北京某文化体育中心篮球馆综合体抗震审查汇报PPT

1、北京某文化体育中心篮球馆综合体抗震审查汇报报告人：抗震专项审查汇报提纲一、基本概况介绍二、结构体系简介三、超限情况四、技术措施五、计算说明六、主要计算结果介绍基本概况介绍北京某文化体育中心篮球馆综合体是北京2008年第 29 届奥运会的篮球比赛场地。该建筑基本上有两大部分组成，其下部为多功能体育馆（奥运赛时为专用篮球馆），可容纳1.8万观众，面积约为5.88万平方米；上部为体育产业与文化娱乐中心，面积约为6.08万平方米。建筑物总建筑面积约为11.9万平方米。篮球馆综合体的轴线尺寸为120m120m,位于一个人工开挖的凹地内。凹地的四壁为斜坡，坡底的深度约为现状地坪以下10m左右。自坡底算起建

2、筑物的总高度为51.600m。西立面南立面建筑剖面图竞赛层平面图夹层平面图首层平面图二层平面图三层平面图四层平面图五层平面图六层平面图七层平面图八层平面图九层平面图结构体系简介 根据建筑功能的划分，在六层以下篮球馆需要很大的空间，而上部的商业区又要求承担较大的使用荷载。为满足其功能上的要求，沿建筑物的周边布置了柱距为24米的16根柱子和四个角筒。使建筑物的中央部分形成一个120120平方米的使用空间，在篮球馆综合体的上部，利用六层商业区的高度，做成一个支撑于沿建筑物周边设置的16根柱子上的空间桁架，桁架的高度约为32.4米，商业区的各层楼板均支撑在空间桁架的腹杆上，从而形成一个复杂的大跨度高层

3、结构。主体部分结构体系BP公司方案结构简图BP公司方案深化后结构简图初步设计结构计算简图四层顶板结构平面图五层顶板结构平面图六层顶板结构平面图七层顶板结构平面图八层顶板结构平面图九层顶板结构平面图结构剖面图看台部分结构体系地基与基础采用天然地基方案。周边主要承重柱及四个角筒采用条型箱式基础。看台部分采用柱下条型基础或独立基础加抗水板的形式。建筑地基基础等级为甲级，基础设计安全等级为一级。拟建场地地质情况简介：一、基础直接持力层为第四纪 卵石、圆砾层。承载力标准值为470kpa。二、标高为2326米以下分布厚约0.22.7米左右的粘土、粉土第7大层。该层土的压缩性较卵砾石层高，承载力相对较低，承

4、载力标准值为290kpa。三、基底标高约38.4534.15米。四 、地下水的静止水位标高在27.7628.29米，抗浮设计水位标高为49.50米。基础平面基础剖面超限情况 本工程跨度大、荷载大、结构类型特殊，属复杂超限高层建筑工程。 结构侧向刚度和质量分布沿竖向变化不均匀。 楼板开洞面积较大。 剪力墙间距大于规范要求。由于建筑功能的特定要求，建筑物被分成上、下两个功能完全不同的部分结构沿竖向的侧向刚度和质量的分布都很不均匀在上部空间桁架和下部看台结构之间的交接处形 成一个相对薄弱的部位。结构体系中的主要抗侧力构件四个混凝土角筒，其筒与筒之间的距离约为100米。五八层楼板的中部开洞面积大于该层

5、楼面面积的30%技术措施将体育馆(空间桁架下弦以下)部分的四个角筒墙 体加厚,沿 建筑物周边设置八道柱间支撑。沿建筑物周边设置的16棵柱子改为 矩形钢管混凝土柱，其抗震等级按特一级考虑。四角筒混凝土剪力墙的抗震等级按特一级考虑,并在墙内设置型钢暗柱和支撑。进行多个程序、不同模型的计算分析和比较，并针对楼板开大洞和剪力墙间距过大的情况，计算中考虑楼盖平面内变形的影响，采用弹性楼板的假 定进行分析。技术措施对主体结构进行中震阶段结构性能分析，保证主体结构的主要构件在中震基本处于弹性，符合承载力要求。为检验整体结构的动力性能,拟进行振动台模拟试验,并根据试验结果进一步完善设计。鉴于空间桁架中的铸钢节

