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文档简介
上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料上海天华建筑设计有限公司设计证书编号:
A131002117总
经
理:总建筑师:总工程师:设计总负责人:专业负责人:校
对
人:审
核
人:主要设计人:建设单位:柳玉进黄向明谢旺兰陈
焱章
静谢士华李伟兴苗永志
徐韶霞上海新宝置业有限公司上海市中山西路
1800
号环球兆丰大厦
27
楼电话:(086
21)
64281588上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料超限高层建筑工程初步设计抗震设防专项审查申报表移角Y=1/572(小屋面层)Y=1/591(地上三层)钢
柱支
撑编号:申报时间:2013
年4
月20
日上海万科七宝53#地块位置范围:中庭柱及地下二三层部分框架柱X=1.30
(影院屋面层)位移角1/699Y=1.30(大屋面层
)位移角1/897短柱申报人扭转位移比工程名称建设单位联系方式(偏心5%)穿层柱位置范围:地上二~三层
穿层数:1上海新宝置业有限公司建筑面积
地上
12.77万
m2地下
10.73万
m2波形峰值剪力转换层刚度比位置n=
梁截面35cm/s2XY设计单位勘察单位上海天华建筑设计有限公司上海岩土工程勘察设计研究院设防烈度7
度(0.10g),设计第一组满布
局部(位置范围)X=134250kN(n=1)时程分析错层设防类别建筑高度,层数重点设防类(乙类)比较位移比较Y=134007kN(n=1)X=1/646
(影院屋面
)Y=1/594
(影院屋面)错层高度数量平层间距支座高度建设地点上海市闵行区主楼28.200m(n=5)出屋面40.5m长宽比:1.084连体含连廊竖向地震系数
跨度场地类别液化判别IV类
波速<150m/s覆盖层>80m液化等级:按七度设防时可不考虑液化类型:桩筏
埋深:14.1m平面弹塑性位移角X=1/127
(n=3
)Y=1/131
(n=3
)加强层刚度比数量形式(梁
桁架
)规则性XY倾覆力矩
X=100%Y=100%总剪力
X=
100%
Y=100%框架承担的比例多塔数量
形式(等高
对称
大小不等
)桩长(或底板厚度):28m,持力层:第⑦2
层粉砂;
承载力:Φ
850
桩5250kN、:Φ700
桩2500kN(压)1500(拔)。基础板厚0.9m、承台1.6m基础竖向上下偏心XY高宽比:0.162持力层规则性大跨空间结构结构形式控制荷载尺寸支座高度支座连接方式最大位移竖向振动周期
竖向地震系数
构件应力比框架:地下一层及以上为一级地下二层为二级由于建筑功能要求,平面开洞面积较大,局部有穿层柱,通过调整抗侧力结构布置,尽量使得各层刚心和质心重合或靠近。典型楼层X
方向偏心率为0.012;Y方向偏心率为0.002。尽管结构两个方向绝对长度较长,但考虑偶然偏心时仍然将结构扭转还是控制在合理范围内。在不影响建筑功能的前提下尽可能的加大边梁、边柱截面,控制结构的扭转效应起到了很好的效果。上部结构每层中庭有大面积的楼板开洞情况,把建筑物分为左右两块,靠中庭四条连廊和北、西两侧楼板相连,抗震等级结构类型框架结构地下三层为三级梁C30
柱C40~C55材料强度计算软件计算参数SATWE、PMSAP、MIDAS(范围)墙C35楼板C30周期折减0.7,
楼面刚度(刚
弹
分段)超限设计简要说明梁截面柱截面典型400x800该区域(向内延伸一跨)的楼板厚度加厚至250mm,并将采取双层双向加大配地震方向(单双斜竖)GE=
4739972.8kN,平均重力:121kN/m2筋,由于平面面积较大,考虑一般楼板也设计为120mm,以提高结构的整体协调性。对于每层楼板开大洞位置采用弹性楼板假定,进行中震作用下的有限元分析,一般区域楼板的压应力及剪应力组合楼面弯、剪作用后通过附加一定钢筋可以均满足中震不屈服、连桥区域楼板可满足中震弹性状态,具有一定的安全储备。考虑到出混凝土屋面后还有钢结构构架,钢柱脚无法与结构梁、柱对齐,拟增加屋面层厚地上总重中庭Ø1600X=6.56Y=6.43剪重比(%)典型850x850X:1.2589Y:1.2018自振周期墙
厚钢
梁地下连续墙厚1000、800截面形式
H
型钢(s)度至150mm,并双层双向配筋,可以有效增加结构整体性。T:1.0990最大层间位X=1/576
(地上三层)ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料国家和行业标准、规范、规程、规定名称
编号、年号和版本号第一章
