王建峰

(同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司,上海 200092)

1 工程概況

本項目位于成都市雙流縣的四川大學(xué)江安校區(qū)。該大樓為一幢地上9層、地下1層的形態(tài)復(fù)雜的高層建筑,總建筑面積約3.2萬m2,地上建筑面積約2.8萬m2(圖1),主體結(jié)構(gòu)高度約60 m。結(jié)構(gòu)主體采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系(圖2)。在建筑中間部位,地下室底板至二層之間布置有劇院功能,地下室頂板中間開設(shè)有較大洞口。

根據(jù)建筑形態(tài),2層以下部分為一整體,2層～7層分為“東西兩塔”,8～9層部分再通過大跨度的混凝土梁連成一體,形成連體結(jié)構(gòu)。

圖1 建筑效果圖Fig.1 Overview of building

同時,本項目存在整體結(jié)構(gòu)長懸挑、立面傾斜,以及存在大量樓層中空、樓板缺失的不規(guī)則情況。針對上述情況,本建筑主要通過加強(qiáng)主抗側(cè)力構(gòu)件的剛度,增強(qiáng)平面聯(lián)系,減小結(jié)構(gòu)的絕對和相對變形量,來保證結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。

2 基礎(chǔ)和地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計[1]

本工程±0.00 m相當(dāng)于絕對標(biāo)高489.0 m,室外地面相對標(biāo)高約-0.10 m。地下水設(shè)防水位絕對標(biāo)高485.00 m,相對標(biāo)高為-4.00 m。本工程總體為地下一層,臺倉處地下二層。由于功能不同等原因,地下一層地下室底板面標(biāo)高差異較大,底板面標(biāo)高主要約-7.550 m,底層觀眾廳池座下靜壓箱底板面標(biāo)高為-8.85～-9.95 m,樂池處、舞臺臺倉底板面標(biāo)高-15.80 m。地下室較深區(qū)域、觀眾廳池座區(qū)域及上部結(jié)構(gòu)樓層較少區(qū)域等,建筑恒載重量小于水浮力,須進(jìn)行抗浮設(shè)計。

本工程地下室滿堂設(shè)置,不設(shè)縫。因上部結(jié)構(gòu)柱跨大小不一,部分區(qū)域懸挑較大,荷載不均勻,荷載差異較大,地基基礎(chǔ)設(shè)計考慮了地基承載力、控制差異沉降和地下水浮力等因素。

如前所述,本工程雖然層數(shù)為地上9層,地下1層,因上部結(jié)構(gòu)柱跨大小不一,部分區(qū)域懸挑較大,荷載不均勻,荷載差異較大,特別是懸挑部分的剪力墻核心筒區(qū)域,基底荷載遠(yuǎn)大于一般的9層結(jié)構(gòu),天然基礎(chǔ)和一般的地基處理較難滿足基礎(chǔ)承載力要求。另外,本工程地下室埋深變化較大,特別是臺倉等部分埋深較深,結(jié)構(gòu)基底標(biāo)高差異較大。因此,本工程采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ),主要按一柱一樁原則布置,剪力墻下布置時考慮合理有效傳遞豎向荷載,適當(dāng)增加布置數(shù)量,適當(dāng)減小直徑,有利于減小底板受力。人工挖孔灌注樁持力層為中風(fēng)化泥巖,極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值為3 000 kPa,巖石天然單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值3 200 kPa。單樁承載力特征值最大約22 900 kN,樁徑800 mm～1 900 mm,擴(kuò)大頭直徑800 mm～4 000 mm。當(dāng)樁長小于5 m,或樁長/擴(kuò)大頭直徑小于3 mm,按天然基礎(chǔ)墩基礎(chǔ)設(shè)計。中風(fēng)化泥巖fak為700 kPa,承載力較小,盡量避免按照墩基礎(chǔ)設(shè)計。

高層塔樓剪力墻和框架柱下荷載較大,由于采用一柱一樁原則布置,底板相對受力較小,底板厚度范圍為600 mm～800 mm,部分受力集中處,根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行加厚、加強(qiáng),厚薄底板交界處加斜腋過渡。

