河北国际商务广场C#写字楼的结构抗震性能及层间剪力比分析
发布时间：2020-10-11 00:24
河北国际商务广场C#写字楼采用混凝土框架-核心筒结构体系,结构高度152.9m,属B级高度超限高层建筑结构。通过弹性分析、弹性时程分析和动力弹塑性时程分析,对结构进行了抗震性能化设计;针对项目首、二层层高相差较大,层间剪力比较难满足规范设计要求的问题,对不同结构方案分别进行了弹性分析和采用有限元软件ABAQUS进行了大震动力弹塑性时程分析。
【部分图文】：
第46卷增刊陈二燕，等．河北国际商务广场C#写字楼的结构抗震性能及层间剪力比分析279图3标准层结构平面图2结构概况2．1结构设计基本参数C#写字楼的设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0．10g，设计地震分组为第二组，场地类别Ⅲ类，抗震等级框架和核心筒均为一级。50年重现期的基本风压为0．35kN/m2，风压高度变化系数按C类地面粗糙度采用，风荷载体型系数1．4。用SATWE分别按小震安评反应谱和规范谱对C#写字楼结构进行了计算分析，结果如表1所示。小震安评谱与规范谱地震作用计算结果对比表1类别规范谱X向Y向安评谱X向Y向基底剪力(kN)14794172581547217927由表中数据可见，小震安评反应谱作用下的基底剪力大于规范反应谱结果，因此C#写字楼按照安评报告［2］αmax=0．09，Tg=0．45s进行多遇地震下的结构抗震设计。2．2结构布置C#写字楼采用刚度和延性较好的混凝土框架-核心筒结构，未设置加强层。核心筒外墙墙厚地下三层至三层为700mm，上部逐渐收进，至顶层墙厚收至400，混凝土等级为C60～C40。框架柱底层为1500×1500，顶层收至800×800，混凝土强度等级为C60～C40。外框架梁主要截面为500×900，楼面梁截面为500×700。核心筒内楼板开洞较多，为保证结构传力，楼板厚为150mm，标准层楼板厚均为120mm。2．3针对建筑体型的结构评价1)塔楼柱距10．2m，柱距较大;2)塔楼为正方形，核心筒为长方形，居中布置，平面规则，对抗震较为有利;3)塔楼立面竖直，无倾斜和转换，竖向规则，有利于结构的竖向传力;4)首层层高11m，对结构不利。2．4基础设计C#写字楼基础设计等级为甲级。根据主体结构荷载情况及沉降变形要求，结合勘察
Γ?グ搴裎?50mm，标准层楼板厚均为120mm。2．3针对建筑体型的结构评价1)塔楼柱距10．2m，柱距较大;2)塔楼为正方形，核心筒为长方形，居中布置，平面规则，对抗震较为有利;3)塔楼立面竖直，无倾斜和转换，竖向规则，有利于结构的竖向传力;4)首层层高11m，对结构不利。2．4基础设计C#写字楼基础设计等级为甲级。根据主体结构荷载情况及沉降变形要求，结合勘察报告提供的地质资料，本项目采用桩筏基础，桩型为直径1．0m的钻孔灌注桩，设计桩长26m，桩基持力层为⑨层粗砂土层;基础筏板厚2．4m，核心筒下筏板厚3．0m。图4为C#写字楼的桩基平面布置，表2为基础沉降变形量及倾斜值。由表2可以看出:基础的沉降变形量及倾斜值均满足规范要求。图4桩基平面布置图沉降及倾斜值计算结果表2计算结果最大沉降量(mm)最小沉降量倾斜值C#写字楼92．363．10．001规范值200—0．0023结构抗震设计3．1结构超限情况根据建质［2010］109号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》［3］对本项目进行超限判定:1)塔楼高度152．9m，高度超A级高度但属于B级高度;2)扭转不规则，考虑偶然偏心的扭转位移比为1．33(首层);3)承载力突变，层间受剪承载力比为0．69(首层)。塔楼有两项一般不规则项，判定仅为高度超限。3．2结构抗震性能设防目标本项目属于B级高度高层建筑，根据结构超限情
5384．10．9917527．50．984．2弹塑性分析本项目采用通用有限元分析软件ABAQUS进行了弹塑性动力时程分析。为确保达到防倒塌的抗震设计目标，除结构最大弹塑性层间位移角满足规范要求外，以结构构件的弹塑性变形和强度退化来衡量的构件损伤程度也应控制在可接受限值范围内，以保证结构构件在地震过程中仍有能力承受地震力和重力荷载，并确保在地震后仍有能力承受作用在结构上的重力荷载，即结构在罕遇地震作用下不倒塌。4．2．1结构变形表8给出了罕遇地震三组地震波6个工况下结构的最大顶点位移和最大层间位移角，图5给出了结构各楼层的层间位移，图6给出了结构各楼层的位移角。三组地震波分别取X、Y方向为主方向时的结构位移结果。楼层位移结果表8输入方向地震波楼顶位移(mm)最大层间位移角最大层间位移角位置人工波9691/12316层X主方向天然波15781/18710层天然波26771/14625层人工波4531/21224层Y主方向天然波15591/19025层天然波25371/19125层由表8可知，X为主输入方向时，楼层最大层间位移角为1/123;Y为主输入方向时，楼层最大层间位移角为1/190，满足不大于1/100的罕遇抗震设防要求。X方向层间位移(m)Y方向层间位移(m)图5罕遇地震弹塑性时程分析层间位移X方向层间位移角(m)Y方向层间位移角(m)图6罕遇地震弹塑性时程分析层间位移角4．2．2构件损伤图7给出了剪力墙混凝土的压应力-应变关系和受压损伤因子-应变关系曲线，对于混凝土压应力-应变关系曲线，纵坐标为混凝土的压应力与其峰值的比值，即按照混凝土峰值压力归一化的压应力-应变关系曲线;对于混凝土受压损伤因子-压应变关系曲线，纵坐标为混凝土的受压损伤因子。从图中可以看出，当混凝土达到压应力峰值时，受压损伤因子基本上位于0?
