中学-抗震设计专篇（1-1#、1-2#、2#、3-1#、3-2#）

中学项目第1章工程概况及性能目标的确定1.1工程概况本工程为中学项目，位于重庆两江新区核心区域，项目北临肖家沟西支路，南侧临肖家沟南路，配套设施完善，交通便利，本项目为重庆渝高新兴科技发展有限公司代建设。项目周边多为地区高端住宅小区，环境优美。项目用途主要用于学校及配套用房。项目用地69795.71㎡，总建筑面积约66552.69m2，地上建筑面积53876.43㎡，地下建筑面积12676.26㎡，暂定办学规模为84班（其中初中54班，高中30班）。由1#教学楼（1-1#、1-2#、1-3#、1-4#）、2#报告厅及食堂、3#、4#为高中教学楼及宿舍（3-1#、3-2#、3-3#、4-1#、4-2#）、5#楼校门、6#楼风雨操场及车库组成，各楼栋均属于单、多层公共建筑，风雨操场、车库均在室外操场下方，车库属于I类汽车库。除风雨操场设一层地下室外，地上其余各单体均不设地下室。地上各单体高度均不超过10层且小于24米，均不属于高层建筑。本项目地上各单体的设计工作年限为50年，抗震设防类别为乙类（除5#楼校门为丙类），建筑结构安全等级为一级（5#楼校门为二级）。1.2设计所依据的主要标准、规范及规程1、《工程结构通用规范》GB55001-20212、《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-20213、《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-20214、《混凝土结构通用规范》GB55008-20215、《建筑结构荷载规范》GB50009-20126、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)7、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)8、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20109、《砌体结构设计规范》GB50003-201110、《建筑抗震设防分类标准》GB50223-200811、《建筑地基基础设计规范》GB50007-201112、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-201813、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-201314、《组合结构技术规程》JGJ138-201615、《建筑桩基技术规范》JGJ94-200816、《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)17、《重庆市建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-201618、《公共建筑节能（绿色建筑）设计标准》DBJ50-052-202019、《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-201920、《预应力混凝土结构设计规范》JGJ369-201621、《钢结构设计标准》GB50017-201722、《山地建筑结构设计标准》JGJ/T472-202023、住房城乡建设部关于印发《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的通知（建质量【2015】67号）24、《建设工程抗震管理条例》中华人民共和国国务院令（第744号）25、《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》26、《星湖中学项目地质勘察工程地质勘察报告》（详细勘察）陕西地矿第二工程勘察院有限公司二0二三年七月提供27、甲方与我设计院签订的设计合同与相关委托及设计任务书28、其他应遵循的国家、地方规范和规程1.3荷载及作用效应组合1.3.1楼、屋面活荷载序号荷载类别标准值备注1上人屋面2.0kN/m22不上人屋面0.5kN/m23露台3.5kN/m24教室、办公室2.5kN/m25阳台、走廊、门厅3.5kN/m2可能出现人员密集6楼梯、电梯间3.5kN/m27卫生间2.5kN/m28电梯机房8.0kN/m29栏杆水平荷载1.5kN/m2（学校栏杆水平荷载1.5kN/m；学校栏杆竖向荷载1.2kN/m。）10食堂、餐厅、实验室、会议室3.0kN/m211消防车道20kN/m2(折减后)按覆土0.6米，考虑满载总重为300kN的消防车根据板跨及覆土厚度进行折减12施工荷载5kN/m2考虑车库屋面的施工荷载13运动场4.5KN/㎡14风雨操场4.5KN/㎡15地下车库4.0KN/㎡16其它未列项目见现行规范、规程及标准的荷载13运动场4.5KN/㎡1.3.2风荷载根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，本工程位于重庆市两江新区，基本风压取50年一遇基本风压值：ω0=0.40kN/m2，舒适度计算时取10年一遇基本风压值：ω0=0.25kN/m2地面各单体房屋高度均小于60m，承载力设计时按基本风压1.0倍采用。阻尼比：荷载和承载力计算时取0.05，加速度和舒适度计算时取0.02。1.3.3地震作用1.3.1.1地震动参数设计基本地震加速度：0.05g（按中震防发[2009]49号文件提高为0.10g计算）设计地震分组：第一组场地特征周期：0.35s多遇地震水平地震影响系数最大值：αmax=0.08设防地震水平地震影响系数最大值：αmax=0.24罕遇地震水平地震影响系数最大值：αmax=0.50弹性时程分析用地震加速度最大值：amax=60cm/s2中震弹塑性时程分析用地震加速度最大值：amax=150cm/s21.3.1.2建筑抗震设防分类依据《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008和《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)，1#楼教学楼、2#学术报告厅及食堂、3#教学楼及宿舍、4#教学楼及宿舍，6#楼风雨操场及车库，建筑抗震设防分类均为重点设防类（乙类）；5#楼校门抗震设防分类为标准设防类（丙类）。1.3.1.3建筑抗震设防标准依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）(2016年版)及中国地震局文件中震防发[2009]49号文要求，本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。1~4#楼按本地区抗震设防烈度提高1度按7度（0.1g）进行设计，1~4#楼均为多层框架结构，抗震等级均取为三级。1.3.4荷载作用组合1.3.4.1弹性阶段作用效应组合在弹性阶段抗震设计进行构件承载力验算时，其荷载或作用的分项系数按下表，取各构件可能出现的最不利组合进行截面设计。序号荷载组合工况恒荷载活荷载风地震不利有利不利有利水平竖向1恒载+活载1.31.01.50.0———2恒载+活载1.01.01.50.0———3恒载+活载+风1.31.01.50.00.6×1.5——4恒载+活载+风1.31.01.50.01.5——5重力荷载+水平地震1.31.00.5×1.20.5—1.4—6重力荷载+水平地震+风1.31.00.5×1.20.50.2×1.51.4—1.3.4.2中震不屈服在中震地震作用下，结构构件不屈服。计算中不考虑地震内力调整，不考虑风荷载参与组合；荷载分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数均取为1.0。也就是说，除了不考虑地震内力调整的有关规定外，此种情况下属于荷载标准组合值对材料标准值的设计检查关系，如下：（无地震作用组合）或（有地震作用组合）。上式中即为荷载效应的标准组合，如下表所示，则对应于未考虑分项系数的材料强度标准值。荷载或作用的分项系数与标准值组合系数。荷载组合工况恒荷载活荷载风载地震不利有利不利有利水平竖向恒载+活载+水平地震1.01.00.5×1.00.5×1.0—1.0—1.3.4.2中震弹性即中震地震作用下，结构构件保持弹性。