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第50卷增刊建筑结构Vol.50 S2武汉某超限高层住宅结构抗震分析设计曹源，李智明（中信建筑设计研究总院有限公司，武汉430000）[摘要] 武汉某住宅超限高层项目结构高度138.3m，采用框架-剪力墙结构形式，剪力墙为钢筋混凝土剪力墙，框架柱为钢管混凝土柱，属于B级高度建筑，存在扭转不规则、凹凸不规则、穿层柱等多项不规则项。
利用YJK、MIDAS Builiding、SAUSAGE等计算软件对结构进行小震弹性分析、小震弹性时程分析、中大震等效弹性分析、大震弹塑性时程分析，并补充了弱连接处楼板抗震性能化设计以及穿层柱屈曲分析。
计算结果满足规范要求，可供同类工程设计参考。
[关键词] 框架-剪力墙结构；钢管混凝土柱；性能化设计；楼板损伤分析；穿层柱屈曲分析中图分类号：TU355 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0234-05Seismic analysis and design of a high-rise residential structure in WuhanCAO Yuan, LI Zhiming(CITIC General Institute of Architecture Design and Research Co., Ltd., Wuhan 430000, China)Abstract: The structural height of a high-rise residential project in Wuhan is 138.3m. It is a frame-shear wall structure, the shear wall is a reinforced concrete shear wall and the column is a steel tube concrete column, which belongs to the B-level height building.There are a number of irregularities such as torsion irregularities, uneven irregularities, and through-layer pillars.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis, and supplements for weak earthquakes.This article uses YJK, MIDAS Builiding, SAUSAGE and other calculation software to perform small earthquake elastic analysis, small earthquake elastic time history analysis, medium and large earthquake equivalent elastic analysis, large earthquake elastoplastic time history analysis. It also supplements the seismic performance design of the floor slab at the weak connection and the buckling analysis of the through-story column. The calculation result meets the requirements of the specification and can be used as a reference for similar engineering design.Keywords:frame-shear wall structure; concrete-filled steel tube column; performance-based design; floor damage analysis; buckling analysis of stratified column1工程概况本项目总建筑面积13.59万m2，包含10栋办公楼、1栋商业建筑及1栋住宅。
分析特别不规则超限高层建筑的抗震设计摘要：中国是一个地震高发的国家，对于高层建筑，地震作用效应尤其强烈，复杂且不规则结构体系容易使建筑物在地震作用下产生严重破坏。
因此，对于不规则高层结构，选择合理的抗震设计方法，使建筑满足各项抗震验算指标对于我国高层建筑及超高层建筑的设计具有重大意义。
关键词:高层建筑；结构设计；抗震设计1工程介绍近年来，由于建筑技术的发展，建筑设计理念的创新，高层建筑向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展，立面收进、平面开洞、楼板不连续等体型不规则的建筑物层出不穷。
塔楼共17层(楼高H=80.33m)，大屋面标高：80.18m，室外地面标高：-0.15m，底部裙楼4层(H=26.0m)。
酒店底部南北向长度约81.1m，东西向宽度约37.8m；在裙房顶(H=26.0m处)向北收进，形成竖向收进的大底盘单塔结构。
收进后主楼平面呈矩形，南北向长度约34.2m。
2结构形式及不规则情况酒店采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构。
