林雪军 肖力文 宋永生

(1.苏州华造建筑设计有限公司，江苏 苏州 215123； 2.东南大学，江苏 南京 210000； 3.金陵科技学院，江苏 南京 211169)

某高层住宅群结构抗震设计与分析研究★

林雪军1，2肖力文3宋永生3

(1.苏州华造建筑设计有限公司，江苏 苏州 215123； 2.东南大学，江苏 南京 210000； 3.金陵科技学院，江苏 南京 211169)

以某复杂高层8幢住宅群为例，介绍了该工程的结构选型和在其他抗震不利时采取的措施，对于抗震设计与分析过程中的关键指标进行了分析，结果表明，该工程的结构抗震设计能满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。

建筑群，抗震分析，不规则结构，阻尼比

0 引言

在建筑行业与时俱进的时代，我国更加注重土地的使用，经济迅速发展和城市建设的不断推进，使得高层居住建筑的建筑设计快速的向着建筑群和更高层的方向发展。随着其建筑高度的拔高，抗震等设计方面的重要性日益突出[1-3]。本文就以苏州地区的某8幢高层住宅为例，开展了该项目的地震响应分析和抗震设计的研究，相关的数据结论对于开展类似的高层住宅的设计具有参考作用。

1 工程概况

苏州泰禾项目位于苏州市的吴中区，由8幢高层住宅和1个地下车库组成。8幢高层住宅均为地下2层，地上32层的高层建筑。根据户型不同，8栋建筑共分为三类，根据其户型分别计为A(138 m2),B(158 m2)和C(115 m2)。其中，1号、6号、8号为单138 m2户型；2号为双138 m2户型；3号、5号为单158 m2户型；7号为双115 m2户型；4号为115 m2+138 m2户型。8栋建筑的平面分布如图1所示。表1给出了8幢高层住宅的结构抗震几何参数。结构抗震设防类别均为标准设防类。工程抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，建筑场地类别为Ⅳ类，特征周期为0.65 s；钢筋混凝土结构阻尼比取0.05[4,5]。

表1 结构抗震几何参数一览表

名称平面尺寸B×L/m高宽比H/B长宽比L/BA13．92×24．26(1层)7．061．7412．71×24．99(4层)7．201．97B13．83×28．32(1层)7．102．0412．52×29．20(4层)7．302．33C13．30×20．72(1层)7．391．5512．24×21．26(4层)7．471．73

2 结构选型与不规则判断

2.1 结构选型分析

本工程各栋高层均采用钢筋混凝土抗震墙结构，通过地下室连为整体，主楼为地下2层，汽车库为地下1层，拟将地下室底板作为嵌固端。主楼-1层与周边汽车库顶板有1 000 mm高差，在高差处设置混凝土加腋保证水平力的有效传递，同时主楼周边与地下室相连处剪力墙厚度不小于250，配筋率不小于0.50%。主楼-1层地下室板厚取180 mm，配置双层双向钢筋，配筋率不小于0.25%。各结构单元及地下1层相关范围的抗震等级同上部结构。地下1层其余部位框架抗震等级均为三级。

2.2 结构规则性分析

此项目8幢高层住宅，但本工程高宽比，长宽比均不超限。1号、6号、8号、2号和4号为凹凸不规则，楼板局部不连续，2项一般不规则。3号和5号为凹凸不规则，楼板局部不连续，2项一般不规则。7号和4号为扭转不规则，楼板局部不连续，2项一般不规则。此外，各楼均无特别不规则。

