120m商住楼结构抗震计算分析报告

报告编号：天津津湾广场二期

7#楼结构抗震计算分析报告（共

36页）同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所二零一一年九月二十五日同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院报告编号：天津津湾广场二期

7#楼结构抗震计算分析报告委托单位：天津津湾房产建设有限公司结构计算：化明星、李志香、洪磊、赵扬、李邈报告编制：周

颖（副教授）审审核：刘祖华（教

授）定：熊海贝（教

授）同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所二零一一年九月二十五日I同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院目录4.3.4.

地震作用下框架柱承担的地震剪力比..............................................................134.3.5.

地震作用下框架承担弯矩分配比例

..................................................................144.3.6.

框架柱及核心筒剪力墙计算轴压比

..................................................................164.3.7.

刚重比

..................................................................................................................164.3.8.

楼层软弱层验算

..................................................................................................164.3.9.

楼层薄弱层验算

..................................................................................................184.3.10.舒适度验算

..........................................................................................................194.3.11.

多遇地震作用分析结果汇总

..............................................................................194.4.

弹性时程分析

............................................................................................................204.4.1.

地震波选取

..........................................................................................................201.

报告说明

............................................................................................................................

11.1.

工程概况

......................................................................................................................

11.2.

本报告的主要内容和目的..........................................................................................

22.

建筑结构概况

....................................................................................................................

32.1.

建筑平面

......................................................................................................................

32.2.

结构体系

......................................................................................................................

42.3.

材料选用

......................................................................................................................

52.4.

荷载取值

......................................................................................................................

53.

结构超限情况及抗震性能目标........................................................................................

64.4.2...............................................................................................................21计算结果3.1.

概述

..............................................................................................................................

63.2.

结构超限情况

..............................................................................................................

63.3.

抗震性能目标

..............................................................................................................

75.设防地震作用验算

..........................................................................................................226.

罕遇地震作用

..................................................................................................................296.1.

罕遇地震下性能目标

................................................................................................296.2.

罕遇地震弹塑性分析模型及主要参数

....................................................................294.

多遇地震下弹性分析........................................................................................................

84.1.

计算程序介绍

..............................................................................................................

84.2.

建模及参数选取

..........................................................................................................

84.3.

振型分解反应谱法计算结果......................................................................................

94.3.1.

结构动力特性........................................................................................................

94.3.2.

层间位移角和位移比..........................................................................................

104.3.3.

地震作用下各楼层剪力系数..............................................................................

126.3.罕遇地震弹塑性分析结果

........................................................................................307.

结构抗震性能的综合评价

..............................................................................................358.

主要技术依据

..................................................................................................................368.1.

国家标准、行业标准、协会标准及地方标准........................................................368.2.

主要设计资料

............................................................................................................36I同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院天津津湾广场二期

7#楼结构抗震计算分析报告9#楼1.

报告说明1.1.

工程概况建设单位：天津津湾房产建设有限公司8#楼建筑设计单位：河北建筑设计研究院有限责任公司、李伟民建筑师事务所结构设计单位：河北建筑设计研究院有限责任公司7#楼天津津湾广场由汤臣集团投资兴建，项目位于天津TOD（TransitOrientedDevelopment）区域，作为天津市

20

项重大服务业项目之一、金融城重要组成部分，将开发成为天津市开放、和谐、生态、智能的经济中心和金融聚集区。津湾广场二期项目由7号楼至10号楼4幢建筑组成，新建地上建筑面积37.07万平方米，地下建筑面积14.58万平方米。包括高级商务办公写字楼、高级公寓、酒店、商业等业态。整个场地

4

层地下室连为整体，地面以上在

7

号、8

号楼之间设置一道

200mm

宽的抗震缝，将其分为两部分，各由主楼带部分裙房组成。其中，7#楼最高建筑高度约为

120

米，由

26、21、19、16

层高层主体及

4

层裙房组成。主体建筑首层为公寓大堂及商业；裙房和主楼的2层至4层设计为商业；4层以上则为居住型公寓。8#楼的建筑高度为240米，由58层主楼及5－8层裙房组成。业态将包括公寓和商业两部分：1－4层为商业和会所，将汇聚形象店、体验店等，高端会所将设置健身房、游泳池、SPA

养生和壁球等休闲设施；4层以上为公寓，定位为高端人士提供的顶级公寓。其余楼层设计为高端5星级酒店，配备260间客房，提供住宿、会议、商务、餐饮等功能。本工程±0.000相当于大沽高程4.000米，室内外高差0.150米，建筑3维效果图及建筑总平面图见图1.1、图1.2。图1.1

津湾广场建筑群效果图第1

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院1.2.

