李 丽,岑 伟,金振奋,沈 金,肖志斌

(浙江大学建筑设计研究院有限公司,浙江 杭州 310028)

杭州某超限高层建筑结构多遇地震下弹性分析

李 丽,岑 伟,金振奋,沈 金,肖志斌

(浙江大学建筑设计研究院有限公司,浙江 杭州 310028)

针对项目超限情况,采用基于性能目标的抗震设计方法,通过PKPM、盈建科和MIDAS计算软件对本结构进行了多遇地震计算分析比较,进而提出一系列加强措施。

超限高层建筑;抗震性能设计;弹性分析

1 工程概况

某办公楼位于杭州市,项目总建筑面积约3万 m2。地下1层,地上11层,结构高度47.8 m,其中裙房3层,结构高度9.7 m,平面尺寸为107.8 m×89.3 m,见图1。塔楼平面尺寸为50.4 m×39.9 m,主要层高4.0 m,主要结构跨度为10.5 m,见图2。塔楼和裙房之间未设置变形缝,形成一个整体。

以上是在没有加入不平顺的情况下分析得到的结果，而实际情况，道路是存在不平顺的，因此，在动力仿真时加入一定的不平顺更符合实际情况，具体仿真结果如图8所示。

图1 裙房结构平面图

图2 典型标准层平面图

本工程建筑结构安全等级为二级,设计使用年限为50年。建筑抗震设防烈度为6度,Ⅱ类场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.05 g,特征周期为0.35 s。基本风压0.45 N/m2(50年重现期),地面粗糙度类别为B类。

流水灯是指一组在控制系统的控制下按照设定的顺序和时间来发亮和熄灭的灯。本文以AT89C51单片机的P1.0口的按钮S1控制P0口的发光二极管的状态，若按动按钮的次数是偶数时，进入流水灯第一种状态：依次点亮D1至D8，若再次按下按钮，按按钮的次数由偶数变为奇数，则进入第二种状态：D1、D3、D5、D7亮，D2、D4、D6、D8灭，延时一段时间，D2、D4、D6、D8亮，D1、D3、D5、D7灭，如此循环，并用keil编程软件和protus仿真软件对以上进行仿真。

李离点着头：“嗯嗯，打扰两位前辈了。我名叫李离，这是上官星雨，袁安与吴耕，黄梁村的老黄拿走了我半包金叶子，是宇晴师父让我们爬上树，向你们问路的，我们想知道万花因隧道的入口在哪里，我们想去万花谷。”

2 结构布置及超限检查

多遇地震结构整体分析计算结果见表2。

平扭耦连模式的振型分解反应谱法结构整体分析计算，采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列程序,主要有SATWE、盈建科,同时采用MIDAS BUILDING计算软件进行校核对比。采用SATWE、盈建科、MIDAS BUILDING等三个不同计算模式的多层高层建筑结构三维有限元分析与设计软件分别进行计算,互相校核对比验算。计算模型三维视图见图3。

2.2 抗震设计性能目标

(2)钦州石夹剖面硅质岩主量元素各特征值及其比值与图解显示，研究区的硅质岩在强烈的生物作用下形成，并有显著的陆源物质加入，沉积环境主要为大陆边缘，且D-C界线处可能受过热液活动的影响。

针对项目超限情况,对关键部位及关键构件提出了性能设计目标[2],见表1。

表1 关键部位及关键构件性能设计目标

3 多遇地震作用下结构计算分析

主楼采用框架-剪力墙结构体系,在主楼四角以及中间洞口周边合适位置设置剪力墙,裙房为框架结构体系。结构具有最大扭转位移比1.33，塔楼偏置，最小有效楼板宽度为该层楼板典型宽度的35.4%，多塔四项不规则,属于超限高层[1]。