6、点体积大、造型复杂，且为关键部件，为确保结构安全，拟进行铸钢节点的力学试验，以检验节点的承载能力。 钢筋混凝土墙加强措施计算说明基本原则 结构的安全等级为一级。不考虑地震作用时，重要性系数取1.1。 抗震设防烈度为8度，抗震设防类别为乙类。结构的抗震设计基准期按50年标准考虑，分多遇地震、中震和罕遇地震三个水准分别验算。地震动参数的取值按如下原则：当“安评”结果小于规范要求时，以规范为准，反之则以“安评”结果为准。对主桁架部分考虑15的温度变化作用。计算模型计算模型分为以下两个：模型1将结构分成主体结构与 看台结构两个部分分别计算。模型2将主体结构与看台合二为一，做为一个整体模型进行分析。模型

7、一模型一模型二模型二模型二计算标准模型一：主体部分（一）多遇地震作用下，结构处于弹性阶段。1、阻尼比：水平地震作用下，取0.035、竖向地震 作用下，取0.02。2、地震动参数按规范要求取用（多遇地震作用 下“安评”结果小于规范要求）。3、计算地震作用时考虑双向水平地震作用下的扭 转影响。4、计算程序：SATWE、SAP2000、MIDAS/GEN。计算标准模型1主体部分 荷载组合 不考虑地震作用时，按如下组合：(1) 由永久荷载控制： 1.1（1.35恒+1.40.7活）； 1.1（1.35恒+1.40.7活）15(2) 由可变荷载控制的计算 1.1（1.2恒+1.4活+1.40.6风）；

8、1.1（1.2恒+1.4活+1.40.6风）15(3) 用于总挠度控制：1.0恒+1.0活(4) 用于活载作用下的挠度控制：1.0活(5) 用于加工起拱：1.0恒计算标准模型1有地震作用效应时按如下组合(1) 1.2（恒+0.5活）1.3SEX0.715(2) 1.2（恒+0.5活）1.3SEY0.715(3) 1.2（恒+0.5活）1.3SEX0.5SEV0.715(4) 1.2（恒+0.5活）1.3SEY0.5SEV0.715(5) 1.2（恒+0.5活）0.5SEX1.3SEV0.715(6) 1.2（恒+0.5活）0.5SEY1.3SEV0.715(7) 1.2（恒+0.5活）1.3

9、0.715 (8) 1.2（恒+0.5活）1.3 0.715计算标准(9) 1.2（恒+0.5活）1.3SEV0.715(10) 1.2（恒+0.5活）1.3 0.5SEV0.715(11) 1.2（恒+0.5活）1.3 0.5SEV0.715(12) 1.2（恒+0.5活）0.5 1.3SEV0.715(13) 1.2（恒+0.5活）0.5 1.3SEV0.715(14) 1.0（恒+0.5活）1.3SEX0.715 (15) 1.0（恒+0.5活）1.3SEY0.715(16) 1.0（恒+0.5活）1.3SEX-0.5SEV0.715(17) 1.0（恒+0.5活）1.3SEY-0.5S

10、EV0.715计算标准(18) 1.0（恒+0.5活）0.5SEX-1.3SEV0.715(19) 1.0（恒+0.5活）0.5SEY-1.3SEV0.715(20) 1.0（恒+0.5活）1.3 0.715(21) 1.0（恒+0.5活）1.3 0.715(22) 1.0（恒+0.5活）-1.3SEV0.715(23) 1.0（恒+0.5活）1.3 -0.5SEV0.715(24) 1.0（恒+0.5活）1.3 -0.5SEV0.715(25) 1.0（恒+0.5活）0.5 -1.3SEV0.715(26) 1.0（恒+0.5活）0.5 -1.3SEV0.715注：SEV应同时满足0.1（恒

