抗震超限审查报告

1、高层建筑工程超限设计可行性论证报告高层建筑工程超限设计可行性论证报告本项目位于 市南城环城路与金丰路交接处旁。江南第一城西南角。南面隔金丰路与东莞水道相望；北面与江南第一城接壤；西侧为环城路。整个项目占地42059.62平方米，容积率4.29，总建筑面积约212158.67平方米。二期的1、2、3号住宅楼为144.5m高、45层B级高度高层住宅，带两层地下室。1 12 23 3设计情况描述： 我方于2013年中下旬收到甲方委托其他单位制作的项目初步建筑方案，全地块项目主要包括9栋高层住宅和地下室，以及其他配套设施。 场地内1、2、3#楼为超高层住宅（大屋面高度144.5米，标准层高3.15米）

2、。我方提出超高层住宅由于要执行严于普通高层住宅的规范标准，对单体来说，结构主体有可能会出现不太经济的情况。建议建设方修改方案，或者将超高的一小部分楼层削减，填补在其他高层中消化建筑面积和容积率；又或者降低标准层层高等。 由于建设方根据自身项目发展目标的原因，经过市场研究，认为维持其超限比较有利。故维持原方案委托我方进行继续深化设计。 我方经过多月认真思考，多结构方案比对，在保证安全前提下，按尽量不影响建筑使用要求的情况布置结构构件，将结构设计情况总结形成这次的超限审查报告书。一己之见难免有疏漏，希望各位专家批评指正。 2.12.1结构设计参数结构设计参数设计使用年限： 50年设计基准期： 50

3、 年建筑结构安全等级：二级结构重要性系数0： 1.0 建筑结构抗震设防类别：标准设防类（丙类）建筑高度类别： B级基础设计等级：甲级抗震设防烈度： 6度抗震构造措施： 6度设计基本地震加速度： 0.05 g(由安评报告确定) 场地类别： II 类(由勘察报告确定) 特征周期 Tg： 0.35s(由安评报告确定) 水平地震影响系数最大值（小震）： 0.0728(由安评报告确定) 剪力墙、柱、框架梁抗震等级：二级周期折减系数：0.9（小震）；1.0（中震和罕遇地震）2.1结构设计参数结构设计参数 竖向荷载风荷载基本风压值Wo=0.55kN/（构件承载力计算采用1.1Wo）；地面粗糙度类别C类。结构

4、体型系数取1.4。地震作用抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。场地地震基本烈度为6度，地面地震影响系数 0.04，特征周期T 0.35s。汇龙湾花园工程场地地震安全性评价报告由于概率63.2%的衰减系数都是0.9，常遇地震下规范反应谱影响系数整体小于场地反应谱，本工程对常遇地震按较大值（场地谱）进行设计。中震及大震取规范反应谱进行分析。场地谱与规范谱比较如下图：1F1F变电站变电站环环城城路路金金路路丰丰厚 街 水 道厚 街 水 道公交首末站公交首末站入口入口公交首末站公交首末站出口出口地下车库地下车库出入口出入口中央水景中央水景休闲广场休闲广场入口广场入

5、口广场幼儿园用地范围幼儿园用地范围小区出入口小区出入口地下车库地下车库出入口出入口地下车库地下车库出入口出入口隐隐形形消消防防车车道道隐隐形形消消防防车车道道隐隐形形消消防防车车道道隐隐形形消消防防车车道道隐隐形形消消防防车车道道用地红线用地红线地下室轮廓线地下室轮廓线三旧改造线三旧改造线地下室范围控制线地下室范围控制线9号住宅楼32FH=99.15M8号住宅楼29FH=91.70M7号住宅楼25FH=79.70M6号住宅楼21FH=67.70M5号住宅楼17FH=55.50M4b号住宅楼32FH=100.00M4a号住宅楼32FH=100.00M3号住宅楼45FH=146.30M2号住宅楼4

