大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计

大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计

摘要：结合超限高层框支剪力墙的优化设计，探讨了钢骨混凝土组合结构的设计、计算方法及构造措施，可供设计人员参考。

关键词：钢骨混凝土柱、钢骨截面形式、钢骨含钢率

前言

所谓超限高层建筑工程是指超出国家现行规范、规程所规定的适用高度和适用结构类型、体型特别不规则以及有关规范、规程规定应进行抗震专项审查的高层建筑工程。中广大厦是集办公，住宅, 商场, 餐饮, 娱乐为一体的大型高层综合性建筑。包括三栋高层塔楼(A,B, C 栋).裙房五层,地下二层。地下一二层为设备用房，汽车库，地下二层战时为六级人防。地上一~五层为商场。A、B 栋塔楼为6~26 层蝶形平面的高层住宅，房屋高度89.1米，包括局部突出在内，建筑总高度106.1 米。C 栋塔楼为6~28 层大空间办公室，房屋高度99.6 米。包括局部突出在内，建筑总高度118.800 米。五层商场总面积为26745 平方米，总建筑面积100010 平方米。

因房屋总长度远超过钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距55 米的限值，为此设二道抗震缝将房屋分为三段，形成三个结构单元。即A、B 栋高层为大底盘、双塔楼；C 栋为独立带裙房的框架剪力墙结构高层建筑；其余为框架结构。建筑抗震设防类别均为乙类，场地类别为Ⅱ类。基础采用钢筋混凝土平板式筏形基础，底板厚度1600mm（住宅部分）、1800mm（办公部分），持力层为强风化砂岩，地基承载力标准值400Kpa，压缩模量Es=12~17Mpa.。本建筑的结构安全等级为一级，设计基准期为50 年。本文以A、B 栋为论及对象。

结构布置特点

A、B 栋高层为满足上部住宅建筑的舒适性、规则性要求（即住宅室内无柱角）及下部五层商场大空间的使用要求，采用五层大底盘双塔楼框支剪力墙结构，在五~六层中间利用设备层做转换层，采用梁式转换，转换层设置标高为23 米。高宽比为 3.22，长宽比为4.13，转换层上下剪切刚度比值γ=1.395。

1、房屋高度超限

A、B 栋高层房屋高度为89.1 米，超过了《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JGJ3-91）中规定的框支剪力墙结构8 度区适用高度80 米的限值。

1.1采用双塔楼联体结构，质量、刚度分布不均匀，竖向不规则。

1.2高位转换：在五~六层之间利用设备层做转换层，标高23 米。超过8 度区转换层宜控制在 3 层以下的限制。

1.3由于住宅建筑平面的要求，局部存在二次转换。

1.4由于商场使用功能的限制，A、B栋塔楼的落地剪力墙数量偏少，且大都布置在商场后部，主体结构与大底盘中心的偏心矩与底盘尺寸之比大于0.2。

1.56~26 层住宅部分在外围剪力墙局部开设角窗。

2、构造措施

经我院多次分析论证，认为其主要不利因素为：框支剪力墙结构在转换层以下，支撑框架与落地剪力墙并存，形成了“支撑框架—剪力墙“体系。此中，支撑框架是一个薄弱环节。

这种结构体系，在高位转换时，由于在转换层附近的刚度、内力和传力途径发生突变，易形成

薄弱层，对抗震不利。同时，支撑框架柱要直接承担上部传来的重力荷载，直接承担其上剪力墙由于倾覆力矩产生的轴力，要直接承担不可能依靠楼板全部间接传力给落地剪力墙而有一部分直接传来的地震水平剪力。这样使得转换层以下支撑框架柱的内力远大于计算分析结果。对此采取以下措施：

2.1在塔楼范围内五层以下框支部分采用钢骨混凝土柱，钢筋混凝土梁混合结构（钢骨混凝土柱共48 个）。作为解决高位转换和高度超限的一项重要措施。

2.2A、B 栋塔楼的裙楼楼屋面板，在塔楼高振型的影响下，承受较大反复作用下的纵向拉压力及横向剪力，受力十分复杂。同时，由于建筑使用功能的要求，在裙楼中部开设大洞以便设置电梯，对楼板削弱较大。针对这一不利因素，在设计中采用了加强开大洞处楼板四周梁的断面及配筋，加大楼板厚度，增设斜筋的措施。

2.3由于上部住宅为蝶形平面，在转换层个别部位出现了二次转换梁。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002）第10.2.10 条的规定：转换层上部的竖向抗侧力构件（墙、柱）宜直接落在转换层的主结构上。当结构竖向布置复杂，框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时，应进行应力分析，按应力校核配筋，并加强配筋构造措施。B 级高度框支剪力墙高层建筑的结构转换层，不宜采用框支主、次梁方案。针对这一不利因素，我们采取了加强框支主梁的配筋构造措施，并在框支主梁的下部配筋区设置钢梁的措施。

2.4在住宅部分开设角窗，削弱了剪力墙结构体系的整体性，对其抗震性能带来了不利影响，改变了剪力墙与框支梁之间的传力方式。针对这一不利因素，我们决定从受力计算和构造措施两方面予以加强处理。

