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文档简介
1、1工程概况45.15.1.15.1.25.25.2.15.2.25.2.35.35.45.5地6.16.26.36.3.16.46.5重力荷载16重力荷载取值16活荷载折减17塔楼风荷载17风洞试验的目的17RWDI风洞试验结果-塔楼风荷载17RWDI风洞试验结果-塔楼舒适度18作用19其它荷载及作用20荷载组合20础设计21塔楼桩基分析概述21塔楼、裙房及纯室桩基21单桩竖向承载力确定21桩身抗压承载力计算21塔楼筏基设计22室抗浮设计221.11.2工程地理位置4项目高度及面积42结构设计依据62.12.1.12.1.22.1.32.22.2.12.2.22.2.32.2.42.2.52.
2、2.62.2.72.2.82.2.9设计规范、标准及规程6中国规范、标准及规程6参考国际文献6其它参考文献6主要设计准则6结构设计使用年限6建筑安全等级6抗震等级7设防烈度76地础设计等级7建筑位移7抗震设计准则7舒适度准则7结构受弯构件挠度控制7楼面振动标准87塔楼结构体系概述232.2.107.17.27.2.17.2.27.2.37.2.47.2.57.2.67.2.77.37.4概述23抗侧力体系23劲性钢筋混凝土筒24巨柱(劲性钢骨混凝土柱)24外伸臂桁架24环带桁架(腰桁架)24外周框梁24抗侧力体系的整体工作原理243岩土工程以及安全性分析93.13.23.33.43.53.5.
3、13.5.23.5.33.5.43.63.73.7.13.7.23.7.33.7.4场地工程地质条件9水9水、土对建筑材料腐蚀性10不良地质现象10基础形式10塔楼桩型10塔楼桩基持力层选择10单桩竖向承载力估算11桩基沉降参数及变形特征分析12场地特征周期12效应12塔楼的主要构件.25重力体系26室结构体系278塔楼超限分析288.18.1.18.1.28.28.2.18.2.28.2.38.2.48.2.58.2.6超限情况判别28稳定性验算28嵌固层的确定28针对超限情况的结构设计和相应措施29结构体系设计的优化29增强筒延性的措施29增强巨柱延性的措施29针对伸臂桁架及薄弱层的措施2
4、9针对环带桁架的措施29采用的其他相关措施29近场区构造环境小结12工程场地类别13地质灾害评价13场地设计动参数的确定134结构材料144.14.24.34.4混凝土14钢筋14钢材14钢结构要求155荷载与作用169塔楼结构分析主要结果汇总及比较309.19.1.19.1.29.29.2.19.2.29.2.39.2.49.2.59.2.69.2.79.2.89.2.9概述30分析软件30计算模型主要参数30主要分析结果30周期与振型30质量和质量参与系数32质量和结构荷载32总风力及作用33塔楼层间剪力分配35塔楼楼层倾覆力矩分配36层间位移角36楼层剪重比37楼层侧向刚度比381.2.
5、211.2.31.31.3.11.3.21.41.4.11.4.21.4.31.4.41.51.5.11.5.21.5.31.5.41.5.51.61.6.11.6.21.6.31.71.81.91.101. 1弹塑性模型中结构材料非线性特性的定义99结构构件在弹塑性模型中的模拟101结构构件抗震性能水准及检验准则103中国规范对构件性能水准的要求103国际性能化设计规范(ASCE41)对结构构件性能水准及接受准则的要求104动参数及波信息104波的选用与频谱特性104输入波的分析及选用105波输入方法与工况109双向波复核109弹塑性时程分析结果10弹塑性模型校核10最大变形、基底剪力及倾覆
6、力矩111最大层间位移角111楼层剪力12楼层倾覆力矩13塔楼结构的大震时程X,Y方向响应13X,Y方向基底剪力时程曲线13X,Y方向顶点位移时程曲线14X,Y方向墙体角部转角楼层分布15大震下弹性与弹塑性时程响应对比169.2.109.2. 1 9.2.12 9.2.13 9.2.14 9.2.15 9.2.16 9.2.17受剪承载力比值验算39整体稳定验算40整体屈曲分析40筒墙体轴压比验算41巨柱轴压比验算42扭转不规则验算42小震弹性时程分析结果43总结4510塔楼构件设计46结构构件性能状态(以下均为波L0505/L0506下的响应)12610.110.1.110.1.210.1.
