中旅城二期南楼超限高层结构设计

中旅城二期南楼超限高层结构设计

中旅城二期南楼超限高层结构设计

胡贤忠( 福州国伟建设设计有限公司 福建福州 350001)

［摘

要结构设计提出了严峻挑战。本论文介绍此超限结构的抗震和抗风设计，进行了不同力学模型的多种软件静力对比分析、弹性时程 中

震

作用并对控制结构的扭转效应和计算中部分构件的超筋信息的做了研究处理; 同时对型钢混凝土转换结构和连体的设计做了论 述，

并介绍了其节点的构造设计。 South － t o w e r s t r u c t u r e d e s i g n of s up e r h i r e － r i s e building of CTS second －

ph a s e

A b s t r a

c

li m it s o f t h i s bu il d i n g w e r e a n a l y z e d ，a nd t h e r e l eva n t s o l u ti o n s c h e m e s w e r e p r o p o s e d ． A cco r d i n g t o t h e co m p a r i s o n on t h e a n a l y s i s r e s u lt s o f t h e t h r ee p r og r a m s ，e l a s ti c ti m e － h i s t o r y a n a l y s i s ，m e d i u m ea r t hqu a k e e ff ec t a n a l y s i s ，pu s h － o ve r a n a l y s i s ，s t r u c t u r a l s y s t e m acco r d i n g t o d iff e r e n t p a r t s a d o p t co rr e s p o nd i n g t o t h e va r i o u s t y p e s o f co m b i n a ti o n co m p o n e n t t o s a ti s f y s tiff n e ss ，du c tilit y and r e dund a n cy ． The key p o i n t s o f t h i s s t r u c t u r e as w e ll as i m p o r t a n t s eg m e n t s w e r e a n a l y z e d and d i s c u ss e d ． Key words : u lt r a li m it e d h i g h － r i s e bu il d i n g ; s e i s m i c d e s i g n ; t o r s i o n a l e ff ec t ;

co m p o s it e s t r u c t u r e ; p e r f o r m a n ce based s e i s m i c d e s i g n 1 工程概况

中旅城二期座落在福州市金融文化中心五四路的黄金位 置，其由南楼、北楼、办公楼和高档商业裙房组成的大型商住 楼。南楼、北楼、办公楼和裙房在地面以上用抗震缝分开。南 楼建筑高度 149. 85m ，地面八层高位转换的连体建筑，其立面 效果图如图 1; 地下二、三、四层为车库及设备用房，地下一层 至七层为高

档

商业

中 心，在 七 ～ 八层设一

5. 6m 高的物业会所，其上至四十四层 为 住 宅，建 筑 立 面 如 图 2 所示。 本项目设计所依据规 范 版 本 为 2000 年 系 列。结 构 体 系 为框

支剪力墙转换层以下为型钢混凝土柱 + 钢筋混凝 土核心筒，转换层以上为钢筋混凝土剪力墙结构，连体为强连 接的钢桁架。结构设计基准期为 50 年，结构安全等级为二 级; 抗震设防烈

度

为 7基准

期为 100 年 2 超限情况及抗震性能目标 2. 1 超限判定 依据《全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要 点》相关规定进行超限判定。 ( 1) 塔楼高度为近 150m ，超过了“高规”所规定的框支剪 力墙结构适用的 B

级 最 大 高 度，超 限 幅 度 为 25% ; 判 定 为 超 限。 图 1 南楼立面效果图

( 2) 转换层位于七层顶 ( 34. 45 米) ，超 过 了《高 规》第 10 章中“7 度不超过 5 层”的规定，属高 位 转 换; 为 一 项 不 规 则， 判定为超限。

23

福建建设科技 2013. N o . 1.

■建筑结构

( 3) 转换层以上为双塔结构，在高 133. 35 米至屋顶处设 置 5 层

高

的

架空跨度为 14 ～ 20 米; 属多重复杂不规则， 判定为超限。 ( 4) 平面凹凸不规则，住宅部分结构属于“细腰”类型; 为

一项不规则。 ( 5) 楼板不连续; 为一项不规则。

( 6) 扭转不规 则，在偶然偏心地震 作用下扭转位移比大

于 1. 2; 为一项不规则。 第6 点属于“专项审查技术要点”的表二中“三项不 规则”

，判定为超限。 2. 2 结构抗震性能目标 本工程属于严重超限的结构体系，依据建设部有关 文 件 和工程的重要性，进行了抗震超限专项审查。结 合“抗 震 设 防专项审查 意 见 ”，提 出 了 下 表 1 的“结 构 抗 震 设 计 性 能 目 标”

。同时也应考虑满足，( 1) 转换层楼板有些部位可能出现 拉力，应计算清楚并采取措施，控制裂缝; 支承在剪力墙时应 设扶壁柱; 转换层以上墙肢做些调整，尽 量 减 少 转 换; ( 2) 细 腰部位宜进一步 加 强; ( 3) 连体桁架的上下弦宜设水 平 支 撑 并延伸到塔楼内 一 跨: ( 4) 考虑双塔

的位移不同步带 来 的 问 题，分单塔复核验算。

表 1 结构抗震设计性能目标

图 2 南楼建筑立面

图 3 基础设计

本项目土层除表层为人工填土外，其余土层主要为第 四 系冲於积形成的粉质粘土、淤泥、淤泥质土，冲洪积形成的圆 角砾和卵砾石层，下伏残积土、全风化、强风化和侵入的中微 风化 花 岗 岩，覆 盖 层 厚 度 约 30 － 60m 。抗浮设计水位 罗 零 6. 80 米。地下主

楼基础采用桩筏基桩为桩端注浆的冲 ( 钻) 孔灌 注桩。主楼建筑桩基设计级为甲级，根据上部结构传至基 础的荷载，桩身强度和土45

6

桩筏计算采用考虑上部结构刚度的桩筏弹性地基梁板计 算基底 基 床 系 数 取 2000 ～ 3000k N /m 3 。计 算 时 需 分 多 步进行，初步计算完根据桩顶反力，结合试桩的竖向静载曲线 定范围内结束。基桩竖向刚度计算按以下二式综合取值。

图 3 浮力释放系统局部大

样

抗震设防水准 多遇地震( 小震)

设防地震( 中震) 罕遇地震( 大震)

性能水平定性描述

不损坏 可修复的损坏

无倒塌 层间位移值

≤h

/1000

≤1

/100

竖向构件

底部加强区

要求

服 无塑性铰 连体两侧支撑柱和剪力墙

弹性

无塑性铰 其它构件

允许出现塑性铰

联系薄弱的楼板 不屈服 转换层楼板 弹性

连体及其延伸的梁板

不屈服

无塑性铰

24福建建设科技2013.N o.1.■建筑结构

A

p

E

p

A

p

E

p

4 结构整体静力分析

4.1 计算模型

采用S A T W E、P M S A P和E T A B S(V9.2.0 中国规范版) 不

同力学模型的三维空间分析软件进行了多遇地震作用和风

荷载作用下结构的内力和位移计算。周期折减系数取0.