塔楼外框由12根框架柱承受竖向荷载，柱截面为1300mm×1300mm~1000mm×1000mm，混凝土强度等级为C60~C30，柱间距11~13m。
经计算，本工程具有以下不规则情况：1)扭转不规则。
在规定水平力作用下，考虑偶然偏心，较多楼层位移比最大值大于1.2，极个别楼层位移比最大值大于1.3，根据GB50011—2010《建筑抗震设计规范》第3.4.2条，本建筑属于扭转不规则结构。
2)竖向不规则。
酒店裙房顶(H=26.0m处)向北收进，收进尺寸占总尺寸的58%，大于下部楼层南北向尺寸(B=81.1m)的25%。
塔楼收进部位高度(H1=26.0m)与房屋高度(H=80.33m)之比为0.32，大于0.2。
塔楼质心与大底盘质心在南北方向存在较大偏心，偏心率约为26.5%，大于20%。
根据JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.4.5条，本建筑存在竖向收进不规则且塔楼偏置情况。
高度和高宽比超限的高层建筑抗震设计高层建筑是现代城市的标志性建筑之一，因其在城市空间中的地位、视觉效果、居住、商业和办公等功能上的重要性，受到人们广泛关注。
然而，如何把高层建筑的抗震安全水平提高到最高点，减少人员伤亡和财产损失，是一个长期困扰高层建筑设计者的难题。
在国家的大力支持下，自1970年代以来，我国的高层建筑抗震安全水平逐步提高，许多新技术和新材料得以应用于抗震设计中。
但是，一些高度和高宽比超限的高层建筑依然存在抗震安全问题，本文将从理论和实践两个方面，对这种情况下的抗震设计进行分析和探讨。
一、理论分析高层建筑的抗震设计需要先从理论方面进行深入的研究和探讨。
以下是理论分析的几个关键点。
1. 高度和高宽比的概念根据《建筑结构设计规范》中的定义，高度是指从地面或起点到建筑顶部的距离。
建筑物的高度越高，其地震力越大，对于抗震设计来说，高度是一个非常重要的控制参数。
高宽比是指建筑物的高度与基底的最大横截面宽度之比。
高宽比的大小直接决定了建筑物的抗震性能。
2. 抗震设计的基本思路一般来说，高层建筑的抗震设计基本思路是：以控制建筑物结构的变形为主，通过设计合理的结构布局、选用适当的结构形式和材料等综合措施，确保在地震作用下建筑物各构件处于可控状态，减少损失。
在此基础上，根据建筑物的高度和高宽比，结合地震波的性质和频谱规律，控制建筑物结构响应的峰值加速度、位移和能量等参数，从而保证建筑物的抗震安全性。
3. 针对高度和高宽比超限的抗震设计高度和高宽比超限的高层建筑，在抗震设计中需要通过设置控制节点、加强节点构造细节、加强构件截面及抗震加固等手段来提高其抗震安全性。
在选取配置荷载时，应根据建筑物的高度和高宽比，选用与标准规范适应的高层建筑的黑土或白云石谷场地、按照不同地震烈度要求确定基本加速度，同时根据变形控制理论要求，按适当的变形限值确定等效静力荷载。
二、实践探讨高度和高宽比超限的高层建筑的抗震设计还需要从实践中积累经验，不断总结，才能得到不断提高。
超限高层建筑抗震设计浅析摘要：随着社会的发展，超限高层建筑越来越多，建筑结构抗震设计要求也越来越高，这对建筑结构设计者提出了较高要求。
为此，笔者总结了当前超限高层的设计方法以及超限高层的抗震设计审查，可供相关专业技术人员参考。
关键词：超限高层建筑、抗震设计、超限审查中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：随着国民经济发展，高层建筑除了满足建筑使用功能的要求，对建筑个性化的体现越来越重视，使高层建筑的平面、立面均极其特殊，各种新的复杂体形结构（如连体结构、主裙楼整体连接结构、大底盘多塔楼结构、立面多次收进退层结构及大悬挑结构等）、复杂结构体系（如各种类型的结构转换层、多重组合结构和巨型结构等）出现。
1超限高层的设计方法复杂结构设计分析，采用多个相应恰当的、合适的力学模型进行抗震验算分析，不是用所谓截然不同的、不合理的模型进行比较分析。
“抗规”要求的不同力学模型，还应属于不同的计算分析程序。
分析结果具体体现在：结构与结构构件在地震作用下，抵抗地震作用的承载力具有客观存在性，在相应设计阶段主要振动周期、振型和地震作用最大受剪承载力（底部总剪力 v0）应出入不大。
整体结构应进行弹性时程分析补充计算（应注意地震波采集须符合规范要求）；宜按弹塑性静力或弹塑性动力分析方法补充计算；受力复杂的结构构件，宜按应力分析结果校核配筋设计。
超限高层根据结构抗震性能设计，选择性能目标控制，选定性能设计指标。
第一性能水准的结构应满足弹性设计要求（多遇地震），结构的层间位移、结构构件的承载力及结构整体稳定等均应满足规范规定；按设防烈度（中震）的结构，构件承载力在不计入风荷载作用、不考虑与抗震等级要求相关的内力增大系数时需要满足弹性设计和抗震承载力要求。
第二性能水准的结构，在中震或预估罕遇地震作用下，与第一性能水准的结构的差别是，框架梁、连梁等耗能构件正截面承载力只需要满足“屈服承载力”设计，即采用构件材料标准值和重力、地震作用组合标准值工况下的验算。
某超限高层建筑的结构抗震设计与优化摘要：本文主要介绍广州某高层综合楼的超限设计，文中首先描述了该工程的超限情况及相应的结构设计思路，在理论分析与概念设计的前提下，采用建筑抗震性能化设计方法，通过不同软件对比分析并验算结构的整体性与合理性。
针对设计过程中发现的问题作出相应的改进措施，优化结构，最终达到超限设计要求，通过超限审查。