超限高层设计可行性论证报告建筑工程抗震设防分类标准建筑结构荷载规范GB50223-2008GB50009-2012一、工程概况本项目位于上海市闵行区城市主干道漕宝路和七莘路的交叉口,东面为民主路,混凝土结构设计规范砌体结构设计规范GB50010-2010GB50003-2011GB50017-2003GB50011-2010GB50007-2011GB50038-2005GB50108-2008JGJ3-2010西面为青年路。总建筑面积
235074
平方米(其中地上
127750
平方米,地下
107324
平方米)。建筑结构地上
5
层,全部为商业空间,包括百货、超市、出租店铺、KTV、游乐城、影院、餐饮等多种业态。地下
3
层,地下一层以商业空间为主,且在北侧、西侧与地铁相连。地下二、三层为地下停车场,且地下三层局部设人防防护单元,地下三层每层均设一定面积的设备用房。地上部分主要屋面高度为
28.200
米,局部电影院屋面高度为
40.500
米。本建筑物为高层建筑结构,结构的设计使用年限为
50
年,抗震设防类别为乙类。钢结构设计规范建筑抗震设计规范建筑地基基础设计规范人民防空地下室设计规范地下工程防水技术规范高层建筑混凝土结构技术规程建筑场地基本平整,场地室外地坪设计标高确定为
5.085m,建筑物室内地坪±0.000
标高确定为5.100m,室内外高差为0.015m。建筑桩基技术规范JGJ94-2008建筑地基处理技术规范JGJ79-2002主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构体系(局部屋面采用钢结构),具体情况如下表:高层建筑箱形与筏形基础技术规范工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)全国民用建筑工程设计技术措施-结构建筑工程设计文件编制深度规定超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点JGJ6-992009
年版2009
年版结
构
类
型层数(地下层数)长×宽总高度建质[2008]216
号建质[2010]109
号高宽比(约
m×m)(m)基础桩型基础形式上部结构地下室:183.8×214.3地上部分:173.6×188.2靠近北侧地铁采用筏28.200(局部钻孔灌注桩现浇钢筋混凝土框架结构5(3)0.16(抗压兼抗
板,其余独地方标准、规范、规程、规定40.500)拔)立桩承台加筏板名称编号、年号和版本号上海市标准《建筑抗震设计规程》上海市标准《地基基础设计规范》上海市标准《地基处理技术规范》上海市超限高层建筑抗震设防管理实施细则DGJ08-9-2003二、设计所依据的主要标准、规范及规程DGJ08-11-2010DG/TJ08-40-2010沪建建[2003]702
号国家和行业标准、规范、规程、规定名称
编号、年号和版本号建筑结构可靠度设计统一标准
GB50068-20011上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料本工程的设计依据还包括《新建七宝镇
53号地块商业项目岩土工程勘察报告》(详上方的吊顶、管线(kPa)活载荷载活载(kPa)
规范要求(kPa)隔墙(可移动)(kPa)勘)工程编号:2009-G-185-2
以及建筑设计方案及政府有关部门的批复文件。功能分区面层、找平层(kPa)三、建筑物分类等级书店1.021.6(厚70mm)1.6(厚70mm)1.6(厚70mm)---55建筑分类等级卡拉OK
区餐饮114---2.5单体(分区)等级二级依据的标准、规范名称1.02.5《建筑结构可靠度设计统一标准》GB
50068-2001建筑结构安全等级1.2+3(厚50mm+300mm
轻骨料混凝土回填,容重<10Kn/m3)按建筑布置计算《建筑工程抗震设防分类标准》GB
50223-2008厨房1.544建筑抗震设防类别重点设防类(乙类)框架结构:电梯大堂、走道超市1.01.01.01.01.6(厚70mm)---------142.5---5《建筑抗震设计规范》GB
50011-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ
3-2010钢筋混凝土结构的抗震等级地下一层及地上:
一级地下二层
:
二级1.6(厚70mm)8地下三层
:
三级超市仓库后勤区1.6(厚70mm)1.6(厚70mm)103---二级(商业及有覆土顶板为一级)《地下工程防水技术规范》GB
50108-2008地下室防水等级地基基础设计等级地基基础安全等级桩基设计等级单层停车场、洗车点---44《建筑地基基础设计规范》GB
50007-甲级二级甲级B1/B2层2.5(厚150mm)B3