7、310.1.410.1.510.1.610.210.2.110.2.210.2.3构件验算46筒墙46连梁67巨柱70外伸臂桁架88环带桁架90楼面组合梁设计及验算92节点设计94巨柱SC1与桁架的连接节点94巨柱SC2与桁架的连接节点95筒剪力墙与外伸臂桁架的连接节点95TT 公司弹塑性分析结论142建研院第弹塑性分析结论143弹塑性分析最终结论14312裙房结构14412.112.212.2.112.2.212.312.3.112.3.212.412.4.112.4.212.5概述144裙房的结构体系146裙房楼面体系146裙房抗侧力体系146裙房的结构分析和设计147裙房/塔楼整体模型分
8、析147裙房单体模型148屋面桁架分析149构件应力比149变形验算150总结15011工程研究及抗震性能化设计96抗震设计方法概述96基于规范的抗震设计方法概述96基于结构性能的抗震性能化设计方法概述96抗震设计方法961.11.1.11.1.21.1.31.1.41.21.2.113施工模拟分析及非荷载作用分析151罕遇下弹塑性时程分析概述9713.113.1.113.1.2长期荷载效应下的柱压缩变形151混凝土结构的徐变收缩计算模型151施工进度表153结构弹塑性计算模型98结构弹塑性计算模型9813.1.313.1.413.1.513.213.313.3.113.3.213.4施工期间
9、的安全检查153长期荷载效应下的柱压缩变形154差异压缩变形158楼层标高的施工补偿161长期柱压缩变形对外伸臂桁架的影响162施工工序的考虑162设计荷载组合162总结1641 工程概况1.2项目高度及面积合肥恒大中心 C 地块塔楼为综合体项目,含有办公、酒店、服务式酒店等建筑功能。塔楼地上 102 层1.1工程地理位置合肥恒大中心 C 地块项目场地位于中国(自然层 108 层),4 层。塔楼屋面 504.1m,塔冠最高点为 518m,裙房屋面 23.8m,透空金属构架屋面高度 28m。本项目地上计容建筑面积315375 ,室 127300 ,总建筑面积450800 。省合肥市滨湖新区,用地
10、位于华山路以东,白云山路以西,岷江路以南,南宁路以北。主要使用功能为办公、酒店、服务式酒店、多功能厅、商业等。本项目的裙房部分是一幢结构高度 23.8 米左右的建筑,位于主塔楼北侧。其主要功能为五层挑高的多功能厅,在建筑功能上,与主塔楼只在地上一层在建筑功能上相通。一体。 裙房与主塔楼不设抗震缝 。四层与 D 地块塔楼的室连为本项目建设地点在位于合肥市滨湖新区 CBD区,具备成熟商圈的条件,建成后为省最高建筑, 主干道包河大具有较强的地标性。项目南面为广阔的巢湖景观、湖景优势明显。地块东侧 400m道,西侧庐州大道下有在建的地铁,整个CBD 区路网规整交通便利。图1.1.1 工程地理位置示意图
11、图1.1.2 塔楼效果图本工程图1.1.5典型高区楼层平面图图1.1.3 裙房屋顶、塔楼06 层结构平面图图1.1.4典型低区楼层平面图··国际规范委员会 国际建筑规范(International Building Code) 2009ASCE/SEI 41-06 房屋旧有房屋的抗震加固 (注:该设计规程既可用于旧有建筑基于性能的设计, 但也适用新建建筑。)2 结构设计依据本工程结构设计依据主要为中国,省和合肥市地方现行规范、规程,并参考有关国际规范。···建筑物及其他结构最小设计荷载规程(ASCE7-10)2.1设计规范、标准及规程美国钢结构
12、施工由于人类活动引起的楼面振动美国GSA 抗连续倒塌分析及设计指南20032.1.1中国规范、标准及规程§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§工程结构可靠性设计统一标准建筑结构荷载规范混凝土结构设计规范建筑工程抗震设防分类标准建筑抗震设计规范GB 50153-2008GB 50009-2012GB 50010-2010GB 50223-2008GB 50011-2010GB 5010