11、+0.5活）的要求。计算标准构件承载力抗震调整系数参照高钢中的.要求取值.主桁架的上、下弦gRE=0.8（相当于梁）主桁架的腹杆gRE=0.85（相当于柱），节点gRE=0.9柱间支撑gRE=0.9钢管砼柱gRE=0.8计算标准（二）中震作用下保证关键部位的构件基本处于弹性状态，满足承载力的要求。包括四个角筒、十六棵钢管砼柱、主桁架的上、下弦及腹杆。1、阻尼比的取值同多遇地震。2、依据地震“安评”结果取地震动参数（比规范大）。方向阻尼比Amax(gal)2maxTg(s)水平0.0351981.12550.480.35竖向0.02140 0.460.35计算标准3. 荷载组合(1) 1.0（恒

12、+0.5活）1.0SEX(2) 1.0（恒+0.5活）1.0SEY(3) 1.0（恒+0.5活）1.0SEX0.5SEV(4) 1.0（恒+0.5活）1.0SEY0.5SEV(5) 1.0（恒+0.5活）0.5SEX1.0SEV(6) 1.0（恒+0.5活）0.5SEY1.0SEV(7) 1.0（恒+0.5活）1.0(8) 1.0（恒+0.5活）1.0(9) 1.0（恒+0.5活）1.0SEV计算标准4、对关键部位的构件承载力验算时：1）材料强度取标准值。2）不再考虑抗震措施中的内力调整系数。3）承载力设计值的抗震调整系数gRE=1.0。计算标准（三）罕遇地震结构进入弹塑性状态，通过弹塑性分析

13、控制结构变形，以保证主体结构不倒塌为目标。1、结构的阻尼比：水平、竖向均取0.052、依据地震“安评”结果取地震动参数（比规范大）3、计算程序：ABAQUS、EPDA、MIDAS/Gen。方向阻尼比Amax(gal)Tg(s)水平0.054400.45竖向0.053100.4计算标准 模型一：看台部分看台部分采用模型一进行计算只是作为模型二的一个补充，其结果须与模型二中的看台部分计算结果进行比较分析，取最不利的情况进行截面设计。在抗震验算中，只考虑多遇地震作用下的情况。而不再做中震作用下的强度验算和罕遇地震作用下的弹塑性分析。阻尼比：因看台部分为砼结构，故阻尼比取0.05。地震动参数按规范要求

14、取用。考虑双向地震作用下的扭转影响。考虑到看台部分有斜向布置的抗侧力构件，在计算水平地震作用时需考虑0，45，90，135地震作用方向。计算标准荷载组合：不考虑地震作用时按如下组合：1）由永久荷载控制 1.1（1.35恒+1.40.7活）2）由于可变荷载控制 1.1（1.2恒+1.4活）3）用于挠度及裂缝控制 1.0恒+1.0活有地震作用效应时，其组合同主体部分在多遇地震作用下的组合。计算标准模型二：将主体与看台整体分析计算标准1、阻尼比：水平向取0.035，竖向取0.02。2、中震作用下的计算结果只用于对模型一中提到 的主要构件进行验算，并将其结果与模型一进行比较、分析，取其最不利情况进行截

15、面设计。3、在计算地震作用时需考虑0，45，90，135地震作用方向。4、计算程序：SATWE、SAP2000。5、其他要求同模型一。抗震措施（多遇地震作用下）一、混凝土部分的抗震等级 1. 剪力墙：做为主要抗侧力构件的四个角筒按特一级考虑。 2. 框架：按一级考虑，但对周边16棵钢管混凝土柱在计算断面时需在整体计算的基础上按特一级的要求调整柱子的内力。（c及vc在一级抗震等级的基础上增大20%）。二、加强区的高度：取主桁架下弦向上沿一层的高度（参照框支剪力墙的做法）。抗震措施（多遇地震作用下）三、钢结构部分内力调整系数： 1. 柱间支撑：地震作用下组合内力设计值乘 以1.5的增大系数。 2.