计算中不考虑风荷载参与组合，不考虑地震内力调整，作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数均按规范取值。序号荷载组合工况恒荷载活荷载风载地震不利有利不利有利水平竖向1恒载+活载1.31.01.50.0———2恒载+活载1.31.01.50.0———3重力荷载+水平地震1.31.00.5×1.50.5—1.4—1.4地质情况简述1.4.1地基土的构成与特征根据陕西地矿第二工程勘察院有限公司于二0二三年七月提供的本工程拟建场地《星湖中学项目地质勘察工程地质勘察报告》（详细勘察），勘探揭露：本场区原始地貌为浅丘斜坡地貌，拟建场地经人为开挖堆填，多处形成陡坎斜坡。拟建场地主要分层描述及分布特征如下：（1）第1层为素填土：杂色，主要由砂岩、泥岩碎石、块石及粉质粘土组成结构松散～稍密，稍湿。场地范围及周边开挖整平回填，机械抛填，回填时间约6年。（2）第2层为粉质粘土：褐黄色，可塑状，切面稍有光泽，无摇震反应，干强度及韧性中等，该层在场地零星分布。（3）第3层为泥岩：紫红色、暗紫色，泥质结构，中～厚层状构造，主要由粘土矿物组成；中等风化岩体较完整，强度中等，质较硬，节理裂隙不发育，为场地的主要岩层。（4）第4层为砂岩：灰白色、浅灰色，中-粗粒粒状结构，厚层状构造，主要由长石、石英、云母等组成，强风化带呈黄褐色，强度低，风化裂隙发育，为场地的次要岩层。（5）第5层为泥质砂岩：浅灰色、浅黄色，细粒粒状结构，中～厚层状构造，矿物成分以石英为主，长石次之并含云母等矿物，质软，中风化岩体较完整，为场地的次要岩层。主要土层的性质、承载力参数如下岩、土名称岩石单轴抗压强度标准值(MPa)天然重度(kN/m3)地基承载力特征值（kPa）岩土体抗剪强度参数备注c(kPa)φ(°)天然饱和素填土//天然20*饱和21*/天然5*饱和2*天然26*饱和23*带*号者为经验值粉质粘土//天然18.8饱和19.0150*天然18.3饱和15.2天然10.6饱和9.5强风化泥岩//24.6*300*//中等风化泥岩5.23.2天然25.6饱和25.8无水浸泡1887.6313.528.51水浸泡1161.6强风化砂岩//22*500*//中等风化砂岩23.216.9天然25.6饱和25.76134.71319.5531.88强风化泥质砂岩//24.7*350*//中风化泥质砂岩12.68.7天然25.2饱和25.4无水浸泡4573.8723.930.81水浸泡3217.51.4.2场地及地基的地震效应场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，所属的设计地震分组为第一组，场地类别为II类。按《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008规范规定，本次拟建项目为学校，整个拟建场地（5#楼校门除外）均为乙类建筑，属重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度1度的要求加强其抗震措施。地震效应评价一览表拟建物（括号里面为地勘楼栋）经平整后覆盖层最大厚度（m）剪切波速υs值（m/s）场地土类型场地类别设计特征周期建筑抗震地段类别计算孔号填土厚度粉质粘土厚度等效剪切波速1-1#教学楼（1#楼）9.1ZK1268.01.1128.68软弱土Ⅱ0.35s一般地段1-2#教学楼（2#楼）8.5ZK1338.50125.70软弱土Ⅱ0.35s一般地段1-3#教学楼(3#楼)1.1ZK1361.10125.70软弱土Ⅰ10.25s一般地段1-4#教学楼(4#楼)0/00＞800岩石Ⅰ00.20s有利地段2#报告厅\食堂（5#楼）0/0.00＞800岩石Ⅰ00.20s有利地段3-1#教学楼（6#楼）3.2ZK2062.11.1134.56软弱土Ⅱ0.35s不利地段3-2#教学楼（7#楼）0/0.00＞800岩石Ⅰ00.20s有利地段3-3#男生宿舍（8#楼）0/0.00＞800岩石Ⅰ00.20s有利地段4-1#教学楼（9#楼）3.3ZK2343.30125.70软弱土Ⅱ0.35s不利地段4-2#女生宿舍（10#楼）0/0.00＞500软质岩石Ⅰ10.25s不利地段5#楼学校大门（学校大门）0/0.00＞800岩石Ⅰ00.20s有利地段6#楼风雨操场及车库（车库B1F/车库-1F）28.1ZK1928.10125.70软弱土Ⅲ0.45s不利地段0/0.00＞800岩石Ⅰ00.20s有利地段拟建场地经整平到设计高程后，根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)（2016年版）对各拟建物地震效应评价见下表。1.4.3地表水和地下水作用评价场地属剥蚀浅丘地貌，整体东侧高、西侧低，有利于地表水体顺地势往低处以地表径流等方式排走。拟建场地勘察期间测得地下水位，地下水位高程272.70m～278.30m，远低于场地最低整平标高，可不进行抗浮设计。场区内地下水对II类场地环境混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；在长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。1.5性能目标的选取依据国务院2021年7月19日公布，2021年9月1日起实施的《建设工程抗震管理条例》中第十六条“位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术，保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。”经对重庆市住房和城乡建设委员会咨询后得知重庆市全域均处于地震重点监视防御区内。本工程为学校，根据《建设工程抗震管理条例》第十六条，应当按照国家有关规定采用相关技术，保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。为进一步贯彻落实《建设工程抗震管理条例》，参考由清华大学和广州大学主编的《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》进行性能目标的选取。《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》3.1.1条规定，地震时正常使用建筑分为I类建筑和II类建筑，其分类按照下表进行。表1.5.1地震时正常使用建筑分类建筑类型建筑I类应急指挥中心建筑；医院主要建筑；应急避难场所建筑；广播电视建筑II类学校建筑；幼儿园建筑；医院附属用房；养老机构建筑；儿童福利机构建筑学校建筑可划分为II类建筑，按“导则”中3.1.2的规定选取的性能目标如下表。表1.5.2II类建筑正常使用的性能目标构件类型设防地震罕遇地震结构构件基本完好或轻微损坏轻度或中度损坏总体性能目标无需修理可继续使用适度修理可继续使用注：结构构件根据功能、作用、位置及重要性等可分为关键构件、普通竖向构件、重要水平构件和普通水平构件。关键构件是指构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严重破坏。普通竖向构件是指关键构件之外的竖向构件；重要水平构件是指关键构件之外不宜提早屈服的水平构件，包括对结构整体性有较大影响的水平构件，承受较大集中荷载框架梁、抗震墙连梁，承受竖向地震的悬臂梁，以及消能减震结构中消能子结构的框架梁等。普通水平构件包括一般的框架梁、抗震墙连梁等。完好，即构件保持弹性状态；基本完好，即构件基本保持弹性状态；轻微损坏，即构件可能出现轻微的塑性变形，但不影响正常使用；轻度损坏，即构件达到屈服状态，但不出现明显的塑性变形；中度损坏，即构件出现明显的塑性变形，但控制在适度修理可继续使用的范围。表1.5.3混凝土结构构件预期性能目标简表设防地震罕遇地震层间位移角限制1/3001/100楼面水平加速度限值(g)0.45-1.6结构分析软件及方法表1.6结构分析软件及分析方法YJK5.2.1、SAUSAGE2023YJK5.2.1、SSAUSAGE2023CQC弹性弹性时程分析CQC等效弹性弹塑性时程分析/主体结构弹性/主体结构弹塑性注：时程分析法采用SAUSAGE软件提供的直接积分法-修正的中心差分法。