关键词：超限结构抗震设计性能目标优化措施abstract: this paper mainly introduces a high-rise building of guangzhou off-gauge design, this paper first describes the project and the structure of the off-gauge corresponding design thinking, in the theoretical analysis and the concept design, under the premise of the performance-based design buildings aseismic method, through different software contrast analysis and calculation of the integrity and reasonable structure. the design process for the problems found in make corresponding improvement measures, optimize the structure, achieve finally overrun the design requirements, through the off-gauge review. keywords: overrun structure seismic design performance objective optimization measures 中图分类号：u452.2+8文献标识码：a 文章编号：1、工程概况本项目位于广州市中山一路，建筑用地面积4930m2，总建筑面积为16687m2，地上11层，地下2层，建筑总高度为42.00米。
江苏建筑2009年第6期（总第131期）
[收稿日期]2009-04-01
[作者简介]吴栾平，男（1976-）,扬州市建筑设计研究院有限公司，
一级注册结构工程师，工程师。
1
工程简介
江都市沿江开发有限公司投资建设的“滨江新城·酒店”，位于江都市大桥镇，平面上用抗震缝分成A 、B 、C 三个区，A 、C 区为2～3层无地下室框架结构，B 区为地下1层地上21层框架－剪力墙结构，房屋高度84.6m ，属不规则超限高层。
文章仅对B 区工程的抗震设计进行探讨。
查阅《建筑抗震设计规范》，江都属抗震设防烈度7度
0.15gIV 类场地，勘察单位从严对场地类别进行判断，提Ⅳ
类场地，轻微液化。
本工程B 区框架和剪力墙抗震等级计算取二级，构造按一级。
经过计算，CQC 法结果显示该结构竖向无薄弱层，但扭转不规则。
先经公司专家组内部研究判断，后经省厅抗震审查专家组确认，东西两侧虽局部收进，但仍属平面规则范畴。
局部收进部位已给结构设计带来了不利，连接的框架梁已成为须待加强的薄弱构件。
从剖面图上看，顶上3层收进的水平向尺寸大于相邻下1层的25%，根据《建筑抗震设计规范》3.4.2条，判定为侧向刚度不规则。
经以上分析，本工程不规则的类型和项数有：1）扭转不规则；2）竖向不规则；3）平面东西两侧收进虽属规则范畴但给结构设计带来了一定的不利，另7度0.15g Ⅳ类场地，这些都给结构设计带来了一定的难度。
本项目属不规则超限高层，须报省厅专项抗震审查初步设计文件。
2抗震设计措施
经讨论研究，本工程结构设计组拟采取以下计算措施：（1）采用两个不同力学模型的三维空间分析软件
SATWE 、PMSAP 进行整体内力、位移计算。
（2）按高规3.3.4-3条采用弹性时程分析进行多遇地震
某不规则超限高层的抗震设计探讨
吴栾平，唐志霞，缪小春
（扬州市建筑设计研究院有限公司，江苏扬州225007）
[摘要]
通过工程实例，分析说明不规则高层抗震超限的类型和项数，为这些不规则类型提出了解决方法和思路，并为建筑抗震在初步设计、施工图阶段的设计内容和构造措施进行阐述，文章为类似工程的结构抗震设计提供了参考依据。
[关键词]
不规则超限高层；抗震设计；薄弱构件；时程分析法
[中图分类号]TU973.31[文献标识码]A [文章编号]1005-6270（2009）06-0042-02
Discussion about Seismic Design of a Certain Irregular Transfinite High-rise Building
WU Luan-ping TANG Zhi-xiang MIAO Xiao-chun
(Yangzhou Architectural Design &Research Institute Co.,Ltd,Yangzhou Jiangsu 225007China)
Abstract:Through project,analysis shows that the number of types of transfinite irregular high-rise building,and proposes solutions and ideas for these irregular types,as well as explain the content and structure of mea -sures in the initial design and construction stages of the design plan for seismic design.This paper provides reference for similar projects in the structural seismic design.