9，中梁刚度放大系数对刚性楼盖取2、对弹性楼盖取1，考虑

双

向

地

震

和

偶

然

偏

心

(

配

筋

4.2 计算结果分析

从三种计算程序计算结果比较可知: 三种程序计算结

果基本吻合。由程序计算得: X、Y向刚重比均大于1.4，能够

通过“高规”第5.4.4 条的整体稳定验算，同时该结构刚重

比大于2.7，可以不考虑重力二阶效应。

选

取

7

5

个

振

使振型参与质量之和不小于总质量的

9

满足规范要求。结构前6 个振型的周期及振型形态见表2，

同时也进行分塔分析，计算表明无论是整体还是分塔均能满

足以扭转为主的第 1 自振周期T t和以平动为主的第 1

自振周期T1 之比小于0.85。在考虑偶然偏心影响的地震

作用下，楼层的竖向构件的最大水平位移和层间位移均满

足不大于该层平均值的1.4 倍。

从多遇地震和风荷载下楼层剪力曲线和楼层位移角曲线

来看，显示该楼层剪力和位移角曲线基本光滑，无明显结构薄=( 0．031L/D－0．15( 1)

( 2)

k

v

=α

k

ii

=ζQ q /S a 试桩沉降完成系数ζ=

1．0

由于底板是按照弹性力学计算，墙柱结构为点线荷载，必

须会产生一定的应力集力现象，对计算的最大配筋可以适当

折减，实际配筋时，对底板一定范围进行平均化配筋。对筏板不

满

足

角

桩

冲

图4筏板角桩抗冲切钢筋大样

南楼E T A B S 三维计算模型( 主体、转换层、连体)

图5

图6 南楼标准层和连体层平面

图

筏板厚达2.6m，属于大体积混凝土，为确保混凝土不产

生

弱层，且层间位移角均满足规范要求，说明结构刚度比较均

匀。

25

福建建设科技2013.N o.

1.

■建筑结构

( a) 主分量( b) 次分量

图7 计算用地震波反应谱与规范谱比较

行结构弹性时程分析。设计时取时程分析结果包络值与反应表2 结构主要计算结

果谱计算结果的较大值。

从图7 可以看出选用的地震波的地震影响系数曲线与规

范

提

供

的

表3基底剪力计算结果

足要求

5 多遇地震作用下的弹性时程分析

依据“抗规”和“高规”的规定，本工程共选择了2 组天然

地震波( San F e r n a nd o，U s e r2和K e r n C o un t y，C a lif o r n i a E a r t h-

qu a k e，

U s e r3)和1 组人工模拟的加速度时程曲线( U s e r1)进

图8 地震波主分量沿X、Y方向输入时最大楼层剪力、弯矩曲

线

以上图表分析可知，①本工程共选择了 2 组天然地震波

和1 组人工模拟的加速度时程曲线进行结构分析，所选用地

震波的平均反应谱满足《建筑抗震设计规范》的相关要求; ② 各

组地震波的计算结果及评价值满足《建筑抗震设计规范》

分

析

结

果

沿结构X 方向时程分析平均结果稍小，沿Y

方向时程分析平均结果接近; ④在Y 方向时程分析时，个

别地震波计算结果明显大于反应谱值，将转换层以下( 包

括转换层) 、连体结构的楼层地震剪力予以放大，放

大系数取

GB50011 －2001 关于时程分析计算结果的规定; ③与反应谱

X－向Y－向

基底剪力

( k N)

与反应

谱比值

是否满

足要求

基底剪力

( k N)

与反应

谱比值

是否满

反应谱

U s e r1

U s e r2

U s e r3

平均

20650.4

19939.3

18289.4

14419.8

17549.5

－

0.97 ＞0.65

0.89 ＞0.65

0.70 ＞0.65

0.85 ＞0.80

满足

满足

满足

满足

22522.8

19398.7

20123.7

27520.2

22347.5

0.86 ＞0.65

0.89 ＞0.65

1.22 ＞0.65

0.99 ＞0.80

满足

满足

满足

满足计算软件S A T W E P M S A P E T A B S 备注

周期

T1 /s3.2587 3.4439 3.024 Y向平动

T2 /s3.0747 3.2181 3.002 X向平动

T3 /s2.6692 2.7898 2.548 扭转

T4 /s0.9326 0.9898 0.904 X向平动

T5 /s0.8135 0.8818 0.805 Y向平动

T6 /s0.7831 0.7942 0.774 扭转

地震

作用

偶偏扭转

位移比

X向1.38 1.38

Y向1.28 1.23

最大层间

位移角

X向 1 /1587 1 /1595 1 /1718

Y向 1 /1465 1 /1373 1 /1583

风荷载作用下

层间位移角

X向 1 /1643 1 /1731 1 /1665

Y向 1 /1028 1 /1001 1 /1016

26

福建建设科技 2013. N o . 1

.

■建筑结构

6 性能化设计

本工程超限内容较多，按表 1 进行性能 化 设 计。在 设 防

烈度地震下，构件为轻微损坏，关键构件即剪力墙底部加强区 受剪承载力满足下式 ( 3) 、其正截面承载 力 满 足 下 式 ( 4) ; 框

支框架、连体支撑的框架柱和剪力墙的受剪和受弯均满足

楼板主拉应力标准值;

f yk —钢筋抗拉强度标准值;

A s —在间距 s 范围内上下层钢筋截面面积; h —薄弱处板厚。

7 静力弹塑性推覆分析( P u s h o v e r )

本工程属于严重抗震不利结构，易出现下柔上刚的 结 构 布置状态，为实现规范要求 的“大 震 不 倒”设 防 目 标，对 结 构 进行罕遇地震作用下的静力弹塑性分析，寻找结构的屈服机 制，找出薄弱部位。

采用

M i d

a s G e n

软件进

行 P u s h

o v e r 分Y 向侧推荷载作用下，南塔住宅楼能力谱与需求谱曲线 如图 9 所 示。罕 遇 地 震 下 Y 向 性 能 点 S a = 0. 1018，S d = 0. 19对应基底剪力 V b = 68270k N ，顶点位移 μn = 0. 30m ＜ 1 /100 × 149. 85 = 1. 5m ，满足弹塑性极限要求。Y 向性能点处 需求层间位移角如 图 9 所 示，最大需求层间位移角为 1

/345 ＜ 1 /100，满足规范 要 求。在性能点时的塑性铰分布如图 11 所示，塑性铰主要出现在墙肢连梁和框架梁端，部分墙端、柱

端及连廊部分未出现塑性铰。 X 向侧推荷载作用下，南塔住宅楼能力谱与需求谱曲线 如图 10 所 示。罕 遇 地 震 下 X 向 性 能 点 S a = 0. 107，S d =

0. 15对应基底剪力 V b = 66970k N ，顶 点 位 移 μn = 0. 20m ＜ 1 /100 × 149. 85 = 1. 5m ，满足弹塑性极限要求。X 向性能点处 需求层间位移角如图 10 所示，最大需求层间位移角为 1 /118 ＜ 1 /100，满足规范 要 求。在性能点时的塑性铰分布如图 11 所示，塑性铰主要出现在墙肢连梁和框架梁端，部分墙端、柱 端未出现塑性铰。 从上述计算结果可以看到，结构在罕遇地震作用下 能 保 持较好的工作状态，能满足规范所要求的“大震不倒”设防目 标，也在一定程度上说明此类结构经过精心设计，能达到较好 的抗震效果，但要重视提高上下不连续墙和框支柱及转换层 上剪力墙的延性。设计中应加强节点处的构造，对加强区 剪 力墙设置型钢和交叉暗撑，加强主要框架梁塑性铰内移等手

*

( 3) γG S GE + γEh S Ehk ≤R d / γR E

式中，γG 、γE h —分别为重力荷载、水平地震作用分项系

数;

R

γ—分别为构件承载力设计值和承载力抗震调整系

数; S * E h k —水平地震作 用 标准值的构件内力，不 需 考 虑 与 抗震等级有关的增大系数

。 *

( 4)