觀眾廳池座、臺倉處等區(qū)域,建筑恒載重量小于水浮力,須進(jìn)行抗浮設(shè)計,布置抗浮錨桿,錨桿抗拔承載力特征值335 kN,臺倉處長度6.5 m,錨入中風(fēng)化泥巖,觀眾廳處長度10 m,錨入卵石層、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖。

觀眾廳池座和部分上部結(jié)構(gòu)樓層較少區(qū)域,人工挖孔樁在高水位時需滿足抗浮設(shè)計要求,單樁所需的最大抗拔承載力特征值為1 250 kN,樁長不小于11 m。

地下室豎向構(gòu)件布置主要為上部結(jié)構(gòu)落下的框架柱和剪力墻。地下室頂板室內(nèi)外較大板面高差處布置結(jié)構(gòu)找坡梁板,控制板面高差,并通過框架梁梁端加腋等措施,以有效傳遞水平力。地下室頂板厚度室外部分主要為250 mm,室內(nèi)部分厚度主要為180 mm。

3 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 主要設(shè)計參數(shù)

本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年,結(jié)構(gòu)安全等級為二級,地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級。工程抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地址加速度為0.10g,設(shè)計地震分組為第三組,場地類別為Ⅱ類,場地特征周期0.45 s。按《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)注》(GB 50223—2008),本建筑的抗震設(shè)防重要性類別為丙類[2]。本工程形體較為復(fù)雜,基本風(fēng)壓按成都100年一遇的基本風(fēng)壓取為0.35 kN/m2,地面粗糙度類別為B類。

3.2 結(jié)構(gòu)布置

本建筑造型復(fù)雜,在平面接近四角位置結(jié)合建筑樓梯、電梯布置四個混凝土核心筒(圖2),厚度根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度要求和控制結(jié)構(gòu)形心與剛度中心盡量一致的原則確定。立面懸挑、傾斜引起的水平力,以及地震作用下的水平力,由就近的核心筒承擔(dān),同時結(jié)構(gòu)整體也有較好的抗扭剛度。

結(jié)構(gòu)整體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),對于長懸挑、大跨度以及受拉力較大的構(gòu)件,布置鋼骨混凝土構(gòu)件。

結(jié)構(gòu)整體呈向西南方向外挑傾斜。在建筑外圍及內(nèi)部結(jié)合建筑立面布置部分斜柱,斜柱通過水平構(gòu)件與鄰近的剪力墻連接,將水平力有效傳遞給主抗側(cè)力構(gòu)件(圖3)。

圖2 三層結(jié)構(gòu)布置圖(單位:mm)Fig.2 Third floor plan (Unit:mm)

圖3 ③軸結(jié)構(gòu)立面布置圖Fig.3 Elevation of axis 3

在結(jié)構(gòu)底部增設(shè)部分剪力墻,既增強(qiáng)底部樓層嵌固剛度,又作為與部分斜柱相連的受拉水平構(gòu)件的的拉結(jié)點。

由于結(jié)構(gòu)外圍框架也存在大懸挑、立面傾斜,梁柱組成的框架在局部位置不能滿足結(jié)構(gòu)在豎向荷載和地震作用組合下承載力、變形的控制要求,通過在傾斜的立面處局部布置混凝土柱支撐框架(圖4),進(jìn)行針對性加強(qiáng),使得結(jié)構(gòu)承載力、變形滿足控制要求。

圖4 三維結(jié)構(gòu)示意圖Fig.4 3D structural model

結(jié)構(gòu)頂部連接體結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)采用剛性連接。對連接體結(jié)構(gòu)最下面和頂層樓面,適當(dāng)加厚樓板,提高平面剛度,加強(qiáng)對樓板的應(yīng)力分析,并根據(jù)分析結(jié)果對應(yīng)力較大部位采取加強(qiáng)配筋。

屋頂?shù)男泵嬗赡粔o(hù)結(jié)構(gòu)形成,結(jié)構(gòu)樓面仍為平面,立面各部分及雙塔連接體下方建筑造型也由幕墻裝飾構(gòu)架形成。

3.3 結(jié)構(gòu)超限情況和采取的主要措施

根據(jù)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》(建質(zhì)[2010]109號),該高層建筑規(guī)則性分析如下:

(1) 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則:考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2(最大為1.24),小于1.4,屬扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。