3、计算结果分析

3.1、总体计算结果

3.1.1计算软件：采用中国建筑科学研究院的PKPM 系列中的TAT（多层及高层建筑结构三维分析与设计软件），SATWE（多、高层建筑结构空间有限元分析与设计软件）两种不同程序分别进行对比计算，其总体计算结果接近。下面列出TAT、SATWE 的计算结果。地震影响系数采用《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 中的数值：多遇地震0.16，罕遇地震0.9，阻尼比取0.05

3.1.2设计参数：地震烈度8 度；场地土类别Ⅱ类；抗震等级框架、剪力墙均为一级；楼层自由度数：每个塔楼每层3 个自由度（两个平动，一个扭转）；地震作用按侧刚分析模型考虑扭转耦连，用18 个振型计算，固定端取在±0.000 处。

3.1.3结构基本周期：SATWE 结果：T1=1.3611 T2=1.3455 T3=1.2611

T4=1.1075 T5=1.0510 T6=1.0458

（仅列出前六个振型）

TAT 结果：T1=1.5046 T2=1.4899 T3=1.3669

T4=1.2368 T5=1.1506 T6=1.0749

(仅列出前六个振型)

3.1.4地震作用下的底层水平地震剪力系数：

SATWE 结果：Qox/G=4.44% Qoy/G=4.35%

TAT 结果：Qox/G=4.08% Qoy/G=4.08%

3.1.5地震作用下按弹性方法计算的最大层间位移与层高比值：

SATWE 结果：Ux/h=1/2262 Uy/h=1/2187

TAT 结果：Ux/h=1/1573 Uy/h=1/1583

3.1.6地震作用下按弹性方法计算的最大顶点位移与总高比值：

SATWE 结果：Ux/H=1/3021 Ux/H=1/2649

TAT 结果：Ux/H=1/2428 Ux/H=1/2373

3.1.7结构振型曲线及时程分析的部分图形

3.2、计算结果分析

根据以上计算结果来看，两种计算结果接近。下面以SATWE 程序为主进行分析：

3.2.1自振周期在合理范围之内，结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比为0.9，满足规范要求。

3.2.2振型曲线光滑符合规律。

3.2.3底层剪重比>3.2%,满足规范要求。

3.2.4最大层间位移和顶点位移<1/1000，满足规范要求。从最大楼层位移曲线可以看出，五层以下较缓，而转换层以上较陡，说明底盘刚度比塔楼刚度小。

3.2.5分析表明，时程分析的最大位移均不超过反应谱法计算的位移值，y 向楼层剪力，X、Y

向楼层弯矩均不超过反应谱法计算的楼层剪力及楼层弯矩，仅X向楼层剪力TAF-2波大于反应谱法，但三个波的平均值仍小于反映谱法楼层剪力。动力时程分析复核结果表明，不需要调整个楼层构件的内力和断面配筋。

3.3、局部计算及构造处理

3.3.1框支梁：采用SATWE 程序中的框支剪力墙有限元分析程序进行计算，并进行应力分析。同时，加强框支梁的配筋构造措施，为避免框支梁钢筋过密，在框支主梁的下部配筋区加设一根580mm 高的钢梁。

3.3.2角窗：整体计算时，角窗上部墙体按双悬臂梁进行计算。配筋设计时同时满足剪力墙连梁的要求。同时，加强角窗周围的暗柱及连梁的配筋，边墙剪力墙加墙垛，角窗部分楼板加斜筋。

3.3.3钢骨柱的计算：首先，确定钢骨的截面形式，预定钢骨柱的钢骨含钢率，带入SATWE程序中进行整体计算，并根据计算结果调整含钢率。有关钢骨柱的构造及具体做法见下面的详细介绍。

4、钢骨混凝土结构设计前的准备工作

采用钢骨混凝土是解决超限问题的重大技术措施，也是本次设计的重要组成部分，在我省也是首次采用。在本次设计中，钢骨柱采用的是实腹式十字型钢，钢骨梁采用的是工字型钢。在钢骨混凝土结构设计中需要注意的几个问题如下：

4.1、钢骨的含钢率：

关于钢骨混凝土构件的最小和最大含钢率，目前没有统一的认识，但当钢骨含钢率小于2%时，可以采用钢筋混凝土构件，而没有必要采用钢骨混凝土构件。当钢骨含钢率太大时，钢骨与混凝土不能有效地共同工作，混凝土的作用不能完全发挥，且混凝土浇注施工有困难。因此，在冶金部行业标准《钢骨混凝土结构设计规程》YB9082-97 中将钢骨含钢率定为2%~15%。一般说来，

较为合理的含钢率为5%~8%。另在建设部行业标准《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001 中定为4%~10%。在中广大厦钢骨混凝土柱的设计中，考虑到建设单位尽量节约钢材，节省资金的要求，经专家委员会认可，钢骨柱的含钢率确定为3.5%。

4.2、钢骨的宽厚比：

钢板的厚度不宜小于6mm，一般为翼缘板20mm 以上，腹板16mm 以上，但当钢板厚度大于36mm 时，钢材的厚度方向的断面收缩率应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB5313 中的Z15 级的规定。这是因为厚度较大的钢板在轧制过程中存在各向异性，由于在焊缝附近常形成约束，焊接时容易引起层状撕裂，焊接质量不易保证。钢骨的宽厚比应满足规范的要求。