本报告的主要内容和目的津湾广场二期项目中

7#楼位于

7-2#地块（图

1.2），南侧为赤峰路，西侧为合江路，北侧与东侧面向港湾。7#楼由26、21、19、16

层高层主体及4

层裙房组成，结构采用钢筋混凝土框架-抗震墙结构体系，按我国现行国家设计规范及规程，其结构存在不规则性。因此，汤臣集团特委托同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所，对津湾广场二期7#楼进行结进行抗震计算分析报告。本报告将针对津湾广场二期项目7#楼结构设计进行详细论述。图1.2

津湾广场总平面第2

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院2.

建筑结构概况2.1.

建筑平面7#楼主楼地上

25

层（另带

1

层夹层），顶标高

99.15

米；裙房

4

层（另带

1

层夹层），顶标高23.70米；4层整体地下室，与8#楼地下室与连为整体。典型建筑平面布置图如图2.1~2.3所示，剖面图如图2.4所示1/1234567891011121310080084008400840084008400840084008400840084008400840036507-J7-H7-G7-F1/12345678910840084008400840084008400840084008400B1F厨房排油烟井道7-R7-Q7-P7-O7-N7-M7-L7-R7-Q7-P7-O7-N7-M-18.800(已建成区域)7-E给排水给排水设燃气管井强电弱电地暖管井地暖管井弱电强电7-D7-C7-B7-L11121314151617正压正压正压8400840084008400840084008400正压正压正压设燃气管井7-K7-K排烟7-J7-H7-G7-F7-J7-H7-G7-F-18.800设燃气管井-18.800设备房(未使用)机房机房7-A8-M排烟7-E7-E8-L送风机房设备7-D7-C7-B7-D7-C7-B8-1/K8-K排烟机房设燃气管井8-J8-H8-G8-F7-A8-M7-A8-M3#1#设燃气管井机房-18.800-18.8008-E8-D8-C8-B8-L8-L8-K2#-18.8004#8-1/K8-K机房机房8-J8-H8-G8-F1/8-H1/8-F8-E机房机房设燃气管井设燃气管井设燃气管井8-AUP8-E8-D8-C8-B1/8-C图2.2

7#

楼裙楼建筑平面图机房1/8-A8-A8-A设备房(未使用)71504500

4500

4500

4500

4500

4500

45002/1

1/2

2/2

1/3

2/3

1/4

2/4

1/571505250840084008400840084008400840084008400840011/67891011121314151617图2.1

7#楼地下室建筑平面图第3

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院7-J2.2.

结构体系45x182主卫主卧室客浴书房更衣间50x12045x602.2.1.

抗侧力体系45x6545x65孩臥7-H7-G7-F7-E7-D7-C7-B7-A衣帽间餐厅和室N玄关西厨45x6045x60254.5m标高处设局部夹层，地下47#楼采用钢筋混凝土框架-抗震墙结构体系，地上层，另在次臥室45x1825#12HP次卫更衣间次卫更衣间(可防视盗对报讲警)层，另在-3.2m

标高处设局部夹层；从室外地面至最高主要屋顶高度99.15m，属

A

级高度高层建筑。7#主楼带

4

层裙房，主楼平面形状为

L

型，水平向伸出长度为

67.2

米，宽

17.5

米，向上伸出长度为

33.6

米，宽度

17.5

米。立面收进两次，分别在

16

层及

21

层。16

层仅水平向收进，收进后平面形状仍为

L

型，水平向伸出长度与向上伸出长度相同为

33.6

米，宽

17.5

米。21

层为两方向同时收进，收进后平面形状基本为方形，为34.5×34.5

米。7#主楼分四个单元，每单元有一个核心筒为主要抗侧力构件，另有六片长度为

2.1

米的抗震墙位于建筑物端部。8HP次臥室D5045x6545x6545x6545x65玄关客浴孩臥M45x150更衣间书房客厅主臥室主卫45x5545x5545x5545x55主臥室主卧室8HP8HP8HP10HP热水器热水器西厨中厨热水器热水器中厨西厨西厨中厨热水器热水器中厨西厨90x160餐

