大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计（一） (2).doc

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1、大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计（一） 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626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628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

2、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=1217Mpa.。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。 一、结构布置特点 A、B栋高层为满足上部住宅

3、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=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。 2、采用双塔楼联体结构，质量、刚度分布不均匀，竖向不规则。 3、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。 4、由于住宅建筑平面的

4、要求，局部存在二次转换。 5、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0.2.6、626层住宅部分在外围剪力墙局部开设角窗。 二、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

5、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： 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、A、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。 3、由于上部住宅为蝶形平面，在转换层个别部位

6、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。 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。 4