图3 计算模型三维视图

3.1 多遇地震

2.1 超限概况

由表2可知,SATWE与盈建科的结果差别很小,下面只对SATWE和MIDAS BUILDING的计算结果作对比。

表2 多遇地震结构整体分析计算结果

3.2 模型质量

模型质量比较见表3。

表3 质量比较

地震作用下的基底剪力、弯矩比较见表4。

3.3 总地震作用效应

表4 地震作用下的基底剪力、弯矩比较

3.4 风荷载作用下的基底内力

回头细琢磨，当年一些他想不通的事，现在全都找到了答案。李红最先知道杨蓉去了小火车站上班，知道追她的是个公子哥，还有那次俩人谈话后，杨蓉就不来菜站了。

风荷载作用下的基底剪力、弯矩比较见表5。

表5 风荷载作用下的基底剪力、弯矩比较

周期比较见表6。

3.5 振型与周期

表6 周期比较

3.6 层间位移

层间弹性位移角比较见表7。

从以上对SATWE模型和MIDAS模型的各参数的比较,可以看到它们的分析结果较为接近,这说明SATWE和MIDAS的分析结果是可信的。

吹牛！我也用这个词回敬她。我干了六年，从来就没碰上美女同事。抛光这活儿忒脏，上班时要戴口罩系围裙，哪个女孩愿意做？何况她这么漂亮的女孩，干抛光岂不是暴殄天物了？

表7 层间弹性位移角比较

当水听到美好的话语时，通过显微镜呈现的水结晶就是均匀而漂亮的；当水听到辱骂性的话语时，呈现的结晶就是扭曲而丑陋的。

4 多遇地震下弹性时程分析结果与反应谱结果对比

弹性时程与反应谱均采用SATWE软件计算,弹性时程选取2组实际地震记录和一条人工模拟波共三条加速度时程曲线(图4～6)进行计算,输入地震加速度的最大值不小于18 cm/s2。计算结果见表8。

图4 RH3TG035 (人工波)的波形图

图5 TH2TG035 (天然波)的波形图

图6 TH3TG035 (天然波)的波形图

由表8可知,计算结果满足规范要求,即“各条波计算所得结构底部剪力不小于振型分解反应谱法的65%,多条波计算所得结构底部剪力平均值不小于振型分解反应谱的80%”[3]。结构地震作用取三条时程曲线计算结果的包络值与振型分解反应谱计算结果的较大值。在振型分解反应谱法中,通过设置楼层剪力增大系数来实现上述要求。

表8 时程曲线底部剪力与CQC底部剪力比较

5 裙房屋面与主楼交接处楼板应力分析

采用MIDAS对第三层楼板进行应力分析,根据计算结果,大洞口周边及应力集中的区域加大板厚及配筋。X、Y方向地震标准工况作用下楼板单元的最大主应力云图见图7、图8。

图7 X方向地震标准工况作用下楼板单元的最大主应力云图(第三层)

6 结 语

针对超限情况,设计中采取了一系列的措施,在

结构布置上采取的措施总结如下：

1)采用框架-剪力墙结构,提高结构整体的抗震性能。

2)严格控制层间刚度比、受剪承载力比,避免出现软弱层、薄弱层。

根据CH/T 9008.3—2010《基础地理信息数字成果1∶500、1∶1 000、1∶2 000数字正射影像图》的规定，山地高山地数字正射影像图平面精度为0.8 mm(图上)，即实地精度要求为1.6 m。通过各个像控点布设方案的精度统计情况可以看出，像控点布设最密集的方案二精度统计情况最好，没有坐标差超限的检查点。方案四的精度统计情况最差，且有一个检查点坐标差超限。按各个像控点布设方案进行测量和生产数字正射影像图，其成果均能保证精度要求。

3)在主楼四个角部设置四片剪力墙,严格控制层间位移角满足规范要求。

4)框架柱(地下1层至裙房屋面以上2层,19.550 m标高及以下)抗震等级提高一级。

5)主楼框架柱(地下1层至裙房屋面以上2层,19.550 m标高及以下)及裙房周边柱等箍筋全长加密,并加强纵向配筋。

（本文系2016年3月3日在樱花园实验学校参加英华教育办学发展暨《走向英华》首发座谈会上的发言，经本人审阅修订。）

6)主楼周边四片剪力墙(地下1层至裙房屋面以上2层,19.550 m标高及以下)抗震等级提高一级。

在《教育部关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》中，明确界定了核心素养，即学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力.目前，教育部正在组织专家对高中课程标准进行修订，要求把学科核心素养作为修订课程标准的主线，围绕学科核心素养制订教学内容、评价标准和教材编制.在这样一个大环境下，对数学教学的评价提出了新的要求，不仅要考察学生的基本知识和基本技能，更重要的是要考察学生核心素养的发展.因此，中考试题不能仅仅以考察知识为目标，而应依赖数学知识和技能考察学生的数学核心素养水平.以考察数学抽象、逻辑思维、数学建模、数学运算、几何直观、数据分析为导向的评价，是一种必然的趋势.

7)在中间大洞口周边合适位置设置剪力墙。

8)裙房屋面层板厚加厚至150 mm,双层双向配筋,主楼及裙房在裙房屋面层的上下两层板厚及配筋加大。

9)主楼采用带裙房与不带裙房计算结果包络设计。

10)连接薄弱部位板厚加厚至150 mm,配筋加大并采用双层双向配筋。

[1] 中国建筑科学研究院.JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010．

[2] 中国建筑科学研究院.GB 50223—2008建筑工程抗震设防分类标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008．

[3] 中国建筑科学研究院.GB 50011—2010 建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010．

Analysis on the Elasticity of a Over-Limited High-Rise Building Structure when Repeatedly Encountered by Eathquake in Hangzhou

LILi,CENWei,JINZhenfen,SHENJin,XIAOZhibin

2016-12-20

李 丽(1985—),女，江苏兴化人，工程师，从事建筑结构设计工作。

TU375

B

1008-3707(2017)01-0018-04