S GE + S

Ehk

≤R k

R

k

—截

面承

载

力

标按材料强度标准值计算。 小震有关计算结果分析详第 4 和第 5 节，罕 遇 地 震 下 分 析详第 7 节。以下讨论中震下的性能 目 标 实 现。中 震 弹

性 ( 或不屈服 ) 验 算 均 使 用 S A T W E 软 件，将 地 震 力 放

大 2. 85 抗震调整系数取 1. 0( 程序中取抗震等级为四级) ，材料强 度取标准值( 不屈服) 或取设计值 ( 弹性) 。中震下结构由于 整体弯曲会在墙肢产生较大的拉应力，为防止墙肢受

拉产生

裂缝从而造成结构整体刚度退化，为此需进行补充验算。经 过验算并对受拉墙肢采取加强措施后，以确保竖向构件的中

震受拉性能。对于验算超过混凝土拉应力的，增设型钢，以增 强其抗拉能力，同时将其构造措施的抗震等级提高一级，此处 为特一级的，就不再提高; 对验算未超过混凝土拉应力的，将 其构造措施的抗震等级提高一级，此处为特一级的，也就不再 提高。

对于板薄弱部位中震不屈服验算和转换层板中震弹性验

算采用 P M S A P 进行，将其定义为“弹性膜”，验算地震作用下 板薄弱部位的抗剪和受拉承载力，计算显示，板能满足抗剪要 σ1k ，中震 ≤f yk A s /

h s ( 5) 式中，σ1k ，中震 —有地震作用效应组合时设防地震作用下

图 9 Y 向侧推荷载作用下能力谱与需求谱曲线和 Y 向在性能点处需求层间位

27

福建建设科技2013.N o.

1.

■建筑结构

图10X向侧推荷载作用下能力谱与需求谱曲线和X向在性能点处需求层间位移

角

图11 Y向性能点时塑性铰分布和X向性能点时塑性铰分

布

图12 连体的钢桁架和楼板大样

致，为此采用强连接方式，使其两侧塔楼连为整体，完全协调

受力。以下就计算分析和设计原则进行叙述。

段。

8 结构舒适度分析

计算时对连接体所在位置及其相邻一跨的楼板定义为弹

性楼盖，将连体结构所在层均定义为薄弱层，将连接体及与连

接体相邻的结构构件在连接体的高度范围及其上、下层的抗

震等级提高一级，即为特一级，同时与连接体相连的剪力墙在

此范围设置约束边缘构件。

连接体采用钢结构，最下面一层采用桁架结构式( 详

图

1

2

为

连接体两端为保证与主体结构接，将连体的钢结构延伸

至主体的内筒。

本工程高度接近150m，按规范进行人体舒适度验算，按

1

0表4 舒适度验

算

顺风向α

m ax

( m/s2 )

横风向α

m ax

( m/s2 )

规范限值

( m/s2 )

方向角结论

0°

90°

0.036

0.059

0.114

0.116

0.15

0.15

满足

满足

9 连体结构设计

，本

28

福建建设科技 2013. N o . 1

.

■建筑结构

图 13 转换层框支梁钢骨布置图、转换梁大样和框支柱大样

角部框支柱上方框支剪力墙至少三层不应开洞，但 由 10 转换层结构设计

建筑使用功能的要求，只允许转换层处剪力墙封闭，其余层开

设角窗。为解决计算超限问题，在转换层转角窗处的剪力 墙 采用内置钢板的献 在有地震

通过对转换层上、下结构布置的调整，使结构在转换层附 近竖向刚度过渡均匀。转换层上部与下部的等效侧向刚度比 ( 剪弯刚度) 均 小 于 1. 3，γex = 0. 9603，γey = 1. 1870。同 时 也 满足转换层附近处层间位移角 θi 小于相邻上一层的 1. 3 倍

( 或不大于其上相邻三层层 间位移角平均值的 1. 2 倍 ) 。在 满足转换层上下刚度比、位移角的比值、位移、周期、扭转和最 小地震力等规范规定的有关指标，转换层以上墙体尽量减少，

加强落地剪力墙，加厚位于转换层下的上下贯通剪力墙，减薄 非贯通剪力墙或开洞甚至取消。尽量减少二次转换，传力直 接，上下柱或墙的少量偏位可通过在转换层内设置牛腿方

式 予以解决。

S A T W E 计算中对转换梁分别按梁单元及墙单元进行模 拟。两种模拟整体计算结果基本一致，转换构件配筋受弯设 计以“梁式”计算结果、受剪配筋以“墙式”计算结果为主。 由于存在二次转换，上部剪力墙靠框支柱边开洞较多，导

致框支梁截面承载力不足，受建筑净高和设备管线的限制，梁 截面不能加大，同时对于多项超限结构要有更强的延性和

抗 倒塌能力，框支框架均采用型钢混凝土。在设计时，为使节点

受力明确、可靠，减少纵筋与型钢焊接，特采取以下措施，①为 避免塑性铰产生在梁柱节点核心区，在型钢柱侧面焊接一段 悬臂梁与钢梁栓焊连接; ②在型钢梁柱节点处，在钢骨柱上均 设置加劲板，板厚不小于梁翼缘厚，为确保混凝土密实，在加

劲板上预留溢浆孔或振捣孔; ③受钢骨柱翼缘阻挡，梁纵筋锚 固

增设钢牛腿焊支梁与二次转换的框支次梁刚度匹配、变形协调，在框支次梁

增设一段长度不少于 1 /3 跨度的钢骨梁; ⑥上部剪力 墙 纵

筋 尽量避开转换梁内的型钢，若 实 在 避 不 开，在翼缘上加焊钢

板，墙纵筋与钢板焊接。 由

1

{

V c w ≤ ( 0． 20βc f c b h ) γ

R E ( 6) 1 0． 25 0． 5

V c w = V － γ (f a A a + λ － 0． 5βf p f p ) λ RE

λ 为计算截面处的剪跨比; f a 为剪力墙端部型钢的 屈

服板的屈服强度，

A p 为墙身钢板横截面面积。 图 14 钢板混凝土组合剪力墙大样

11 连梁计算处理和抗震加强措施 11. 1 连梁计算和构造处理

连梁超限较多，本项目的连梁按以下两种模式计算，①考

虑竖向荷载、双向水平地震作用及风荷载的作用，连梁刚度折

减系数取 0. 65; ②考虑竖向荷载、风荷载的作用，连梁刚度折 减系数取 1. 0。连梁纵筋取以上两种模式计算的大值进行配

筋，并按“强剪弱弯”的原则验算连梁箍筋。

厚拉梁，拉梁的面筋锚入楼板内，增强相互平面整体性。加强 转换层上下各一层楼板厚度及配筋。

11. 2. 3 根据“高规”，为提高关键构件延性，对 主 楼 抗 震 等级进行合理调整，地下一层至九层为特一级，连 体 所 在 层 ( 42 ～ 44 层) 为特一级，地下四 ～ 地下二层为三级，其 余 均 为 一级。在计算中框支柱及落地剪力墙底部加强区按特一级设 计，转换层以上非落地剪力墙底部加强区的内力按一级考虑， 抗震构造措施按特一级考虑。

图 15 剪力墙端部型钢柱设置大

样

对于跨高比较小( 跨高比 不 大 于 1. 5) 的 深 连 梁 中，其 竖

向荷载产生的剪力所

表 5 深连梁最小配筋

率

图 16 钢筋暗撑布置

图

11. 2. 4 为增强剪 力 墙 的 延 性，采 取 下 列 措 施: ( 1) 调 整 落地剪力墙的厚度，控制剪力墙的剪应力水平，满足中震剪压 比条件; ( 2) 剪力墙端部设置型钢柱，型钢柱的面积一般不