1.7技术路线设防采用振型分解反应谱法（弹性方法）进行分析，依据《建筑抗震设计规范》和《山地建筑结构设计标准》并结合《建设工程抗震管理条例》：(1)通过结构布置，进行抗震概念设计，避免平面及竖向不规则；(2)针对2#报告厅，依据《建筑抗震设计规范》3.6.6条，复杂结构在多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个合适的不同力学模型；而对于3-1#楼，根据《山地建筑结构设计标准》第5.1.3条，高层建筑结构应采用不少于两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算，其余建筑结构宜采用不少于两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。本项目采用YJK（5.2.1）和MIDASBuilding(2022版)两种不同力学模型的结构分析软件进行整体计算比较。(3)按7度（αmax=0.08）进行小震下的建模计算，根据计算指标，判断结构的抗震合理性，将7度（αmax=0.08）小震下带配筋的计算模型导入SAUSAGE软件，进行中震正常使用的性能目标验算。(4)进行本地区设防地震6度（αmax=0.12）下的弹塑性时程计算并进行中震下的性能目标验算；若第（3）步中的模型不满足中震性能目标，则调整PKPM模型，按设防地震6度（αmax=0.12）的进行计算并输出。(5)将步骤（4）中输出的设防地震6度（αmax=0.12）计算模型导入SAUSAGE软件，进行本地区设防地震下的性能目标验算，若不满足性能目标，调整模型直至满足中震正常使用的性能目标。第2章结构布置及规则性判定2.1结构布置1-1#楼结构平面布置如下图所示。图2.1.11-1#楼一~五层平面布置图图2.1.21-2#楼一~五层平面布置图图2.1.31-3#楼一~五层平面布置图图2.1.41-4#楼一~五层平面布置图图2.1.53-1#楼一~五层平面布置图图2.1.64-1#楼一~五层平面布置图图2.1.12#报告厅二平面布置图图2.1.12#报告厅四层平面布置图图2.1.12#报告厅屋面层平面布置图2.2结构的抗震缝设置1-1#、1-4#楼完全对称，均只设一道抗震缝，抗震缝宽150mm，1-2#、1-3#、3-1#楼不设抗震缝，五栋楼均无地下室，嵌固部位均为基顶，1-1#、1-4#楼结构抗震缝划分如下图。 图2.2.1图2.2.22.3结构不规则的主要类型表2.3.1平面及竖向不规则的主要类型不规则类型定义和参考指标平面不规则扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%楼板局部不连续有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%或开洞面积大于该楼层面积的30%,或较大的楼层错层竖向不规则侧向刚度不规则本层侧移刚度小于相邻上一层侧移刚度的70%或小于相邻上三层侧移刚度平均值的80%竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件的内力由水平转换构件向下传递承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力与相邻上一层的比值小于80%2.4不规则性初步判定2.4.11-1#、1-4#楼规则性初判图2.4.11-1#（1-4#）楼标准层规则性判定示意图1-1#、1-4#标准层中，A、B塔因楼梯间开洞导致平面凹进尺寸大于相应投影方向总尺寸的40%，抗规参考指标为30%，参考《重庆市超限高层建筑工程界定规定》（2016年版）限值1中40%的规定，属于其中一项超过规范规定的参考指标较多；此外B塔还存在楼板局部不连续，综上1-1#、1-4#属于特别不规则的建筑。2.4.21-2、1-3#楼规则性初判图2.4.21-2#（1-3#）楼标准层规则性判定示意图1-2#、1-3#标准层中，因楼梯间开洞导致平面凹进尺寸大于相应投影方向总尺寸的40%，抗规参考指标为30%，参考《重庆市超限高层建筑工程界定规定》（2016年版）限值1中40%的规定，属于其中一项超过规范规定的参考指标较多，综上1-2#、1-3#属于特别不规则的建筑。2.4.32#楼规则性初判图2.3.12#楼报告厅四层立面示意图图2.3.12#楼报告厅四层平面示意图不规则计算过程：开洞面积931/1700=54.8%平面规则性判定：四层楼板局部不连续，具有《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表3.4.3中一项不规则。2.4.43-1#楼规则性初判图2.4.43-楼标准层规则性判定示意图3-1#标准层中，因楼梯间开洞导致平面凹进尺寸大于相应投影方向总尺寸的40%，抗规参考指标为30%，参考《重庆市超限高层建筑工程界定规定》（2016年版）限值1中40%的规定，属于其中一项超过规范规定的参考指标较多，综上3-1#楼属于特别不规则的建筑。2.4.54-1#楼规则性初判图2.4.54-1楼标准层规则性判定示意图4-1#标准层中，未设置抗震缝，因楼梯间开洞导致平面凹进尺寸大于相应投影方向总尺寸的40%，但有效楼板宽度大于该层楼板典型宽度的50%，有一项不规则，属于平面不规则，综上4-1#楼属于特别不规则的建筑。第3章多遇地震下的计算结果根据《山地建筑结构设计标准》第5.1.3条，“高层建筑结构应采用不少于两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算，其余建筑结构宜采用不少于两个不同的的结构分析软件进行整体计算”。由3-1#为吊脚结构（均为非高层建筑），且位于抗震不利地段，选取3-1#为代表进行小震下两软件计算结果的对比分析，《建筑抗震设计规范》3.6.6条第3款规定：复杂结构在多余地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个合适的不同力学模型，并对其计算结果进行分析比较，2#报告厅结构形式较为复杂，故采用两个不同的力学模型对其结果进行对比分析。本工程采用YJK(5.2.1)和MIDAS-Building(2022版)两种不同力学模型的结构分析软件进行整体计算比较。（1）YJK采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙，墙元具有平面内和平面外的刚度，可以较好地模拟工程实际中剪力墙的受力状态。对于楼板给出了四种假定，即整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。该程序适用于多高层钢筋砼结构、高层钢结构和钢－砼混合结构，能够分析多塔、错层、转换层及楼板开大洞等特殊结构形式。MIDASBuilding是一个集成化的三维空间分析与设计软件，其集成了荷载计算、静动力分析、线性和非线性计算等所有计算分析为一体，容纳了最新的精力、动力、线性和非线性分析技术，计算快捷，分析结构合理可靠，适用于平面和立面体型复杂的结构形式。3.13-1#楼YJK与MIDAS对比分析3.1.1计算模型与参数3-1#楼计算模型三维示意图如下图：图3.1.13-1#楼YJK模型三维示意图3.1.23-1#楼midas模型三维示意3-1#楼小震弹性分析采用如下参数：结构计算参数结构层数5混凝土容重（kN/m3）26嵌固位置基顶结构类型框架结构设防烈度7场地土类别II设计地震分组一组多遇地震影响系数最大值0.08特征周期0.35全楼地震作用放大系数1.1结构阻尼比0.05连梁刚度折减系数/中梁刚度放大系数梁刚度放大系数按《砼规》5.2.4条取值地震活荷载折减系数不折减周期折减系数0.8地震力振型组合数满足质量参与系数大于95%所需要数量地震力计算考虑双向地震、考虑偶然偏心地震力夹角0度、30度、90度、程序自动计算最不利方向框架柱抗震等级三级（抗震构造措施三级）刚性楼板假定整体指标采用强制刚性板假定，其他采用非强刚是否考虑P-Δ效应否楼层刚度算法楼层刚度比基本风压（kN/m2）0.403.1.2多遇地震作用下结构主要计算结果1、结构质量分布分析表3.1.13-1#楼YJK和midas周期对比楼层YJK计算结果MIDAS计算结果恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）5F1244.1139.31383.41237.2131.81369.04F1244.1139.31383.41237.2131.81369.03F1244.1139.31383.41237.2131.81369.02F1259.2139.31398.51211.4134.81346.21F1045.5135.71181.21015.5129.21144.7从上述表中可知：两种软件计算出来的总质量很接近，MIDAS略小于YJK，原因是混凝土容重MIDAS为25kN/m3，SATWE为26kN/m3。