6、5FH=146.30M1号住宅楼45FH=146.30M10号幼儿园3FH=16.20M11号垃圾收集站公交首末站岗亭岗亭小区次入口小区次入口消消防防登登高高面面消消防防登登高高面面消消防防登登面面高高消消防防登登面面高高消消防防登登高高面面消消防防登登高高面面消消防防登登高高面面消消防防登登高高面面消消防防登登高高面面1111818118119192836362844242429292323575667899101012131213141415151616171720202121222223232626272725253030313132323333343535X=545770.981Y=3

7、70517.999X=545777.546Y=370519.100X=545729.841Y=370442.088X=545503.852Y=370583.909X=545499.104Y=370612.046X=545618.226Y=370725.816X=545648.984Y=370726.865X=545766.969Y=370628.648X=545719.797Y=370566.135X=545461.291Y=370589.760X=545464.815Y=370568.836X=545715.294Y=370415.273X=545732.052Y=370416.876X=5

8、45817.768Y=370584.350X=545812.779Y=370603.524X=545640.906Y=370746.601X=545624.940Y=370746.05637373号住宅楼-14强风化砂岩4T中风化砂岩夹层4T中风化砂岩夹层4T4-1强风化砂岩强风化砂岩4T中风化砂岩夹层xxx粉质粘土3中风化砂岩-24强风化砂岩-14中风化砂岩夹层4T强风化砂岩强风化砂岩-14中风化砂岩夹层4T强风化砂岩-14细砂-32淤泥质土-12素填土1中风化砂岩-24强风化砂岩-14中风化砂岩夹层4T强风化砂岩-14细砂-32淤泥质土-12素填土1KKKKKKKKKKKKalQalQml

9、Q46.6035.0033.2032.0030.2029.3028.2027.0023.2017.6017.00 8.50 7.80 2.50 2.0048.8035.8034.0032.0024.3011.00 9.70 7.60 4.50 2.5046.8041.0037.6036.1030.6029.0020.3016.4015.80 8.00 7.50 5.00 2.60 2.00N=98N=58N=9N=7N=55N=11N=54N=82.491.0055.403.4922.402.251.0057.203.2517.802.381.0050.603.38ZK42ZK38ZK37标高

10、(m)深度(m)水位水平间距(m)-55-50-45-40-35-30-25-20-15-10-50-55-50-45-40-35-30-25-20-15-10-50(m)高标1:400垂直1:300比例尺 水平30-30工 程 地 质 剖 面 图4基础选型基础选型根据钻探结果、地形地貌及岩土层分布特征，考虑拟建建筑的结构特点及其荷载大小，拟建建筑可考虑采用如下基础类型： （1）钻（冲）孔灌注桩基础类型：钻（冲）孔灌注桩基础类型： 拟建场地可采用钻（冲）孔灌注桩基础类型，以第4-1层强风化砂岩或第4-2层中风化砂岩作为基础持力层。 （2）天然地基筏板基础类型：天然地基筏板基础类型： 由于有两层

11、地下室，底板范围已经接触到强风化岩层，拟建场地可采用天然地基筏板基础类型，以第4-1层强风化砂岩作为基础持力层。但强风化岩强度（600kpa）不满足筏板基础需求（800kpa）。如设计成桩筏共同受力也不一定经济。 故现按钻（冲）孔桩进行基础设计。5.1结构基本体系本工程地面以上45层，地下2层，地面以上屋面高度144.5米。根据建筑形式、使用功能和结构受力要求，采用剪力墙结构。1号住宅楼主楼高宽比：5.24楼面体系楼面结构采用现浇钢筋混凝土楼盖体系。因楼附近地下室顶板有车道造成较大孔洞，且带入两跨地下室计算刚度小于上部刚度2倍，故考虑基础为上部结构的嵌固端。5.2结构主材5.3超限类型与抗震性

12、能目标5.3.1超限类型根据广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则，房屋高度144.5米，超过细则第二条的剪力墙结构6度区限值140m由表2判断,具体超限内容见下表判定结论：建筑屋面高度判定结论：建筑屋面高度144.5144.5米，超过剪力墙结构米，超过剪力墙结构6 6度区限值度区限值140m140m。平面扭转。平面扭转类不类不规则、凹凸不规则，属于规则、凹凸不规则，属于B B级高度的一般不规则（级高度的一般不规则（2.52.5项）超限高层建筑。项）超限高层建筑。5.3.2结构抗震设计和性能目标按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比。根据广东省标准