少

于加强区暗柱纵筋的面积，四周配以

纵筋及箍筋( 3) 转换层角部采用钢板混凝土组合剪力墙 ( 详 图 15) ; ( 4) 对于落地的核心筒，为保证其在超越荷载作用下由于开裂刚 度下降后的延性工作状态，采用带暗支撑钢筋混凝土组合剪 力墙( 图 16) ; 暗支撑配筋角度以 45°为宜，配筋比( 与墙体总 配筋量的比值) 控 制 在 0. 1 ～ 0. 3 之 间; ( 5) 连梁采用斜向配 筋方式，对于剪压比比较敏感的采用型钢混凝土连梁，或在连

梁中设置水平缝，形成双连梁。

11. 2. 5 构件及节点设计: 型钢混凝土竖向构件优先采用 高强度(

Q 345C 实腹式型钢; 对型钢混凝土组合构件增加保 护层厚度、

设置必要的栓钉、配置必要的构造箍筋、采用高强 箍筋等措施来避免组合构件的粘结破坏; 通过最小的埋置深 度来确保大震作用下组合构件不发生受拉破坏。 12 小结 通过对该严重

超

限

注: 本项目方案是由香港胡周黄建筑设计( 国际) 有限公 司设计的，施工图由福州国伟设计公司设计的，结构设计顾问 将上部连体部分取消，同时又对户型做了修改。现已竣工 同时要求配筋率不得大于由剪压比控制的最大配筋

率

ρ2M / γR E 弯 2A s f yk ( h 0 － a s ) 1 ≤ ( 0． 15βc f c b h 0 ) ( 7) V b =1． 1 =1． 1 l γ l γR E 剪 n RE 弯

n

0． 15βc l n f c γR E 弯

ρmax =

2 ×1． 1γ ( 8) f ( h － a s ) RE 剪 yk

0 连

梁纵

算值比较取大值。 2M / γR E ( 9) ( 10)

V b =1． 1

l n M = A s f yk ( h 0 － a s )

经

计算表明

: 由以上配力均大于电算值。 对于跨高比不大于向构造增加连11. 2 抗震设计加强措施 11. 的使

剪

。

跨高比 最小配筋率( 取较大值)

l /h ≤0. 5 0. 5 ＜ l /h ≤1. 0 1. 0 ＜ l /h ≤1. 5

0. 25f /f

0. 0.

加固时沿着筒仓原环形基础进行。

3. 3 施工应注意的问题

( 1) 为保证注浆和人工挖孔桩施 工 效 果，应 先 查 明 基 础 持力层范围内溶洞及软弱松散夹层的分布情况，以便确定人 工挖孔桩桩端持力层，是否进行埋设钢管进行桩端注浆及注 浆深度、浆压力的大小和注浆量。

( 2) 人工挖孔桩施工，注意地下水位的影响，分段开挖支 护。

( 3) 为保证加固效果，采用低压注浆处理时，需控制掌握 好注浆

的参数，

根据不同

情况调整

注浆浆液

配

合

比，使地

基处

理效 4 结语

( 1) 本工程采用人工挖孔桩托换技术结合低压注浆加

固 后，大型厂房设备正常运作，且经一年的沉降观测，裂缝未继 续扩展，也未再出现新裂缝，取得了良好的加固效果和经济效 益。 ( 2) 采用 人 工 挖 孔 桩 托 换 技 术，施 工 设 备 简 单、操 作 方 便、受场地限制小、无噪音、无泥浆排放、质量可靠，因 而 得 以 广泛的使用，特别是在施工场地狭小的情况下可以弥补大型 机械的不足。 ( 3) 在岩溶地区进行基础加固须准确查明原基础持力层 范围内岩溶及软弱松散夹层分布情况，结合其他加固措施处 理溶洞。综合采用多种托换方法进行加固，确保基础加固 效 果。 ( 4) 本工程实例证明，岩溶塌陷区地基基础加固，采用人 工挖孔桩托换基础结合低压注浆技术加固建 ( 构) 筑 物 基 础 是一种可靠、经济、简便的方法，可为岩溶地区其他建 ( 构) 筑 物基础加固工程提供借鉴和指导。 参考文献

［1］叶韩杰

. 地［2］中国建筑科学研 究 院 . J G J 123 － 2000 既有建筑地基基 础 加 固 技 术

规范［S ］

. 北［3］李文枚 .［4］王曹云锋［5胡彭

彭图 3 扩大承台连接大样图

图 4 挖孔桩埋设钢管示意图

低压注浆方法主要针对厂区其他小型厂房及设备基础进 行

加

固 范

= 1∶24M P a 。注浆时先外围 后 内 部，跳 孔 注 浆。该 厂 区 水 泥 库、煤 库、生料均化库、熟料库等为圆筒状结构，采用环形基础，注浆 檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲 ( 上接第 29 页)

参考文献

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高层建筑结构设计试题及复习资料

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。 第一章 概论 （一）填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。

某超限高层结构性能设计与分析

某超限高层结构性能设计与分析 发表时间：2017-04-10T13:42:53.793Z 来源：《基层建设》2017年1期作者：侯怡[导读] 摘要：本工程为B级高度的部分框支剪力墙结构，介绍了工程的特点和结构体系的选择，并针对结构的超限情况提出相关抗震加强措施。 中铁二局集团勘测设计院有限责任公司成都 610000 摘要：本工程为B级高度的部分框支剪力墙结构，介绍了工程的特点和结构体系的选择，并针对结构的超限情况提出相关抗震加强措施。采用YJK及MIDAS Building振型分解反应谱进行弹性阶段的计算分析，另采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算；抗震设防地震作用下，采用YJK等效弹性法对底部加强部位和薄弱部位进行中震弹性、中震不屈服设计，采用EPDA&PUSH进行弹塑性静力分析校 核构件的不屈服以及弹性状态；罕遇地震下采用EPDA&PUSH进行塑性动力时程分析。分析结果表明结构在地震作用下的反应和破坏机制均能满足预期性能目标。 关键词：超限高层；框支剪力墙；性能设计；动力弹塑性时程分析 1 工程概况 本工程位于四川省成都市金牛区一环路以南，通锦路以西，马家花园路以东。项目由9个单元的高层住宅，一栋商业会所，若干特色商业院落组成，地下为三层停车场。本文以其中的13号楼为研究的对象，地上42层，其中1-4层为商业用房5层及以上为住宅，主楼建筑高度137.7米。根据建筑功能需要，在商业顶板进行结构转换。 工程场地抗震设防烈度为7度（0.10g），建筑场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第三组，特征周期为0.45s。抗震设防分类为丙类，安全等级二级，设计基准周期50年，设计使用年限50年。 2 结构体系及布置 本工程采用钢筋混凝土部分框支-剪力墙结构，采用梁式转换。部分框支柱因水平地震剪力较大，为避免使用更大截面框支柱对建筑使用功能产生影响，特采用型钢混凝土柱。转换层平面布置详见图1。 本工程塔楼拟采用变厚度筏板基础，裙楼和地下室采用独立基础加抗水板，持力层为中密或密实卵石层，其地基承载力特征值分别为fak=550Kpa、fak=750Kpa。 本工程建筑高度139.7米，为B及高度，根据相关要求，须作抗震设防专项审查。除高度超限外，还存在扭转不规则、平面不规则及竖向构件不连续等三项不规则项。 3 抗震性能目标设计 综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、建筑物功能、结构的特征、构件的部位和重要程度以及开发商的需求，依据《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》选定结构抗震性能目标为C级。针对抗震性能目标的不同抗震性能水准，设计时的具体计算控制指标见表1。