(2) 樓板不連續(xù):部分樓層有效寬度大于50%,樓板開洞面積大于30%。

(3) 尺寸突變:局部懸挑較大,大于10%和4 m。結(jié)構(gòu)整體呈向西南方向傾斜外挑,結(jié)合建筑立面造型,在建筑外圍及內(nèi)部結(jié)合建筑立面布置部分斜柱,但整個結(jié)構(gòu)的主抗側(cè)力構(gòu)件剪力墻布置平面較為均勻、豎向連續(xù)。

(4) 構(gòu)件間斷:本建筑為雙塔連體建筑。

(5) 存在局部的穿層柱,斜柱以及個別構(gòu)件轉(zhuǎn)換。

因此,本工程為高度不超限,包含平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的的A級高度超限高層建筑,按要求進(jìn)行并通過了抗震設(shè)防專項審查。

對于該超限高層建筑,主要采取了以下優(yōu)化布置和加強(qiáng)措施[3-7]:

(1) 結(jié)構(gòu)布置上盡量做到抗側(cè)力構(gòu)件分布與結(jié)構(gòu)平面、立面布置匹配,使結(jié)構(gòu)剛心和質(zhì)心盡量一致,并滿足剛度要求。為提高結(jié)構(gòu)平面的抗扭剛度,對結(jié)構(gòu)外圍構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)?，F(xiàn)偶然偏心工況下水平位移比不大于1.4,以扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與以平動為主的第一自振周期之比小于0.85。

(2) 按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3—2010),對體型收進(jìn)部位上、下各2層的豎向構(gòu)件、連體高度范圍及其下層的抗震等級予以加強(qiáng)提高,結(jié)構(gòu)一層及三層豎向構(gòu)件的抗震等級為一級,七層至屋頂層的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級為一級;斜柱及其相連的框架梁、剪力墻抗震等級為一級。

(3) 對底部加強(qiáng)部位剪力墻,加強(qiáng)其截面,嚴(yán)格控制軸壓比,適當(dāng)加強(qiáng)約束邊緣構(gòu)件的箍筋配置,提高延性和抗剪強(qiáng)度。對于連體高度范圍及其下層與連接體相連的框架柱箍筋全柱段加密配置,軸壓比限值比其他樓層減小0.05;對于連體高度范圍及其下層與連接體相連的剪力墻設(shè)置約束邊緣構(gòu)件;針對此連體結(jié)構(gòu),按照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3—2010)加強(qiáng)剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋。

(4) 對于連接體部位,以及長懸挑部位,考慮豎向地震作用的影響,適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)件設(shè)計。

(5) 由于底部樓層層高較高,地下一層、一層、一夾層、二層及三層結(jié)構(gòu)層高分別為7.3 m、8.6 m、5.4 m、7.2 m及6.3 m,上部樓層標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.5 m,存在剛度變化較大情況,通過墻、框架柱、框架梁截面的合理布置,盡量減小剛度變化的幅度,消除薄弱層、軟弱層。

(6) 計算方面,主要采用ETABS和MDIAS進(jìn)行分析。分析時采用CQC振型效應(yīng)組合方式,考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng),同時考慮偶然偏心的影響。針對本高層建筑存在少量斜交抗側(cè)力構(gòu)件,計算了不同方向的地震作用,各方向的計算結(jié)果均滿足規(guī)范要求。

(7) 在振型分解反應(yīng)譜法計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行了小震的彈性時程分析,中震及大震的彈塑性時程分析,了解結(jié)構(gòu)在地震時程下的響應(yīng)過程,并尋找結(jié)構(gòu)薄弱部位進(jìn)行針對性加強(qiáng)。計算結(jié)果滿足規(guī)范要求。