4.3、钢骨的混凝土保护层厚度：

根据规范规定，对钢骨柱，混凝土最小保护层厚度不宜小于120mm，对钢骨梁则不宜小于100mm。

4.4、要重视钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁在构造连接上的配合协调问题。

5、钢骨的制作与构造措施

5.1、钢骨的制作

钢骨的制作必须采用机械加工，并宜由钢结构制作厂家承担。型钢的切割、焊接、运输、吊装、探伤检验应符合现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》GB50205、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81、《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221 的规定，钢材、焊接材料、螺栓等应有质量证明书，质量应符合国家有关规范的规定。焊接前应将构件焊接面除油、除锈，焊工应持证上岗。施工中应确保施工现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量，型钢钢板的制孔，应采用工厂车床制孔，严禁现场用氧气切割开孔，在钢骨制作完成后，建设单位不可随意变更，以免引起孔位改变造成施工困难。

5.2、钢骨混凝土中设置抗剪拴钉的要求

钢骨混凝土与钢筋混凝土结构的显著区别之一是型钢与混凝土的粘结力远远小于钢筋与混凝土的粘结力。根据国内外的试验，大约只相当于光面钢筋粘结力的45%。因此，在钢筋混凝土结构中认为钢筋与混凝土是共同工作的，直至构件破坏。而在钢骨混凝土中，由于粘结滑移的存在，将影响到构件的破坏形态、计算假定、构件承载能力及刚度、裂缝。通常可用两种方法解决，一是在构件上另设剪切连接件(栓钉)，并按照计算确定其数量，即滑移面上的剪力全由剪切连接件承担，称为完全剪力连接。这样可以认为型钢与混凝土完全共同工作。另一种方法是在计算中考虑粘结滑移对承载力的影响，同时在型钢的一定部位：如

（1）柱脚及柱脚向上一层范围内；

（2）与框架梁连接的牛腿的上、下翼缘处；

（3）结构过渡层范围内的钢骨翼缘处加设抗剪栓钉作为构造要求。构件中设置的栓钉应符合

国家现行标准《园柱头焊钉》GB10433 的规定，栓钉直径一般为?19,长度不宜小于4 倍栓钉直径，间距不宜小于 6 倍栓钉直径，且不宜大于200mm。并采用特制的设钉枪进行焊接，焊接质量应满足规范要求。

5.3、钢骨的拼接

钢骨柱的长度应根据钢材的生产和运输长度限制及建筑物层高综合考虑，一般每三层为一根，其工地拼接接头宜设于框架梁顶面以上1~3m 处。钢骨柱的工地拼接一般有三种形式：（1）全焊接连接；

（2）全螺栓连接；

（3）栓、焊混合连接。设计施工中多采用第三种形式，即钢骨柱翼缘采用全溶透的剖口对接焊缝连接，腹板采用摩擦型高强度螺栓连接。中广大厦设计中的钢骨工地拼接采用第三种形式。

5.4、钢骨柱的柱脚构造

5.4.1钢骨柱的柱脚分为埋入式和非埋入式两种，在抗震区宜采用埋入式柱脚，柱脚钢骨的混凝土最小保护层厚度为：中间柱：不得小于180mm，边柱和角柱：不得小于250mm。

5.4.2钢骨柱埋入式柱脚的埋入深度不应小于3 倍型钢柱截面高度，在柱脚部位和柱脚向上一层的范围内，钢骨柱翼缘外侧设置栓钉，栓钉直径不小于?19，间距不大于200mm,且栓钉至翼缘板边缘的距离大于50mm。

5.4.3在中广大厦的钢骨设计中，由于建筑物嵌固端取在±0.000 米处，为保证地下一层汽车库的使用功能，经多次反复研究、讨论，最终确定了底层框架梁水平、垂直加腋，钢骨伸入框架柱内长度为1.5m，下部与钢筋混凝土柱柱心钢筋焊接。在施工过程中，施工单位提出，钢骨柱脚放在半层柱上施工有困难，施工质量无法保证。后经施工单位、设计单位、制作单位及建设单位多次研究，决定在钢骨柱柱脚底部另设格构式支架，将支架延伸至地下一层底板（支架必须保证拉力传递），比上述方法容易施工，加快了施工进度。经实践证明在今后的设计中若遇到同类问题，宜将钢骨直接伸入地下一层，这样即满足了埋入式柱脚的埋深问题，又取消了底层梁加腋的施工工序、支架的制作安装工序，节省了时间，施工质量较易保证。

5.5、钢骨柱的节点构造

框架梁、柱节点核心区是结构受力的关键部位，设计时应保证传力明确，安全可靠，施工方便，节点核心区不允许有过大的变形。在钢骨混凝土结构中，梁、柱节点包括以下几种形式：1）钢骨混凝土梁—钢骨混凝土柱的连接；（2）钢梁—钢骨混凝土柱的连接；（3）钢筋混凝土梁—钢骨混凝土柱的连接。在中广大厦设计中我们遇到的是第三种情况。规范规定，节点区钢骨部分的连接构造应与钢结构的节点连接相一致，在柱钢骨的钢牛腿翼缘水平位置处应设置加劲肋，其构造应便于混凝土浇灌，并保证混凝土密实。柱中钢骨和主筋的布置应为梁中主筋贯穿留出通道，梁中主筋不应穿过钢骨翼缘，也不得与柱中钢骨直接焊接，钢骨腹板部分设置钢筋贯穿孔时，