16、 主桁架铸钢节点：节点的组合内力乘以1.3的增大系数。 3. 主桁架腹杆：(1) 不考虑地震作用时，腹杆内力设计值乘以 1.1的增大系数。 (2)考虑地震作用时，腹杆组合内力设计值乘以1.3的增大系数。连续倒塌的分析连续倒塌是指在不同诱因下（如地震、火灾等自然灾害，和撞击、爆炸等人为突发事故）使结构遭受局部破坏，在重力荷载作用下引起连锁反应，造成破坏范围不断扩大，直至连续倒塌的现象。四、连续倒塌的分析针对发生人为突发事故，考虑以下两种情况进行整体结构的受力分析： 1沿建筑物周边的16棵主要承重柱中的任意一棵遭到破坏。 2篮球场上方空间桁架的任意一根腹杆遭到破 坏。计算时仅取模型一进行分析，且不

17、考虑同时发生地震的情况：荷载组合为 1.0D+0.25L+0.6W构件验算时，取材料强度的标准值。 连续倒塌的 计算模型一 去拉杆模型连续倒塌的 计算模型二 去压杆模型连续倒塌的 计算模型三去柱模型主要计算结果介绍主桁架竖向位移（单位：mm）恒+活竖向地震模型1-98.741/121511.361/10563模型2-98.201/122211.201/10714主要计算结果介绍模型1周期和振型（弹性板假定）SAP2000MIDASSATWE周期（s）振型周期（s）振型周期（s）振型10.856852y向平动0.918827y向平动0.8298x向平动20.852035x向平动0.908479x

18、向平动0.8251y向平动30.69039扭转0.726996扭转0.6470扭转40.517078中庭部分竖向振动0.515914中庭部分竖向振动0.3866对角线伸缩50.362355x向二阶平动0.359677y向二阶平动0.2852弹性楼板平面内局部振动60.362093y向二阶平动0.359390 x向二阶平动0.284170.320707对角线伸缩0.344335对角线伸缩0.266780.315139中庭部分竖向振动0.303649中庭部分竖向振动0.263590.276842局部竖向振动0.268051局部竖向振动0.2517 100.2760730.2680110.2515

19、110.2767510.2656880.2448120.2704730.2449630.2337130.2635150.2283740.2141x向平动（筒体受扭）140.2606820.2270370.2128扭转（筒体对称扭转）150.2587790.2262360.2104y向平动（筒体受扭）主要计算结果介绍模型2周期和振型（弹性板假定）SAP2000SATWE周期（s）振型周期（s）振型10.860775y向平动0.8636y向平动20.830474x向平动0.8319x向平动30.703492扭转0.6790扭转40.516339中庭部分竖向振动0.4017中庭部分振动50.3646

20、15中庭部分竖向振动0.299560.363053x向二阶平动0.295570.357228y向二阶平动0.2674弹性楼板平面内振动80.356583局部竖向振动0.266190.330610对角线缩伸0.2536100.313534局部竖向振动0.2530110.2785710.2450120.2784780.2396130.2762450.2336140.2716930.2296扭转150.2718410.2283模型1基底剪力计算方法SAP2000Ge=1715520.78kNMIDASGe=1698020kNSATWEGe=1894144.31kNV（kN）V/Ge与反映谱比较V（k

21、N）V/Ge与反映谱比较V（kN）V/Ge与反映谱比较 反应谱法x向小震119892.956.99%1120876.60%139009.307.34%时程分析法AHx-50-S87943.8815.13%0.73867105.11%0.7790420.14.78%0.65NHx-50-S199761.545.82%0.83975775.75%0.8791440.64.82%0.66NHx-50-S2178140.7710.38%1.4917291710.18%1.54154524.48.16%1.11平均比值1.021.060.81反应谱法y向小震119275.176.95%1108086.5