层4.8(厚200mm)2011停车场1.0--------------上海市标准《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010双层停车场卸货区15《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008电梯机房风机房---------7777注:商业建筑面积大于17000m2。7四、荷载及作用空调机房---水泵房/变配电站(一)主要恒载及活荷载---10---设备机房35KV
变电房------158------上方的吊活载荷载活载(kPa)
规范要求1.6(厚70mm)(基座另计)隔墙(可移动)(kPa)1.0功能分区顶、管线(kPa)面层、找平层(kPa)制冷机房(kPa)屋顶电影院、KTV
制冷机位置---8---零售/百货1.01.01.51.6(厚70mm)1.6(厚70mm)---14.533.52办公区、管设备用房冷却塔------58------理区影院大厅放映室1.6(厚70mm)1.6(厚70mm)---54455---3按实际设备重水箱间垃圾房1.00.51(厚40mm)(基座另计)1(厚40mm)------------影院按建筑布置计算普通放映厅4D
放映厅游乐场1.01.036(厚150mm平台板及钢架)5.0------2+2.5(厚80mm+250mm轻骨料混凝土回填)1.6(厚70mm)---洗手间1.012.522上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料设防类别烈度加速度(Tg)多遇地震罕遇地震上方的吊顶、管线(kPa)活载荷载活载(kPa)
规范要求(kPa)隔墙(可移动)(kPa)功能分区面层、找平层(kPa)重点7度0.10g第一组0.90s8度0.080.45楼梯间-1.6(厚70mm)------3.53.03.53.0(1)计算地震作用时采用的重力荷载代表值包括100%恒载及50%活载。10.8(厚600mm
覆(2)采用振型分解反应谱法计算地震作用,按CQC
法组合。并采用时程分析法补充计算。屋顶花园---土)(建筑做法另计)(四).温度作用和抗浮荷载5
或按实际设备重屋面4.8(厚200mm)(基座另计)------------温度作用:50
年重现期的月平均最高气温Tmax=36℃,月平均最低气温Tmin=-4℃。(有设备)上人屋面(无设备)(五)抗浮水位和最低抗压水位------4.8(厚200mm)32本工程最不利抗浮设计水位为室外完成面以下
0.5m;最不利抗压设计水位为现场自然玻璃天窗1.50.5地坪以下2.5m。注:对于表中可能未涉及到的功能分区,应按实际建筑布置及荷载要求取值。以上各荷载不包括建筑外墙、分户墙及梁板柱墙结构自重。(六)其他设计荷载钢筋混凝土容重:25kN/m3水泥砂浆容重:20kN/m3人防地下室等效静荷载标准值见《人民防空地下室设计规范》(GB
50038-2005)相关规定。石灰砂浆、混合砂浆容重:18kN/m3
建筑填充外墙容重:8.5kN/m3建筑填充内墙容重:8.5kN/m3玻璃幕墙自重:1.5kN/m2玻璃窗连框自重:0.6kN/m3轻骨料混凝土容重:10kN/m3五、地质情况简述消防车道:20kPa(柱网尺寸不小于6mX6m)/35kPa(单向板板跨不小于2m、双向板跨不小于3mx3m),3-6m
间插值采用;(一)地基土的构成与特征根据上海岩土工程勘察设计研究院有限公司于
2011
年
5
月提供的本工程拟建场地《新建七宝镇
53
号地块商业项目岩土工程勘察报告》(详勘),勘探揭露:本场区属滨海平原地貌类型,地貌形态单一,在
90.36m范围内地基土分布较稳定,均属第四纪上更新世Q3
至全新世Q4
沉积物,主要由粘性土、粉性土及砂土组成,按其沉积时代、成因类型及物理力学性质的差异可划分为
9
个主要层次,其中第○5
1
可分两个亚层,第⑦、⑧、⑨层可分为两个亚层。地面覆土容重:18kN/m3,屋顶覆土容重:18kN/m3(二)风荷载、雪荷载风荷载雪荷载承载力设计放大系数地面粗糙度类别风荷载体型系数雪荷载准永久值分区雪荷载准永久值系数基本风压基本雪压0.55kN/m2
(n=50)1.0B
类1.40.20kN/m2Ⅲ区0主要分层描述及分布特征如下:(三)地震作用(1)第①层填土,以粘性土为主,上部含碎石、砖块等建筑垃圾,局部表层为厚约10cm
砼地坪。本工程为公共建筑中商业建筑,商业建筑面积大于
17000m2,按照《建筑工程抗震设防分类标准》(GB