13、8-2008JGJ 3-2010GB 50017-2003JGJ 99-98JGJ138-2001,J 130-2001GB 50007-2011JGJ 6-2011JGJ 55-2011JGJ 94-2008CECS 104:99JGJ 106-2003GB 50018-2002GB/T 19879-2005CECS 200:2006 GB50016-2014 版2.1.3其它参考文献§§合肥恒大中心C 地块岩土勘察报告(2014 年7 月)(上海岩土工程勘察)关于“合肥恒大中心C 地块岩土工程勘察报告”特征周期的说明(2014 年9 月15 日)(上海岩土工程勘察合肥滨
14、湖CBD 超局地球物理)CD 地块工程场地§安全性评价报告(送审稿)(2015 年10 月)(中国)工程防水规范建筑混凝土结构技术规程和省工程§§合肥恒大中心C 地块风洞试验风荷载初步结果(2015 年9 月23 日)(RWDI 顾问公司)合肥恒大中心C 地块风洞试验风荷载初步结果(2015 年9 月23 日)(华南理工大学)钢结构设计规范民用建筑钢结构技术规程型钢混凝土组合结构技术规程2.2主要设计准则建筑地础设计规范建筑箱形与筏形基础技术规范2.2.1结构设计使用年限普通混凝土配合比设计规程建筑桩基技术规程高强混凝土结构技术规程建筑基桩检测技术规范冷弯薄壁型钢
15、技术规程建筑结构用钢板建筑钢结构防火技术规范建筑设计防火规范本项目塔楼的设计使用年限在承载力及正常使用情况下为50年。考虑耐久性时,重要构件使用年限可取100年,次要构件使用年限取50年,或根椐相关规范确定。2.2.2建筑安全等级建筑安全等级:§§塔楼重要构件 一级,重要性系数1.1。塔楼次要构件 二级,重要性系数1.0。超限建筑工程抗震设防专项技术要点建质201567 号重要构件:筒、巨柱、外伸臂桁架、环带桁架、周边框架梁和楼面水平支撑。次要构件:除重要构件外的其它构件,如楼面次梁等。2.1.2参考国际文献···美国钢结构施工钢结构施工手册
16、(第13 版,2005)建筑抗震设防类别:美国混凝土ACI 318-11/318R-11 建筑规范 结构混凝土要求及条文说明§§塔楼:重点设防类(乙类)裙房:重点设防类(乙类)美国钢结构建造设计手册6:混凝土内插W 型钢的荷载与参数设计(1992)2.2.32.2.7抗震等级抗震设计准则塔楼及裙房:主要性能目标和设计指标见第11章工程研究及抗震性能化设计部分。2.2.8舒适度准则在10 年重现期风荷载作用下结构顶点的最大度限值: =0.25m/s2办公/酒店:住宅/公寓:max注:筒底部加强区从计算嵌固端起算取至墙体高度的1/10 处,至12 层楼板(标高53.5m)。 =
17、0.15m/s2max2.2.9结构受弯构件挠度控制室:混凝土结构(屋盖,楼盖及楼梯构件)注:受弯构件的挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算。2.2.4设防烈度钢结构根据抗震规范GB50011-2010,本工程设防烈度为七度(0.10g)。2.2.5地础设计等级注:l0-受弯构件跨度,对悬臂梁取悬臂长度的2倍。2.2.6建筑位移为满足中国规范对楼层位移角的要求,塔楼整体分析结构将用以下变形限值来设计:塔楼注:本项目现阶段未提供风洞试验结果,目前暂采用规范风荷载。重现期为50 年的风荷载作用下层间位移角限值h/500多遇作用下层间位移角限值h/500塔楼裙房范围内塔楼裙房范围
18、外纯室部分地础设计等级甲级乙级构件荷载+可变荷载可变荷载主梁/桁架l0/400l0/500其它l0/250l0/350构件计算跨度l0挠度限值l0<7ml0/2007ml09ml0/2509m<l0l0/300塔楼和裙房范围内无上部结构的室部分一层特一级三级二层一级四级三层二级四级四层三级四级塔楼筒所有楼层特一级塔楼巨柱所有楼层特一级塔楼伸臂/环带桁架所有楼层一级塔楼外周钢框架(柱,梁)所有楼层二级裙房钢筋混凝土框架(柱,梁)所有楼层特一级2.2.10 楼面振动标准楼面系统的振动(主次梁的共同作用)的计算,遵照建筑混凝土结构技术规程的要求,并参照美国钢结构AISC的人群活动下的楼面