22、3%139429.977.36%时程分析法AHy-50-S89969.035.24%0.75935435.51%0.8494394.54.95%0.68NHy-50-S1100165.065.84%0.84941615.55%0.8592760.64.90%0.67NHy-50-S2178120.2410.38%1.491687059.94%1.52151288.98.12%1.11平均比值1.031.070.82x向中震359678.8520.97%33626119.80%417362.6922.03% y向中震353108.3320.58%33242319.58%418631.5322.1

23、0% 模型2基底剪力计算方法SAP2000Ge=2500413.80kNSATWEGe=2543604.60kNV（kN）V/Ge与反应谱比值V（kN）V/Ge与反应谱比值反应谱法x向小震144162.925.77%163596.366.43 %时程分析法AHx-50-S151368.2176.05%1.05115397.304.54%0.71NHx-50-S1116903.9424.68%0.81106027.804.17%0.65NHx-50-S2202720.3218.11%1.41187963.107.39%1.15平均比值1.090.84反应谱法y向小震141390.075.65%1

24、62239.726.38%时程分析法AHy-50-S136101.0385.44%0.96114202.904.49%0.70NHy-50-S1118200.0674.73%0.84108821.004.28%0.67NHy-50-S2213076.0018.52%1.51206727.308.13%1.27平均比值1.100.88x向中震432488.7517.30%493746.0919.41%y向中震424170.2116.96%489289.0019.23%模型1相邻层侧移刚度比层数层高(m)x方向y方向侧移刚度107(kN/m)本层侧移刚度与上一层相应侧移刚度70%的比值或上三层平均

25、侧移刚度80%的比值中之较小者侧移刚度107(kN/m)本层侧移刚度与上一层相应侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者SATWESATWE规范要求SATWESATWE规范要求-25.527.9062.28311.0027.9992.32221.00-15.117.4614.39601.0017.2244.39821.001+2合并按一层输入3.0+4.2=7.25.67421.66451.005.59461.61591.0037.24.39961.30331.004.32711.24251.0047.24.21781.24281.004.31961.24181.0056

26、.04.16631.23311.004.33651.27851.0066.04.27511.36171.004.40351.42701.0076.04.28511.48921.004.30501.53331.0086.04.11061.73861.004.01091.75991.0096.03.37761.25001.003.25571.25001.00模型2相邻层侧移刚度比层高(m)x方向y方向侧移刚度107(kN/m)本层侧移刚度与上一层相应侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者侧移刚度107(kN/m)本层侧移刚度与上一层相应侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚

27、度80%的比值中之较小者SATWESATWE规范要求SATWESATWE规范要求-25.526.2172.56961.0020.7512.44371.00-15.114.5751.58101.0012.0191.41161.0013.013.1702.10791.0012.1642.26871.0024.28.92542.42411.007.65952.19431.0037.25.07631.45081.004.23001.18921.0047.24.40971.25961.004.42721.24281.0056.04.32141.23711.004.43281.26321.0066.04.

28、38971.33731.004.47851.37361.0076.04.41691.46991.004.44751.50091.0086.04.29281.70361.004.23321.70541.0096.03.59981.25001.003.54601.25001.00模型1各层水平位移（x向小震）SAP2000MIDASSATWEMax_xAvg_xMax_Dx(Max_Dx/h)Avg_Dx层间位移比Max_xAvg_xMax_Dx(Max_Dx/h)Avg_Dx层间位移比Max_xAvg_xMax_Dx(Max_Dx/h)Avg_Dx层间位移比918.4818.311.45 (1/

29、3577)1.441.0119.0518.831.42 (1/3662)1.391.0216.8516.750.77 (1/7808)0.761.01(1.17)817.0316.871.76 (1/3414)1.741.0117.6317.441.71 (1/3509)1.691.0116.0815.991.05 (1/5705)1.041.01(1.15)715.2715.141.95 (1/3083)1.921.0115.9215.751.92 (1/3125)1.891.0215.0314.951.40 (1/4293)1.391.01(1.13)613.3313.212.19 (1/