截面缺损率不宜超过腹板面积的25%。根据规范要求，在中广大厦钢骨设计中，我们采用的方法是：在钢筋混凝土梁与钢骨柱连接的梁端，设置一段工字型钢梁（牛腿），钢梁的高度由钢筋混凝土梁高决定，一般为钢筋混凝土梁高的0.7 倍以上，钢筋混凝土梁内钢筋的一部分与钢牛腿焊接或搭接，钢牛腿的长度应满足梁内钢筋内力传递要求。因钢骨柱主筋穿过钢牛腿翼缘，钢牛腿强度有所削弱，因此梁内钢筋焊接或搭接长度应从牛腿根部起算。在实际施工中，由于钢牛腿长度较长，运输有困难，钢牛腿的长度均取满足梁内主筋焊接长度要求。在钢牛腿的上、下翼缘上设置栓钉，栓钉的直径为?19，间距200mm，从框架梁梁端至钢梁（牛腿）端部以外 2 梁高范围内为框架梁端箍筋加密区，梁内主筋保证有不少于1/3 主筋面积穿过钢骨连续配置。为方便钢骨的工厂化制作，钢骨混凝土结构与普通钢筋混凝土结构设计中不同且难度最大的是：（1）需确定钢骨柱中每根钢筋的准确位置；

（2）根据钢骨这种型钢翼缘的宽度确定框架梁的宽度；

（3）确定框架梁中每根钢筋的位置；

（4）根据柱梁钢筋的位置确定钢骨穿孔的位置；

（5）钢骨中穿钢筋的孔径由钢筋直径确定，一般比钢筋直径大4~6mm；

（6）钢骨中纵横两方向穿钢筋孔的位置至少应错开一个孔径。

5.6、钢骨的柱顶构造

根据规范规定，但结构下部采用钢骨混凝土柱、上部采用钢筋混凝土柱时，其间应设置过渡层。在本次设计中，过渡层设置在转换层中，柱顶加设一块25 厚柱顶锚固板。但在实际施工过程中，转换大梁配筋较多，柱顶锚固板直接影响转换大梁钢筋的锚固，经多方研究，取消了柱顶锚固板，为转换大梁的顺利施工创造了条件。

6、经济比较

未采用钢骨混凝土柱前，框支柱截面尺寸为1300X1300mm,上部住宅为6~25 层。采用钢骨混凝土柱后，框支柱截面尺寸为1100X1100mm,上部住宅为6~26 层，框支柱截面面积减少了30%左右，住宅面积增加了1860 平方米。在整个建筑中，共使用型钢650 吨，型钢的材料、制作、安装综合预算价约为6500 元/吨，减去缩小柱截面及减少钢筋面积的费用后，增加费用257.63万元，柱截面缩小后商场部分增加使用面积115.2 平方米，按20000 元/平方米计算，增加收益230.4 万元。增加住宅面积增加收益372 万元（1860 平方米，按2000 元/平方米计算），变更后增加净收益352.77 万元。

由此可以看出，采用钢骨混凝土结构既可满足设计要求，又能为建设单位增加经济效益，为在高层建筑设计中解决超限问题提供了可靠途经。是一种值得推广的良好的结构体系。

7、结束语

在抗震设防区，对超限高层结构设计的可靠性、安全性及抗震设防质量提出了严格的管理规

定。在不断总结经验和加深认识当中，我院在超限高层建筑结构抗震设计时采取了一系列对策。其中一项得力的重要措施就是采用钢骨混凝土结构，它在我省也是首次采用。在付诸实施过程中，对包括设计、制作、安装、混凝土浇筑等四个方面的配合协调，与普通钢筋混凝土结构相比，提出了更高的要求，同时也必将使我省建筑设计、科研、施工等行业的技术水平上升到一个新的高度。我院将继续深化总结，为繁荣我省的建筑行业做出应有的贡献。

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。

某超高层建筑的优化设计

99 2007.03/04.JSKJ 图一 优化前原结构平面图优化后原结构平面图 交流平台 Exchange Platform □　建研建筑设计研究院有限公司深圳分公司 孙学武 工程概况 某工程最初设计完成于２０世纪９０年代初期，设计完成后由于某些原因工程暂停，２００６年项目重新启动。随着经济的发展，技术的进步，原设计已不能满足当今社会的需求。业主方重新委托我院对该项目进行修改优化设计。本工程位于滨海城市，其１００年重现期的风压值为０．９０ＫＮ／ｍ２。工程主楼主体屋面标高１８２．５米，机房顶标高１９２．２５米。１～６层为大型商场，７层为架空层，８～２０层为酒店，　２２～５２层为高档公寓。其中１５层为避难层，２１层设备转换层，３２层为避难层及设备转换层，４５层为避难层。５３、５４层为设备层。使用功能及建筑平面较原设计有较大改变和调整。随着近年来高层，超高层技术的发展，使此次优化设计尤其是结构方面的优化设计成为可能。 原结构 原结构标准层平面如图一经ＰＫＰＭ网络版—系列设计软件分析得到其主要指标见表１－１。该主楼建筑由一个核心筒三个角筒及间距４．１米的外框柱组成的框架－多筒结构体系。楼板采用２２０ｍｍ厚预应力混凝土楼板。该结构体系受力性能较好。 量相应地增加。判断剪力墙是否恰当还可以通过计算剪力墙分配到的总剪力多少来检验。以分配到剪力的５０％～８５％之间为最好。剪力墙分配到的剪力过大，框架需要调整的内力就多，说明框架太弱；剪力墙的剪力分配比例过小，则框架部分的延性要求提高，会导致用钢量增加。本设计优化就以此为目标调整三个外框筒的剪力墙长。 ２、减少外框架柱的数量，使之由原来的４．１米间距的密框柱－多筒结构变成间距８．２米的稀框柱－多筒结构。这也是此次建筑平面调整的需要。 由于减少了框架柱，外框刚度降低，必须采取措施。本设计结合建筑设备的避难层、设备层分别在２１、３２层设置了环向珩架加强层。如图二。环向珩架刚度很大，它的设置协调了周圈各竖向构件的变形，减小竖向变形差。使竖向构件受力均匀，也减小稀柱之间的剪力滞后并增大了翼缘框架柱的轴向力，从而减小侧移。但同时加强层的设置使结构内力发生突变，并宜造成薄弱层。因此我们也试算取消环向珩架的方案，计算表明 其侧移不能满足规范的要求。所以最终没有采用该方案。同时加强层层高做到一般层层高的１．５倍，刚好解决了加强层与其他层层间刚度比的要求，避免了薄弱层的出现。各方案的ＳＡＴＷＥ程序分析结构见表１。 优化设计 优化后结构平面如图一。主要作以下两方面的尝试：１、减弱三个外筒的剪力墙长度，从而使其刚度降低。剪力墙的数量不必太多， 以满足规范的侧移限制为好。剪 力墙太多不仅加大了地震力，而且使结构重量加大，施工工程 图二 环向珩架立面图