从上述图表中可看出两种软件计算出来的总质量、单位面积楼层质量及质量分布很接近，MIDAS略大于SATWE，各楼层质量分布均匀，从下至上质量相近。2、动力特性分析下表分别给出MIDAS和YJK两种软件分析得到的结构周期及扭转周期比。表3.1.23-1#楼YJK和midas周期对比结构周期和振型振型YJK结果MIDAS结果MIDAS/YJK周期（s）振型性质周期（s）振型性质10.9451平动（X）0.9829平动（X）1.0420.9451平动（Y）1.0589平动（Y）1.0530.8966扭转（T）0.9594扭转（T）1.07Tt/T10.8890.89751.01结构振型模态振型模态图如下表。表3.1.33-1#楼振型模态对比YJK结果T1=1.1057T2=0.9451T3=0.8866MIDAS结果T1=1.1154T2=0.9878T3=0.9127从上表可知，MIDAS和YJK计算的结构前三阶振型分别为平动、平动及扭转，结构的第一扭转周期与第一平动周期之比分别为0.818、0.802左右，满足抗规中于周期比的要求（≤0.90）。两个软件周期计算结果表明，结构自振周期基本一致，由此可判定模型的分析结果准确、可信。3、位移、位移角和扭转位移比分析位移角和扭转位移比结果汇总于下表：表3.1.4结构位移角和扭转位移比对比方向作用指标YJKMidas指标限值结论X方向地震作用最大位移或层间位移比1.141.12<1.4满足最大层间位移角1/15591/14321/550满足Y方向地震作用最大位移或层间位移比1.381.36<1.4满足最大层间位移角1/11771/11921/550满足分析表3.1.4数据可知：（1）地震作用作用下结构的层间位移，层间位移角及层最大位移两个软件计算结果接近，说明计算可信；（2）地震作用作用下结构的层间最大位移角均小于规范规定的最大值1/550，且有一定的富余；（3）扭转位移比小于1.4，扭转不规则程度小。4、地震剪力系数分析本工程根据多遇地震反应谱计算剪重比数值见下表。表3.1.5楼层剪重比计算结果楼层YJK（%）MIDAS（%）X向Y向X向Y向13.1392.8932.9152.642本工程根据《山地建筑结构设计标准》第5.1.10，按上接地层非接地抗侧力构件假定为固端模型计算多遇地震反应谱计算剪重比数值见下表。表3.1.6楼层剪重比计算结果楼层YJK（%）MIDAS（%）X向Y向X向Y向12.8132.6022.5572.389根据抗震设计规范第5.2.5条，第一周期小于3.5秒或扭转效应明显的结构，最小楼层剪力与该层上累积的地震质量的比值不应小于最小地震剪力系数λ为0.016。结构剪重比满足规范要求，无需调整。5、整体稳定性和刚度比分析1）整体稳定性分析表3.1.7给出YJK和MIDAS计算得到的塔楼刚重比。表3.1.7刚重比计算结果软件楼层X向规定水平力Y向规定水平力YJK上接地层45.86041.074MIDAS上接地层42.11139.913由上表可知，结构满足高规5.4.4的要求，故不考虑重力二阶效应的不利影响。2）侧向刚度比分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）3.4.3条关于结构侧向刚度的规定：本层与相邻上层的侧向刚度比不小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。下表列举了结构的楼层刚度比计算结果，其结果满足规范要求，整个结构不存在软弱层。表3.1.8侧向刚度比楼层YJKMIDASX向Y向X向Y向11.5211.8931.4711.72021.48461.77671.4121.60431.46321.52171.3951.43541.42691.451.3571.327注：表中数值为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者。6、楼层受剪承载力《抗规》3.4.3条规定：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层受剪承载力的80%时，为楼层承载力突变，从下表可以发现楼层受剪承载力满足规范要求，不存在薄弱层。表3.1.9楼层受剪承载力YJKMIDASMIDAS/YJK层号X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）XY412508.313183.4--12008.212462.1314620.915451.11.171.1713932.114851.31.161.190.991.02214439.915256.10.990.9913219.914712.50.950.990.961.00116128.417014.41.121.1215736.716914.81.191.150.941.03山地建筑规范规定，吊脚结构的吊脚部分层间受剪承载力不宜小于其上层相应部位竖向构件的受剪承载力之和的1.1倍，下表给出吊脚柱与其上层相应部位竖向构件的受剪承载力比，从表中可以看出两软件计算结果相差很小，满足规范要求。表3.1.10吊脚柱与其上层相应部位竖向构件的受剪承载力比YJKMIDASMIDAS/YJK层号X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）XY上层6214.16231.5--6132.46194.7吊脚柱6919.87059.41.111.136749.56997.11.101.130.991.003.21-1#（1-4#）楼多遇地震计算结果3.2.1计算模型与参数1-1#楼YJK计算模型三维示意图如下图：图3.2.11-1#YJK模型三维示意1-1#楼小震弹性分析采用如下参数：结构计算参数结构层数4混凝土容重（kN/m3）26嵌固位置基顶结构类型框架结构设防烈度7场地土类别II设计地震分组一组多遇地震影响系数最大值0.08特征周期0.35全楼地震作用放大系数/结构阻尼比0.05连梁刚度折减系数/中梁刚度放大系数梁刚度放大系数按《砼规》5.2.4条取值地震活荷载折减系数不折减周期折减系数0.8地震力振型组合数满足质量参与系数大于95%所需要数量地震力计算考虑双向地震、考虑偶然偏心地震力夹角0度、30度、90度、程序自动计算最不利方向框架柱抗震等级三级（抗震构造措施三级）刚性楼板假定整体指标采用强制刚性板假定，其他采用非强刚是否考虑P-Δ效应否楼层刚度算法楼层刚度比基本风压（kN/m2）0.403.2.2多遇地震作用下结构主要计算结果1、结构质量分布分析楼层YJK计算结果恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）质量比4F2664.2200.32864.51.4313F1811.2190.8200212F1811.2190.820020.9981F1816190.82006.8-从上表中可知：1F~3F各楼层质量分布均匀，4F屋面层恒载质量大于下部楼层，其原因是屋面层为种植屋面，考虑了300mm厚的覆土，虽为多层建筑，但参考高规3.5.6条的规定，楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层的1.5倍，结构全部楼层满足规范要求。2、动力特性分析下表分别给出YJK软件分析得到的结构周期及扭转周期比。振型YJK结果周期（s）振型性质A塔B塔10.84220.8978平动（X）20.94781.0257平动（Y）30.77140.8423扭转（T）Tt/T10.81390.8212结构振型模态振型模态图A塔T1=0.8422T2=0.9478T3=0.7714B塔T1=0.8978T2=1.0257T3=0.8423从上表可知，结构前三阶振型分别为平动(X)、平动(Y)及扭转(T)，A、B塔结构的第一扭转周期与第一平动周期之比分别为0.8139、0.8212。