19、振动(Murray,Alen和Ungar,1997年)所建议标准进行验算,针对步行激励情况下,楼面度计算公式如下:𝐹𝑝𝑎𝑝 = 𝛽𝜔 𝑔= 𝑝0𝑒0.35𝑓𝑛𝐹𝑝式中:=楼板峰值度 (m/s2)𝑎𝑝𝐹𝑝 = 接近楼盖结构自振频率时人行走产生的作用力(KN)𝑝0= 人们行走产生的作用力(KN),见下表Ү
20、91;𝑛 = 楼盖结构竖向自振频率(HZ)𝛽 = 楼盖结构阻尼比,见下表𝜔= 楼盖结构阻抗有效重量𝑔 = 重力度,9.81 m/s2其中楼面梁的自振频率宜不小于3赫兹。此外,针对步行激励情况下楼面结构算:度限值可按下表进行验功能度限值a0 / g x 100%恒定力P0阻尼比b办公、住宅、教堂0.5%0.3 kN (65lb)0.02-0.05*商场1.5%0.3 kN (65lb)0.02室内人行天桥1.5%0.42 kN (92lb)0.01室外人行天桥5.0%0.42 kN (92lb)0.01*阻尼比0.02 可用于无家具
21、和非结构构件情况,如无纸化电子办公室、开敞办公室和教堂。*阻尼比0.03 可用于有家具以及非结构构件,仅带少量可拆卸隔断的情况。*阻尼比0.05 可用于含全高填充墙的情况。3 岩土工程以及安全性分析本节内容部分摘自上海岩土工程勘察于 2014 年 7 月提供的合肥恒大中心 C 地块岩土工程勘察报告,关于“合肥恒大中心 C 地块岩土工程勘察报告”特征周期的说明以及中国局地球物理和省工程于 2015 年 10 月提供的合肥滨湖 CBD 超CD 地块工程场地安全性评价报告(送审稿)。3.1场地工程地质条件(1)地貌特征拟建场地位于合肥市滨湖新区,距巢湖最近距离约 1300m,属江淮冲洪积平原地貌单元
22、。(2)地形特征拟建场地现为空地,长有大量杂草,在场地西侧有鱼塘分布,勘察期间为了勘探施工方便,建设对水塘进行了抽排,并对拟建场地进行了简单平整。总体而言,拟建场地地势有一定起伏,勘探孔孔口标高约9.6815.18m(属吴淞高程系),高差约 5.5m。场地北部处于 A 地块基坑内及边坡上, 此区域勘探孔孔口标高约3.1910.98m。)。(3)地基土的构成与特征根据本次勘察地层资料,拟建场地约 45.047.0m 深度以上范围为第四系覆盖层,其上部为新近填3.2拟建场地水土及塘底淤泥,下部为巢湖冲洪积的粘土、粉质粘土及粉砂等沉积物,根据地基土沉积年代、成因类型及物理力学性质差异,该深度范围内主
23、要土层划分为层 5 个主要层次,其中第、层又可细分为1、2 及1、2 层。约 45.047.0m 以下下伏古近纪定远组泥质砂岩,局部为砂质泥岩、泥岩及砂岩,土层编号为层,根据其风化程度,可分细分为1 强风化层及2 中风化层。水类型主要为上层滞水、第四系孔隙水及基岩裂隙水。主要由大气降水和水渗流补给。1)、上层滞水主要赋存于层填土中,分布不连续,一般无稳定的自由水面,主要受大气降水和地表水渗入补给,蒸场地内各地层自上而下分布情况如下:发及侧向径流形式排泄。由于勘察期间降雨较少,仅在局部填土埋藏较深和鱼塘处发现赋存有少量水,后期由于北侧 A 地块基坑向拟建场地排水,且恰逢雨期,鱼塘处水量增加,填土
24、中上层滞水也有所增加。本场地上层滞水受地形、地势、填土厚度、大气降水及邻近基坑排水影响较大。2)、第四纪孔隙水拟建场地第层粉质粘土夹粉砂中为含水层,具承压性,该层中的砂(粉)土呈夹层状分布,厚度不一, 分布不均,连续性差。本次在拟建场地(C 和D 地块)设置3 个水位观测孔,以 观 测勘察期间第层的水位埋深,测得水位埋深为2.874.35m,相应标高为+7.34+10.11m,本次在拟建场地(C 和D 地块)设置2 个抽水试验井,测得第层中水位埋深4.105.10m(相应标高+7.09+8.13m)。因此本场地第层为承压含水层。3)、基岩裂隙水拟建场地基岩裂隙水主要为1 及2 层上部风化带中的