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。

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：

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

超高层住宅结构优化设计的探讨

超高层住宅结构优化设计的探讨 发表时间：2016-08-05T14:55:44.527Z 来源：《基层建设》2016年11期作者：涂细兵[导读] 本文主要针对超高层住宅结构的优化设计展开了探讨，通过结合具体的工程实例。 广东省轻纺建筑设计院广东广州 510000 摘要：本文主要针对超高层住宅结构的优化设计展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对建筑结构优化中的一些关键性问题做了详细的阐述，并对优化设计作了深入的分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。 关键词：住宅结构；优化；设计引言 随着我国建筑施工的不断进步，超高层建筑在建筑业未来的发展之中，有着十分广阔的应用前景，因此，这使得超高层建筑的结构优化设计变得十分重要，特别是超高层住宅建筑。我们就需要认真做好超高层住宅结构的优化设计工作，以便利工程的施工进行。基于此，本文就超高层住宅结构的优化设计进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。 1 工程概况 某超高层住宅，地上45层，地下1层，建筑高度均为137.8m，7号楼为2个高度为137.9m的结构单体组合而成的双塔，3号楼、5号楼均由一个高度为137.9m的结构单体和一个高度为91.5m的结构单体组合而成的双塔，其余均为单塔，本文以3号楼为例进行阐述，3号楼剖面如图1所示。 图2 建筑剖面示意图 根据珠江三角洲的特殊地理状况（地势低洼，有6m高的防护堤），为节约用地，该地区采用了创新的规划模式，即在距地面6m处设置一个G层平台，建筑入口置于平台之上，平台下为车库，不计入容积率，不同地块之间用桥连接。从结构的角度分析，各结构单体通过G 层平台连接为一个整体，整个结构为大底盘多塔的结构形式。 根据岩土工程勘察报告，场地地基土层主要为杂填土、粉质黏土、圆砾、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩、强风化板岩、中风化板岩。根据地勘，场地土类别为II类，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为6度，设计地震加速度为0.05g，基本风压为0.35kN/m2，基本雪压为0.45kN/m2，地震影响系数为αmax=0.05（根据地震安全性评价报告取值）。 2 主要构件的尺寸及抗震等级 结构单元的标准层平面布置如图2所示。该结构形式为剪力墙结构，剪力墙墙厚1层及以下为350mm，1层以上均为200mm。自上而下仅改变一次墙厚。由于架空层层高较高，为加强该层的抗侧刚度，架空层（1F）梁高均取为1000mm，其余层梁高为400mm，由于高塔的Y向刚度较弱，Y向的部分梁截面高度加强为600mm或900mm。低塔的结构布置与高塔类似，部分较长的剪力墙增加了结构开洞。本文的结构嵌固部位为GF层底板，GF层板厚为180mm；1层板为大底盘的顶板，板厚为150mm；2层为墙厚突变的位置，板厚为150mm；其余各层板厚均为100mm。各层走廊位置考虑到设备埋管的需要，板厚为120mm。结构抗震等级为3级。 图2 标准层结构平面布置示意图 3 主要计算结果 表1和表2列出3号楼双塔含地下车库的多塔模型的计算结果，仅列出周期和位移信息，其中高塔周期偏长，达到4.6s左右，主要是因为结构位于6度区，平面布置较规则，且风荷载也不大，作用于结构上的水平力较小，较容易满足结构位移的要求，因而在结构设计中有意将其设计得偏柔，以节省工程造价。表1 3号楼周期计算结果