50023-2008)中的设防要求应按照重点设防类(乙类)进行设计。具体地震动参数如下:(2)第②层褐黄色粉质粘土(俗称“硬壳层”),可塑~软塑状态,一般分布稳定,仅局部缺失;该层土土性较好,是一般轻型建筑物的良好的天然地基持力层。(3)第③、④层淤泥质粘性土具有高压缩性、高灵敏度、低强度的特性,是天然地基的主要压缩层,其中第③层中部夹多量薄层粉性土。建筑抗震抗震设防设计基
设计地震
场地特
抗震措本地震
分组
征周期
施烈度水平地震影响系数最大值(αmax)(4)第⑤1-1
层灰色粘土,含云母、有机质、腐植物及钙质结核,呈软塑状态。3上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料第⑤1-2
层灰色粉质粘土,含云母、腐植物、钙质结核,夹少量粘土及薄层粉土,软塑~可塑状态。主要土层的性质、承载力参数和压缩模量如下预制桩灌注桩桩端端阻场地Ps平均值桩侧摩阻力
桩端端阻力
桩侧摩阻力标准值qsi(Kpa)编号土层λ(5)第⑥层暗绿~灰绿色粉质粘土,为硬土层,呈硬塑~可塑状,土质较好。(6)第⑦层可分为两个亚层:标准值qpi(Kpa)标准值qsi(Kpa)力标准值qpi(Kpa)(Mpa)粉质粘土与砂层互层○8
22.906580150022000.700.60第⑦1
层砂质粉土,中密~密实状态,夹粘质粉土及粉砂,上部夹粘性土较多,土质不均。○9粉砂10.28第⑦2
层粉砂,含云母,颗粒成分以石英、长石为主,呈密实状,局部夹粉性土及细砂,土性佳。(7)第⑧层可分为两个亚层:(二)场地及地基的地震效应场地的抗震设防烈度为
7
度,设计基本地震加速度为
0.10g,所属的设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅳ类。第⑧1
层粉质粘土,含云母、有机质,局部夹少量薄层粉砂。第⑧2
层粉质粘土夹粉砂,含云母、有机质,具层理,下部夹较多薄层粉砂,土质不本工程在深度
20.0m
范围内无成层状饱和砂质粉土或砂土分布,根据上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003)和国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的有关条文判别,本场地在抗震设防烈度为
7
度时可不考虑地基土地震液化影响。均。(8)第⑨层可分为两个亚层:第⑨1
层粉砂夹粉质粘土,含云母,颗粒组成成分以长石、石英为主,上部夹较多薄层粘性土,局部以粉土为主,土质较好。本次勘察揭露,拟建场地处于正常地层区,无液化土层分布,无大面积暗浜分布,属软弱土场地,根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)有关条文,拟建场地为可进行建设的一般场地。第⑨2
层粉砂夹中粗砂,呈密实状,颗粒组成成分以长石、石英、云母为主,局部下部以中粗砂为主,含少量砾石,土性极佳。(三)地下水主要土层的性质、承载力参数和压缩模量如下本次勘察期间测得钻孔中地下水稳定水位埋深约
0.80~1.30m,相应标高为3.44~2.79m。上海市年平均地下水潜水位埋深为地表面下
0.5~0.7m,低地下水埋深为地表面下
1.5m。地下水对Ⅲ类场地环境中的混凝土结构有微腐蚀性;对钢结构有弱腐蚀性;在长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。预制桩灌注桩场地Ps平均值(Mpa)桩侧摩阻力
桩端端阻力
桩侧摩阻力标准值桩端端阻力标准值qpi(Kpa)编号土层λ标准值qsi(Kpa)标准值qpi(Kpa)qsi(Kpa)○2○3粘质粉土0.740.5815150.70淤泥质粘质粉土15(6m
以上)25(6m
以下)15(6m
以上)20(6m
以下)0.700.70六、基础设计和结构体系布置○4淤泥质粘土粘土0.460.670.872.537.7621.812.042030152530657080550.700.700.700.800.700.600.70(一)基础设计○5
1-1○5
1-2○6本工程的基础受荷特点为:三层地下室的坑底标高达到-14.2m
左右,开挖深度将粘质粉土粘质粉土砂质粉土粉砂40达到
14m
左右,而且抗浮水位较高,考虑最不利高水位情况下整个地下室除个别荷载较大的柱子外均抗拔;考虑最低地下水位时,大部分柱下桩数也由抗浮控制,只有局部受竖向荷载面积较大的柱子才由抗压控制。柱下桩基需按照抗拔桩进行设计,并严格控制桩身裂缝不大于0.3mm(位于常年稳定地下水位以下的桩基)。80○7
1○7
2○8
190500080001102500粘土4上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料本项目北侧沿漕宝路为地铁
9
号线、西侧沿七莘路为规划中的地铁
17