(8) 對不規(guī)則平面樓板、聯(lián)系薄弱的樓板,提高平面剛度,加強(qiáng)對樓板的應(yīng)力分析,并雙層雙向配筋。對不規(guī)則平面樓板、聯(lián)系薄弱的樓板進(jìn)行中震分析,其滿足“中震不屈服”承載力要求,并根據(jù)分析結(jié)果對應(yīng)力較大部位(主要集中在洞口角部、折角部位)采取集中配置斜向鋼筋,局部連接薄弱處通過進(jìn)一步適當(dāng)加厚和加強(qiáng)配筋。對連接體部位樓板厚度不小于150 mm,并采用雙層雙向配筋,單層單向的配筋率不小于0.25%,并對連接體部位最下面和頂層樓面特別加強(qiáng)。對2層豎向體型突變部位樓板適當(dāng)加強(qiáng),樓板厚度不小于150 mm,并采用雙層雙向配筋,單層單向的配筋率不小于0.25%,體型突變樓層的上、下層樓板也采取相應(yīng)構(gòu)造措施加強(qiáng)。

(9) 對重要構(gòu)件進(jìn)行專門分析。外斜的框架柱及與其相連受拉的框架梁、剪力墻,頂部樓層連接體部位大跨度梁等進(jìn)行專門分析,提高其抗震性能目標(biāo)。對外斜的框架柱及與其相連受拉的框架梁、剪力墻加強(qiáng)配筋,并對受力較大的構(gòu)件配置鋼骨。

(10) 根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》附錄M要求,保證中震及大震下的層間位移角分別不大于3/800和0.9/100。

3.4 主要計算結(jié)果

3.4.1振型分解反應(yīng)譜法

1) 嵌固端確定

本工程地下室僅一層,由于設(shè)置劇院功能,地下室頂板開洞范圍較大,不宜作為嵌固端,故將地下室底板作為嵌固端[6-7]。

2) 振型分解反應(yīng)譜法[8]

抗震分析采用CQC振型效應(yīng)組合方式,考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng),分別考慮了雙向地震作用以及偶然偏心的影響。本建筑存在較多斜柱,軟件按照斜柱模擬,可考慮斜柱的抗彎特性。部分樓層存在分塔,頂部為連體,在進(jìn)行計算分析時考慮此部分樓層的分塔和頂部的連體。在分塔樓層段通過分塔模型統(tǒng)計結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位移比。主要計算結(jié)果見表1。

表1 ETABS和MIDAS主要計算結(jié)果Table 1 Results of ETABS and MIDAS

由表1可知,兩種計算程序結(jié)果基本規(guī)律一致,相互較吻合,且符合規(guī)范有關(guān)規(guī)定。

層間位移角由地震作用控制,由計算結(jié)果可知,滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3—2010)第3.7.3-1條中層間位移角不大于1/800的要求。考慮到本結(jié)構(gòu)的外圍通過斜柱向上外斜,外斜的斜柱在轉(zhuǎn)折位置通過水平樓面梁與抵抗側(cè)向變形的剪力墻連接,為防止剪力墻開裂使承載力喪失,現(xiàn)嚴(yán)格控制該剪力墻在豎向荷載與多遇地震作用組合下的層間位移角不大于1/1 100,故結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移角較小。

中震下,X向和Y向的最大層間位移角分別為1/718和1/705,不大于3/800,滿足性能目標(biāo)的要求。

3.4.2彈性時程分析[9]

在反應(yīng)譜法計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行了彈性時程分析。彈性時程分析選用兩組實測地震波TH4TG045、TH5TG045和一組人工地震波RH1TG045。規(guī)范要求設(shè)防烈度7度(0.10g)時,多遇地震時程分析采用加速度時程曲線的最大值為35 cm/s2。時程分析法中步長取0.02 s,阻尼比0.05。

主要計算結(jié)果見表2及表3。由表2及表3可知,結(jié)構(gòu)位移基本連續(xù),結(jié)果滿足單條地震波計算的底部剪力不小于反應(yīng)譜法計算值的65%,以及多條地震波計算的底部剪力平均值不小于反應(yīng)譜法計算值的80%?？傮w而言,彈性時程分析與反應(yīng)譜法計算結(jié)果基本吻合,滿足規(guī)范有關(guān)規(guī)定。

表2 時程分析法與反應(yīng)譜法結(jié)構(gòu)底部剪力對比Table 2 Base shear comparison between time history method and response spectrum method

表3 時程分析法與反應(yīng)譜法計算結(jié)果比較Table 3 Results comparison between time history method and response spectrum method

3.4.3彈塑性時程分析[9]