25、裂隙水,具承压性,水量较贫乏,其径流方向受岩层面起伏变化、岩层产状、节理、裂隙发育等因素影响明显。本场地基岩裂隙水主要由第层含水层补给,两者有较密切的水力4)、混合水位。勘察期间对所有钻探孔结束后等待 12 天,测量孔内混合水位,实测结果静止水位埋深为 0.405.50m土层号土层名称土层厚度土层描述分布情况1素填土0.405.40m灰黄、褐黄、杂色,松散;主要为粘性土, 含植物根茎,局部含少量碎砖、混凝土块等建筑 ,土质不均匀分布于场地表层2浜填土0.203.50m灰色、灰黑色,松散;以粘性土为主,夹有淤泥,含腐植质,土质软弱、不均匀主要分布在原鱼塘塘底1粘土0.404.00m灰褐、灰黄色,
26、可塑硬塑;、铁锰质结核、夹灰白色高岭土,局部为粉质粘土,具有膨胀性在场地内局部地段分布2粘土2.0011.10m黄褐、褐黄色,硬塑坚硬;含氧化铁、铁锰质结核、夹高岭土及钙质结核,局部为粉质粘土,具有膨胀性在场地均有分布,且较稳定土层号土层名称土层厚度土层描述分布情况粘土7.8011.10m褐黄、黄褐色,硬塑坚硬;含铁锰质结 核、夹高岭土条纹,局部为粉质粘土,具有膨胀性在场地均有分布,且较稳定粉质粘土6.0013.00m褐黄、灰黄色、夹灰白色条纹,硬塑坚 硬;含氧化铁、铁锰质结核、夹高岭土及钙质结核,局部夹粉土层,局部为粘土,具有膨胀性在场地均有分布,且较稳定粉质粘土夹粉砂10.4019.80m
27、灰黄、灰白色,硬塑坚硬;,夹粉土、粉砂,局部含0.5-2.0cm 的圆砾及钙质结核该层土质不均匀,在拟建场地均有分布1强风化泥质砂岩1.4010.70m棕红、紫红色,密实状态;岩芯风化成土 状,含氧化铁、长石、云母、钙质结核等, 局部夹砂岩和较硬的中风化块体,风化裂隙很发育,岩体破碎。属极软岩2中风化泥质砂岩80m棕红、紫红色,粉砂泥质结构;中厚巨厚层构造,含长石、云母等矿物,局部为泥岩、砂岩,岩芯呈长柱状短柱状之间,平均埋深为2.70m,相应水位标高为12.888.33m,水位平均标高为10.12m。由于受勘察期间降雨及北侧A、B 地块基坑降水的影响,水位有一定变化。3.5.2塔楼桩基持力层
28、选择(1)主塔楼(110 层)本工程拟建塔楼拟采用框架+3.3水、土对建筑材料腐蚀性筒结构,为超建筑,对单桩承载力要求高、变形控制严格。根据技术要求基底平均竖向标准组合为 2400KN/m2,荷载较大,为满足布桩要求,通常需采用扩大底板。其中塔拟建场地周围无水污染源。楼( 基础筒区及筒外延至部分投影区(简称塔楼区)荷载大,塔楼基础底板除区以外区域拟建场地水对类场地环境下的混凝土有微腐蚀性;在长期浸水环境下和干湿交替环境下,水简称塔楼底板扩展区)与区比较,荷载相对较小。根据收集的超建筑沉降观测资料,一般对钢筋混凝土结构中的钢筋均有微腐蚀性。地基土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。沉
29、降小,而中部筒区域沉降量大,因此控制主楼尤其是区的沉降量是关键。 本工程塔楼为110 层建筑,建筑高约 518m,其垂直荷载很大,对单桩承载力要求非常高,根据类同超建筑的工程经验,为控制沉降并获得较高的单桩承载力以及满足抗震设计需要,塔楼区及扩展区宜以第2 层中风化砂质3.4不良地质现象泥岩作为桩基持力层,桩型可采用1000mm1200mm 的钻孔(或旋挖)灌注桩(后注浆),为减少主楼筒与扩展区之间的差异沉降,调平底板弯矩,主楼的扩展区的桩端入土深度可较筒略浅,主楼桩端入土深度约 60.065.0m(相应标高为-47.0-52.0m,按目前平均场地标高 13.0m 计),扩展区桩端入土深度约5
30、5.060.0m(相应标高为-42.0-47.0m)。场地内无崩塌、滑坡、泥石流、采空区等不良地质作用,未发现影响场地稳定性的其它不良地质作用。场地 20m 深度范围内无饱和粉(砂)土液化土层分布;场地内无软弱粘性土层分布,不存在震陷土层。场地平整后地形开阔平坦,不存在对设计动参数可能产生放大作用的特殊地形。(2)4 层裙房本工程裙房为 4 层建筑,下设 4 层室,裙房一般柱网较大,单柱荷重较大,采用承台下布桩,3.5基础形式对单桩承载力的要求较高,可比选第、1 或2 层作为桩基持力层,桩型可选择700800mm 的钻孔或旋挖灌注桩,桩端入土深度可为45.053.0m 左右(相应相高-32.0