13、高层建筑混凝土结构技术规程（DBJ 15-92-2013）第 3.7.3 条规定：楼层最大层间位移按 1/800取用；第 3.7.5 条规定：在罕遇地震作用下薄弱层层间弹塑性位移角限值为1/150。本楼为一般住宅，处于6度地震设防区，场地条件较好，综合考虑建造费用、修复难易等因素，结构抗震设计性能目标选定C级。5.4计算软件和计算模型采用北京盈建科软件有限责任公司开发的建筑结构通用有限元分析与设计软件YJK和北京金土木软件技术有限公司ETABS两个不同单位的结构软件进行结构整体计算分析。本章中的计算数据，当无特别说明时，为YJK计算结果。计算软件版本及授权号：YJK程序版本号为：1.5.1.0

14、ETABS程序版本号为：NonlinearC中文版9.7.4模型主要输入参数：结构类型剪力墙结构恒活荷载计算信息模拟施工加载 3(考虑施工过程，分层刚度分层加载) 嵌固位置基础强制采用刚性楼板假定计算扭转位移比时采用振型组合数27振型组合方法CQC地震力计算信息偶然偏心/双向多遇地震结构阻尼比 0.05 舒适度验算阻尼比0.02 周期折减系数0.9 连梁刚度折减系数0.7 框架梁弯矩调幅系数 0.85 重力二阶效应不考虑重力二阶效应更详细的参数见相应计算书YJK模型ETABS模型5.4.2主要计算结果5.5结构结构弹性时程分析弹性时程分析结论：三条波计算得到的基底剪力，从表中可以看出，时程分析

15、各条波与规范反应谱基底剪力之比的最小值满足高规4.3.5条（不小于65%）要求。时程分析各条波平均值与规范反应谱基底剪力之比，满足高规4.3.5条（不小于80%）要求。三条波基底剪力的平均值大于规范反应谱的相应值，说明需要取规范反应谱和各波反应谱包络值进行地震力计算。时程分析得到的层间位移角包络也略大于反应谱分析结果。多遇地震作用下，放有水箱的设备层楼层区域内楼板面内，大部分正应力和剪应力小于0.3MPa，只有极个别部位应力较大，可以满足楼板小震弹性假定要求；标准层和设备层情况类似：X向小震下设备层板面剪应力X向小震下设备层板面正应力经楼板应力分析，塔楼细腰处未出现应力集中地现象，在施工图设计

16、阶段，细腰处楼板加厚为150mm5.7多遇地震分析小结多遇地震分析小结通过弹性分析，结果表明：在风荷载及地震力作用下，最大层间位移角满足规范的要求；在风荷载及地震力作用下，各构件的强度和变形均满足规范的要求；墙、柱轴压比符合高层建筑混凝土结构技术规程的要求；满足超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点4.3.5条建筑各楼层的最大层间位移不大于该楼层两端层间位移平均值的1.4倍的规定属于类扭转不规则；满足高层建筑混凝土结构技术规程5.4.4条关于结构稳定性的规定；根据汇龙湾花园工程场地地震安全性评价报告提供的地面地震影响系数和特征周期计算的基底剪力平均值略于按规范反应谱计算的基底剪力，故按规范要

17、求，用地震包络值进行放大计算制作施工图。按地震力放大后，查询各构件均没有出现任何超筋情况，能达到常遇地震下的抗震性能目标水准1。利用YJK软件进行按广东省高规进行抗震性能水准3计算：Tg=0.35;max=0.12经过计算，按抗震性能3计算时，混凝土轴压比和常遇地震比较无大区别，查YJK结果文件wgcpj.out也没有出现超筋或混凝土超限情况；表明构件应基本还处于弹性状态。设备层对比结果紫色数值代表抗震性能3计算的结果大于普通多遇地震计算的结果2%及以上，绿色数值代表抗震性能3计算的结果小于普通多遇地震计算的结果2%及以上，无数值表示两者结果一样5.9设防烈度地震分析小结设防烈度地震地震分析，