高层建筑结构设计原则及意义分析

高层建筑结构设计原则及意义分析 发表时间：2018-11-29T18:12:15.133Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：周德泓 [导读] 随着社会的不断进步和科技的不断发展，高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。 中国联合工程有限公司 310000 摘要：随着社会的不断进步和科技的不断发展，高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容，因此，研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。介绍了高层建筑结构特征，分析了高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 关键词：高层建筑结构；设计；对策 0 引言 随着科技和社会的不断发展和进步，自从19 世纪以来出现了现代高层建筑，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。 1 高层建筑结构的特征 高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。 2 高层建筑结构设计的原则 2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。 2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。 2.3 选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。 2.4 对计算结果进行准确的分析随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。 2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。 3 高层建筑结构体系的选型 建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。 根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。 根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于50m 高度以下的建筑；通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。

某超限高层住宅结构设计

某超限高层住宅结构设计 摘要：本文针对广州某超限高层住宅结构设计进行研究，介绍了该工程超限情况及有针对性的构造加强措施。采用了satwe和midas两种软件进行结构整体分析，用pkpm进行静力弹塑性分析（pushover）及弹性时程分析。结果表明结构在罕遇地震下处于延性阶段，结构抗震性能满足规范要求。 关键词：超限高层；静力弹塑性分析；弹性时程分析；构造加强措施 abstract:in this paper,the research on some exceeding high-rise residential building,which locates in guangzhou,is discussed.the code exceeding status and the structural reinforcing measures are introduced.two types of software,satwe and midas,were used for the global analysis,and pkpm was used for pushover analysis and elastic time-history analysis.the results shows that the structure is in ductile stage under rare earthquake,the seismic performance of the structure can satisfy the code requirements. key words: code exceeding high-rise building；pushover analysis；elastic time-history analysis；structural reinforcing measures 中图分类号；tu2文献标识码：a 文章编号：

高层建筑结构设计简答题

（1.）框筒，筒中筒和束筒结构的布置? a框筒性能以正多边形为最佳，边数越多越好，剪力滞后越不明显，结构的空间作用越大 b筒中筒高宽比不应小于3，宜大于4，适用于高度不宜低于80米 c筒中筒的外框筒宜做成密柱深梁，柱距为1-3米，不宜大于4米，框筒的开洞率不宜大于60% d框筒结构的柱截面宜做成正方形，矩形或T形 e筒中筒的内筒居中，面积不宜太小内筒应贯通建筑物的全高，竖向刚度均匀变化。 f框筒当相邻层的柱不贯通时，应设置转换梁 g.框筒中楼盖高度不宜太大。可做成平板或密肋楼盖。 （3）.框架核心筒的布置原则？ a核心筒宜贯通建筑物全高，当宽度不宜小于筒体总高的二分之一. b框架核心筒结构的周边逐渐必须设置框架梁，结构平面布置尽可能规则，对称以减小扭转影响 c框架核心筒结构外框构建的界面不宜过小结构总高度不宜过大 d非地震区的抗风设计采用伸臂加强结构对增大侧向侧度是有利的e框架--核心筒的楼盖,选用结构高度小,整体性强，结构自重轻有利于施工楼盖，宜选用现浇梁板式楼板，密肋式楼板以及叠合楼板。 （4）.高层建筑主要承受那些作用？

高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。竖向荷载包括结构构件自重，楼面活荷载，屋面雪荷载，施工荷载，与多层建筑结构有所不同，高层建筑结构的竖向荷载效应远大于多层建筑结构，水平荷载的影响显著增加，成为其设计的主要因素，同事对高层建筑结构应考虑竖向地震作用，高层建筑结构应考虑温度变化，材料收缩和徐变。地基不均匀沉降等间接作用在结构中产生的效应。 （5）.结构承受的风荷载与哪些因素有关？ 1基本风压 2风压高度变化系数 3风荷载体型系数 4群体风压体型，单体风压体系，局部风压体型系数 5风振系数。 （6）为什么水平荷载称成为设计的决定因素？ 因为竖向荷载在结构的竖向构件中主要产生轴向压力其仅仅与结构高度的一次放成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力，数值与结构高度的二次方成正比。 （8）高层建筑结构平面布置基本原则？ 尽量避免结构扭转和局部应力集中，平面简单规则对称，刚心与质心形心重合。

探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点

探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点 随着我国城市化进程的发展，越来越多的人口聚集到城市，为了利用有限的空间解决人口容量，使城市压力得到缓解，逐渐增多了复杂高层与超高层建筑。在这一现象下，相关人员应重视结构设计，以保障建筑使用安全。 标签：复杂高层；超高层；建筑结构；设计要点 近年来城市土地资源非常稀缺，建筑工程逐步向着复杂高层和超高层方向发展，因此结构设计越来越难，作为设计人员必须和实际工程相结合，加强自身相关专业技术，加强分析和理解设计规范，从而更好的设计建筑结构，让客户认可并得到市场青睐。 1 与普通高层建筑结构设计的区别 在结构设计过程中，复杂高层和超高层与普通高层有着很大的差别，在一般情况下普通高层建筑其高度不会超过200米，而相对来说复杂高层与超高层建筑其高度通常不会低于200米，更甚者其高度会达到上千米左右。除此之外，通常情况普通高层建筑都是钢筋混凝土结构，而复杂高层与超高层建筑则是钢结构和混合结构类型。另外在合计阶段中，复杂高层与超高层建筑结构需要对抗震情况、缝荷载能力、避免层次以及环境等因素进行综合性考虑。从这些情况中我们可以看出，在结构设计上复杂高层与超高层建筑有更大的难度[1]。 2 结构设计控制要素 2.1 地基基础。地基基础质量影响着复杂高层和超高层建筑其整体稳定性，在设计地基结构时，要各种地基形态和设计标准进行全面考虑，以实际情况进行出发，只有这样才可以设计出更好的方案。在对软地基进行施工时，应使用桩箱和桩筏基础，并对根据不同地质制定出相应的措施使地基强度得到强化。当深层岩基进入地下100米以下时，可使用连续墙将地基巩固，当采用年轻且浅的岩基时，可将混凝土桩基加进去增加其支撑强度，当地基很好时采取筏形基础[2]。 2.2 重力荷载。复杂高层和超高层建筑会随着高度的攀升，增加地面受力以及重力荷载，增加墙上轴压力和竖向构件压力，使复杂高层和超高层建筑困难性加大。另外，随着楼层高度的上升会加大高风效应，在风的影响下合力点就会越高，从而加大自然风效应。在建筑结构设计过程中，结构自重关系着建筑稳定性，而结构自重又和重心位置有关，重心位置会随着楼层的升高而升高，从而加大结构自重，其强度就会非常薄弱。 2.3 风振加速。建筑楼层的高低关系着风力的大小，在一般情况下楼层越高时风力越强，因此超高层建筑有着非常明显的风力作用。但人们能够感知到风的舒适度，当风振太强时人们就会有不适感，使居住品质得到下降。在这种情况下，在设计复杂高层和超高层建筑结构时，需要将这些问题考虑进去，一定要控制好

超限高层建筑工程界定标准

超限高层建筑工程界定标准 根据国家建设部《超限高层建筑工程抗震设防审查技术要点》确定的超限高层建筑工程界定标准，结合我省实际予以细化，归纳整理如下： 一、房屋高度超过以下规定的高层建筑属于超限高层建筑 （一）现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（M） 结构类型烈度 6 7 8 9 框架60 55 45 25 框架-抗震墙130 120 100 50 抗震墙140 120 100 60 部分框支抗震墙120 100 80 不应采用 框架-核心筒150 130 100 70 筒中筒180 150 120 80 板柱-抗震墙4 0 35 30 不应采用 注：1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）； 2、框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构； 3、部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构； 4、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度； 5、超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。 （以上摘自《建筑抗震设计规范》表6.1.1） 《建筑抗震设计规范》第6.1.1条还规定：平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低（规范条文说明规定“一般降低20%左右”）。 （二）钢结构房屋适用的最大高度（M） 结构类型6、7度8度9度 框架110 90 50 框架-支撑（抗震墙板）220 200 140 筒体（框筒、筒中筒、桁架筒、束筒）和 巨型框架300 260 180 注：1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）； 2、超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。（以上摘自《建