本高層建筑采用Midas-building軟件的動力彈塑性分析功能進(jìn)行彈塑性時程分析,評估結(jié)構(gòu)在中震及大震下的抗震性能。

根據(jù)地震波分析結(jié)果,中震下輸入地震波為兩組實測地震波TH4TG045、TH5TG045和一組人工地震波RH1TG045,與多遇地震相同;大震下輸入地震波為兩組實測地震波TH3TG050、TH4TG050和一組人工地震波RH1TG050。

從時程分析結(jié)果可以看出,在中震作用下,結(jié)構(gòu)的層間位移角最大值X向為1/659,Y向為1/644,均小于3/800的限值;部分框架梁端出現(xiàn)塑性鉸,不存在框架柱端出現(xiàn)塑性鉸;僅個別剪力墻肢進(jìn)入屈服狀態(tài);不存在同一樓層的豎向構(gòu)件全部進(jìn)入屈服的情況。在大震作用下,結(jié)構(gòu)的層間位移角最大值X向為1/325,Y向為1/333,均小于0.9/100的限值;較多框架梁端出現(xiàn)塑性鉸,部分框架柱端也出現(xiàn)塑性鉸;少量剪力墻肢進(jìn)入屈服狀態(tài);不存在同一樓層的豎向構(gòu)件全部進(jìn)入屈服的情況。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,將針對薄弱部位進(jìn)一步采取加強(qiáng)措施。

3.5 專門補(bǔ)充分析

3.5.1斜柱及與其相連的框架梁、剪力墻及樓板的詳細(xì)分析

斜柱及與其相連的梁、剪力墻、樓板對于結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要,故將其抗震等級提高為一級,且斜柱及與其相連的梁性能目標(biāo)提高為中震彈性,剪力墻性能目標(biāo)提高為抗剪中震彈性,抗彎中震不屈服。在計算構(gòu)件內(nèi)力時,考慮0.2Q0調(diào)整、剪重比、軟弱層及薄弱層、內(nèi)力放大系數(shù)以及抗震承載力調(diào)整系數(shù)等內(nèi)力調(diào)整系數(shù),并進(jìn)行了與斜柱相連受拉區(qū)域的樓板應(yīng)力分析,根據(jù)樓板應(yīng)力分析結(jié)果加強(qiáng)樓板,板筋按照受拉錨固要求錨入剪力墻內(nèi)。

經(jīng)計算可知,與斜柱相連的梁適當(dāng)設(shè)置鋼骨,可滿足中震彈性要求;通過在暗柱區(qū)設(shè)置鋼骨,可以滿足與斜柱相連的剪力墻抗剪中震彈性,抗彎中震不屈服的要求;與斜柱相連的受拉區(qū)域的樓板,在豎向荷載和設(shè)防地震作用組合下的樓板應(yīng)力大部分區(qū)域不大于2.0 MPa,個別區(qū)域樓板應(yīng)力最大約為3.0 MPa,通過加強(qiáng)配筋可以實現(xiàn)樓板中震不屈服。

3.5.2頂部連接體部位補(bǔ)充計算分析

在地震作用下,剛性連接的連體部分需要協(xié)調(diào)兩側(cè)塔樓的變形,故采用剛性連接的連體部位樓板進(jìn)行了受剪截面及承載力驗算,計算公式采用《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3—2010)第10.2.24條的公式:

(1)

(2)

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3—2010)第10.5.7條條文說明,計算剪力取連體樓板承擔(dān)的兩側(cè)塔樓樓層地震作用力之和的較小值。經(jīng)計算,連接體部位樓板受剪截面及承載力驗算均滿足要求。

同時,考慮豎向地震作用的頂部樓層連接體部位大跨度梁及其相連的框架柱滿足“中震彈性承載力設(shè)計”。

頂部連接體樓層的大跨度梁與主體結(jié)構(gòu)采用剛性連接,大跨度梁及與其連接的框架柱采用鋼骨混凝土構(gòu)件,鋼骨混凝土梁伸入主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)至少一跨并可靠連接;對于主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在核心筒剪力墻的部位,鋼骨構(gòu)件延伸至核心筒剪力墻處可靠連接。