18、结果表明： 经过和常遇地震对比，某些部位的构件，按地震性能3设计配筋要略大于常遇地震（按时程计算放大后）的计算结果。查询计算结果，没有任何地方出现混凝土超限（超筋）状况。现认为，现构件能超过抗震性能水准3要求。采用 “倒三角”的模式施加侧向荷载。Tg=0.40;max=0.28X向加载的第20步性能点，仅少量连梁和墙身出现塑性，无严重破坏情况在加载完毕达到终止条件时，亦无出现倒塌和断裂Y向加载的第18步性能点，仅少量连梁和墙身出现塑性，无严重破坏情况在加载完毕达到终止条件时，亦无出现倒塌和断裂5.11罕遇地震分析小结结论：罕遇地震水平下，PKPM-PUSH计算结构的弹塑性层间位移角小于省高规3

19、.11.4规定的1/150的要求，能够满足“大震不倒”的抗震设防目标。在性能点，只有少数梁和少数墙体出现塑性,在修复加固后可以继续使用。能达到本工程的抗震性能水准4要求。结论结论经过YJK和ETABS两个软件对比，差异不大，证明YJK计算结果可靠。将参照YJK进行施工图深化设计。本楼B级高度。多遇地震计算满足性能水准1，设防烈度地震计算满足抗震性能水准3，预估的罕遇地震达到性能水准4，层间弹塑性极限位移角1/150，总体结果达到抗震性能目标C。加强措施加强措施严格按规范控制结构物轴压比。按规范执行底部加强区的构造规定。按常遇地震时程分析结果的地震力包络值进行地震力放大计算，并以此为施工图制作依

20、据。6.1结构基本体系本工程地面以上45层，地下2层，地面以上屋面高度144.5米。根据建筑形式、使用功能和结构受力要求，采用剪力墙结构。 2号住宅楼主楼高宽比：5.43楼面体系楼面结构采用现浇钢筋混凝土楼盖体系。因楼附近地下室顶板有车道造成较大孔洞，且带入两跨地下室计算刚度小于上部刚度2倍，故考虑基础为上部结构的嵌固端。6.2结构主材6.3超限类型与抗震性能目标6.3.1超限类型根据广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则，房屋高度144.5米，超过细则第二条的剪力墙结构6度区限值140m由表2判断,具体超限内容见下表判定结论：建筑屋面高度判定结论：建筑屋面高度144.5144.5米，

21、超过剪力墙结构米，超过剪力墙结构6 6度区限值度区限值140m140m。平面扭转。平面扭转类不类不规则、凹凸不规则，属于规则、凹凸不规则，属于B B级高度的一般不规则（级高度的一般不规则（2.52.5项）超限高层建筑。项）超限高层建筑。6.3.2结构抗震设计和性能目标按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比。根据广东省标准高层建筑混凝土结构技术规程（DBJ 15-92-2013）第 3.7.3 条规定：楼层最大层间位移按 1/800取用；第 3.7.5 条规定：在罕遇地震作用下薄弱层层间弹塑性位移角限值为1/150。本楼为一般住宅，处于6度地震设防区，场地条

22、件较好，综合考虑建造费用、修复难易等因素，结构抗震设计性能目标选定C级。6.4计算软件和计算模型采用北京盈建科软件有限责任公司开发的建筑结构通用有限元分析与设计软件YJK和北京金土木软件技术有限公司ETABS两个不同单位的结构软件进行结构整体计算分析。本章中的计算数据，当无特别说明时，为YJK计算结果。计算软件版本及授权号：YJK程序版本号为：1.5.1.0ETABS程序版本号为：NonlinearC中文版9.7.4模型主要输入参数：结构类型剪力墙结构恒活荷载计算信息模拟施工加载 3(考虑施工过程，分层刚度分层加载) 嵌固位置基础强制采用刚性楼板假定计算扭转位移比时采用振型组合数27振型组合方