某超限高层结构抗震设计

某超限高层结构抗震设计 [摘要]主要介绍了某b级高度超高层办公楼项目的结构布置，抗震计算分析及结构概念设计。针对其超高的超限特点，采用基于性能的抗震设计，经多模型，多软件的弹性比较分析及动力弹塑性补充计算，保证设计能够覆盖结构的各种实际受力状态。使结构的抗震性能满足规范及性能目标的要求。 [关键词]超限高层; 抗震性能目标; 弹性分析; 动力弹塑性分 析 中图分类号：tu241.8 文献标识码a 文章编号 seismic design of exceed-limit tall building of a project gao fei （huasen architecture & engineering design consultants ltd.,shenzhen 518054） abstract: the structure plan, the seismic analysis and the seismic fortification measures of a project is described in the article. for the exceed-limit height, performance based seismic design was adopted, and the elastic analysis of multi-models using different programs and the static elastic-plastic analysis are given to ensure all the potential states of loading are enveloped. some specific constructional measures are taken to assure the design meets the performance objectives.

【结构设计】超限高层结构设计优化要点汇总(干货!)

超限高层结构设计优化要点汇总（干货！） 随着经济的发展,我国的高层建筑越来越多,越来越高,各大城市的地标建筑也多以超高层建筑为主.然而,超限高层建筑的专项审查工作往往占据了设计阶段的大量时间,且其直接奠定了后期的结构造价.在此分享关于超限高层项目的优化要点. 一、什么是超限高层建筑工程？ 超限高层建筑工程是指超出国家规范、规定所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程,体型特别不规则的高层建筑工程,以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程. 具体判别标准详见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质【2015】67号. 需要注意的是,对于一些处于超限与否边界附近的建筑工程最好提前与审图机构,审查专家提前沟通好是否需要进行超限审查,以免造成时间上的延误. 二、超限高层结构计算若干优化要点 （1）结构体系

结构体系的选取需经过严格比选.常见的各种结构体系优缺点如下表所示： 结构体系优点缺点 混凝土框架+核心筒造价经济、施 工方便自重大、截面大、浪费空间 型钢混凝土框架+核心筒结构抗震性能 优良 造价高 钢管混凝土柱+核心筒延性延性好；柱截 面较小 造价高于型钢混凝土最终采用何种体系可综合考虑时间成本、施工成本、经济效益等方面. （2）风速剖面与风振分析 《高规》4．2.7条规定：房屋高度大于200m或有下列情况之一时,宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载： I.平面形状或立面形状复杂； II.立面开洞或连体建筑 III.周围地形和环境较复杂. 超限高层建筑分为高度超限和不规则性超限,所以往往需要进行风洞试验. 由于风具有明显的地域性,且其强度和方向具有显著的方向性,利用这些特点可以有效降低结构和幕墙的造价.对于高度超过300~400m的超高层建筑,风沿高度方向变化的特性对结构设计影响很大,因此针对具体工程确定适用的最优风速剖面,而不仅依赖于《荷载规范》提供的指数变化曲线,能够有效降低风力作用,取得显著的经济效益.

华东院结构设计培训内部资料--超限高层抗震设计指南

编制依据 《建筑抗震设计规范》送审稿 《高层建筑混凝土结构技术规程》 （征求意见稿） 《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 （建设部令第111号） 《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 （沪健 【2003】702号） 广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》 （jgj3‐2002）补充规定 江苏省《房屋建筑工程抗震设防审查细则》 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质【2006】220号） 《关于加强超限高层建筑抗震设防审查工作的建议》 （2007年工作会议） 《关于加强超限高层建筑工程抗震设防审查技术把关的建议》 （2009年2月6号） 《超限高层建筑抗震工程抗震设计指南》 （第二版吕西林主编） 超限的认定 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质【2006】220号 新抗震规范及高层混凝土结构规范推出后，其划分范围作相应调整 将大跨结构纳入审查 将市政工程纳入审查 CECS如与抗规及高规矛盾，以高规及抗规为主 上海工程还需满足《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 （沪建建【2003】702号） 计算分析总体要求 总体判断，根据受力特点建模 计算参数选取要合理 计算假定要符合实际受力 计算结果应进行分析判断 计算参数的选取 连梁的单元形式（杆单元或壳） 巨柱采用杆或壳单元 墙单元最大单元尺寸 楼板单元是否合理 阻尼比的选择 连梁刚度的折减 周期折减系数 最不利地震方向（正方形增加45°） 最不利风荷载方向 施工模拟的方式 嵌固端的选取 特殊构件的定义 足够的振型数量 是否考虑p‐△效应 考虑偶然偏心 混凝土柱的计算长度系数（地下室、悬臂梁）

高层建筑结构设计习题

一、简答题 1..试述高层建筑结构的受力特点。 2. .框架结构抗震延性设计的原则是什么？ 3..剪力墙按受力特性的不同分为哪几类？各类的受力特点是什么？ 4.对于剪力墙结构，平面及竖向结构布置有哪些基本要求？ 5.在什么情况下，框架——剪力墙结构的计算简图应采用刚接体系? 二、选择题 1、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I= （）。 A．2 I B．05.1I C．02.1I D．0I 2、整体小开口剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A. 连续化方法 B. 材料力学分析法 C. 壁式框架方法 D. 有限元法 3、在下列地点建造相同高度的高层建筑，什么地点所受的风力最大？（） A. 建在大城市郊区 B. 建在小城镇 C. 建在有密集建筑群的大城市市区 D. 建在海岸

4、对现浇框架支座处弯矩可以进行调幅，以下不正确的论述是（ ） A.负弯矩调幅系数为0.8—0.9 B.只需对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅 C.调幅必须在荷载效应组合之前完成 D.对水平和竖向荷载效应均需要调幅 5、关于框架结构的变形，哪个结论是正确的（ ） A. 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型 B. 框架结构的层间变形一般为下大上下 C. 框架结构的层间变形一般为下小上大 D.框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关，而与梁的线刚度无关 6、在有地震作用组合设计表达式RE E E R S γ≤中，承载力抗震调整系数RE γ满足 （ ） A. 大于1 B. 小于1 C. 不一定 D. 1 7、剪力墙中，墙肢刚度不变时，如果增加连梁刚度，整体系数α将（ ） A 、增加 B 、减小 C 、不减 D 、不增 8、结构在水平静荷载的作用下其内力计算方法为（ ） A 、底部剪力法 B 、力矩分配法 C 、反弯点法 D 、时程分析法 9 ） A. 框架结构体系 B. 剪力墙结构体系 C. 筒体结构 D. 框架剪力墙结构

高层建筑结构设计考试试题(含答案)

高层建筑结构设计考试试题一、填空题（ 2× 15＝30） 1、2、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担，竖向荷载由剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯曲型，即结构的层间侧移随楼层的 而增大而增大。与框架结构相比，有结构整体性好，刚度大，结构高度可 以更大。等优点。 框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担，而水平作用主要由 剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型，即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大，到中间某一位置，层间位移随 层数的增加而增大。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值 4、 法。当结构的质量 中心下会发生扭转。 中心和刚度中心中心不重合时，结构在水平力作用 二、多项选择题（4×5＝ 20） 1、抗震设防结构布置原则（ABC） A 、合理设置沉降缝C、 足够的变形能力B D 、合理选择结构体系 、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（AC） A、端区 -M max， +M max， V max C、跨中 +M max D B、端区 M max及对应 N， V 、跨中 M max及对应 N， V E、端区N max及对应M， V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用（ A ）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为（ABCD ）等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑（ACD）。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题（7×5＝ 35） 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 1、剪力墙结构连续连杆法的基本假定：忽略连梁的轴向变形，假定两墙肢的水平位移完全相同；各墙肢截面 的转角和曲率都相等，因此连梁两端转角相等，反弯点在中点；各墙肢截面，各连梁截面及层高等几何尺寸 沿全高相同。