3、位移、位移角和扭转位移比分析位移角和扭转位移比结果汇总于下表：表3.2.1结构位移角和扭转位移比方向作用指标A塔B塔指标限值结论X方向地震作用最大位移或层间位移比1.141.05<1.4满足最大层间位移角1/11231/13291/550满足Y方向地震作用最大位移或层间位移比1.281.38<1.4满足最大层间位移角1/9211/8441/550满足分析上表数据可知：地震作用下A、B塔最大位移或层间位移比小于规范规定的最大值1/550，且有一定的富余；扭转位移比小于1.4，扭转不规则程度小。4、地震剪力系数分析本工程根据多遇地震反应谱计算剪重比数值见下表。表3.2.2楼层剪重比计算结果楼层A塔（%）B塔（%）X向Y向X向Y向13.272.873.382.94根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第5.2.5条，第一周期小于3.5秒或扭转效应明显的结构，最小楼层剪力与该层上累积的地震质量的比值不应小于最小地震剪力系数λ为0.016。结构剪重比满足规范要求，无需调整。5、整体稳定性和刚度比分析1）整体稳定性分析下表给出YJK计算得到的塔楼刚重比。表3.2.3刚重比计算结果塔号楼层X向规定水平力Y向规定水平力A137.7734.03B143.4335.45由上表可知，结构能够，满足高规5.4.4的要求，故不考虑重力二阶效应的不利影响。2）侧向刚度比分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）3.4.3条关于结构侧向刚度的规定：本层与相邻上层的侧向刚度比不小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。下表列举了结构的楼层刚度比计算结果，其结果满足规范要求，整个结构不存在软弱层。表3.2.4楼层侧向刚度比计算结果楼层A塔B塔X向Y向X向Y向11.73711.75431.43271.836721.53791.54471.46751.550431.51571.5331.41511.5581注：表中数值为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者。6、楼层受剪承载力《抗规》3.4.3条规定：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层受剪承载力的80%时，为楼层承载力突变，从下表可以发现A、B塔受剪承载力均满足规范要求，不存在薄弱层。表3.2.5楼层受剪承载力层号塔号X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）4A9764.49895.1--3A11443.211605.51.171.172A12421.912609.61.091.091A14048.014269.81.131.134B11720.912786.3--3B13714.115017.01.171.172B12168.013363.70.890.891B10778.411942.40.890.893.31-2#楼多遇地震计算结果3.3.1计算模型与参数1-2#楼YJK计算模型三维示意图如下图：图3.3.11-2#楼YJK模型三维示意1-2#楼小震弹性分析采用如下参数：结构计算参数结构层数5混凝土容重（kN/m3）26嵌固位置基顶结构类型框架结构设防烈度7场地土类别II设计地震分组一组多遇地震影响系数最大值0.08特征周期0.35全楼地震作用放大系数/结构阻尼比0.05连梁刚度折减系数/中梁刚度放大系数梁刚度放大系数按《砼规》5.2.4条取值地震活荷载折减系数不折减周期折减系数0.8地震力振型组合数满足质量参与系数大于95%所需要数量地震力计算考虑双向地震、考虑偶然偏心地震力夹角0度、30度、90度、程序自动计算最不利方向框架柱抗震等级三级（抗震构造措施三级）刚性楼板假定整体指标采用强制刚性板假定，其他采用非强刚是否考虑P-Δ效应否楼层刚度算法楼层刚度比基本风压（kN/m2）0.403.3.2多遇地震作用下结构主要计算结果1、结构质量分布分析楼层YJK计算结果恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）质量比5F1988.8149.32138.11.454F1315.8139.31455.11.003F1315.8139.31455.11.032F1282.8133.11415.91.001F1282.9133.11416-从上表中可知：1F~4F各楼层质量分布均匀，5F屋面层恒载质量大于下部楼层，其原因是屋面层为种植屋面，考虑了300mm厚的覆土，虽为多层建筑，但参考高规3.5.6条的规定，楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层的1.5倍，结构全部楼层满足规范要求。2、动力特性分析下表分别给出YJK软件分析得到的结构周期及扭转周期比。振型YJK结果周期（s）振型性质10.9821平动（X）21.1528平动（Y）30.9523扭转（T）Tt/T10.8261结构振型模态振型模态图A塔T1=0.9821T2=1.1528T3=0.9523从上表可知，结构前三阶振型分别为平动(X)、平动(Y)及扭转(T)，结构的第一扭转周期与第一平动周期之比分别为0.8261<0.9。3、位移、位移角和扭转位移比分析位移角和扭转位移比结果汇总于下表：表3.3.1结构位移角和扭转位移比X方向地震作用最大位移或层间位移比1.03<1.4满足最大层间位移角1/12851/550满足Y方向地震作用最大位移或层间位移比1.27<1.4满足最大层间位移角1/8371/550满足分析上表数据可知：地震作用下结构最大位移或层间位移比小于规范规定的最大值1/550，有一定的富余；扭转位移比小于1.4，扭转不规则程度小。4、地震剪力系数分析本工程根据多遇地震反应谱计算剪重比数值见下表。表3.3.2楼层剪重比计算结果楼层X向（%）Y向（%）23.252.67根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第5.2.5条，第一周期小于3.5秒或扭转效应明显的结构，最小楼层剪力与该层上累积的地震质量的比值不应小于最小地震剪力系数λ为0.016。结构剪重比满足规范要求，无需调整。5、整体稳定性和刚度比分析1）整体稳定性分析下表给出YJK计算得到的塔楼刚重比。表3.3.3刚重比计算结果楼层X向规定水平力Y向规定水平力235.1825.96由上表可知，结构能够，满足高规5.4.4的要求，故不考虑重力二阶效应的不利影响。2）侧向刚度比分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）3.4.3条关于结构侧向刚度的规定：本层与相邻上层的侧向刚度比不小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。下表列举了结构的楼层刚度比计算结果，其结果满足规范要求，整个结构不存在软弱层。表3.3.4楼层侧向刚度比计算结果楼层X向Y向12.03952.540621.33031.450731.45281.462441.37281.4257注：表中数值为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者。6、楼层受剪承载力《抗规》3.4.3条规定：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层受剪承载力的80%时，为楼层承载力突变，从下表可以发现A、B塔受剪承载力均满足规范要求，不存在薄弱层。