23、法CQC地震力计算信息偶然偏心/双向多遇地震结构阻尼比 0.05 舒适度验算阻尼比0.02 周期折减系数0.9 连梁刚度折减系数0.7 框架梁弯矩调幅系数 0.85 重力二阶效应不考虑重力二阶效应更详细的参数见相应计算书YJK模型ETABS模型6.4.2主要计算结果6.5结构结构弹性时程分析弹性时程分析结论：三条波计算得到的基底剪力，从表中可以看出，时程分析各条波与规范反应谱基底剪力之比的最小值满足高规4.3.5条（不小于65%）要求。时程分析各条波平均值与规范反应谱基底剪力之比，满足高规4.3.5条（不小于80%）要求。三条波基底剪力的平均值大于规范反应谱的相应值，说明需要取规范反应谱和各波

24、反应谱包络值进行地震力计算。时程分析得到的层间位移角包络也略大于反应谱分析结果。多遇地震作用下，放有水箱的设备层楼层区域内楼板面内，大部分正应力和剪应力小于0.3MPa，只有极个别部位应力较大，可以满足楼板小震弹性假定要求；标准层和设备层情况类似：X向小震下设备层板面剪应力X向小震下设备层板面正应力经楼板应力分析，塔楼细腰处未出现应力集中地现象，在施工图设计阶段，细腰处楼板加厚为150mm6.7多遇地震分析小结多遇地震分析小结通过弹性分析，结果表明：在风荷载及地震力作用下，最大层间位移角满足规范的要求；在风荷载及地震力作用下，各构件的强度和变形均满足规范的要求；墙、柱轴压比符合高层建筑混凝土结

25、构技术规程的要求；满足超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点4.3.5条建筑各楼层的最大层间位移不大于该楼层两端层间位移平均值的1.4倍的规定属于类扭转不规则；满足高层建筑混凝土结构技术规程5.4.4条关于结构稳定性的规定；根据汇龙湾花园工程场地地震安全性评价报告提供的地面地震影响系数和特征周期计算的基底剪力平均值略于按规范反应谱计算的基底剪力，故按规范要求，用地震包络值进行放大计算制作施工图。按地震力放大后，查询各构件均没有出现任何超筋情况，能达到常遇地震下的抗震性能目标水准1。利用YJK软件进行按广东省高规进行抗震性能水准3计算：Tg=0.35;max=0.12经过计算，按抗震性能3计算

26、时，混凝土轴压比和常遇地震比较无大区别，查YJK结果文件wgcpj.out也没有出现超筋或混凝土超限情况；表明构件应基本还处于弹性状态。设备层对比结果紫色数值代表抗震性能3计算的结果大于普通多遇地震计算的结果2%及以上，绿色数值代表抗震性能3计算的结果小于普通多遇地震计算的结果2%及以上，白色数值表示两者结果一样6.9设防烈度地震分析小结设防烈度地震地震分析，结果表明： 经过和常遇地震对比，某些部位的构件，按地震性能3设计配筋要略大于常遇地震（按时程计算放大后）的计算结果。查询计算结果，没有任何地方出现混凝土超限（超筋）状况。现认为，现构件能超过抗震性能水准3要求。采用 “倒三角”的模式施加侧

27、向荷载。Tg=0.40;max=0.28X向加载的第20步性能点，仅少量连梁和墙身出现塑性，无严重破坏情况在加载完毕达到终止条件时，亦无出现倒塌和断裂Y向加载的第19步性能点，仅少量连梁和墙身出现塑性，无严重破坏情况在加载完毕达到终止条件时，亦无出现倒塌和断裂6.11罕遇地震分析小结结论：罕遇地震水平下，PKPM-PUSH计算结构的弹塑性层间位移角小于省高规3.11.4规定的1/150的要求，能够满足“大震不倒”的抗震设防目标。在性能点，只有少数梁和少数墙体出现塑性,在修复加固后可以继续使用。能达到本工程的抗震性能水准4要求，甚至可以达到性能水准3描述的情况。结论结论经过YJK和ETABS两个