厅主卧室工作间工作

间工作间工作间客

厅I客厅厅客

卫45x23545x235客厅3

客3.24m2餐厅母排及T7-插1、接2箱-n餐厅母T7-排及插接箱1、2-n桥架60预0留*3应急A洞00LE电7-源1、双2切-n箱-1给排水给排水A应L急E7电源-1、双2-切n-1箱6桥0架0预留*300洞壁

挂

电

视JK7-电1-n-1、2烟

道用户M强电弱电消(有防及广播线电视)综合布线地暖管井B地暖管井综合布线弱防线电及广视播)电强电用M7户电表箱-nA烟

道玄

关90x160餐

厅玄

关D玄关2#玄关C书

房5.66m2客卫玄关玄

关和

室书房書

房玄

关客浴客浴过道次

卫正压

衣帽间正压

储藏室正

压正

压更

衣

间过道正

压过

道正

压卫生间更

衣

间H更衣间更衣间更

衣

间过

道次卫3#D504#50x11050x11045x182玄

关45x18245x182次11主.5次.97卫m22.99更

衣5.72m2间45x182四

角

柱

床L次主卧室45x150主卫主卫45x182次主卧室6臥8m2室1孩6.21m2臥2主4.臥71室m245x187卫m245x150次主

臥

室更

衣

间主卧室主卧室孩臥

主30臥.37室m2D50D507次.6卫8m2主要构件尺寸见表2.1。D5050x180陽

台厨

房次

卫烟

道综合布线防盗报警可视对讲综合布线餐厅玄

关防盗报警可视对讲消防及广播主浴更

衣

间用户电4-nM7-表箱G烟

道45x7040x65次卫次

卫45x18245x150玄

关娱乐

室

/多

功

能

房玄

关主

卧

室110x110客

厅和

室80x1书60E烟

道表2.1（a）

7#楼主要抗侧力构件尺寸152x190房90x27090x19550x140F陽台厨

房90x160餐

厅烟

道客

厅餐

厅主

卫45x24045x7045x235客

厅90x9045x7045x70墙尺寸（mm）柱尺寸（mm×mm）152x19045x150主

卧

室主

卧

室90x9090x270主

卧

室主

卧

室D4590x195152x190152x190主

卫45x7045x70构件位置核心筒外墙核心筒内墙主楼中柱主楼边柱裙房123456789101112131100×1100/1200×12001100×1100/1200×12001000×1000/1100×11001000×1000/1100×1100B4层～B1层首层～夹层2层～4层5层700/550600/550/500400300/200300/200300/200300/200300/200300/200300/200800×800图2.3

7#

楼裙房以上建筑平面图1100×1100/1200×1200+119.85800×800700×700/+112.35900×900/1100×1100900×900/1100×1100800×800/1000×1000700×700/1000×1000700×700/900×900+101.45RF

+99.1525F

+95.5524F

+91.9523F

+88.3522F

+84.7521F

+81.1520F

+77.5519F

+73.9518F

+70.3517F

+66.7516F

+63.1515F

+59.55+99.15+98.85+99.15

RF+95.55

25F+91.95

24F+88.35

23F+84.75

22F+81.15

21F+77.55

20F+73.95

19F+70.35

18F+66.75

17F+63.15

16F+59.55

15F+91.65400+83.45+81.15+79.85+71.85+65.456层～11层4001000×10001000×1000900×900+63.1514F

+55.9513F

+52.3512F

+48.7511F

+45.1510F

+41.559F

+37.958F

+34.407F

+30.856F+55.9514F+52.35

13F+48.75

12F+45.15

11F+41.55

10F+37.95

9F+34.40

8F+30.85

7F6F12层～17400层/18层～21层400/+25.7022层～25层400300300/200250/200800×800500×500800×800500×5005F5F4F

+18.603F

+13.80+18.60

4F+13.80

3F2F

+9.00MF

+4.50+9.00

2F+4.50

MF屋面塔楼/1F

+0.00+0.00

1F表2.1（b）

7#楼主要梁构件尺寸B1F

-6.80B2F

-11.20B3F

-15.00B4F

-18.80-6.80

B1F-11.20

B2F-15.00

B3F-18.80

B4F构件位置框架梁400×700500×800400×700500×650次梁B4层～地下夹层B1层、裙房顶层300×500300×600300×500300×500图2.47#楼剖面图和层间模型计算简图裙房首层～裙房3层主楼5～主楼25层第4

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院走道、电梯厅、楼梯前室：1.56

kN/m25.9

kN/m22.2.2.