中旅城二期南楼超限高层结构设计

中旅城二期南楼超限高层结构设计

中旅城二期南楼超限高层结构设计 胡贤忠( 福州国伟建设设计有限公司 福建福州 350001) ［摘 要结构设计提出了严峻挑战。本论文介绍此超限结构的抗震和抗风设计，进行了不同力学模型的多种软件静力对比分析、弹性时程 中 震 作用并对控制结构的扭转效应和计算中部分构件的超筋信息的做了研究处理; 同时对型钢混凝土转换结构和连体的设计做了论 述， 并介绍了其节点的构造设计。 South － t o w e r s t r u c t u r e d e s i g n of s up e r h i r e － r i s e building of CTS second － ph a s e A b s t r a c li m it s o f t h i s bu il d i n g w e r e a n a l y z e d ，a nd t h e r e l eva n t s o l u ti o n s c h e m e s w e r e p r o p o s e d ． A cco r d i n g t o t h e co m p a r i s o n on t h e a n a l y s i s r e s u lt s o f t h e t h r ee p r og r a m s ，e l a s ti c ti m e － h i s t o r y a n a l y s i s ，m e d i u m ea r t hqu a k e e ff ec t a n a l y s i s ，pu s h － o ve r a n a l y s i s ，s t r u c t u r a l s y s t e m acco r d i n g t o d iff e r e n t p a r t s a d o p t co rr e s p o nd i n g t o t h e va r i o u s t y p e s o f co m b i n a ti o n co m p o n e n t t o s a ti s f y s tiff n e ss ，du c tilit y and r e dund a n cy ． The key p o i n t s o f t h i s s t r u c t u r e as w e ll as i m p o r t a n t s eg m e n t s w e r e a n a l y z e d and d i s c u ss e d ． Key words : u lt r a li m it e d h i g h － r i s e bu il d i n g ; s e i s m i c d e s i g n ; t o r s i o n a l e ff ec t ; co m p o s it e s t r u c t u r e ; p e r f o r m a n ce based s e i s m i c d e s i g n 1 工程概况 中旅城二期座落在福州市金融文化中心五四路的黄金位 置，其由南楼、北楼、办公楼和高档商业裙房组成的大型商住 楼。南楼、北楼、办公楼和裙房在地面以上用抗震缝分开。南 楼建筑高度 149. 85m ，地面八层高位转换的连体建筑，其立面 效果图如图 1; 地下二、三、四层为车库及设备用房，地下一层 至七层为高 档 商业 中 心，在 七 ～ 八层设一 5. 6m 高的物业会所，其上至四十四层 为 住 宅，建 筑 立 面 如 图 2 所示。 本项目设计所依据规 范 版 本 为 2000 年 系 列。结 构 体 系 为框 支剪力墙转换层以下为型钢混凝土柱 + 钢筋混凝 土核心筒，转换层以上为钢筋混凝土剪力墙结构，连体为强连 接的钢桁架。结构设计基准期为 50 年，结构安全等级为二 级; 抗震设防烈 度 为 7基准 期为 100 年 2 超限情况及抗震性能目标 2. 1 超限判定 依据《全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要 点》相关规定进行超限判定。 ( 1) 塔楼高度为近 150m ，超过了“高规”所规定的框支剪 力墙结构适用的 B 级 最 大 高 度，超 限 幅 度 为 25% ; 判 定 为 超 限。 图 1 南楼立面效果图 ( 2) 转换层位于七层顶 ( 34. 45 米) ，超 过 了《高 规》第 10 章中“7 度不超过 5 层”的规定，属高 位 转 换; 为 一 项 不 规 则， 判定为超限。

超限高层结构设计内容

超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点 第一章总则 第一条为做好全国及各省、自治区、直辖市超限高层建筑工程抗震设防专家委员会的专项审查工作，根据《行政许可法》和《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令第111号)，制定本技术要点。 第二条下列工程属于超限高层建筑工程： (一) 房屋高度超过规定，包括超过《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗震规范》)第6章钢筋混凝土结构和第8章钢结构最大适用高度、超过《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高层混凝土结构规程》)第7章中有较多短肢墙的剪力墙结构、第10章中错层结构和第11章混合结构最大适用高度的高层建筑工程。 (二) 房屋高度不超过规定，但建筑结构布臵属于《抗震规范》、《高层混凝土结构规程》规定的特别不规则的高层建筑工程。 (三) 房屋高度大于24米且屋盖结构超出《网架结构设计与施工规程》和《网壳结构技术规程》规定的常用形式的大型公共建筑工程(暂不含轻型的膜结构)。 超限高层建筑工程的主要范围参见附录一。 第三条在本技术要点第二条规定的超限高层建筑工程中，属于下列情况的，建议委托全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员 —1—

会进行抗震设防专项审查： (一) 高度超过《高层混凝土结构规程》B级高度的混凝土结构，高度超过《高层混凝土结构规程》第11章最大适用高度的混合结构； (二) 高度超过规定的错层结构，塔体显著不同或跨度大于24m的连体结构，同时具有转换层、加强层、错层、连体四种类型中三种的复杂结构，高度超过《抗震规范》规定且转换层位臵超过《高层混凝土结构规程》规定层数的混凝土结构，高度超过《抗震规范》规定且水平和竖向均特别不规则的建筑结构； (三) 超过《抗震规范》第8章适用范围的钢结构； (四) 各地认为审查难度较大的其他超限高层建筑工程。 第四条对主体结构总高度超过350m的超限高层建筑工程的抗震设防专项审查，应满足以下要求： (一) 从严把握抗震设防的各项技术性指标； (二) 全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行的抗震设防专项审查，应会同工程所在地省级超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会共同开展，或在当地超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会工作的基础上开展； (三) 审查后及时将审查信息录入全国重要超限高层建筑数据库，审查信息包括超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表项目(附录二)和超限高层建筑工程抗震设防专项审查情况表（附录三）。 第五条建设单位申报抗震设防专项审查的申报材料应符合第二章的要求。专家组提出的专项审查意见应符合第六章的要求。 —2—