2.3 抗震措施

1)针对1号～8号楼高宽比均大于6的情况，除满足高规的各项指标外，增加对剪力墙底部加强区抗剪承载力的中震弹性设计及抗弯承载力的中震不屈服复核。2)针对1号～8号楼开洞宽度与典型宽度之比大于50%，楼板局部不连续的情况，在开洞周边板板厚取130 mm，板配筋双层双向拉通。洞口角部集中配置斜向钢筋，并设为弹性板，中震弹性复核其配筋。3)北侧楼梯间角柱抗震等级提高一级为一级。4)针对主楼-1层与周边汽车库顶板有1 000 mm高差的情况，在高差处除设置混凝土加腋保证水平力的有效传递外，主楼周边与地下室相连处剪力墙厚度不小于250，配筋率不小于0.50%，满足错层结构的构造措施，同时-1层板厚取180 mm。5)主楼-1层及2层楼面大堂挑空，对涉及剪力墙增加2层高度的墙体稳定性复核。

3 地震响应分析

3.1 计算模型

本项目为8幢高层住宅，本工程各子项通过地下室连为整体，在地下室顶板以上分为若干个结构单元。单体模型拟以地下室底板为嵌固端。计算软件均采用YJK1.8.1.0版[6]，其模型如图2所示。

3.2 计算结果

表2给出了三类建筑结构的抗震计算结果。从表2中可以看出：1)扭转与平动的周期比均小于0.90；2)框架及短肢剪力墙地震倾覆力矩占比远小于50%；3)刚重比远大于2.70；4)抗剪承载力比均大于0.80；5)剪重比均大于1.60%；6)有效质量参与系数均大于90%；7)风与地震作用下的最大位移角均小于1/1 000；8)最大扭转位移比为1.21，不超过规范限值的5%[7,8]。

表2 抗震计算结果

4 结语

本文以苏州某复杂商业高层建筑为例，介绍了该工程在进行抗震设计与分析过程中的关键指标，通过开展反应谱分析，以保证结构的抗震性能，使其具有良好的抗震性能及安全性。计算与分析结果表明：1)本工程各单元，其大部分主要控制指标均满足规范要求，能满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。2)该项目在整体结构的体系和布置进行优化，以及对抗震不利位置提高其抗震措施方面的成功经验可为类似工程的分析与计算提供参考。

[1] 马恺泽，刘伯权，鄢红良,等.高层建筑结构抗震性能评估方法的研究与改进[J].建筑科学与工程学报，2012(4)：32-37.

[2] 周 艺，李 超，委 旭,等.西安某高层建筑动力特性及地震反应分析[J].华北水利水电学院学报，2009(4)：23-25.

[3] 曾学敏，周新伟，李乐平.武汉某超高层建筑动力特性及地震反应分析[J].国外建材科技，2008，29(3)：51-53.

[4] JGJ 3—2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[5] GB 50011—2010,建筑抗震设计规范[S].

[6] 李星荣，王柱宏.PKPM结构系列软件应用与设计实例[M].第4版.北京：机械工业出版社，2012.

[7] 林建翔.某高层建筑结构静力弹塑性(Pushover)分析[J].广东土木与建筑，2009(5)：9-10.

[8] 杜英杰.基于静力弹塑性(Pushover)方法的结构分析实例[J].四川建材，2011，37(2)：40-41.

Seismic design and analysis of a high-rise residential group-building structure★

Lin Xuejun1，2Xiao Liwen3Song Yongsheng3

(1.SuzhouHuazaoArchitecturalDesignCo.,Ltd,Suzhou215123,China; 2.SoutheastUniversity,Nanjing210000,China; 3.JinlingInstituteofTechnology,Nanjing211169,China)

Taking a complex high-rise eight residential group as an example. In this paper, structure selection was introduced as well as the measurements under conditions of seismic unfavorable. Typical parameters were analyzed during the seismic design and analysis. The calculation results present that the seismic design of this project can meet the requirements of “no damage in small earthquake, the earthquake can repair the seismic fortification goal, earthquake does not fall”.

building group, seismic analysis, irregular structure, damping ratio

1009-6825(2017)20-0039-03

2017-05-07★:本文受2016年江苏省建筑产业现代化科技支撑专项引导资金资助

林雪军(1985- )，男，工程师，在读工程硕士

TU318

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