Key words:transfinite irregular high-rise building;seismic design;weak component;time-history analysis method
江苏建筑200
9年第
6
期（总第131期）
下的补充计算。
（3）按超限审查要求，进行偶遇地震弹性（计算时，地震影响系数取中震，约为小震的2.8倍，强柱弱梁、强剪弱弯的调整系数取1.0，即构件抗震等级指定为4级，其余参数设置同小震）补充计算。
（4）按高规4.6.4-2条采用弹塑性时程分析法进行罕遇地震下的弹塑性变形验算。
（5）进行偶然偏心（或双向地震，二者选其一）并考虑扭转情形下计算，取其不利计算作为施工图设计依据。
针对本工程具体特点，在初步设计阶段作为遗留问题，要求在施工图阶段具体解决以下几个方面的问题：
（1）为实现‘小震不坏，中震可修，大震不倒’的设防目标，底部加强区墙、柱等竖向构件配筋取中震弹性计算结果；
（2）在进行多遇地震时程分析时，18层及其向上楼层，有一条地震波剪力曲线大于CQC 法约1.2倍。
经分析，是因为顶上3层收进尺寸大于25%，造成竖向刚度不规则，形成了薄弱层；说明在该处结构内收，对结构的规律性有影响，也说明时程法比反应谱法找薄弱层更有效。
地震波时程分析法剪力曲线与CQC 法计算结果比较见图4：
将此1.2系数方带入SATWE 进行竖向不规则补充计算，参数设置见图5。
通过此项调整，增大了18层位置因结构内收而形成竖
向刚度不规则构件的水平地震力，进而提高薄弱位置竖向构件的受剪承载力和延性，以期达到抗震设防目标。
（3）结构平面东西两侧局部收进，虽不属平面不规则，但在该处形成了薄弱环节，施工时须加强该处的梁板配筋，加强构造措施，以提高构件的抗震性能和延性。
（4）与剪力墙连接的框架梁超筋的处理。
这些框架梁与剪力墙相连且在同一个平面内，地震作用下分担的剪力大，很容易出现超筋。
对这些框架梁采取类似于连梁的刚度折减，但配筋仍按最大配筋率设置。
（5）加强裙房与主体工程的连接，即加大裙房顶与主体结构连接梁板的配筋率。
根据以上思路和方法，该项目抗震初步设计文件在省厅抗震审查专家组获得了一致认可，施工图设计文件在省审图中心获得了通过。
3结束语
本文通过对一个抗震设防烈度7度0.15g Ⅳ类场地不
规则超限高层抗震设计内容的分析和描述，为类似建筑的结构设计积累了一定的经验，以共同学习。
参考文献
[1]江都市沿江开发有限公司-岩土工程勘察报告[R].扬州市勘测设计研究院有限公司,2008.
[2]江都市沿江开发有限公司-建筑工程抗震设防专项审查意见表[R].江苏省建设厅抗震设防审查办公室,2008.[3]江都市沿江开发有限公司-设计文件审查意见书[R].江苏省建设工程设计施工图审查中心,2008
[4]超限高层建筑工程抗震设防审查[R].江苏省建设厅,2008.
[5]中国建筑科学研究院.JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程[S].中国建筑工业出版社,2002.
[6]
中国建筑科学研究院.GB50011-2001建筑抗震设计规
范[S].中国建筑工业出版社,2008.
图4
4时程分析法剪力曲线与CQC 法计算结果比较
图5
参数设置
43。
