某超限高层结构分析与设计

某超限结构设计分析摘要：我国当前的经济水平持续提高，尤其近年来高层建筑的项目数量明显增多。

但多数高层的结构均超过规定范围，形成了不同类型的超限结构，主要在高度、结构体系等方面超出规定限额。

超限的建筑会普遍在一个或多个方向上出现抗震概念不合理的情况，因此针对超限高层的结构和体系的设计进行分析便具有更高的必要性。

在此背景下，本文依据具体的案例，针对超限结构的设计开展系统的分析。

案例工程为高于A级高度的建筑，且建筑内的部分楼板为不连续的高层超限结构类型，因此在设计时便需运用不同的专业化软件来对其结构进行科学分析，此外还需开展弹性和弹塑性时程的分析，并对建筑的抗震进行合理设计。

通过计算结果的分析可知，全部指标均能够满足标准要求，且能够达到抗震性能方面的标准，建筑的结构具有一定的稳定性，抗震性能良好。

关键词：高层超限结构；弹性时程分析；弹塑性时程分析；抗震性能化设计引言所谓的超限高层便是指超过标准要求限制的建筑类型，超限高层对高度和层数并未提出明确的标准。

只要高度在120m以上的框架剪力墙结构便可称为超限高层，此外还有高于100m的剪力墙、55m以上的网架结构、高于28m的网架无盖结构等。

不管建筑的高度达到多少，超限高层的结构施工需更高的安全和技术手段参与实施。

建筑本身的高度会直接对结构的内力位移等数据产生影响。

结构通常会具有承担水平和竖直方向载荷作用的职能。

而低层结构在受到水平方面的荷载作用力后，其结构内力和位移数值较小，通常可忽略。

高层建筑结构的荷载会在层数提高的情况下也随之增加。

在超高层的建筑中，虽然竖向的载荷在结构的设计方面会发挥较为关键的作用，但水平荷载其实起到了决定性的影响。

两种方向的荷载所占的比重便可导致结构的设计产生一定的差异。

而与多层建筑比较来讲，高层建筑的水平荷载量明显较高，结构的抗侧力稳定性也是在设计高层建筑时所需重点思考的问题。

在地震多发区，高层建筑会明显受到较高的地震影响，因此高层建筑的抗震结构设计也需更为严谨和科学。

广州某高层住宅超限高层结构设计随着城市人口的不断增长和土地资源的日益紧张，高层住宅成为解决居住问题的重要选择。

然而，当建筑高度超过一定限度时，结构设计就面临着诸多难题和挑战。

首先，让我们来看看该项目的基本情况。

这是一座位于广州市中心的高层住宅，总高度超过了规范规定的限值，属于超限高层结构。

建筑主体采用了框架剪力墙结构体系，以确保结构的稳定性和抗震性能。

在结构设计过程中，抗震设计是至关重要的一环。

广州地处地震多发区，因此必须充分考虑地震作用对建筑结构的影响。

通过对场地地震安全性的评估，确定了合理的地震动参数。

同时，采用了多种抗震分析方法，如反应谱分析、时程分析等，对结构在地震作用下的响应进行了详细的计算和评估。

为了提高结构的抗震性能，采取了一系列的措施。

剪力墙的布置经过了精心优化，不仅保证了结构的整体刚度，还有效地控制了结构的扭转效应。

框架柱和梁的截面尺寸和配筋也经过了严格的计算和设计，以满足承载能力和变形要求。

除了抗震设计，风荷载也是不可忽视的因素。

广州地区常年受到季风的影响，风荷载较大。

通过风洞试验和数值模拟，确定了建筑表面的风压力分布，并据此进行了结构的抗风设计。

在设计中，加强了建筑的外围结构，提高了其抗风能力，确保在大风天气下结构的安全和稳定。

在基础设计方面，由于建筑高度较高，上部结构传递给基础的荷载较大。

经过对地质条件的详细勘察和分析，选用了合适的基础形式，如桩基础或筏板基础，以保证基础能够承受上部结构的荷载，并有效地控制基础的沉降。

在材料的选择上，使用了高强度的钢材和高性能的混凝土，以提高结构的强度和耐久性。

同时，对钢材和混凝土的质量进行了严格的控制和检测，确保材料的性能符合设计要求。

在结构计算和分析中，采用了先进的计算机软件和技术。

这些软件能够准确地模拟结构在各种荷载作用下的力学行为，为设计提供可靠的依据。

然而，软件计算结果并不是唯一的依据，还需要结合工程经验和规范要求进行综合判断和分析。

某超限高层住宅结构设计一、项目概况本项目位于城市中心繁华地段，总建筑面积约为_____平方米，地上_____层，地下_____层。

建筑高度为_____米，属于超限高层住宅。

该建筑主要功能为住宅，同时配备有商业、物业管理等附属设施。

二、结构选型1、结构体系综合考虑建筑的使用功能、高度、抗震设防要求等因素，本项目采用了钢筋混凝土剪力墙结构体系。

剪力墙作为主要的抗侧力构件，能够提供较大的侧向刚度，有效地抵抗水平地震作用和风荷载。

2、基础形式根据地质勘察报告，采用桩筏基础。

桩型选择为钻孔灌注桩，以确保基础具有足够的承载能力和稳定性。

三、计算分析1、地震作用分析按照现行的抗震设计规范，采用反应谱法进行地震作用分析。

考虑了多遇地震和罕遇地震两种工况，计算结构在地震作用下的内力和变形。

2、风荷载作用分析根据当地的气象资料，确定基本风压值。

采用风洞试验和数值模拟相结合的方法，分析结构在风荷载作用下的响应。