31、-40.0m 左右)。3.5.1塔楼桩型(3)纯室对无上部结构的纯室区域,底板埋深一般约 22.0m,所受浮力大,一种做法是设置抗拔桩,所需单本工程主楼对单桩竖向承载力要求高、对最终沉降量要求严格,根据本次勘察资料、工程经验以及现有机械设备水平,塔楼可考虑采用大直径钻孔灌注桩(或加后注浆)或旋挖成孔灌注桩(或加后注浆、或加扩底)桩抗浮力要求较高。考虑便于施工,其桩型和桩端入土深度宜与4 层裙房相同。对于抗拔桩也可采用桩端或桩侧注浆或扩底桩提高单桩抗拔承载力。另一种做法是采用基底减压法满足方案。裙楼及纯车库对单桩竖向承载力要求一般,可比选采用人工挖孔桩、长螺旋压灌桩、钻孔灌注桩抗浮要求,即通过在
32、底板底面设置反滤层以及排水系统,将可能产生浮力的水位控制在满足抗浮要求的或旋挖成孔灌注桩方案。水平。由于本工程基底及以上土层以低渗透性的粘性土为主,出水量不大,设置反滤层费用以及后期运营费用不高,也可作工程室抗浮比选技术,采用类似技术的上海金茂已使用多年,效果良好。设计结合本项目情况,塔楼区域考虑采用钻孔灌注桩及后注浆方案。钻孔灌注桩虽对周围小,工程经验较多,但必须注意,常规钻孔灌注桩较难保证成孔质量,易出现泥皮较厚、孔底沉渣较多、土体应力过大等缺陷,尤其是桩端沉渣和桩侧泥皮问题,容易导致单桩竖向承载力显著下降及建筑物沉降量大幅度增加。减小或消除因沉渣、孔壁泥层过厚引起的效应,桩端后注浆工艺不
33、失为一种很好的选择,后注浆工艺即钻孔灌注桩浇灌桩身混凝土之前,先在孔底预留带有单向的细,然后浇注混凝土至设计标高,等桩身混凝土初凝时,利用水泥浆加压泵先由桩侧预留的中注浆,再进行桩底注浆,注浆由桩侧及桩底向上部和桩周围扩散,扩大了桩侧的摩阻力及桩底的承受面积,同时也解决了灌注桩中沉渣影响承载力的问题,使得桩端持力层成为一坚硬的水泥加固土层,提高单桩承载力, 降低造价。3.5.3单桩竖向承载力估算3.5.3.1 单桩竖向承载力估算参数根据类似工程试桩资料及行业标准建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008),综合分析土工试验及原位测试相关成果,推荐的各层土的桩侧极限摩阻力标准值q 和桩端极限端阻力
34、标准值q 详见下表。SikPk注:1. 上表中各土层的qsik和qPk值除以安全系数2 即为相应的特征值。2. 对钻孔灌注桩,上表中各土层的 qsik和 qPk值适用于桩径不大于 800mm 的情况,当桩径大于 800mm时,上表中q 和q 值宜适当折减。sikPk3. 为后注浆灌注桩端阻力增强系数, 为桩侧阻力后注浆增强系数PSi3.5.3.2 单桩竖向承载力估算根据上表中建议的各层土的桩侧极限摩阻力标准值 q 和桩端极限端阻力标准值 q 值,估算的单桩竖向SikPk承载力见下表估算公式按照行业标准建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)确定。层序土层名称层底标高(m)静探Ps 值(MPa
35、)钻孔灌注桩抗拔系数qsik(kPa)SiqPk(kPa)P1粘土12.183.872.22551.40.72粘土2.41-1.814.67851.50.7粘土-7.08-10.945.07901.50.8粉质粘土-15.36-22.216.01951.60.8粉质粘土夹粉砂-30.01-36.467.701051.615002.20.81强风化泥质砂岩-33.42-40.9813.411501.820002.40.852中风化泥质砂岩未钻穿-2602.045002.60.85建筑物桩型桩规格(mm)桩端标高(m)桩顶标高(m)桩长(m)持力层单桩竖向极限承载力标准值Quk(kN)单桩竖向承载
