算结果基本吻合。 从表1的比较结果可见，计算结果较为临近，结构的主要振型以平动为主，扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比均小于0.85，满意规程的要求。 计算结果表明，各楼层最小剪重比X方向为1.20%，Y方向为1.20%。满意规范要求。 4 时程分析 地震惊地面加速度时程曲线从安评报告相关部门供应的人工模拟曲线及地震波数据库（二类场地Tg= 0.350.40s）的实际记录时程曲线中挑选，这些时程曲线相对应的反应谱曲线（阻尼比为0.05）与安评报告供

5、应的场地反应谱的对照如下图所示。这此时程曲线经小震分析后所得的小震下（63%超越概率）的基底剪力与振型分解反应谱法所得的基底剪力对照如下表所示。地震波的峰值加速度取值为35cm/s2（小震）。 按照抗震规范采用时程分析法，应按建造场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线。本工程采用1条人工波加2条自然波（双向记录）对结构举行时程分析。 时程计算结果表明：（1）通过地震波时程分析并规范谱对照，表明地震波的选取满意规范关于基底剪力的要求。（2）因为反应谱不能考虑高阶振型的影响，局部楼层时程分析得到的地震力大于反应谱结果，故对顶部的地震力举行放大处理。 5 性能化设计 综合考

6、虑本工程地处7度区，且为超B级超限高层建造，设定其结构总体按性能目标为C级。 中震阶段的内力计算采用弹性方法，用SATWE 分离举行中震弹性设计、中震不屈服设计。经过对外框柱举行承载力分析，分析表明底部加强区的外框柱满意中震弹性的要求，非底部加强区的外框柱满意中震不屈服的承载力要求。外框柱在中震作用下不存在拉力。剪力墙构件底部加强区满意中震抗拉不屈服、抗剪弹性要求，剪力墙无需配置型钢。 大震阶段的内力计算采用等效弹性方法，用SATWE 举行大震不屈服设计。大震不屈服设计结果表明：在大震作用下，外框柱未开裂，满意性能化要求，墙体通过墙内钢骨的调节，基本满意大震墙体抗拉、抗剪性能设计要求。 综合上

7、述分析结果，本工程结构构件的抗震性能水准可达到预期的目标。 6 加强措施 结构除了高度超限，其它不规章性整体不超限，因此核心筒可采用一级抗震等级，外框柱采用一级抗震等级。同时对底部加强区的关键竖向构件举行抗弯中震不屈服和抗剪中震弹性设计。最后对底部剪力墙举行大震的受拉受剪复核，以保证大震不倒的目标。 核心筒在底层厚度为900mm，底部加强区使用型钢混凝土剪力墙，增强延性及满意轴压比要求。对底部加强区的关键剪力墙构件举行中震不屈服验算，提高在中震作用下的抗拉及抗剪性能。 针对外框柱，除了满意一级抗震等级的构造，同时保证大、中震达到较高的性能要求。在小震组合设计时还应满意0.2V0的框架剪力调节，经调节后，外框柱的承载力进一步提高。 针对连梁，连梁构件是重要的耗能构件，设置钢骨会使连梁的耗能性能削弱