3、结构整体性能分析通过计算分析，评估结构的自振周期、振型、位移比、剪重比等整体性能指标，确保结构满足规范要求。

四、超限情况及应对措施1、高度超限本项目建筑高度超过了规范规定的限值。

为解决这一问题，采取了以下措施：提高剪力墙的抗震等级，增加剪力墙的配筋。

加强底部加强区的设计，增大墙厚和配筋率。

2、扭转不规则由于建筑平面布置的不规则性，导致结构存在扭转不规则的情况。

采取的措施包括：调整剪力墙的布置，使结构的质心和刚心尽量重合，减小扭转效应。

对周边构件进行加强，提高其抗扭能力。

3、楼板不连续在建筑的某些部位，楼板存在大开洞或局部缺失的情况，造成楼板不连续。

针对这一问题，采取了以下处理方法：对开洞周边的楼板进行加厚，并提高配筋率。

采用弹性楼板假定进行计算分析，准确考虑楼板变形对结构内力的影响。

五、构造加强措施1、剪力墙边缘构件按照规范要求，严格控制剪力墙边缘构件的配筋，确保其具有足够的延性和承载能力。

2、连梁设计合理设计连梁的截面尺寸和配筋，使其在地震作用下能够有效地耗能，同时保证连梁的承载能力。

某超限高层结构设计与分析赵广叶【摘要】杭州湾新区创业大厦、双创论坛联合体属于超限高层建筑,存在扭转不规则、凹凸不规则和楼板不连续等问题,给结构设计带来了一定困难.结合抗震规范要求,采用基于性能的抗震设计方法,对主体结构进行了小震弹性抗震分析,对构件配筋进行了中震弹性、中震不屈服和大震弹塑性抗震分析.分析结果表明,主体结构具有较好的承载和变形能力,对同类工程具有一定的参考价值.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】6页(P65-69,80)【关键词】超限高层建筑;抗震性能化设计;静力弹塑性【作者】赵广叶【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU248.11 工程简况宁波杭州湾新区创业创新大厦项目位于宁波杭州湾新区滨海新城，总建筑面积约187630m2，其中地上建筑面积131530m2，地下建筑面积56100m2。

地上部分共有七栋单体，除创业展示区以外，其他6栋单体均通过地上设置的七条抗震缝分隔并嵌固在地下室顶板。

各单体平面位置详如图1所示，建筑效果图详如图2所示。

图1 建筑结构单体在地块中的位置创业大厦、双创论坛联合体地上建筑面积为69655m2，结构体系为框架-剪力墙，主楼为15层，结构高度67.45m，局部为3或4层，结构高度21.25m。

1～3层层高分别为6.0、5.4、5.4m，4～15层层高均为4.2m，地下设两层地下室，地下室底板结构标高约-10.100。

主楼平面尺寸128.8m×30.8m，裙房平面尺寸78.5m×77.5m，主楼高宽比为2.19。

结构设计使用年限为50年，双创论坛上下楼层合计的座位数大于1200座同时有一个500座以上的会议室，所以创业大厦、双创论坛联合体5层及以下抗震设防类别为重点设防类，安全等级一级，结构重要性系数1.1；5层以上抗震设防类别为标准设防类，安全等级二级，结构重要性系数1.0。

文章编号：1009-6825（2012）22-0051-03某超限高层结构分析与设计收稿日期：2012-06-04作者简介：李志刚（1973-），男，高级工程师李志刚林元庆章少华（中国核电工程有限公司郑州分公司，河南郑州450052）摘要：介绍了某超限高层结构的抗震分析与设计方法，针对该超限结构，在分析与设计中采取了抗震性能设计方法和比现行规范更为严格的抗震措施；同时重点介绍了双向密肋空腔楼盖分析与设计的重点和难点；对本工程关键部位如型钢混凝土梁柱节点采取精细化空间设计方法，制定严格的施工控制措施，以确保该结构达到预期的抗震性能设计目标和规范要求。

关键词：超限高层，抗震性能设计，框架—核心筒结构，双向密肋空腔楼盖，节点三维空间精细设计中图分类号：TU972文献标识码：A1工程概况郑州新东站升龙站前广场位于郑州市商鼎路与东风东路交叉口，其中B-14地块由两栋超高层5A 甲级写字楼及附属商业组成，本文主要介绍两栋超高层建筑中较复杂的B 塔，该结构主体高度147．950m ，地下3层，地上36层，结构顶设停机坪，其顶标高为155．0m ，地下3层为停车库，1层 5层为商业，6层以上为办公，其中6层及22层为避难层；该结构建筑标准层平面图见图1。

图1标准层建筑平面布置图3-538507375×29600×47375×243507175038507375×29600×47375×243507175027001550127506950×21265015502700424004250127506950×2126504250393003-73-83-93-113-133-143-153-163-53-73-83-93-113-133-143-153-163-E 3-D 3-C 3-B 3-A3-E 3-D 3-C 3-B 3-A建筑结构的安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。