表3.3.5楼层受剪承载力层号X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）59833.810880--411699.713234.41.191.22313682.715493.01.171.17215246.017168.41.111.11116653.618856.31.091.103.41-3#楼多遇地震计算结果3.4.1计算模型与参数1-3#楼YJK计算模型三维示意图如下图：图3.4.11-3#楼YJK模型三维示意1-3#楼小震弹性分析采用如下参数：结构计算参数结构层数5混凝土容重（kN/m3）26嵌固位置基顶结构类型框架结构设防烈度7场地土类别II设计地震分组一组多遇地震影响系数最大值0.08特征周期0.35全楼地震作用放大系数/结构阻尼比0.05连梁刚度折减系数/中梁刚度放大系数梁刚度放大系数按《砼规》5.2.4条取值地震活荷载折减系数不折减周期折减系数0.8地震力振型组合数满足质量参与系数大于95%所需要数量地震力计算考虑双向地震、考虑偶然偏心地震力夹角0度、30度、90度、程序自动计算最不利方向框架柱抗震等级三级（抗震构造措施三级）刚性楼板假定整体指标采用强制刚性板假定，其他采用非强刚是否考虑P-Δ效应否楼层刚度算法楼层刚度比基本风压（kN/m2）0.403.4.2多遇地震作用下结构主要计算结果1、结构质量分布分析楼层YJK计算结果恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）质量比5F1903.6149.52053.11.374F1367.6134.71502.31.003F1367.6134.71502.31.052F1303.41311434.41.001F1303.41311434.4-从上表中可知：1F~4F各楼层质量分布均匀，5F屋面层恒载质量大于下部楼层，其原因是屋面层为种植屋面，考虑了300mm厚的覆土，虽为多层建筑，但参考高规3.5.6条的规定，楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层的1.5倍，结构全部楼层满足规范要求。2、动力特性分析下表分别给出YJK软件分析得到的结构周期及扭转周期比。振型YJK结果周期（s）振型性质10.8924平动（X）21.0385平动（Y）30.8627扭转（T）Tt/T10.8307结构振型模态振型模态图A塔T1=0.8422T2=0.9478T3=0.7714从上表可知，结构前三阶振型分别为平动(X)、平动(Y)及扭转(T)，结构的第一扭转周期与第一平动周期之比分别为0.8261<0.9。3、位移、位移角和扭转位移比分析位移角和扭转位移比结果汇总于下表：表3.4.1结构位移角和扭转位移比X方向地震作用最大位移或层间位移比1.02<1.4满足最大层间位移角1/11421/550满足Y方向地震作用最大位移或层间位移比1.27<1.4满足最大层间位移角1/9411/550满足分析上表数据可知：地震作用下结构最大位移或层间位移比小于规范规定的最大值1/550，有一定的富余；扭转位移比小于1.4，扭转不规则程度小。4、地震剪力系数分析本工程根据多遇地震反应谱计算剪重比数值见下表。表3.4.2楼层剪重比计算结果楼层X向（%）Y向（%）23.532.90根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第5.2.5条，第一周期小于3.5秒或扭转效应明显的结构，最小楼层剪力与该层上累积的地震质量的比值不应小于最小地震剪力系数λ为0.016。结构剪重比满足规范要求，无需调整。5、整体稳定性和刚度比分析1）整体稳定性分析下表给出YJK计算得到的塔楼刚重比。表3.4.3刚重比计算结果楼层X向规定水平力Y向规定水平力242.2931.84由上表可知，结构能够，满足高规5.4.4的要求，故不考虑重力二阶效应的不利影响。2）侧向刚度比分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）3.4.3条关于结构侧向刚度的规定：本层与相邻上层的侧向刚度比不小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。下表列举了结构的楼层刚度比计算结果，其结果满足规范要求，整个结构不存在软弱层。表3.4.4楼层侧向刚度比计算结果楼层X向Y向11.99072.487621.34341.481731.46131.488441.4151.4800注：表中数值为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者。6、楼层受剪承载力《抗规》3.4.3条规定：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层受剪承载力的80%时，为楼层承载力突变，从下表可以发现A、B塔受剪承载力均满足规范要求，不存在薄弱层。表3.4.5楼层受剪承载力层号X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）510190.511201.6--412371.313793.21.211.23314535.516210.61.171.18216300.418048.31.121.11117850.419943.81.11.113.54-1#楼多遇地震计算结果3.5.1计算模型与参数4-1#楼YJK计算模型三维示意图如下图：图3.5.14-1#楼YJK模型三维示意4-1#楼小震弹性分析采用如下参数：结构计算参数结构层数3混凝土容重（kN/m3）26嵌固位置基顶结构类型框架结构设防烈度7场地土类别II设计地震分组一组多遇地震影响系数最大值0.08特征周期0.35全楼地震作用放大系数1.2结构阻尼比0.05连梁刚度折减系数/中梁刚度放大系数梁刚度放大系数按《砼规》5.2.4条取值地震活荷载折减系数不折减周期折减系数0.8地震力振型组合数满足质量参与系数大于95%所需要数量地震力计算考虑双向地震、考虑偶然偏心地震力夹角0度、30度、90度、程序自动计算最不利方向框架柱抗震等级三级（抗震构造措施三级）刚性楼板假定整体指标采用强制刚性板假定，其他采用非强刚是否考虑P-Δ效应否楼层刚度算法楼层刚度比基本风压（kN/m2）0.403.5.2多遇地震作用下结构主要计算结果1、结构质量分布分析楼层YJK计算结果恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）质量比3F1487.2119.81607.01.3422F1082.0115.41197.41.0241F1054.1115.41169.5-从上表中可知：1F~2F各楼层质量分布均匀，3F屋面层恒载质量大于下部楼层，其原因是屋面层为种植屋面，考虑了300mm厚的覆土，虽为多层建筑，但参考高规3.5.6条的规定，楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层的1.5倍，结构全部楼层满足规范要求。2、动力特性分析下表分别给出YJK软件分析得到的结构周期及扭转周期比。振型YJK结果周期（s）振型性质10.6031平动（X）20.6738平动（Y）30.5853扭转（T）Tt/T10.8687结构振型模态振型模态图A塔T1=0.6031T2=0.6738T3=0.5853从上表可知，结构前三阶振型分别为平动(X)、平动(Y)及扭转(T)，结构的第一扭转周期与第一平动周期之比分别为0.8687<0.9。3、位移、位移角和扭转位移比分析位移角和扭转位移比结果汇总于下表：表3.5.1结构位移角和扭转位移比X方向地震作用最大位移或层间位移比1.04<1.4满足最大层间位移角1/11711/550满足Y方向地震作用最大位移或层间位移比1.21<1.4满足最大层间位移角1/8371/550满足分析上表数据可知：地震作用下结构最大位移或层间位移比小于规范规定的最大值1/550，有一定的富余；扭转位移比小于1.4，扭转不规则程度小。4、地震剪力系数分析本工程根据多遇地震反应谱计算剪重比数值见下表。表3.5.2楼层剪重比计算结果楼层X向（%）Y向（%）15.844.98根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第5.2.5条，第一周期小于3.5秒或扭转效应明显的结构，最小楼层剪力与该层上累积的地震质量的比值不应小于最小地震剪力系数λ为0.016。结构剪重比满足规范要求，无需调整。5、整体稳定性和刚度比分析1）整体稳定性分析下表给出YJK计算得到的塔楼刚重比。表3.5.3刚重比计算结果楼层X向规定水平力Y向规定水平力165.0953.74由上表可知，结构能够，满足高规5.4.4的要求，故不考虑重力二阶效应的不利影响。2）侧向刚度比分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）3.4.3条关于结构侧向刚度的规定：本层与相邻上层的侧向刚度比不小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。下表列举了结构的楼层刚度比计算结果，其结果满足规范要求，整个结构不存在软弱层。