黃洋

南寧市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣西 南寧 530002

工程概況

廣西體育局危舊房改住房項(xiàng)目位于廣西南寧市人民東路11號，總建筑面積46278.52m2，共有3棟樓，地上33層，地下3層，其中3號樓為高層住宅，房屋高度96.4m，采用剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度7度，地震加速度0.15g，地震分組為第一組，場地類別Ⅱ類，剪力墻抗震等級二級。

1 不規(guī)則判定

3號樓在27層體型收進(jìn)，收進(jìn)前后的結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示，不存在平面凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)；收進(jìn)部位到室外地面的高度與全樓高度之比為76.1/96.4=0.79>0.2[1]，體型收進(jìn)尺寸13.32/21.14=63%<75%，屬于側(cè)向剛度不規(guī)則[2]，由YJK計(jì)算結(jié)果知在具有偶然偏心的規(guī)定水平力作用下扭轉(zhuǎn)位移比為1.4>1.2，屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，樓層最小抗剪承載力之比為1.0>0.8，不存在樓層承載力突變，故本工程存在兩項(xiàng)不規(guī)則項(xiàng)，屬于一般不規(guī)則建筑，不屬于超限高層建筑，應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。

圖1 收進(jìn)前后結(jié)構(gòu)平面布置示意圖

2 彈性時(shí)程分析

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（簡稱《高規(guī)》）4.3.4條要求，除采用振型分解反應(yīng)譜法（CQC法）進(jìn)行地震作用計(jì)算外，本工程屬于第10章規(guī)定的復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震補(bǔ)充計(jì)算。時(shí)程分析法是根據(jù)結(jié)構(gòu)基本運(yùn)動方程，輸入與建筑場地對應(yīng)的幾組實(shí)際地震記錄及人工模擬加速度時(shí)程曲線，通過積分運(yùn)算求得地面加速度隨時(shí)間變化期間結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的變化過程[3]，時(shí)程法是有效解決復(fù)雜工程問題的方法之一，但受實(shí)際強(qiáng)震記錄數(shù)量所限，目前尚難以直接用時(shí)程法結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用時(shí)程分析重在找出CQC法難以發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)薄弱部位和剛度突變部位[4]。

本工程選擇七組計(jì)算時(shí)程曲線，根據(jù)《高規(guī)》4.3.5條第1款，七組時(shí)程曲線中實(shí)際地震記錄數(shù)不應(yīng)低于總數(shù)的2/3，即5組，另選2組人工模擬曲線，每組時(shí)程曲線計(jì)算得到的底部剪力值及七組時(shí)程曲線計(jì)算得到的底部剪力平均值應(yīng)分別位于CQC法計(jì)算值的65%～135%及80%～120%之間。經(jīng)計(jì)算，在結(jié)構(gòu)底部及收進(jìn)部位的相關(guān)樓層處時(shí)程法算得的樓層剪力平均值大于CQC法計(jì)算結(jié)果，見圖2，這些樓層屬于時(shí)程分析發(fā)現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)按時(shí)程法與CQC法結(jié)果比值調(diào)整樓層地震作用放大系數(shù)，重新進(jìn)行計(jì)算后再進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。

圖2 樓層剪力計(jì)算結(jié)果對比圖

3 抗震構(gòu)造措施

高位收進(jìn)高層除在分析階段采用彈性時(shí)程分析進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算外，在設(shè)計(jì)階段尚應(yīng)考慮抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，收進(jìn)層的層間位移角為相鄰下部區(qū)段最大層間位移角的1.08倍，滿足《高規(guī)》10.6.5條第1款要求的1.15倍；另根據(jù)《高規(guī)》10.6.2條及10.6.5條要求，采用抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施及其部位如下：在豎向突變部位（27層）樓板厚度按150mm，配筋雙層雙向φ10@200通長，配筋率0.26%>0.25%，體型突變部位的上、下層（28、26層）樓板板厚按130mm適當(dāng)加強(qiáng)；收進(jìn)部位上、下二層周邊豎向構(gòu)件抗震等級提高一級，即25層樓面～29層樓面剪力墻抗震等級按一級設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語

在危舊改項(xiàng)目中，由于場地限制，為滿足功能和立面需求，轉(zhuǎn)換、豎向收進(jìn)等復(fù)雜高層并不少見，對高位收進(jìn)高層，應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，并采取本文提到的相關(guān)構(gòu)造措施以滿足規(guī)范要求。同時(shí)在本例中，在存在高位收進(jìn)及扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的情況下，建筑專業(yè)合理進(jìn)行平面布置，規(guī)避了其他不規(guī)則項(xiàng)，避免該樓成為超限高層建筑并進(jìn)行超限審查，縮短了工期，節(jié)省了造價(jià)，可見除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，重視建筑方案設(shè)計(jì)對提高復(fù)雜高層建筑的安全性和經(jīng)濟(jì)性也具有重要作用。