嘉里前海项目办公塔楼T01结构超限设计可行性报告

4 超限类型认定及抗震性能目标

4.1 超限类型

序号 不规则类型 简要涵义 竖向构件位置缩进大于25%或外挑大于10%和4m Ⅰ类：柱不连续 本工程情况 是否不规 则 否 4b 尺寸突变 无 4.1.1 结构高度超限判别

根据《广高规》表3.3.1-2，判断本工程B级高度超限。

表4.1.1-1

6 结构类型 钢筋砼框架-核心筒 7度(0.1g)高度限值 180m（B级）/130m（A级） 本工程高度 超限判断 170.7m B级高度 备注 楼层承载力突变 5 竖向构件不连续 Ⅱ类：墙、支撑不连续 某一层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80% 结论：本工程存在不规则项2.5条。 无 否 Ⅰ类 是 表4.1.1-3

本工程情况 无 无 无 无 无 是否不规则 否 否 否 否 否 按《广高规》及《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》（粤建市函〔2011〕580号），本工程不规则情况如表4.1.1-2~4.1.1-3：

表4.1.1-2

序号 不规则类型 简要涵义 在规定的水平力作用下，考虑偶然偏心的扭转位移比 1.2<μ≤1.31.3<μ≤1.6μ≤1.2为规为Ⅰ类 为Ⅱ类 则 平面凹凸尺寸大于相应边长30%等 细腰形或角部重叠形 有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高 在地震作用下，某一层的侧向刚度小于相邻上一层的80% 本工程情况 是否不规 则 序号 1 2 3 是 4 5 无 无 2层大开洞 无 否 否 是 否 6 多重复杂 不规则类型 扭转偏大 层刚度偏小 高位转换 厚板转换 复杂连接 简要涵义 裙房以上30%或以上楼层数考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.5 本层侧向刚度小于相邻上层的50% 框支墙体的转换构件位置：7度超过5层，8度超过3层 7~8度设防的厚板转换结构 各部分层数、刚度、布置不同的错层、连体两端塔楼高度、体型或者沿大底盘某个主轴方向的振动周期显著不同的结构 结构同时具有转换层、加强层、错层和连体等复杂类型的3种及以上 结论：本工程存在以上不规则共0项 1a 扭转不规则 Ⅱ类 2a 2b 3 4a 狭长、凹凸不规则 组合平面 楼板不连续 侧向刚度不规则 无 否 综合以上分析，属于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》中的B级高度超限的超限项目。

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4.2 抗震性能目标及分析方法 4.2.1 抗震性能目标

根据前面论述，塔楼采用基于性能的抗震设计方法，选定本工程的抗震性能目标为C对应《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第三章第3.11节“结构抗震性能设计”中结构抗震性能水准宏观判别，本结构预期的震后性能状况如表4.2.1-2所示：

表4.2.1-2预期震后性能状况

级，各部位抗震性能水准见表4.2.1-1：

表4.2.1-1抗震性能目标

地震水准 常遇地震 偶遇地震 罕遇地震 底部加受剪 弹性 弹性 不屈服 核心强区 受弯 弹性 不屈服 局部屈服 核筒剪心力墙 非底部受剪 弹性 弹性 满足抗剪截面限制条件 筒 加强区 受弯 弹性 不屈服 局部屈服 受剪 弹性 不屈服 屈服 连梁 受弯 弹性 屈服 屈服 构件 受剪 弹性 弹性 不屈服 性能 柱 受弯 弹性 不屈服 部分屈服 受剪 弹性 不屈服 不屈服 梁 框受弯 弹性 部分屈服 屈服 架 受剪 弹性 弹性 不屈服 转换柱 受弯 弹性 弹性 不屈服 受剪 弹性 弹性 不屈服 转换梁 受弯 弹性 弹性 梁端允许屈服 最大层间位移角 <1/613 - <1/125

地震水准 常遇地震 偶遇地震 罕遇地震 核底部 无损坏 轻微损坏 轻度损坏 心加强区 墙肢 筒非底部 无损坏 轻微损坏 轻度，部分中度损坏 剪加强区 力轻度损坏、部分中构件 连梁 无损坏 严重损坏 墙 度损坏 性能 柱 无损坏 无损坏 轻度 框主梁 无损坏 轻微损坏 轻度到中度 架 转换柱 无损坏 无损坏 轻微到轻度 转换梁 无损坏 无损坏 轻度 最大层间位移角 <1/613 <1/125