楼盖体系：7#楼所有楼层均采用现浇钢筋混凝土梁板楼盖以增强结构的整体刚度并适应居住型公寓户内（包括隔墙等效楼面均布荷载）：建筑功能要求。其中各层楼板厚度分别为：墙线荷载取值如下（单位高度）：住宅外墙：地下室部分：200mm/120mm180mm15.0

kN/m地下室顶板：B4~B2内墙：9.76.5kN/mkN/m裙房各层：120mm地下室夹层内墙：公寓各层：120mm裙房夹层外墙：裙房内墙：14.09.7kN/mkN/mkN/m群房夹层、顶板：主楼第15、20、25层楼屋面板：150mm150mm裙房外墙：17.02.4.2.

活荷载取值：活荷载取值符合我国现行规范《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（20062.3.

材料选用年版）的相关规定，具体取值如下：2.3.1.

混凝土：7#楼混凝土等级如下表2.2所示。卧室2.0

kN/m22.5

kN/m2餐厅表2.2

7#楼混凝土材料选用kN/m2客厅2.0构件位置地下室混凝土等级会议室2.0

kN/m22.0

kN/m23.5

kN/m24.0

kN/m2梁楼板柱、剪力墙梁楼板C40C60C40C60C40C60C40C50C40C40办公室商店厨房（餐厅的）走廊裙房kN/m22.05.0

kN/m24.02.0

kN/m22.5柱、剪力墙梁楼板库房、储藏间车库主楼5~9主楼10~17kN/m2柱、剪力墙梁楼板卫生间（住宅）卫生间（其他）各类机房屋顶花园消防车道消防楼梯kN/m2柱、剪力墙梁楼板7.0

kN/m23.0

kN/m220.0

kN/m23.5

kN/m2主楼18~30（包括塔楼）柱、剪力墙2.3.2.钢材：本结构所使用钢材符合GB1499

及GB50010。其中：纵向钢筋采用HRB500、箍筋采用HRB400，直径根据实际计算结果合理选用；2.4.3.

风压、雪压荷载22本工程所在场地地面粗糙度为

C

类，基本风压

W

=0.50kN/m

(50

年一遇)，W

=0.60kN/m

(100002.4.

荷载取值22年一遇)；基本雪压s

=0.40kN/m

(50年一遇)，s

=0.45kN/m

(100年一遇)。002.4.1.

恒荷载取值：恒荷载按建筑、装修做法计算，其中主要材料的容重取值如下：机车餐商房：库：饮：铺：1.0

kN/m24.9

kN/m21.16

kN/m21.56

kN/m21.0

kN/m28.0

kN/m21.9

kN/m25.9

kN/m25.9

kN/m2储藏室：厨

房：自行车库：住宅大堂：物业管理、居委会：第5

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院序号不规则类型超限判断3.

结构超限情况及抗震性能目标基本内容7#楼情况L/B=6.0l/Bmax=0.75l/b=3.03.1.

概述高规3.4.3

规定：L/B≤6.0；l/Bmax≤0.35；l/b≤2.0超限7#楼为钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，根据其使用功能，按《建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008》、《高层建筑混凝土结构技术规程

JGJ3-2002》等相关规范、规程，确定其构件的抗震等级等信息如表3.1所示：高规3.4.5规定：在考虑偶然偏心的考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；见表4.3.2超限表3.1

7#楼设计标准7#楼抗规3.4.3规定：楼层最大弹性水平位移（层间位移），大于该楼层两端弹性位移水平位移或（层间位移）平均值的1.2倍。建筑结构安全等级结构设计使用年限抗震设防烈度二级高规3.4.5规定：结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9

。50年见表4.3.1满足7度平面规则性3设计基本地震加速度场地类型0.15g高规3.4.6规定：楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一III洞宽20.1m<楼板宽半；度56.0m地震分组第二组抗规

3.4.3

规定：平面凹进尺寸，大于相应投影方向的总尺寸的30%11.1/67.2=17%<30%场地特征周期0.6s（罕遇地震下为0.65s）多遇地震反应谱αmax设防地震反应谱αmax罕遇地震反应谱αmax弹性时程峰值加速度（gal）弹塑性时程峰值加速度（gal）0.120.340.7255高规3.4.6规定：楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；抗规3.4.3规定：有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%，

开洞面积1037.2m2<或开洞面积大于该楼层的面积的30%，或较大的楼层错层时为

楼面面积的30%楼板局部不连续。满足310高规3.4.6规定：在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最开洞后楼板净宽小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。分区地下四层地下三层地下二层地下一层裙房乙类裙房以上主楼丙类14.7m，大于5m抗震设防类别框架抗震墙////高规3.5.2规定：对框架-剪力墙结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比可按式（3.5.2-2）计算，且本层与相邻上层的比值不三级三级三级三级二级二级一级一级一级一级二级抗震等级（按一级采取抗震构造措施）宜小于0.9。见表4.3.8见表4.3.9满足满足抗规

3.4.3

规定：楼层侧向刚度不应小于相邻上层的

70%或其上三层侧向刚度平均值的80%。高规3.5.3规定：A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%。3.2.