表3.5.4楼层侧向刚度比计算结果楼层X向Y向12.22872.570221.45651.6541注：表中数值为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者。6、楼层受剪承载力《抗规》3.4.3条规定：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层受剪承载力的80%时，为楼层承载力突变，从下表可以发现A、B塔受剪承载力均满足规范要求，不存在薄弱层。表3.5.5楼层受剪承载力层号X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）39261.39857.6--211395.712177.11.231.24113215.714337.21.161.183.62#楼多遇地震计算结果3.6.1计算模型与参数2#楼YJK计算模型三维示意图如下图：图3.6.12#楼YJK模型三维示意图3.6.22#楼MIDAS模型三维示意2#楼小震弹性分析采用如下参数：结构计算参数结构层数4混凝土容重（kN/m3）26嵌固位置基顶结构类型框架结构设防烈度7场地土类别I0设计地震分组一组多遇地震影响系数最大值0.08特征周期0.2全楼地震作用放大系数1结构阻尼比0.05连梁刚度折减系数/中梁刚度放大系数梁刚度放大系数按《砼规》5.2.4条取值地震活荷载折减系数不折减周期折减系数0.8地震力振型组合数满足质量参与系数大于95%所需要数量地震力计算考虑双向地震、考虑偶然偏心地震力夹角0度、90度、程序自动计算最不利方向0.2Q调整起算/终止层号/框架柱抗震等级三级（抗震构造措施三级）刚性楼板假定整体指标采用强制刚性板假定，其他采用非强刚是否考虑P-Δ效应否楼层刚度算法楼层刚度比基本风压（kN/m2）0.40风荷载体型系数1.33.6.2多遇地震作用下结构主要计算结果1、结构质量分布分析楼层YJK计算结果MIDAS计算结果恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）质量比恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）质量比4F3635.91693804.91.2523525.9171.23526.81.2193F2778.9260.63039.50.9232637.6256.428940.9252F3121171.73292.70.9382960.6168.73129.30.9291F3190.83183508.81.0003034.6332.33366.91.000从上述表中可知：两种软件计算出来的总质量很接近，MIDAS略小于SATWE，原因是混凝土容重MIDAS为25kN/m3，SATWE为26kN/m3。从上述图表中可看出两种软件计算出来的总质量、单位面积楼层质量及质量分布十分接近，MIDAS略大于SATWE，掉层以上各段楼层质量分布均匀，从下至上质量相近。质量的连续变化对结构整体抗震性能有一定影响。2、动力特性分析下表分别给出YJK软件分析得到的结构周期及扭转周期比。结构周期和振型振型YJK结果MIDAS结果MIDAS/YJK周期（s）振型性质周期（s）振型性质10.7085平动（X）0.7037平动（X）99.3%20.6593平动（Y）0.6918平动（Y）104.9%30.6305扭转（T）0.6209扭转（T）98.5%Tt/T10.890.881结构振型模态振型模态图YJK结果T1=0.7085T2=0.6593T3=0.6305MIDAS结果T1=0.7037T2=0.6918T3=0.6209从上表可知，MIDAS和YJK计算的结构前三阶振型分别为平动、平动及扭转，结构的第一扭转周期与第一平动周期之比为0.89左右，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）中于周期比的要求（0.90）。两个软件周期计算结果表明，结构自振周期基本一致，由此可判定模型的分析结果准确、可信。3、位移、位移角和扭转位移比分析位移角和扭转位移比结果汇总于下表：表3.6.1结构位移角和扭转位移比X方向地震作用最大位移或层间位移比1.111.15<1.4满足最大层间位移角1/21881/22141/550满足Y方向地震作用最大位移或层间位移比1.191.18<1.4满足最大层间位移角1/23401/21371/550满足分析上表数据可知：（1）地震作用、风荷载作用下结构的层间位移，层间位移角及层最大位移两个软件计算结果接近，说明计算可信；（2）地震作用、风荷载作用下结构的层间最大位移角均小于规范规定的最大值1/550，且有一定的富余；（3）扭转位移比小于1.2，扭转不规则程度很小。4、地震剪力系数分析本工程根据多遇地震反应谱计算剪重比数值见下表。表3.6.2楼层剪重比计算结果楼层YJK（%）MIDAS（%）X向Y向X向Y向13.353.633.63.7根据抗震设计规范GB50011-2010第5.2.5条，第一周期小于3.5秒且扭转效应明显的结构，最小楼层剪力与该层上累积的地震质量的比值不应小于最小地震剪力系数λ为0.016。结构剪重比满足规范要求，无需调整。5、整体稳定性和刚度比分析1）整体稳定性分析下表给出YJK计算得到的塔楼刚重比。表3.6.3刚重比计算结果软件楼层X向规定水平力Y向规定水平力YJK272.7380.89MIDAS277.3676.41由上表可知，结构能够，满足高规5.4.4的要求，故不考虑重力二阶效应的不利影响。2）侧向刚度比分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）3.4.3条关于结构侧向刚度的规定：本层与相邻上层的侧向刚度比不小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。下表列举了结构的楼层刚度比计算结果，其结果满足规范要求，整个结构不存在软弱层。表3.6.4楼层侧向刚度比计算结果楼层YJKMIDASX向Y向X向Y向MIDAS1.09231.08461.08811.011注：表中数值为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者。6、楼层受剪承载力《抗规》3.4.3条规定：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层受剪承载力的80%时，为楼层承载力突变，从下表可以发现A、B塔受剪承载力均满足规范要求，不存在薄弱层。表3.5.5楼层受剪承载力软件层号塔号X向承载力(kN)Y向承载力(kN)本层/上层（X）本层/上层（Y）YJK4146098.343693.21.001.003137526.535774.00.810.822143789.944707.21.171.251150503.651517.91.151.15MIDAS4140296.141378.91.001.003133474.234059.40.830.822142781.143538.61.281.281150696.451532.91.191.183.7多遇地震计算结果汇总表3.7.13-1#楼多遇地震计算结果汇总控制参数周期（S）及周期比最大层间位移角T1T2T3Tt/T1X向地震Y向地震计算值0.89241.03850.86270.8311/11421/941规范值周期比不应＞0.9框架结构△u/h限值：1/550控制参数最小剪重比(%)刚重比位移比（最大）X向Y向X向Y向X向地震Y向地震计算值3.1392.89345.86041.0741.141.38规范值≥1.6%宜＞20、应＞10不宜＞1.2，不应＞1.5备注X向调整系数：1.000Y向调整系数:1.000控制参数有效质量系数(%)最大轴压比楼层抗剪承载力比（最小值）(%)X向Y向柱墙X向Y向计算值96.7098.580.74/0.950.99规范值应≥90%宜＜0.85（三级）宜＜0.60本层宜＞80％（相邻上层）、应＞65％（相邻上层）控制参数表中数值为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，本层与相邻上层的侧向刚度比X向Y向X向Y向计算值0.990.99//规范值本层宜＞0.7（相邻上层）本层宜＞0.8（相邻上三层的平均值）本层宜＞1.1（相邻上层）嵌固层位置基顶控制参数地下一层与首层侧向刚度比X向Y向计算值//规范值宜≥2.0宜≥2.0表3.7.21-1#（1-