30、2746)2.161.0114.0013.862.17 (1/2765)2.141.0213.6313.561.67(1/3590)1.661.01(1.11)511.1411.062.74 (1/2486)2.711.0111.8311.732.74 (1/2482)2.711.0111.9611.901.98 (1/3024)1.981.00(1.09)48.418.352.27 (1/2638)2.261.019.099.022.31 (1/2485)2.291.019.979.922.98 (1/2416)2.961.01(1.07)36.136.092.70 (1/2664)2.68

31、1.016.876.732.81 (1/2623)2.791.016.996.963.11 (1/2313)3.101.01(1.06)23.433.411.32 (1/3183)1.311.013.973.951.42 (1/3021)1.411.013.883.862.49 (1/2887)2.481.00(1.06)12.112.100.79 (1/3778)0.791.012.552.540.84 (1/3571)0.841.012.422.421.57 (1/4087)1.571.00(1.06)-11.321.310.84 (1/6084)0.831.011.711.701.07

32、(1/4766)1.071.001.391.380.83 (1/6118)0.831.00(1.05)-20.480.470.48 (1/11533)0.471.010.640.640.64 (1/8594)0.641.010.550.550.55 (1/9954)0.551.00(1.06)模型2各层水平位移（x向小震）SAP2000SATWEMax_xAvg_xMax_Dx(Max_Dx/h)Avg_Dx层间位移比Max_xAvg_xMax_Dx(Max_Dx/h)Avg_Dx层间位移比919.3419.001.53 (1/3391)1.501.0217.8317.780.81 (1/73

33、87)0.811.00 (1.18)817.8017.501.85 (1/3240)1.821.0217.0216.981.11 (1/5428)1.101.00 (1.15)715.9515.682.04 (1/2942)2.001.0215.9215.871.47 (1/4070)1.471.00 (1.13)613.9113.682.27 (1/2646)2.221.0214.4414.401.78 (1/3378)1.771.00 (1.11)511.6411.462.80 (1/2427)2.761.0212.6712.632.13 (1/2823)2.121.00 (1.09)48

34、.848.712.32 (1/2590)2.281.0210.5410.513.14 (1/2294)3.131.00 (1.07)36.526.432.84 (1/2533)2.801.027.415.803.16 (1/2277)2.461.28 (1.33)23.683.631.42 (1/2948)1.401.014.254.211.62 (1/2591)1.621.00 (1.07)12.262.230.82 (1/3639)0.811.012.632.590.97 (1/3089)0.971.02 (1.07)-11.431.410.95 (1/5352)0.941.011.661

35、.621.02 (1/5001)1.001.02 (1.09)-20.480.470.48 (1/11446)0.471.010.640.630.64 (1/8615)0.631.02 (1.09)角筒刚度度削弱后分析计算 1. 计算目的 当四个混凝土角筒退出工作后，绝大部分地震剪力由16根钢管混凝土柱承担。核算此情况下的结构受力情况。2. 计算模型 采用SAP2000进行计算， 计算模型在模型1的基础上进行如下修改： 减小角筒混凝土弹性模量：Ec1=0.1Ec 减小角筒剪力墙平面内剪切模量：Sc10 小震作用下水平方向阻尼比改为0.05角筒刚度度削弱后分析计算 周期StepNumPeriod

36、UXUYUZSumUXSumUYSumUZRZUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitless11.4900260.00%93.00%0.00%0.00%93.00%0.00%0.02%21.46904993.00%0.00%0.00%93.00%93.00%0.00%0.06%31.3288980.05%0.02%0.00%93.00%93.00%0.00%91.00%40.5841340.00%0.00%0.00%93.00%93.00%0.00%0.23%50.5812940.17%0.00%0.00%93.00%93.00%0.00%0.00%60.580750.00%0.05%0.00%93.00%93.00%0.00%0.00%70.5804450.00%0.00%0.00%93.00%93.00%0.00%0.00%80.5179880.00%0.00%17.00%93.00%93.00%17.00%0.00%90.4803360.00%0.26%0.00%93.00%93.00%17.00%0.00%100.4793350.00%0.00%0.00%93.00%93.00%17.00%0.03%110.4789890.10%0.00%0.00%93.00