结构超限情况根据结构平面布置及程序分析结果，7#楼超限情况详见表3.2。竖向规则性4抗规

3.4.3

规定：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%时为楼层承载力突变。表3.2

7#楼超限情况判断序号不规则超限高规

3.5.5

规定：抗震设计时，当结构上部楼层收进部位到室

裙房高度23.7m>0.2外地面的高度

H1与房屋高度

H

之比大于

0.2

时，上部楼层收

倍房屋高度基本内容7#楼情况99.15m5.86类型判断抗规6.1.1

规定：框架-抗震墙结构7度区适用高度120m；高规3.3.1

规定：框架-抗震墙结构7度区A级高度为120m；进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B

的0.75

倍；

（0.2×98.4=19.68m，

超限抗规

3.4.3

规定：除屋顶或出屋面小建筑外，局部收进的水平

缩进后宽度为12结构高度满足结构尺寸大于相邻建筑下一层的25%16.8m<56×0.75=42m高规3.3.2规定：A级高度，框架剪力墙结构高宽比不宜超过5；超限高宽比第6

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院3.3.

抗震性能目标本项目的抗震设计在满足国家、地方规范外，将根据性能化抗震设计的概念进行设计，其抗震性能控制目标详见表3.3。表3.3

7#楼抗震性能目标结构类型抗震设防烈度设计基本地震加速度设计地震分组特征周期（s）地震动水准框架-剪力墙Ⅶ0.15g第二组0.63（罕遇地震作用计算时取0.68）多遇地震55设防地震150罕遇地震310地震加速度时程的最大值（cm/m2)水平地震影响系数最大值0.120.340.72主体结构不受损坏或不需

可能发生损坏，但经一般性修理

不致倒塌或发生危及生命的结构抗震设计目标层间位移角限值修理可继续使用仍可继续使用严重破坏1/800/1/100夹层局部梁板缺失形成

处于弹性变形阶段，满足弹

保证长柱受剪承载力不小于短的长短柱

性设计要求

柱/主楼L型根部连接处楼

楼板主拉应力小于混凝土

楼板主拉应力小于钢筋抗拉强板

抗拉强度标准值

度标准值大震安全大震安全收进部位上下各一层全

处于弹性变形阶段，满足弹

抗弯满足不屈服设计要求，抗部柱性设计要求剪满足弹性设计要求收进部位上下各一层剪

处于弹性变形阶段，满足弹力墙

性设计要求控制剪压比：控制剪压比：**V

+V

≦0.15βf

bhV

+V

≦0.15βf

bhGEEKc

ck0GEEKc

u0第7

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院表4.1(a)

计算模型主要参数选取4.

多遇地震下弹性分析计算参数取值说明备注4.1.

计算程序介绍模型结构总层数嵌固位置36首层楼板26kN/m3框架-剪力墙考虑偶然偏心施工模拟加载0地下室层数5（包括夹层）本项目分别采用结构有限元通用分析程序ETABS（9.7.1

版）和SATWE

软件（10

版2011

年3月）对8#楼结构进行弹性计算分析。混凝土容重ETABS

分析软件是北京金土木公司开发的结构分析及设计软件，该程序具有丰富的单元库，包括空间三维梁单元、空间壳单元、实体单元等单元，这些单元为结构分析提供了准确的力学模型。该程序具有强大的分析功能，可以做静力分析（线性静力分析、热应力分析）、动力分析（特征值分析、反应谱分析、时程分析）、屈曲分析、几何非线性分析（大变形分析和

P-Delta

效应分析）、静力弹塑性分析，可满足本项目分析要求。本项目分析模型采用空间三维梁单元模拟柱和梁，空间壳单元模拟剪力墙，膜单元模拟楼板。结构类型地震力计算考虑双向地震作用竖向荷载计算地震力风力与坐标轴夹角强制刚性板假定计算振型数是SATWE

软件采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。楼板可以采用整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板和弹性楼板。15ETABS取36个设防烈度7.54.2.