4#）楼A塔多遇地震计算结果汇总控制参数周期（S）及周期比最大层间位移角T1T2T3Tt/T1X向地震Y向地震计算值0.84220.94780.77140.81391/11231/921规范值周期比不应＞0.9框架结构△u/h限值：1/550控制参数最小剪重比(%)刚重比位移比（最大）X向Y向X向Y向X向地震Y向地震计算值3.272.8737.7734.031.141.28规范值≥1.6%宜＞20、应＞10不宜＞1.2，不应＞1.5备注X向调整系数：1.000Y向调整系数:1.000控制参数有效质量系数(%)最大轴压比楼层抗剪承载力比（最小值）(%)X向Y向柱墙X向Y向计算值98.2196.150.78/1.091.09规范值应≥90%宜＜0.85（三级）宜＜0.60本层宜＞80％（相邻上层）、应＞65％（相邻上层）控制参数本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，本层与相邻上层的侧向刚度比X向Y向X向Y向计算值1.51571.533//规范值本层宜＞0.7（相邻上层）本层宜＞0.8（相邻上三层的平均值）本层宜＞1.1（相邻上层）嵌固层位置基顶控制参数地下一层与首层侧向刚度比X向Y向计算值//规范值宜≥2.0宜≥2.0表3.7.41-2#楼多遇地震计算结果汇总控制参数周期（S）及周期比最大层间位移角T1T2T3Tt/T1X向地震Y向地震计算值0.98211.15280.95230.82611/12851/837规范值周期比不应＞0.9框架结构△u/h限值：1/550控制参数最小剪重比(%)刚重比位移比（最大）X向Y向X向Y向X向地震Y向地震计算值3.252.6743.4335.451.031.27规范值≥1.6%宜＞20、应＞10不宜＞1.2，不应＞1.5备注X向调整系数：1.000Y向调整系数:1.000控制参数有效质量系数(%)最大轴压比楼层抗剪承载力比（最小值）(%)X向Y向柱墙X向Y向计算值97.6296.340.80/1.091.10规范值应≥90%宜＜0.85（三级）宜＜0.60本层宜＞80％（相邻上层）、应＞65％（相邻上层）控制参数本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，本层与相邻上层的侧向刚度比X向Y向X向Y向计算值1.37281.4257//规范值本层宜＞0.7（相邻上层）本层宜＞0.8（相邻上三层的平均值）本层宜＞1.1（相邻上层）嵌固层位置基顶控制参数地下一层与首层侧向刚度比X向Y向计算值//规范值宜≥2.0宜≥2.0表3.7.51-3#楼多遇地震计算结果汇总控制参数周期（S）及周期比最大层间位移角T1T2T3Tt/T1X向地震Y向地震计算值0.89241.03850.86270.83071/14181/941规范值周期比不应＞0.9框架结构△u/h限值：1/550控制参数最小剪重比(%)刚重比位移比（最大）X向Y向X向Y向X向地震Y向地震计算值3.532.9042.2931.841.021.27规范值≥1.6%宜＞20、应＞10不宜＞1.2，不应＞1.5备注X向调整系数：1.000Y向调整系数:1.000控制参数有效质量系数(%)最大轴压比楼层抗剪承载力比（最小值）(%)X向Y向柱墙X向Y向计算值95.2897.740.81/1.101.10规范值应≥90%宜＜0.85（三级）宜＜0.60本层宜＞80％（相邻上层）、应＞65％（相邻上层）控制参数本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，本层与相邻上层的侧向刚度比X向Y向X向Y向计算值1.34341.4800//规范值本层宜＞0.7（相邻上层）本层宜＞0.8（相邻上三层的平均值）本层宜＞1.1（相邻上层）嵌固层位置基顶控制参数地下一层与首层侧向刚度比X向Y向计算值//规范值宜≥2.0宜≥2.0表3.7.64-1#楼多遇地震计算结果汇总控制参数周期（S）及周期比最大层间位移角T1T2T3Tt/T1X向地震Y向地震计算值0.60310.67380.58530.86871/11711/837规范值周期比不应＞0.9框架结构△u/h限值：1/550控制参数最小剪重比(%)刚重比位移比（最大）X向Y向X向Y向X向地震Y向地震计算值5.844.9865.0953.741.041.21规范值≥1.6%宜＞20、应＞10不宜＞1.2，不应＞1.5备注X向调整系数：1.000Y向调整系数:1.000控制参数有效质量系数(%)最大轴压比楼层抗剪承载力比（最小值）(%)X向Y向柱墙X向Y向计算值98.1696.140.61/1.161.18规范值应≥90%宜＜0.85（三级）宜＜0.60本层宜＞80％（相邻上层）、应＞65％（相邻上层）控制参数本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，本层与相邻上层的侧向刚度比X向Y向X向Y向计算值1.45651.6541//规范值本层宜＞0.7（相邻上层）本层宜＞0.8（相邻上三层的平均值）本层宜＞1.1（相邻上层）嵌固层位置基顶控制参数地下一层与首层侧向刚度比X向Y向计算值//规范值宜≥2.0宜≥2.0表3.7.72#楼多遇地震计算结果汇总控制参数周期（S）及周期比最大层间位移角T1T2T3Tt/T1X向地震Y向地震X向风载Y向风载计算值0.70850.65930.63050.8891/21881/23401/99991/9999规范值周期比不应＞0.9框架结构△u/h限值：1/550控制参数最小剪重比(%)刚重比位移比（最大）X向Y向X向Y向X向地震Y向地震计算值3.353.6371.1478.301.111.19规范值≥1.6%宜＞20、应＞10不宜＞1.2，不应＞1.5备注X向调整系数：1.000Y向调整系数:1.000控制参数有效质量系数(%)最大轴压比楼层抗剪承载力比（最小值）(%)X向Y向柱墙X向Y向计算值10099.990.64/0.810.82规范值应≥90%宜＜0.85（三级）宜＜0.60本层宜＞80％（相邻上层）、应＞65％（相邻上层）控制参数楼层与相邻上层的侧向刚度比楼层与相邻上三层侧向刚度平均值的比本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，本层与相邻上层的侧向刚度比X向Y向X向Y向X向Y向计算值1.09231.29881.09231.29881.15851.3775规范值本层宜＞0.7（相邻上层）本层宜＞0.8（相邻上三层的平均值）本层宜＞1.1（相邻上层）嵌固层位置基顶控制参数地下一层与首层侧向刚度比X向Y向计算值//规范值宜≥2.0宜≥2.03.8多遇地震振型分解反应谱法计算小结多遇地震作用下结构弹性反应谱分析的主要结论如下：（1）单独将3-1#、2#楼做了YJK与MIDAS在小震作用下计算结果的对比分析，结果表明，两软件分别计算得到的结构质量分布、周期、层间位移角、位移比，楼层侧向刚度等指标十分接近，说明YJK计算结果正确可靠。（2）从周期和振型计算结果可以发现除2#楼外，各楼栋在Y方向的周期均大于X方向的周期，其主要原因是沿Y方向各楼栋均只有两跨，各楼栋在Y方向的抗侧刚度相对其X方向的抗侧刚度更弱。（3）各楼栋的楼层（除顶层外）质量沿高度分布较为均匀，其原因是部分楼栋屋面层为种植屋面，考虑了300mm厚度的覆土，致使顶层恒载较大，但有种植屋面的各楼栋顶层与相邻下一层的质量比仍未大于1.5。（4）其余各楼栋结构位移比、剪重比、刚重比、楼层侧向刚度比、楼层受剪承载力比等均满足现行规范要求。第4章设防地震作用下的结构性能设计及评价4.1设防地震作用下结构弹塑性分析的目的根据《基于保持建筑正常使用功能的抗震计算导则》3.2.2规定：地震时保持正常使用功能建筑应基于设防地震进行承载力设计，并进行设防地震和罕遇地震作用下的结构变形和楼面水平加速度验算。3.2.4条规定：地震时保持正常使用功能建筑应进行结构弹塑性时程分析，计算设防地震和罕遇地震作用下的结构层间位移和楼面水平加速度。通过弹塑性分析，拟达到以下目的：1、对结构在中震下的非线性性能给出定量（性）解答，研究本结构在中震作用下的变形形态、构件的塑性及其损伤情况，以及整体结构的弹塑性行为；2、对结构的楼面水平加速度进行验算；3、根据以上研究成果，对结构的抗震性能给出评价，并对结构设计提出改进意见和建议。4.2弹塑性分析方法目前常用的弹塑性分析方法从分析理论上分有静力弹塑性（push-over