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

性能设计法在超限高层建筑结构设计中的应用探讨

性能设计法在超限高层建筑结构设计中的应用探讨 发表时间：2018-11-05T16:05:50.807Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：尹琦 [导读] 居住需求与建设用地之间的矛盾等加快了超限高层建筑建设速度。在这样的背景下，超限高层建筑结构设计相关研究也逐渐成为了领域内研究的热点课题。本文主要是性能设计法在超限高层建筑结构设计中的应用进行讨论和分析。 尹琦 广州珠江外资建筑设计院广州 510060 摘要：近些年，随着城市规模的扩大，城市人口极具猛增，城市建设需求、居住需求与建设用地之间的矛盾等加快了超限高层建筑建设速度。在这样的背景下，超限高层建筑结构设计相关研究也逐渐成为了领域内研究的热点课题。本文主要是性能设计法在超限高层建筑结构设计中的应用进行讨论和分析。 关键词：性能设计法；超限高层建筑结构设计；应用 引言 超限高层建筑的广泛出现，说明我国建筑行业已经步入了一个新的发展时期。在这个新的发展阶段里，超限高层作为典型建筑类型，其结构设计与性能设计一直领域内研究的重点。与一般建筑相比，超限高层对结构抗震设计要求相对较高，基于性能的抗震设计，最初是被应用于桥梁抗震设计中，后逐渐发展完善，并普及到了高层建筑设计中，其关键理念是满足被设计的建筑物施工期限内预定功能与性能达到目标。 1性能设计法在超限高层建筑结构设计中的应用原则 1.1符合三水准的检查标准 进行超限高层抗震设计的时候，为了保障其性能优良，设计必须要符合三水准检查标准，具体包括：保障工程在抗震设计中或者抗震完成之后，出现小型地震情况下，不会影响建筑整体结构和性能，不需要对工程进行任何处理，还可以保障工程正常使用；保障出现中级地震，建筑功能仍然可以维持，并且受损程度在可修复的范围之内，在修复之后可以马上投入使用；出现大型地震时，建筑工程不能够出现大面积坍塌，能够最大限度保障住户的人身财产安全。 1.2设计力的求取要具体 建筑工程进行设计的过程中，包括两阶段：第一阶段，针对建筑本身弹性的设计，要将其精确到小地震影响在建筑本身可能够出现的弹性变化，结合具体情况进行设计，设计满足小地震影响可以达到的强度，那么在进行朝鲜高层建设设计时，要对截面结构进行分析，以便于设计中可以更好的提供其抗震能力；第二阶段，这个阶段最为关键，主要是建筑自身弹性设计，如果建筑物的弹性较好，可伸展性大，那么一旦地震出现，建筑物即便发生了形变，也能够自主恢复，不会出现坍塌或者破损等情况，从而真正发挥其抗震功能，保障人民的生命安全与财产安全。 1.3强剪弱弯、强柱弱梁原则 基于性能设计的超限高层结构设计，必须要严格遵守强剪弱弯、强柱弱梁原则。设计者结合建筑实际情况与抗震性能要求，进行优化设计，最终满足建筑结构的合理性与科学性。另外，通过强化其强度与刚度，也可以提高建筑工程的抗震性能。 2性能设计法在超限高层建筑结构设计分析 案例工程是一栋超限高层商用楼，地上3层-地下5层用于车库、商场、会所等。为框架剪力墙结构。4层为转换层，5层-47层为住宅，采用剪力墙结构。为了充分发挥该地块临江的优越地理位置，使住宅尽可能多的房间面对珠江，沿江部分转换层以上剪力墙采用45°斜向正交布置。建筑总高度155m。 2.1性能目标 结合本工程的特点与业主的要求，参考相关文献总结出，在本工程不同水平地震作用下的性能指标，将其作为设计目标，具体为表1。 表1 本工程在不同水平地震作用下的预期性能指标 2.2荷载组合与性能目标设计表达式

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）

某高层住宅7#楼施工组织设计 毕业论文

建筑施工毕业设计论文 某高层住宅7#楼施工组织设计 学生姓名 学号108113410018 专业建筑工程技术 学校西南科技大学成人教育学院

摘要 随着经济社会的发展，科学、合理的施工组织设计对于建筑工程活动起着统筹全程的积极作用，是安排各施工活动的指导性纲领文件。施工组织设计要合理的运用人力、物力、财力等资源并结合工程实际情况和社会现实，以承包合同和设计图纸以及国家相关法律法规为依据，在保证质量和安全的前提下，秉承技术先进﹑经济合理的原则，使建筑施工活动全过程能够科学化、系统化、规范化，达到工程要求,使各方都能获得最大的利益。本设计将以现实施工条件为出发点，从项目管理组织形式、施工工艺、场区平面布置、材料及半成品进出场计划、流水施工、劳动力分阶段投入计划、技术经济分析以及质量、安全、文明施工等管理措施方面进行全面论证，施工组织设计方案要充分体现新技术﹑新工艺、新设备、新材料的应用及优势，节约能耗，保护环境。其编写原则是：突出重点、兼顾全面、结合实际、先进合理、语言简练。 施工组织设计要正确处理好人与物、空间与时间、质量与数量、工艺与设备、使用与维修、专业与协作、供应与消耗、生产与储存等各种矛盾，就必须要有严密的组织与安排，如果将工地上的工人、设备、机械、材料组织好，就能使人尽其才，物尽其用，以最小的消耗取得最大的效益；否则就会互相牵制，互相干扰，造成现场混乱，进度缓慢，材料浪费，成本增高，质量低劣。因此，必须在组织施工前，做好施工组织设计。