建模及参数选取场地类别Ⅲ7#楼结构ETABS、SATWE

三维计算模型见图4.1。（如图：X方向为建筑东北-西南方向，Y方向为建筑西北-东南方向）建模主要参数设定、模型单元选取及模型统计详见表4.1。阻尼比0.05设计地震分组特征周期第二组0.6周期折减系数活荷载折减系数弯矩调幅系数连梁刚度折减系数实配钢筋超配系数0.20Q0调整0.8按规范取值0.850.511.15分段调整文中4.3.5节有详细说明楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法修正后基本风压地面粗糙度0.55kN/m2C类风载体型系数1.4顶部小塔楼地震力放大系数1.15(a)ETABS

模型(b)SATWE

模型图4.1

计算模型示意图土的水平抗力系数的比例系数地震作用分析方法6按总刚模型分析第8

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院表4.1(b)

计算单元选取及模型统计表4.3

ETABS

与SATWE

楼层质量对比计算模型ETABS模型空间梁单元空间梁单元空间壳单元膜单元SATWE模型楼层顶标高（m）119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3023.7018.6013.809.00建筑楼层ETABS(t)SATWE(t)(SATWE-ETABS)/ETABS梁柱空间梁单元空间梁单元塔楼五层塔楼四层塔楼三层塔楼二层塔楼一层二十五层二十四层二十三层二十二层二十一层二十层十九层十八层十七层十六层十五层十四层十三层十二层十一层十层16524320623824.85%-2.06%27.54%-3.01%-2.60%0.64%7.24%2.09%11.83%6.42%0.69%0.42%-0.53%2.13%0.02%0.04%0.57%0.30%0.32%2.12%1.81%1.81%1.62%1.72%2.09%0.97%3.09%-0.28%-6.56%-4.37%1.63%4.36%4.34%2.84%-2.34%-2.54%/剪力墙壳元基础上凝聚而成的墙元楼板弹性板单元73794017130——964935节点数21589960935梁柱单元数壳单元数总质量（t）1706219623432959313240644284435146944804539952845298529852375253525352415236521753701195093309936106205574329709447227802738025430/1717235523923309333340924302432847944805540153145314531553485348534853265326532654221231993049284101565665344089857234262674024785/9001—2634002626904.3.

振型分解反应谱法计算结果4.3.1.

结构动力特性7#楼结构ETABS

楼层质量与SATWE

楼层质量对比见表4.3

及图4.2，可以看出除了地下室顶板和裙房顶层以及夹层外，其他各层质量变化均匀，满足规范对结构竖向质量均匀变化的要求，其中楼层质量定义为恒载+0.5

倍活载。结构整体计算时，为保证地震反应计算结果可靠，取前

15

阶振型参与组合，此时振型参与质量系数大于90%，振型数及参与质量系数均满足我国现行规范要求。结构前15阶振型的自振周期及振动方向见表4.2，前6阶振型简图见图4.3~4.8。由表4.2中数据可知，程序计算结果以结构扭转为主的第一自振周期Tt和以平动为主第一自振周期T1之比分别为0.71、0.77，满足高规关于复杂高层建筑不应大于0.9

的要求。同表列出了ETABS

及SATWE

计算结果，对比结果显示ETABS

和SATWE

计算结果吻合基本较好。表4.2

前15阶周期及振型九层八层周期(s)振型号振型描述七层ETABSSATWE2.05911.97131.57560.60140.564六层122.032641.939151.449710.553920.538050.454010.304160.271570.243280.192220.178410.1604Y向平动（一阶）X向平动（一阶）扭转（一阶）五层四层3三层4X向平动（二阶）Y向平动（二阶）扭转（二阶）二层5夹层60.50290.36620.31880.28880.28750.23830.23660.22210.20440.19574.50一层7Y向平动（三阶）X向平动（三阶）Y向平动（三阶）Y向平动（四阶）扭转（四阶）0.00地下夹层地下一层地下二层地下三层地下四层基础底板8-3.209-6.80101112131415-11.20-15.00-18.80Y向平动（四阶）X向平动（五阶）X向平动（五阶）Y向平动（五阶）0.146090.139950.12121总质量(t)2625002634120.35%第9

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院4.3.2.