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本文编号：2835762
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Γ?グ搴裎?50mm，标准层楼板厚均为120mm。2．3针对建筑体型的结构评价1)塔楼柱距10．2m，柱距较大;2)塔楼为正方形，核心筒为长方形，居中布置，平面规则，对抗震较为有利;3)塔楼立面竖直，无倾斜和转换，竖向规则，有利于结构的竖向传力;4)首层层高11m，对结构不利。2．4基础设计C#写字楼基础设计等级为甲级。根据主体结构荷载情况及沉降变形要求，结合勘察报告提供的地质资料，本项目采用桩筏基础，桩型为直径1．0m的钻孔灌注桩，设计桩长26m，桩基持力层为⑨层粗砂土层;基础筏板厚2．4m，核心筒下筏板厚3．0m。图4为C#写字楼的桩基平面布置，表2为基础沉降变形量及倾斜值。由表2可以看出:基础的沉降变形量及倾斜值均满足规范要求。图4桩基平面布置图沉降及倾斜值计算结果表2计算结果最大沉降量(mm)最小沉降量倾斜值C#写字楼92．363．10．001规范值200—0．0023结构抗震设计3．1结构超限情况根据建质［2010］109号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》［3］对本项目进行超限判定:1)塔楼高度152．9m，高度超A级高度但属于B级高度;2)扭转不规则，考虑偶然偏心的扭转位移比为1．33(首层);3)承载力突变，层间受剪承载力比为0．69(首层)。塔楼有两项一般不规则项，判定仅为高度超限。3．2结构抗震性能设防目标本项目属于B级高度高层建筑，根据结构超限情
5384．10．9917527．50．984．2弹塑性分析本项目采用通用有限元分析软件ABAQUS进行了弹塑性动力时程分析。为确保达到防倒塌的抗震设计目标，除结构最大弹塑性层间位移角满足规范要求外，以结构构件的弹塑性变形和强度退化来衡量的构件损伤程度也应控制在可接受限值范围内，以保证结构构件在地震过程中仍有能力承受地震力和重力荷载，并确保在地震后仍有能力承受作用在结构上的重力荷载，即结构在罕遇地震作用下不倒塌。4．2．1结构变形表8给出了罕遇地震三组地震波6个工况下结构的最大顶点位移和最大层间位移角，图5给出了结构各楼层的层间位移，图6给出了结构各楼层的位移角。三组地震波分别取X、Y方向为主方向时的结构位移结果。楼层位移结果表8输入方向地震波楼顶位移(mm)最大层间位移角最大层间位移角位置人工波9691/12316层X主方向天然波15781/18710层天然波26771/14625层人工波4531/21224层Y主方向天然波15591/19025层天然波25371/19125层由表8可知，X为主输入方向时，楼层最大层间位移角为1/123;Y为主输入方向时，楼层最大层间位移角为1/190，满足不大于1/100的罕遇抗震设防要求。X方向层间位移(m)Y方向层间位移(m)图5罕遇地震弹塑性时程分析层间位移X方向层间位移角(m)Y方向层间位移角(m)图6罕遇地震弹塑性时程分析层间位移角4．2．2构件损伤图7给出了剪力墙混凝土的压应力-应变关系和受压损伤因子-应变关系曲线，对于混凝土压应力-应变关系曲线，纵坐标为混凝土的压应力与其峰值的比值，即按照混凝土峰值压力归一化的压应力-应变关系曲线;对于混凝土受压损伤因子-压应变关系曲线，纵坐标为混凝土的受压损伤因子。从图中可以看出，当混凝土达到压应力峰值时，受压损伤因子基本上位于0?
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本文编号：2835762
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