第一卷编制依据 1.1某工程咨询有限公司设计的施工图纸。某人防设计院设计的地下人防图纸。 1.2某工程集团有限公司勘察测绘院提供的《住宅小区勘察报告》，编号09141. 1.3主要图集、标准、规程、规范、法律法规： 1.3.1《混凝土结构施工图平面整体表示方法》03G101-1、 -2;04G101-3 1.3.2《加气混凝土砌块墙体构造》L06G125 1.3.3《钢筋混凝土过梁》L03G303 1.3.4《钢筋混凝土结构抗震构造详图》L03G323 1.3.5《建筑工程做法》L06J002 1.3.6《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 1.3.7《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 1.3.8《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002 1.3.9《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 1.3.10《木结构工程施工质量验收规范》GB50206-2002 1.3.11《屋面工程质量验收规范》GB70207-2002 1.3.12《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2002 1.3.13《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》GB50210-2001 1.3.14《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242-2002 1.3.15《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002 1.3.16《地下防水工程施工质量验收规范》GB50208-2002 1.3.17《电梯工程施工质量验收规范》GB50210-2002 1.3.18《建筑桩基技术规范》JGJ94-2003 1.3.19《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003 1.3.20《中华人民共和国建筑法》 1.3.21《建设工程质量管理条例》 1.3.22《劳务队伍管理办法》 1.3.23《钢筋砼高层结构设计与施工规程》 1.3.24《人防工程施工及验收规范》GBJ134—90 1.3.25《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》JGJ3—2002 1.4与本工程有关的文件。 1.5施工现场实地勘察。 1.6集团公司ISO-9001程序文件质量保证手册，

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—

专升本《高层建筑结构设计》_试卷_答案

专升本《高层建筑结构设计》 一、（共75题,共150分） 1. 将高层建筑等效为固定在地面上的竖向悬臂结构，则水平位移与高度的（）次方成正比。（2分） A.1 B.2 C.3 D.4 .标准答案：D 2. 下列关于剪力墙结构的说法，错误的一项是（）（2分） A.剪力墙结构的抗侧力构件为剪力墙 B.剪力墙结构的侧移曲线为弯曲型 C.结构设计时，剪力墙构件即可抵抗平面内荷载，也可抵抗平面外荷载 D.短肢剪力墙受力性能不如普通剪力墙 .标准答案：C 3. 由密柱深梁框架围成的结构体系称为（）（2分） A.框架结构 B.框架-剪力墙结构 C.剪力墙结构 D.框筒结构 .标准答案：D 4. 为了减轻结构温度应力而设置的结构缝为（）。（2分） A.防震缝 B.伸缩缝 C.沉降缝 D.以上均不对 .标准答案：B 5. 50年内超越概率为10%的地震为（）。（2分） A.小震 B.中震 C.大震 D.强震 .标准答案：B 6. 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于（）°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。（2分） A.5 B.10 C.15 D.12 .标准答案：C 7. 底部剪力法中，考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响而采取的措施是（）。（2分） A.在顶部附加水平作用力ΔFn B.对计算结果乘以大于1的增大系数 C.提高抗震等级 D.提高重力荷载代表值 .标准答案：A 8. 在风荷载及多遇地震作用下，应进行结构（）变形验算。（2分）A.弹性 B.塑性 C.弹塑性 D.重力二阶效应 .标准答案：A 9. 一般住宅建筑的抗震设防类别为（）。（2分） A.特殊设防类 B.重点设防类 C.标准设防类 D.适度设防类 .标准答案：C 10. 延性指屈服后强度或承载力没有显著降低时的（）变形能力。（2分） A.弹性 B.塑性 C.线性 D.以上均不对 .标准答案：B 11. 某框架-剪力墙结构高度45m（丙类建筑），7度设防时，框架部分的抗震等级应为（）级。（2分） A.一 B.二 C.三 D.四 .标准答案：C 12. 下列关于楼板平面内刚度无限大的假定，理解错误的一项是（）（2分） A.平面内刚度无限大指在侧向力作用下，楼板只发生刚体平移或转动 B.当楼板开洞口较大时，仍可采用平面内无限刚度假定 C.各个抗侧力构件之间通过楼板相互联系并协调工作 D.楼板平面外刚度很小，可以忽略 .标准答案：B 13. 大型博物馆，幼儿园、中小学宿舍的抗震设防类别是（）（2分） A.特殊设防类 B.重点设防类 C.标准设防类 D.适度设防类 .标准答案：B 14. 柱抗侧刚度D值的定义为（）（2分） A.使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力 B.使柱端产生单位水平推力所需施加的水平位移 C.柱抗弯刚度与柱长度的比值 D.EIc/h .标准答案：A 15. 框架结构与剪力墙结构相比，下述概念哪一个是正确的（）（2分） A.框架结构变形大、延性好、抗侧刚度小，因此考虑经济合理，其建造高度比剪力墙结构低 B.框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，其建造高度可以无限制 C.剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制 D.框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构 .标准答案：A