层间位移角和位移比3631262116116双向地震作用下

7#楼去除屋面塔楼外的各层最大弹性层间位移角见表

4.4，其位移角曲线如图PKPM质量分布ETABS质量分布4.9。7#楼为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，结构高度

99.15

米。根据规范要求，最大弹性层间位移角限值为1/800。由表4.4及图4.8可知，7#主楼的最大弹性层间位移角均小于1/800，满足高规要求。表4.4

双向地震作用下7#楼各层最大层间位移角ETABS层间位移角楼层顶标高（m）119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3023.7018.6013.809.00SATWE层间位移角X向建筑楼层质量（t）40000X向1/9601/9661/10021/9811/9581/9401/9071/8961/9061/9071/9091/9191/9261/9531/9591/9691/9761/9861/9991/10181/10381/10621/10921/11301/11821/12561/12601/13581/15121/17641/2268Y向1/9761/9671/9781/9651/9561/9581/9051/9211/9051/9041/9021/8951/8891/8841/8841/8871/8931/9011/9131/9301/9481/9711/9991/10341/10771/11441/12391/13561/15171/18341/2388Y向1/9971/9781/9901/9681/9571/9561/9311/9171/9081/9241/9491/9421/9371/9371/9321/9201/9241/9311/9401/9541/9711/9941/10211/10541/10951/11611/12531/13891/16031/19641/260310塔楼五层塔楼四层塔楼三层塔楼二层塔楼一层二十五层二十四层二十三层二十二层二十一层二十层十九层十八层十七层十六层十五层十四层十三层十二层十一层十层1/9261/9301000020000300001/984图4.2

楼层质量分布图1/9581/9381/9341/8901/8631/8441/8521/9131/9121/9161/9281/9521/10141/10201/10291/10401/10561/10741/10991/11271/11621/12081/12821/13001/14011/15641/18511/2362图4.3

第一振型示意图图4.4

第二振型示意图图4.5

第三振型示意图九层八层七层六层五层四层三层二层夹层图4.6

第四振型示意图图4.7

第五振型示意图图4.8

第六振型示意图4.50一层第10

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院楼层顶标高ETABS层间位移角X向SATWE层间位移角表4.5

7#楼5%偶然偏心地震作用下对应方向各楼层最大位移与平均位移的比值建筑楼层（m）0.00Y向1/107981/144051/180691/225301/32771/X向Y向1/99991/99991/99991/99991/9999/ETABSSATWE楼层顶标高地下夹层地下一层地下二层地下三层地下四层基础底板1/62851/79131/98471/124521/19453/1/70281/93931/99991/99991/9999/建筑楼层（m）X向Y向X向Y向-3.20119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3塔楼五层塔楼四层塔楼三层塔楼二层塔楼一层二十五层二十四层二十三层二十二层二十一层二十层十九层十八层十七层十六层十五层十四层十三层十二层十一层十层1.061.061.061.061.071.071.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.151.161.171.171.201.281.281.291.291.29/1.021.021.071.071.081.131.131.141.141.141.141.151.151.151.151.151.161.161.161.161.161.171.171.171.171.171.171.181.181.181.181.311.281.231.181.15/1.091.091.051.061.071.081.101.121.141.141.191.181.181.171.151.121.121.121.121.121.121.121.121.121.121.111.141.151.181.211.231.001.001.001.001.00/1.011.011.011.001.001.001.011.021.021.031.111.121.121.131.161.211.211.211.221.221.221.231.231.241.241.251.271.271.271.271.311.001.001.001.001.00/-6.80-11.20-15.00-18.80353025201510535ETABSPKPMETABSPKPM302520151051/8001/800层间位移角1/800层间位移角1/80000九层00八层七层X向Y

向六层五层图4.9

7#楼双向地震作用下对应方向各层最大层间位移角23.7018.6013.809.00四层在考虑偶然偏心的双向地震作用下，7#塔楼对应方向各楼层最大位移及其与平均位移的比值见表4.5。表中数据表明，在考虑偶然偏心影响地震作用下，除地下室外，7#号楼楼层最大位移和平均位移之比最大值：ETABS

为1.21（x

向）、1.18（y

向）；PKPM

为1.23（x

向）、1.07（y

向），满足规范限值1.5的要求。7#楼位移曲线如图4.10所示。三层二层夹层4.50一层0.00地下夹层地下一层地下二层地下三层地下四层基础底板-3.20-6.80-11.20-15.00-18.80第11