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4.2.2 分析方法、步骤

为了确保抗震性能目标的实现，分别采用不同的软件对本工程结构进行弹性分析、偶遇地震以及罕遇地震的分析：

（1）根据规范要求，为保证力学分析的可靠性，采用以下2个三维空间分析软件：北京盈建科软件有限责任公司开发的结构分析设计软件YJK1.6.2.2版和中国建筑科学研究院开发的结构分析与设计软件PKPM3.1版。对结构进行了常遇地震作用下的静力计算分析，并验证结构各部位在常遇地震作用下的性能目标。YJK及PKPM均为三维空间分析软件，能够很好模拟本工程的实际情况。

（2）采用YJK对本工程结构进行常遇地震时程分析，根据《建筑工程抗震性态设计通则》的建议，结合本场地实际情况及本结构的特点，选取5组天然波及2组人工波作为计算地震波。

(3）采用YJK对本工程结构进行偶遇地震作用下的结构承载力复核，并验证结构各部位在偶遇地震作用下的性能目标，偶遇地震作用下地震反应谱参数取规范值。

（4）采用PKPM-Sausage进行罕遇地震下的结构动力弹塑性时程分析，从材料本构关系的层面反映结构的弹塑性性能。根据《建筑工程抗震性态设计通则》的建议，结合本场地实际情况、规范反应谱及本结构的特点，选取两组天然波和一组人工波作为计算地震波。

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5 多遇地震下结构分析 5.1 计算参数 计算参数:

1、结构重要性系数：1.0；

2、周期折减系数0.90，振型数30，保证振型参与质量大于总质量的90%； 3、连梁刚度折减系数0.7，中梁刚度增大系数由程序自动计算，考虑梁柱刚域作用； 4、上部结构的嵌固部位设在负一层；

5、分别考虑0、90度两个主轴方向水平地震作用（并考虑偶然偏心的影响）平扭耦连的扭转效应和双向水平地震作用的扭转效应； 6、结构阻尼比取0.05； 5.2 主要计算结果 5.2.1 结构整体计算结果

表5.2.1-1 周期对比分析

周期（s） YJK结果 Satwe 结果 Satwe 结果与 YJK结果之比 振型描述 T1 4.30 4.42 0.97 X向平动 T2 3.90 3.89 1.00 Y向平动 T3 3.36 3.36 1.00 Z向扭转 T4 1.39 1.43 0.97 X向平动 T5 1.21 1.20 1.01 Z向扭转 T6 0.93 0.93 1.00 Y向平动 Ts/T1 0.79 0.76

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表5.2.1-2 主要计算结果

计算程序 YJK Satwe 周期折减系数 0.90 0.90 总重量 142279t 140179t 平均重量（标准层） 15.25kN/m2 15.03kN/m2 地震力放大系数 1.0 1.0 振型数 30 20 X向 16154kN（QOY/G= 1.210% <1.39%）， 17126kN（QOX/Ge=1.22%<1.35%）， 需按规范调整(-1~7层调整) 需按规范调整 底层地震力 Y向 16616kN（QOY/G= 1.24%<1.49%）， 17939kN（QOY/G=1.28%<1.50%）， 需按规范调整(-1~7层调整) 需按规范调整 地震力倾覆力X向 1719999（kN?m） 1806940（kN?m） 矩 Y向 1633339（kN?m） 1732600（kN?m） 振型质量参与系数 X向：97.79% X向：97.82% Y向：94.59% Y向：94.74% 层位移角（层数） 位移比（层数） 层位移角（层数） 位移比 （层数） X向风 1/1037(20) -- 1/ 1089 (19) -- 最大X向地震 1/1058(20) 1.10(19) 1/ 990（19) 1.13(4) 层间X+5%向地震 -- 1.04(1) -- 1.28(19) 位移X-5%向地震 -- 1.19(20) -- 1.07(2) 角、位Y向风 1/779 (20) -- 1/ 797 (19) -- 移比 Y向地震 1/888（20） 1.26(1) 1/ 888 (19) 1.41(1) Y+5%向地震 -- 1.46(1) -- 1.21(1) Y-5%向地震 -- 1.24(2) -- 1.52(1） X向刚重比 E22稳定jd/GH=1.99满足要求 Ejd/GH= 1.63满足要求 性验Y向刚重比 E22jd/GH=2.42满足要求 Ejd/GH= 2.14满足要求 算 刚重比小于2.7,需要考虑重力二阶效应 重力荷载代表值作用下墙肢轴压比 <0.5

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5.2.2 层间位移角曲线、层位移曲线

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5.2.3 层剪力及倾覆弯矩分配

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