超高层住宅的结构优化设计

超高层住宅的结构优化设计 发表时间：2018-12-18T09:57:20.123Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：康海洋[导读] 摘要：随着我国经济的发展，我国基础设施的建设也有了很好的发展，越来越多的流动资金向基础设施建设这个行业汇集。 广州宝贤华瀚建筑工程设计有限公司 510000 摘要：随着我国经济的发展，我国基础设施的建设也有了很好的发展，越来越多的流动资金向基础设施建设这个行业汇集。在人们对空间充分利用的需求下超高层建筑工程应运而生的，这体现了人们对更舒适、更具现代化的高质量的城市生活的追求。与此同时，问题也随着超高层建筑工程的发展而体现了出来，其中超高层的结构优化设计问题尤为突出，只有优化了超高层的结构，才能使人们有一个舒适的居住环境。基于此，本文对超高层的结构的优化设计进行了研究。 关键词：超高层的结构优化设计要求设计方案 引言 在顺应人们急剧增长的住房需求下，高层的结构形式从简单的层数和高度增长的基础上，逐步发展到对平面形状和空间体型的复杂化要求。这不仅要求建筑满足功能多样，建筑风格提高，还要满足城市发展的景观需求。高层在延续最初的结构形式和框架设计的基础上，还应对建筑中的相关因素进行优化设计，使得不仅满足基本的功能需求外，还能在设计水平上有进一步的提升。 一、工程概况 本工程为超高层小区,规划限高150m,总建筑面积45万m2左右,其中地下室12万m2,单层地下车库,地上17个单体塔楼,都是100 ~142m超高层,其中5#楼约为130m,7#、8#和16#、17#楼约为140m, 4#楼户型同5#楼,高约100m。按照规范[1,2]结构体系的适用范围,采用剪力墙结构体系。剪力墙厚度:地下室、底层架空层370mm或400mm,标准层均为240mm。100m左右超高层竖向构件混凝土等级为C40~C30; 140m左右超高层竖向构件混凝土等级C55~C30.梁板混凝土等级为C35~C30。 该工程设计基准期为50年,结构设计适用年限为50年。抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,地震分组为第一组,设计特征周期为0.45s,抗震设防类别为丙类,结构安全等级为二级。场地类别为Ⅲ类。采用桩筏基础,主楼区域采用直径700、800、900、1000mm钻孔灌注桩,一层地下车库采用管桩满足抗拔要求。 二、结构计算设计及设计要点 结构侧移是高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。另外,高层建筑随着高度增加、轻质高强材料的应用、新建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够强度,还要具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内。 高层和超高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意味着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。 在满足地下室车库层和底层架空或者底层商铺的前提下,遵循对称、均匀、周边、拐角的原则,在结构周边、拐角和核心筒等部位对落地剪力墙进行较合理布置,主体结构抗震等级为三级(低于140m)和二级(高于140m)。对结构薄弱部位如楼电梯周围,内庭院周围均设置了120mm 厚楼板,采用双层双向拉通钢筋予以加强;对少量肢长受到限制的短肢剪力墙(墙肢长度∶墙厚<8∶1)按照高规要求予以加强,如满足最小配箍率和最小配筋率等。 本工程项目中仅16#和17#楼高度超限,应报本地超限高层建筑工程抗震设防专项审查。风荷载取值,考虑到以后城市建设的不断发展,位移计算时取0.45kN/m2,强度计算时取0.5 kN/m2。 三、超高层结构设计的基本要求 满足舒适性的要求。建筑设计应为住户起居舒适性的要求提供条件，例如，多种户型要灵活分隔室内的空间，人居的热光声的环境等要求，给居住的人创造一个舒适的环境。结构方案还应该考虑到住户在日后改变分隔的空间的可能性，当采用剪力墙结构的时候，宜采用大开间的布置。 满足经济性的要求。结构设计时应根据房屋的建造地点、层数多少、平立面体形，在满足耐久性、安全性和舒适性要求的前提下采用经济又合理的结构体系，在构件设计中应该精打细算，要严格执行规范构造要求，注意避免不必要的铺张浪费。尤其是在地基基础设计中更要注意此方案的经济比较，因为地基基础的设计方案是否合理对房屋造价非常重要。 满足耐久性和安全性要求。实行商品化后，应为住户的耐用消费品，使用寿命长是区别其他消费品的最大特点。因此，结构耐久性和安全性是结构设计最基本的要求。结构体系的选择以及材料的选用，都应有利于抗风抗震，以及使用寿命期间改造维修的可能性。 四、超高层建筑中的优化设计方案 房屋结构抗震性设计。在工程图纸设计过程中，房屋结构按抗震设防分类，房屋抗震等级可根据房屋高度、烈度以及结构类型按国家《抗震规范》确定。地震震力振型组合数据对建筑应当不考虑耦联扭转计算；当振型数大于3 的时候，应取3 的整数倍计算，但数据不能大于建筑物层数；当房屋层数不大于2 时，振型数则可取房屋层数。对于不规则房屋的结构，应考虑扭耦联转，对高层房屋建筑来说，振型数应取不小于9；房屋结构层数多或房屋结构刚度突变系数大的话，振型数则应多取，例如结构中含多塔结构或顶部有小塔楼和转换层等，振型数应取不小于12 的数，但其大小仍不能大于房屋总层数3 倍，除非其含有弹性定义的楼板，而且采取总刚性分析的时候，振型数才能够取的更大。 耐久性的优化设计。在之前大部分混凝土结构设计方案中，很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性，也就是保证高层建成之后，在合理使用期限内，要能满足用户正常使用要求。但是很多的设计未能达到，造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中，由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤，引起房屋可靠度指数下降。对一般高层混凝土结构设计来说，低造价和省材料设计都应为满意的结构设计，但随着人们生活水平的提高和在实际工程中，有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时，设计者们就要放弃对经济的单纯追求。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时，就应依据设计所要面对的关键性问题，分清主次，选多目标或单目标来实施优化，达到满意效果。