36、力特征值Ra(kN)单桩抗拔极限承载力标准值Tuk(kN)参考孔号110层塔楼核心区灌注桩1000-47.2-12.235.02187509375-74灌注桩+底注浆10003227016135-扩底灌注桩+底注浆1000(扩底至1600)3756018780-灌注桩12002212011060-灌注桩+底注浆12003857019285-灌注桩1000-52.2-12.240.022254011270-灌注桩+底注浆10003688018440-扩底灌注桩+底注浆1000(扩底至1600)4217021085-灌注桩12002639013195-灌注桩+底注浆12004378021890-1
37、10层塔楼扩展区灌注桩1000-42.2-12.230.02163308165-90灌注桩+底注浆10002871014355-扩底灌注桩+底注浆1000(扩底至1600)3400017000-灌注桩1100178408920-灌注桩+底注浆11003159015795-灌注桩1000-47.2-12.235.022012010060-灌注桩+底注浆10003447017235-扩底灌注桩+底注浆1000(扩底至1600)3976019880-灌注桩11002187010935-灌注桩+底注浆11003772018860-4 层裙楼及地下室灌注桩700-32.2-7.225.060903045
38、441030灌注桩750657032854730灌注桩800706035305040灌注桩700-37.2-7.230.01771038555600灌注桩750832041606000灌注桩800894044706400灌注桩700-40.2-7.233.021107055357630灌注桩7501199059958180灌注桩8001293064658720灌注桩850(扩底至1200)13980699010740回弹。因此塔楼筒与扩展区、主楼与裙楼、与室之间存在一定的沉降差,为有效控制主楼与扩展区、3.5.3.3 试桩结果主楼与裙楼之间差异沉降,建议:ØØ合理调整主楼区
39、与扩展区桩长,并使两者之间的差异沉降控制在合理范围内。根据目前完成的试桩报告结果:“对合肥恒大中心C 地块塔楼工程试桩编号为SZ-5#、SZ-6#的试验桩进行了单桩竖向抗压静载试验。在此之前两根试桩均进行了低应变和声波透射法检测,桩身完整。静载试验情况汇总如下:可考虑在主楼与室间设置后浇带(使主楼与室间的差异沉降控制在 3cm 以内,一般使基础产生过大的附加内力而产生明显裂缝而影响使用)。Ø正确预估主楼、裙楼与纯室区域的基础平均沉降、差异沉降以及沉降随时间的变化规律,沉降计算时应采取工程经验类比法,即根据类似地质条件、工程性质的实测沉降资料确定相应桩基沉降经验系数。根据可能产生的差异
40、沉降,预估基础的整体挠曲以及相应的基础内力。ØØ后浇带应预留在纯室一侧,宽度可取 1m 左右,但必须做好后浇带处及两侧垫层止水措根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014 规定,本次试验 Q-s 曲线均缓变型,取 0.05D(桩身直径) 沉降量对应的荷载为单桩极限荷载;同时桩长也均大于 40m,宜考虑桩身压缩弹性变形。为核实试验结果对SZ-5#的压缩变形进行了实测,结果为在36300kN 的荷载下变形26mm 左右。本试验结果见下表。施,后浇带的浇筑时间一般可在主体结构封项后并依据主楼沉降速率而定(其沉降速率宜小于0.05mm/d)。3.6场地特征周期根据国标建筑抗震设
41、计规范(GB50011-2010),拟建场地所属的设计分组为第一组,场地类别属以上为两根注浆的试桩结果,由于现场检测设备的原因,只能堆载到36000 kN。类场地。由于本次实测等效剪切波速和覆盖层厚度处于场地类别分界线附近,根据国标建筑抗震设计规范(GB50011-2010)第 4.1.6 条,允许按插值方法确定作用计算所用的特征周期。勘察时,拟建场地中部原另外一根未注浆的结果显示竖向抗压极限承载力为29400 kN。为鱼塘,波速测试孔孔口较周边及整平后的地面标高低,内插所采用的覆盖层厚度可适当增加。结合安全性评估报告,确定场地的特征周期为 0.45s。具体的设计动参数(包括特征周期),应3.