号线,按照室外地下室顶板,根据防水规范要求顶板设计为250mm
厚。对于中庭区域大悬挑和影院局部大跨度屋面拟采用后张法有粘结预应力结构,中庭连廊和屋面采光顶区域采用钢结构,混凝土主屋面以上构架拟采用钢构架为龙骨的构架以满足建筑第五立面的要求。《上海市轨道交通管理条例》第
30
条之相关规定,本项目局部在地铁
50m保护区内,为尽量减少对地铁的影响,在与地铁部门及时沟通的前提下,考虑到本项目地下三层,地上仅五层的实际情况,扣除浮力后的附加应力非常小,同意在设计中采用700
直径的钻孔灌注桩,桩端持力层为○72
粉砂层,抗压兼做抗拔桩。为减少基坑开挖暴露时间对地铁线路的影响,靠近北侧铁范围的基础采用厚板形式,板厚
1200mm,其余区域基础拟采用独立桩承台加筏板形式,独立承台厚度一般取为
1600mm
,板厚900mm。上部混凝土框架柱、梁、板截面尺寸大致情况如下:框架梁(mm×mm)井格梁或次梁
楼板厚度名称结构体系框架柱(mm×mm)在基础设计中做到:严格控制绝对沉降量,尽量减小土体的附加应力;地下室防水以结构自防水为主,不长时间排水;继续与地铁部门加强沟通合作。基础类型、持力层、单桩承载力特征值估算值如下:(mm×mm)(mm)400×800~上部主体结构现浇钢筋混凝土框架200×400~850×850/Ø1600
800×1600(包120~250桩长(m)/直径或边长单桩承载力抗压特征值估算值
fa(kN)单桩承载力抗拔特征值估算值
fa(kN)250×700桩基持力层名称进入持力层括预应力)地基、基础类型深度(m)七、建筑结构不规则及超限情况(mm)(一)
按照全国《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质[2010]109
号认28m/Ø700mm3m以上3m以上250052501500定本建筑物超限或不规则情况独立承台加筏板○72粉砂具有以下表所列某一项不规则的高层建筑工程即为不规则超限高层:28m/Ø850mm具有下述一项及其以上不规则的高层建筑是否地下室外墙部分采用两墙合一的地下连续墙,外墙除满足围护的受力要求外,尚按抗裂要求设计,最大裂缝宽度不超过0.2mm。序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数超限裙房以上的较多楼层,考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.41扭转偏大否拟建场地位于城市主干道两侧,周边为居民区、城市道路及地铁施工工地,基坑破坏后果严重。同时基坑开挖深度深,工程地质条件较复杂,基坑围护的设计施工方案必须按上海市相关规定组织专家进行专项安全性评审。2抗扭刚度弱扭转周期比大于0.9;混合结构扭转比大于0.85否否3层刚度偏小本层侧向刚度小于相邻上层的50%(二)主体结构主体结构采用了现浇钢筋混凝土框架结构体系。为减小基坑开挖的深度,地下二、三层层高较小,为满足建筑净高要求,地下二层、地下一层楼面采用无梁楼盖的结构形式,板厚350mm,局部开洞范围有梁区域板厚200mm。框支墙体的转换构件位置:7
度超过5
层,8
度超过3
层4高位转换否否一层楼面开洞面积较少,并采用梁板结构形式,保证一层范围向外各扩
1~2
跨(<20m)的地下室结构相关范围的楼层抗侧刚度大于地上一层抗侧刚度
2倍,一层室内楼板厚度不小于
180mm。故在结构整体计算中,将地下室顶板作为上部结构的嵌固层。5厚板转换7~9
度设防的厚板转换5上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料具有下述一项及其以上不规则的高层建筑同时具有下述三项及其以上不规则的高层建筑是否超限是否超限序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长的20%6塔楼偏置5构件间断上下墙、柱、支撑不连续,含加强层、连体类首层有
20根(约
5%)框架柱竖向不连续否首层是否是7复杂连接各部分分层数、刚度、布置不同否否6相邻层受剪承载力变化大于80%承载力突变结构同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔等复杂类型的3
种8多重复杂南侧一到二层有单根穿层柱;五层西北位置有
2根斜柱和穿层柱,大屋面有
2根转换柱如局部的穿层柱、斜柱、
穿层范围夹层、个别构件错层或转
为一层至7其他不规则换二层同时具有以下表三项级以上不规则的高层建筑工程即为不规则超限高层:同时具有下述三项及其以上不规则的高层建筑(二)按照《上海市超限高层建筑抗震设防管理实施细则》沪建建[2003]702