28、软件对比，差异不大，证明YJK计算结果可靠。将参照YJK进行施工图深化设计。本楼B级高度。多遇地震计算满足性能水准1，设防烈度地震计算满足抗震性能水准3，预估的罕遇地震达到性能水准4，层间弹塑性极限位移角1/150，总体结果达到抗震性能目标C。加强措施加强措施严格按规范控制结构物轴压比。按规范执行底部加强区的构造规定。按常遇地震时程分析结果的地震力包络值进行地震力放大计算，并以此为施工图制作依据。7.1结构基本体系本工程地面以上45层，地下2层，地面以上屋面高度144.5米。根据建筑形式、使用功能和结构受力要求，采用剪力墙结构。3号住宅楼主楼高宽比：5.24楼面体系楼面结构采用现浇钢筋混凝土楼

29、盖体系。因楼附近地下室顶板有车道造成较大孔洞，且带入两跨地下室计算刚度小于上部刚度2倍，故考虑基础为上部结构的嵌固端。7.2结构主材7.3超限类型与抗震性能目标7.3.1超限类型根据广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则，房屋高度144.5米，超过细则第二条的剪力墙结构6度区限值140m由表2判断,具体超限内容见下表判定结论：建筑屋面高度判定结论：建筑屋面高度144.5144.5米，超过剪力墙结构米，超过剪力墙结构6 6度区限值度区限值140m140m。平面扭转。平面扭转类不类不规则、凹凸不规则，属于规则、凹凸不规则，属于B B级高度的一般不规则（级高度的一般不规则（2.52.5项）超

30、限高层建筑。项）超限高层建筑。7.3.2结构抗震设计和性能目标按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比。根据广东省标准高层建筑混凝土结构技术规程（DBJ 15-92-2013）第 3.7.3 条规定：楼层最大层间位移按 1/800取用；第 3.7.5 条规定：在罕遇地震作用下薄弱层层间弹塑性位移角限值为1/150。本楼为一般住宅，处于6度地震设防区，场地条件较好，综合考虑建造费用、修复难易等因素，结构抗震设计性能目标选定C级。7.4计算软件和计算模型采用北京盈建科软件有限责任公司开发的建筑结构通用有限元分析与设计软件YJK和北京金土木软件技术有限公司ETAB

31、S两个不同单位的结构软件进行结构整体计算分析。本章中的计算数据，当无特别说明时，为YJK计算结果。计算软件版本及授权号：YJK程序版本号为：1.5.1.0ETABS程序版本号为：NonlinearC中文版9.7.4模型主要输入参数：结构类型剪力墙结构恒活荷载计算信息模拟施工加载 3(考虑施工过程，分层刚度分层加载) 嵌固位置基础强制采用刚性楼板假定计算扭转位移比时采用振型组合数27振型组合方法CQC地震力计算信息偶然偏心/双向多遇地震结构阻尼比 0.05 舒适度验算阻尼比0.02 周期折减系数0.9 连梁刚度折减系数0.7 框架梁弯矩调幅系数 0.85 重力二阶效应不考虑重力二阶效应更详细的参

32、数见相应计算书YJK模型ETABS模型7.4.2主要计算结果7.5结构结构弹性时程分析弹性时程分析结论：三条波计算得到的基底剪力，从表中可以看出，时程分析各条波与规范反应谱基底剪力之比的最小值满足高规4.3.5条（不小于65%）要求。时程分析各条波平均值与规范反应谱基底剪力之比，满足高规4.3.5条（不小于80%）要求。三条波基底剪力的平均值大于规范反应谱的相应值，说明需要取规范反应谱和各波反应谱包络值进行地震力计算。时程分析得到的层间位移角包络也略大于反应谱分析结果。多遇地震作用下，放有水箱的设备层楼层区域内楼板面内，大部分正应力和剪应力小于0.3MPa，只有极个别部位应力较大，可以满足楼板小震弹性假定要求；标准层和设备层情况类似：X向小震下设备层板面剪应力X向小震下设备层板面正应力经楼板应力分析，塔楼细腰处未出现应力集中地现象，在施工图设计阶段，细腰处楼板加厚为150mm7.7多遇地震分析小结多遇地震分析小结通过弹性分析，结果表明：在风荷载及地震力作用下，最大层间位移角满足规范的要求；在风荷载及地震力作用下，各构件的强度和变形均满足规范的要求；墙、柱轴压比符合高层建筑混凝土结构技术规程的要求；满足超限