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院表4.6

地震作用下7#框架承担水平地震剪力系数353530252015105ETABSSATWE楼层顶标高建筑楼层剪力-X（kN）784λA-X（%）48.5542.9735.1630.5627.0922.6619.2917.0014.9913.5512.1511.0210.069.198.467.807.296.886.566.306.085.905.745.615.485.375.225.11剪力-Y（kN）669λA-Y（%）41.4337.7431.5327.4124.2720.2517.4215.5513.8912.5911.2710.179.248.437.747.146.676.295.995.745.535.365.225.11剪力-X（kN）691λA-X(%)剪力-Y（kN）532λA-Y(%)（m）PKPMETABS1.5PKPMETABS1.530252015105119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3塔楼五层塔楼四层塔楼三层塔楼二层塔楼一层二十五层二十四层二十三层二十二层二十一层二十层十九层十八层十七层十六层十五层十四层十三层十二层十一层十层33.6231.3126.8924.5622.5119.5517.7116.0114.2912.9410.559.658.918.277.716.996.576.255.995.785.595.435.285.155.024.904.704.584.454.294.183.533.383.062.752.50/25.9024.7622.3320.8119.3917.2215.3913.9712.5911.479.919.108.407.797.266.476.065.735.455.235.054.904.784.684.604.534.394.294.163.983.863.183.022.712.412.19/17181509138810971.21.239483541372030906319566956954825815073047322631010610131901553018050204702320025660277202956031190328803451036170378803960041370431704498046790485805041055090585906174064450655307258075220813608680089050/948097178557119101420016720190202151023690254702710028550300903158033070345703608037620392304092042680444904633050780539805683059400604506848071850798408711090250/129731555718612211632157123890259032800629810307983247434189359503775339553413164300844630461864771751585545075713059413602796312663762648406551965773/112701357816406187562027122525244352638828079285152994231339327413418735691372673891140618423634413748207510545337055137557045673656980573445756657652/位移比2.0位移比000.00.51.01.50.0

0.5

1.0

1.5

2.0X向水平位移/平均楼层水平位移Y向水平位移/平均楼层水平位移图4.107#楼各楼层最大位移、平均位移的比值4.3.3.

地震作用下各楼层剪力系数7#塔楼在地震作用下各楼层水平地震剪力系数（剪重比）见表

4.6

及图

4.11。由表

4.6

中数据可知，除地下室外（地下室由于有回填土约束，不考虑剪力调整），7#塔楼各楼层水平地震剪力系数X向、Y向均大于2.4%，满足《高规》4.3.12各楼层水平地震剪力最小值的规定。九层八层七层六层5.024.944.814.714.564.404.313.963.953.913.773.55/五层23.7018.6013.809.00四层三层二层4.964.784.674.204.133.983.753.50/夹层4.50一层0.00地下夹层地下一层地下二层地下三层地下四层基础底板-3.20-6.80-11.20-15.00-18.80第12

页共36页同济大学天津津湾广场7#楼结构抗震计算分析报告土木工程学院表4.7(a)

地震作用下7#框架承担最小剪力比校核（X向）353530252015105楼层顶标高（m）119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3ETABSVf(kN)223SATWEVf(kN)240建筑楼层V0(kN)1661Vf/V013.42%18.51%12.97%9.76%V0(kN)1388Vf/V017.30%19.78%13.61%9.99%30252015105塔楼五层塔楼四层塔楼三层塔楼二层塔楼一层二十五层二十四层二十三层二十二层二十一层二十层十九层十八层十七层十六层十五层十四层十三层十二层十一层十层ETABSPKPM2.4%ETABSPKPM2.4%166130713882747985103677973229977985732273279851311448031593614373053706912741767338327811410040940795509186985594209341928991938789951611220118501436080441016011073002293426474781/16.42%42.95%20.62%23.59%18.40%26.49%30.03%26.91%24.43%26.83%26.14%20.00%18.74%19.03%18.30%19.64%18.77%18.61%18.51%18.32%17.51%18.96%17.22%18.18%22.03%12.34%15.59%1.25%73221162480030203503324144576909619161097011711392348719882486479172885388788839872880201060812224103771001971781021585915.87%49.40%21.43%24.85%19.04%26.18%32.03%24.17%23.85%24.59%24.95%19.35%18.27%18.49%18.12%19.22%18.55%18.61%18.52%18.29%16.81%22.23%20.28%17.21%16.62%11.91%16.95%1.31%10430153201532020270202702302027560275603104031040501905019050190501905019050190501905019050190501905019065170651706517065170651708822088220882208822088220/971714093140931702217022215712561425614285082850847717