超限高层建筑结构设计分析

超限高层建筑结构设计分析 摘要超限高层建筑指高度超过现行的规范标准的建筑物，同时包括一些形状不规则、必须进行抗震等级检测的建筑类型。随着我国城市中超限高层建筑数量的增多，设计师应当重视对于超限高层建筑结构的设计，在设计中遵守相应的标准，同时注意设计要点。本文将介绍超限高层建筑的结构体系、设计要点、注意事项等，同时援引上海某超限高层建筑进行实例分析，以供同行参考。 关键词超限高层建筑；结构体系；设计要点；实例分析 引言 建筑层数超过十层的就算做高层建筑，其中超限高层建筑包括在内。事实上超限高层建筑的高度和层数并没有统一的规定，而是根据建筑结构类型来确定。只要建筑物算作超限高层，就表明对建筑物的结构形式和施工质量提出更高的要求[1]。结构设计方面一定要选择合适的体系选型，确保结构设计的可行性、科学性和安全性。 1 超限高层建筑结构体系分析 1.1 框架结构 采用框架结构的超限高层建筑具有平面布置灵活轻便、受力体系简单、施工过程快捷等多方面的优势。采用框架结构的建筑物两柱之间的距离控制在7m左右，如果使用预应力混凝土结构则需要控制两柱距离为15m以上。结构设计要满足抗震要求和风荷载，此外还需要注意非结构构件填充墙，在框架结构产生较大变形时很容易导致损坏。 1.2 剪力墙结构 剪力墙结构承载力良好，在抗震强度和风荷载两方面具有相对优势。但是其缺点是自重较大、同时延展性不足，不能很好解决水平荷载问题。同时剪力墙结构的相邻墙体间距需控制在5m左右，大大减小了建筑的使用空间。 1.3 框架-剪力墙结构、框架-核心筒体系结构 框架-剪力墙结构综合了上述两种结构的优势，既具有比较好的延展性，可以灵活进行设计和布置；同时还继承了剪力墙具有的高抗侧刚度。该结构利用了楼层梁板进行框架和剪力墙的相互连接，能够同时受力，所以结构整体的侧移幅度不大。 框架-核心筒体系结构和框架-剪力墙结构比较类似，受力特征二者也几乎相同。核心筒主要是利用电梯井、楼梯间、运输管道的那个构成一个混凝土的筒柱。

高层建筑结构设计题目及答案

一、选择题 1、高层建筑结构的抗震等级与A、结构类型和结构总高度D、地震烈度有关。 2、重力荷载代表值中可变荷载组合值的组合系数是A、雪载取0.5 C、书库等库房取0.8 D、楼面荷载取0.5。 3、≥150m高层剪力墙结构剪力的底部加强部位，下列何项符合规定A、剪力墙墙肢总高的1/10，并不小于底部两层层高。 4、高层建筑立面不规则包括A、竖向刚度不规则B、竖向抗侧力构件不连续D、楼层承载力突变 5、适用于底部剪力法的高层建筑应该A、高度≤40米 C、质量和刚度没高度分布比较均匀 D、以第一振型和剪切变形为主。 6、减少筒体结构的剪力滞后效应应采取的措施是B、控制结构的高宽比 C、设计平面成正方形 D、设计密柱深梁。 7、影响框架柱延性的因素有B、箍筋和纵筋配筋率D、剪跨比和轴压比。 8、剪力墙的延性设计一般包括B、设置边缘构件C、控制轴压比D、限制高宽比 9、两幢相邻建筑，按8度设防，一幢为框架-筒体结构，高50m，另一幢为框架结构，高30m。若设沉降缝，缝宽下列哪项是正确的？B、170mm。 10、框架结构中反弯点高度比与A、层高B、层数、层次及层高变化C、上下梁线刚度比D、梁柱线刚度比有关。 11、在高层建筑结构中控制最大层间位移的目的是A、满足人们的舒适度要求B、防止结构在常遇荷载下的损害C、确保在罕遇地震时建筑物不致倒塌D、力求填充墙等非结构构件不被损坏12、在水平荷载作用下的近似计算中，D值法与反弯点法的主要区别在于A、反弯点高度不同B、D值法假定柱的上下端转角不相等D、反弯点法中D值需要修正 13、高层建筑结构增大基础埋深的作用有A、提高基础的承载力，减少沉降C、加强地基的嵌固作用，抵抗水平力，防止建筑物的滑移、倾斜，保证稳定性D、利用箱基等基础外侧墙的土压力和摩擦力，使基底的土压力分布趋于均匀，减少应力集中 14、8度地震区某高度75m的高层建筑，考虑地震作用效应时，不应该组合的项是C、竖向地震作用 15、建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑，一个是框架结构，另一个是框架-剪力墙结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的？A、前者的抗震等级高、也可能相等 二、判断题 1、有地震作用组合时，承载力纪纪验算中，引入抗震调整系数γRE 含义是考虑罕遇地震时结构的可靠度可以略微降低。对 2、地框架-剪力墙结构中，连接总框架与总剪力墙的连杆若是刚性楼板，则整个体系称之为刚接体系。错 3、剪力墙的分类主要是根据墙面开洞率的大小确定的。错 4、高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载，竖向荷载包括自重等恒载和使用荷载等运载，水平荷载仅考虑地震作用。错 5、框架结构在水平荷载作用下，当上下层梁的线刚度之比增大时，柱的反弯点下移。对 6、在筒体结构中，跨高比小于1的框筒梁宜采用交叉暗撑。错 7、钢管混凝土柱特别适合于轴心受压构件，是因为混凝土处于三向受压状态。对 8、在高层建筑结构中，当活荷载≤4KN/m2时，一般不考虑其不利布置但跨中弯矩要放大1.1～1.2。对 9、房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层楼面结构采用整体式楼面结构的目的是保

某超限高层项目结构设计

某超限高层项目结构设计 发表时间：2018-07-16T14:18:16.137Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：龙原野[导读] 摘要：越秀展览中心项目属体型复杂、不规则类型较多的大底盘多塔超限高层结构。 深圳市华阳国际工程设计股份有限公司广州分公司 510655 摘要：越秀展览中心项目属体型复杂、不规则类型较多的大底盘多塔超限高层结构。本文主要针对超限高层建筑进行了结构弹性、弹塑性分析以及针对结构中出现的不规则类型进行了专项分析，通过合理的针对性较强的措施保证结构性能满足抗震设防性能目标的要求。关键词：复杂超限高层结构；抗震性能设计；动力弹塑性时程分析 1 工程概况本工程位于广州市越秀区，地上一到六层为集展览、会议、办公、商业等多种功能为一体的综合楼，七到十六层为两栋办公楼，三层地下室，结构高度约65米，见图1。结构使用年限为50年，建筑抗震设防类别为商业裙楼乙类、办公塔楼丙类，抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，特征周期0.35s。50年基本风压值为0.50 kN/m2。 图2 剖面示意图 2 结构体系及特点本工程结构体系采用框架-剪力墙结构，嵌固层设置在首层顶板面。中庭约48x54米大空间采用钢砼组合结构（详见《广州越秀展览中心项目大跨度结构设计》一文），其余裙楼及塔楼均采用钢筋混凝土梁板结构体系。本项目南北两栋办公塔楼均为常规的框架剪力墙结构，主要复杂及不规则类型集中在底下六层的大底盘裙楼。主要的不规则项有： （1）竖向构件不连续。塔楼部分框架柱不能落地，需在裙楼屋顶进行托换；原已建柱基础承载力不足，部分框架柱需要进行桁架转换。（2）楼板不连续。局部不利位置楼板有效宽度为典型楼板宽度的72%。（3）尺寸突变。本结构为大底盘多塔结构，在裙房屋顶层处（结构高度的48.8%高于20%），且竖向构件收进大于25%。（4）扭转不规则。根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，本结构属于超限高层，须进行抗震设防专项审查。 3 结构性能目标设定及分析 3.1性能目标设定本工程的抗震设计在满足国家及地方规范的基础上，根据性能化抗震设计的概念进行设计。本工程房屋高度为A级高度，参考《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ 15-92-2013将其性能目标定位性能C级。性能目标C是指多遇地震下满足结构抗震性能水准1的要求，设防地震下满足性能水准3的要求，预估罕遇地震下满足性能水准4的要求。 3.2 多遇地震弹性分析本工程采用YJK和Midas软件进行多遇地震的对比分析，并根据《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ 15-92-2013规定，采用弹性时程分析法进行补充分析。两种软件的分析结果详见下表一，可得出以下结论：采用YJK和Midas两种不同力学模型的空间分析程序对结构进行弹性分析，两者吻合程度较好。表一