3.5.3關(guān)鍵節(jié)點有限元分析

部分鋼骨混凝土節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜,選取典型關(guān)鍵節(jié)點,采用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析(圖5),為節(jié)點設(shè)計提供可靠依據(jù)?？紤]節(jié)點區(qū)域受力的復(fù)雜性,節(jié)點有限元分析按照鋼構(gòu)件進(jìn)行,未考慮混凝土的有利作用,僅考慮鋼骨部分的作用。

圖5 復(fù)雜節(jié)點有限元分析圖Fig.5 Finite element model of typical connection

由于板件均較厚,為計算精準(zhǔn),采用高精度的Solid95實體單元進(jìn)行模擬;材料彈性模量、泊松比按鋼材分別取2.06×105MPa和0.3,用TB,BKIN定義材料本構(gòu)關(guān)系為雙線性隨動強(qiáng)化模型,即理想彈塑性模型,并能考慮包辛格效應(yīng)。

由ANSYS分析結(jié)果可知,該節(jié)點大部分區(qū)域應(yīng)力比均小于0.8,僅在各鋼骨梁上翼緣相交部分區(qū)域的局部很小范圍內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中,應(yīng)力接近265 MPa,節(jié)點區(qū)域滿足設(shè)計要求。

3.5.4與斜柱連接的剪力墻層間位移角計算

結(jié)構(gòu)的外圍通過斜柱向上外斜,達(dá)到建筑底部收進(jìn)的效果,外斜的斜柱在轉(zhuǎn)折位置通過水平樓面梁與抵抗側(cè)向變形的剪力墻連接,來承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的荷載。因此,限制與斜柱連接的剪力墻的層間位移角的大小,防止剪力墻開裂導(dǎo)致承載力喪失,是關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全的重要問題。

根據(jù)本結(jié)構(gòu)的特點,嚴(yán)格控制豎向荷載與多遇地震作用組合下的層間位移角滿足規(guī)范要求,特別是與斜柱連接的剪力墻在豎向荷載與多遇地震組合下的層間位移角不大于1/1 100,保證結(jié)構(gòu)安全。

3.6 主要節(jié)點設(shè)計

按本工程抗震性能目標(biāo),與外斜框架柱相連的受拉鋼骨混凝土梁與核心筒剪力墻角部的連接節(jié)點滿足“中震彈性”承載力要求。

按要求提取構(gòu)件內(nèi)力進(jìn)行分析設(shè)計,并對關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行有限元分析。根據(jù)分析結(jié)果,通過適當(dāng)加厚節(jié)點區(qū)域的鋼骨板件壁厚進(jìn)行針對性加強(qiáng)。如圖6所示,剪力墻內(nèi)暗梁通長埋置鋼骨與受拉鋼骨混凝土梁相連。

圖6 鋼骨混凝土梁與剪力墻內(nèi)埋鋼骨柱連接節(jié)點(單位:mm)Fig.6 SR beam to SRC shear wall connection (Unit:mm)

4 結(jié) 論

(1) 本項目存在整體結(jié)構(gòu)長懸挑、立面傾斜,以及存在大量樓層中空、樓板缺失的不規(guī)則情況,整體為超限復(fù)雜結(jié)構(gòu)。對于此類結(jié)構(gòu),抗側(cè)力體系可采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

(2) 對于立面結(jié)構(gòu)傾斜造成的結(jié)構(gòu)受力特殊情況,樓層中空造成的結(jié)構(gòu)聯(lián)系薄弱,通過合理的結(jié)構(gòu)布置使結(jié)構(gòu)剛度分布均勻、布置立面斜撐、加大樓板厚度等措施提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

(3) 對于此類復(fù)雜結(jié)構(gòu),在反應(yīng)譜法計算結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用時程分析法復(fù)核。

(4) 設(shè)計中采取了基于性能的抗震設(shè)計方法,對整體結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵構(gòu)件設(shè)定了性能目標(biāo),整體結(jié)構(gòu)的多模型線性及非線性分析結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)整體滿足預(yù)期的性能目標(biāo),能夠達(dá)到規(guī)范規(guī)定的“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設(shè)計目標(biāo)。

(5) 本工程主要采用人工挖孔樁基礎(chǔ),基礎(chǔ)設(shè)計考慮了上部荷載、土層分布情況和地下水浮力等因素,深臺倉設(shè)計中采用錨桿抗浮,可供類似工程參考。

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