韦 霁，樊蕾雷

（中交浚浦建筑科技（上海）有限公司，上海 201600）

1 项目概况

都会晶彩园二期商办楼位于江苏省昆山市花桥镇，总建筑面积约68623.08m2。功能布局：主要为商业办公混合建筑，第1、2 层商户主要功能为餐饮及零售，建筑中心设有一个中庭形成区域的公共空间；3～9 层为商业空间：10 层以上为办公空间。该项目地下2 层，地上18 层。地下2 层均为地下车库及设备用房。地上分为南北2 个区域，南侧为18 层，高度71.2m；北侧为9 层，高度36.1m。建筑立面效果如图1 所示。

图1 建筑立面效果图

2 结构设计概述

2.1 平剖面布置

1～9 层标准层布置如图2 所示，9～18 层标准层布置如图3 所示。

图2 1～9 层标准层布置图

图3 9～18 层标准层布置图

2.2 结构设计难点

该项目属于框架剪力墙结构，结构专业在方案设计阶段提供两种思路供业主选择：（1）高区低区设缝脱开，按2 个单体进行设计。（2）高区低区按整体设计。采用第一种方案的优点在于，可以避免9 层以上单塔楼偏置对结构扭转产生的不利影响，但是设缝对于建筑立面效果会有较大影响。业主综合考虑各方面意见之后，决定采用第二种方案。第二种方案优点是可以保证立面效果。采用整体设计方案的主要设计难点在于：结构整体长宽比过大（剪力墙容易产生拉力），中庭大开洞（楼板应力分析），9 层以上单塔楼偏置（扭转不利）。

2.3 主要设计参数

地震设计参数如表1 所示。

表1 地震设计参数

结构类型：框架-剪力墙结构，尽管高区剪力墙形成筒体，但是对于整体来说结构仍属于框架-剪力墙结构范畴，且框架柱较多，根据框架部分所占地震倾覆力矩来判别属于正常框剪；高度判别：A 级高度；抗震设防类别：1～9 层商业部分定为重点设防类，9 层以上办公部分定为标准设防类；抗震等级：需根据抗震设防分类以及相关超限措施全楼区分定义；周期折减系数：0.85（规范中框架剪力墙的周期折减系数推荐范围是0.7～0.8，该项目因业主提出使用对刚度影响较小的特制墙体，折减系数与评审专家商定后，取0.85）。

3 超限判别

根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对该工程超限项判别：（1）考虑偶然偏心的位移比大于1.2（扭转不规则）；（2）楼板有效宽度小于50%（楼板不连续）；（3）单塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长的20%（塔楼偏置）；（4）局部穿层柱及转换柱（局部不规则）。

4 超限措施

根据该工程的超限判断，针对以上不规则项，采取的措施及性能目标设置如表2、表3 所示。

表2 超限措施

表3 性能目标

5 专家评审意见

（1）在高、低区部位适当位置按切分和整体模型分别计算，低区部位按框架、少墙框架，高区和低区按框架-剪力墙，对结构进行包络设计。（2）抗震性能目标：底部加强区剪力墙按中震抗剪弹性、抗弯不屈服设计。进一步复核墙体名义拉应力，当大于混凝土的抗拉强度标准值时应设置型钢；当大于2 倍混凝土抗拉强度标准值时，应采取必要措施。（3）结构开洞过大且超长，竖向收进不规则，水平楼盖宜采用现浇。

6 相关结构概念分析

6.1 剪力墙受拉的原因

在该工程中，高区剪力墙底部加强区的部分墙肢在小震时就出现了拉应力，在中震时由于地震力的增大，受拉情况更为严重。笔者认为结构长宽比过大、高区剪力墙集中这两方面是导致剪力墙名义拉应力过大的主要原因。地震力是惯性力，由于地面的震动，会导致结构的震动，F=ma。对于长宽比较大的工程，X/Y 方向剪力墙布置存在较大差异，但是地震力的大小两个方向却差异不大。该工程X 向长度为50m，Y 向长度120m，由于两方向剪力墙布置差异，可以近似理解成一个工字钢。当发生Y 向地震时，地震剪力产生的弯矩是绕强轴作用，在上下翼缘产生的拉力不大，可以被结构的自重抵消。但是发生X 向地震时，地震剪力产生的弯矩是绕弱轴作用，产生的拉力较大，大于结构自重时，剪力墙就会产生拉力。而且由于该工程9 层以上塔楼偏置，故剪力墙主要集中在高区，根据刚度分配的原理，高区筒体必然会吸引大量地震力，产生更大的拉力。

6.2 义双肢剪力墙对剪力墙拉力的影响

《高层建筑混凝土结构技术规程》7.2.4：抗震设计的双肢剪力墙，其墙肢不宜出现小偏心受拉。当任一墙肢为偏心受拉时，另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。该条文说明：在地震作用的反复荷载下，两个墙肢都要增大设计内力。该工程双肢剪力墙出现拉力，根据规范，两个墙肢的设计内力均会放大。这种情况下，对墙肢底部的控制拉力是否会有影响。首先在计算程序中不定义双肢剪力墙，这样内力就不会放大，选取左下角双肢剪力墙，拉力为N=1283kN。然后在程序中定义此墙为双肢剪力墙，重新计算。在构件信息中看到，结构的内力已经放大，接着观察拉力，发N=1283kN 没有变化。假设该工程中左下角受拉墙肢为A 墙肢，双肢墙的另一墙肢为B 墙肢，对于受拉开裂这一工况，需要放大的是B 墙肢的内力，所以A 墙肢的拉力没有变化。当地震往复作用时，需要放大A 墙肢的内力时，受拉的是B 墙肢，A 墙肢是受压。所以，两个墙肢都增大设计内力并不是在同一工况，都是针对受压墙肢的内力放大，所以对拉力没有影响。

7 结束语

工程整体分析分别采用PKPM 和MIDAS 两种不同力学模型的程序计算，分析结果基本一致，工程的计算结果具有一定可靠性。除按照我国现行规范有关要求进行承载力极限状态及正常使用极限状态验算外，还进行了一些结构性能补充分析，并针对超限的内容采取了一定的构造加强措施。总结如下：（1）振型分解反应谱分析的基底剪力平均值大于弹性时程分析；（2）弹（塑）性及构件性能分析可实现根据性能化分析准则预先设定的性能目标；（3）抗震构造采取提高竖向构件延性、控制轴压比、增加墙配筋、楼板加强等措施，保证性能化目标的实现。根据以上结论，认为本工程具有良好的抗震性能，能满足根据“三水准”的抗震设防性能化分析的原则确定的抗震设防各阶段的性能化目标。