42、5.4桩基沉降参数及变形特征分析根据安全性评估报告的相关成果确定。3.5.4.1 桩基沉降量估算参数通过野外采取土试样进行室内压缩试验,对各土层的压缩性指标进行了分层统计,按桩基条件采用各土 层自重应力至自重应力加附加应力段范围内的压缩模量 Es 值,同时对砂土结合现场静力触探、标准贯入试验、旁压试验成果综合分析,确定沉降计算压缩模量Es 如下表:3.7效应3.7.1近场区构造环境小结(1) 近场区在大地构造上主要位于华北准地台合肥断坳(江淮台隆)东南部,在肥西-韩摆渡断裂以南属秦岭大别山地槽褶皱系的北淮阳地槽褶皱带,在郯庐断裂带以东属扬子淮地台的张八岭台拱,本项目工程场地位于合肥断坳内部。(
43、2) 近场区属江淮丘陵地貌单元,总体呈现为向南东微倾斜的波状平原,分布残丘,发育宽阔的南淝河河漫滩及一级阶地。区内水系流向由北向南,最终汇入巢湖。区内新构造运动以差异升降活动为主要特征,断裂活动随时间推移而趋于减弱。(3) 近场区内断裂比较发育,有 10 条主要断裂,分为北东向、北西向及近东西向三组。这些断裂在新构造时期有明显的活动,控制了新近纪地层、喷出岩以及第四纪更新世地层的分布,其中近东西向断裂为前第注:E 根据在合肥地区载荷板试验确定0四纪断裂,北东向和北西向断裂均为早、中更新世断裂,未见晚更新世以来活动迹象。郯庐断裂带段的乌云山合肥断裂、桑涧子广寒桥断裂及池河驿断裂虽然第四纪活动性不
44、强,但规模大,又有北西3.5.4.2 差异沉降分析与控制本工程塔楼采用中风化岩作为桩基持力层,总体沉降量小,对于控制总沉降和差异沉降十分有利。但本向、近东西向断裂与之构成多点交汇,历史上曾发生过 5 级左右,2009 年邻区发生 3.5 级且现代中小震频发。综合分析判断具备发生中强的能力。工程主塔楼底板较大,且上部荷载大,塔楼与裙房间荷载差异大;另外纯室区域,地基土可能产生层序土名由ep 曲线确定Es(MPa)静探试验(MPa)标贯试验(MPa)旁压试验(MPa)E0建议值(MPa)粉质粘土夹粉砂16.0-19.716.0-1强风化泥质砂岩-59.752.550.0-2中风化泥质砂岩-71-1
45、50(标高-42.0m 以上)不可压缩(-42.0m以下试桩编号36300kN 下桩身压缩变形考虑桩身压缩变形推断极限承载力SZ-5#26mm(实测值)33000 kNSZ-6#26mm(推断值)33000 kN试桩编号桩长桩径施工日期注浆日期试验日期最大加荷最大沉降SZ-5#40.8m1100mm2015.9.112015.9.182015.10.1736300kN88.53mmSZ-6#41.0m1100mm2015.9.92015.9.162015.10.1236300kN97.94mm采用上面的公式分别结合工程场地地表 50 年概率63%、10%、2%和100 年概率63%、10%、2
46、%的计3.7.2工程场地类别算水平向动度反应谱(5阻尼比)结果,得到相应的拟合曲线,作为工程场地地表水平向动加速度标定谱(5阻尼比)曲线。报告按照建筑抗震设计规范(GB500112010)中第 5.1.5 条所给出的7 个钻孔揭示的工程场地地表以下 20m 以内等效剪切波速值分别为 215m/s、217m/s、233m/s、240m/s、243m/s、215m/s、209m/s,场地的覆盖土层厚度为350m。据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)中表 4.1.6 规定,此工程场地属类场地。影响系数阻尼比调整规定,利用场地 5%阻尼比设计度反应谱计算确定4%阻尼比度反应谱值,参数值如下
47、:工程场地地表水平向动峰值度及标定反应谱(5阻尼比)参数值3.7.3地质灾害评价1砂土液化判别根据本次地质条件勘察资料,本工程拟建场地在 20 米深度范围内无可液化的饱和粉土和砂土层,可不考虑砂土液化问题。2软土震陷根据岩土工程勘查规范(GB50021-2001)(2009 版)第 5.7.11 款之相关规定:当剪切波速值大于下表的数值时,可以不考虑软土震陷所造成的影响。等效剪切波速特征值表根据本项目场地工程地质条件勘察及钻孔波速测试结果可知,各钻孔均属中硬土,场地土层 20m 以内的工程场地地表水平向动峰值度及标定反应谱(4阻尼比)参数值等效剪切波速均大于 140m/s,工程场地无软弱土层。因此,在土震陷问题。3.断裂活动影响烈度为度和度时,本项工程不存在软基于第三章的结果,近场区内分布北东向、北西向及近东西向三组断裂,其中近东西向断裂为前第四纪断裂,北东向和北西向断裂均为早、中更新世断裂,未见晚更新世以来活动迹象。因此,本项目工程抗震设防可不考虑断裂错动直接导致的地表地质灾害。3.7.4场地设计动参数的确定工程场地设计动度反应谱取为:Sa (T ) = Amax b (T )amax = Amaxbm /1000其中,Amax 为设计数最大值,且有:动峰值度,(T)为设计动度放大系数反应谱,max 为影响系概率值T1(s)T2(s)mAmax(gal)max(g)5
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