号认定本建筑物超限或不规则情况是否超限序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数具有以下表所列某一项不规则的高层建筑工程即为不规则超限高层:1a扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移
见具体分比大于
1.2
析二层以上存在位移比超过1.2的情况是具有下述一项及其以上不规则的高层建筑偏心率大于0.15
或相邻层质心相差大于相应边长15%是否1b偏心布置序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数否超限结构平面凹进或凸出的一侧尺寸(从抗侧力构件截面中心算起)大于相应投影方向总尺寸的40%2a凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30%等1否否否2b组合平面结构平面突出长度超过连接宽度抗震设防烈度7
度时为2
倍,抗震设防烈度8
度时为1.5
倍细腰形或角部重叠形23否否有效宽度小于
50%,开洞面积大于
30%,错层大于梁高二层及以上楼面开洞面积及有效宽度超过规定,具体见附图中
A-A、B-B剖面3楼板不连续二层及以上至屋面是否否结构平面为角部重叠的平面图形或细腰形平面图形,其中角部重叠面积小于较小图形的25%,细腰形平面中部两侧收进超过平面宽度50%4a刚度突变相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%竖向构件位置缩进大于25%,或外挑大于10%和4m,多塔4b尺寸突变6上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料具有下述一项及其以上不规则的高层建筑具有下述一项及其以上不规则的高层建筑是否超限是否超限序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽
二层及以超出规范规定的混合结构体系(如下部为钢筋混凝土结构、上部为钢结构)的高层建筑二层及以上楼面开洞面积及有效宽度超过规定,具体见附图中
A-A、B-B剖面15否4是度的
40%,或开洞面积大于该层楼面面积的35%(包括错层)上至屋面同时具有以下表三项级以上不规则的高层建筑工程即为不规则超限高层:同时具有下述三项及其以上不规则的高层建筑等效剪切刚度小于相邻上层的60%,或小于其上相邻三个楼层平均值的70%56否否是否超限序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数除顶层或裙房(辅楼)高度小于主楼20%外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的30%楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的
1.2倍见具体分析二层以上存在位移比超过1.2的情况1是否下部楼层水平尺寸小于上部楼层水平尺寸的0.8倍,或整体外挑尺寸大于5m建筑平面长宽比抗震设防烈度7
度大于6.0,抗震设防烈度8
度大于5.078否否2转换层位置超过《高规》规定的高位转换层的结构(即抗震设防烈度7
度:5
层及其以上,抗震设防烈度8
度:3
层及其以上)结构平面凹进或凸出的一侧尺寸(从抗侧力构件截面中心算起)大于相应投影方向总尺寸的30%34否否结构平面突出部分长度超过连接宽度错层结构(错层高度≥1200mm)、连体结构、或多塔楼高层建筑楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽
二层及以9否否二层及以上楼面开洞面积及有效宽度超过规定,具体见附图中
A-A、B-B剖面5是度的
50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%上至屋面抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的65%10等效剪切刚度小于相邻上层的70%,或小于其上相邻三个楼层等效剪切刚度平均值的80%塔楼位置明显偏置的大底盘(裙房)高层建筑1112否否67否否厚板转换的高层建筑除顶层或裙房(辅楼)高度小于主楼20%外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%1314巨型结构的高层建筑否否单跨框架结构的高层建筑7上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料同时具有下述三项及其以上不规则的高层建筑是否超限序号不规则内容项次超限位置超限程度/数值或项目数下部楼层水平尺寸小于上部楼层水平尺寸的0.9倍,或整体外挑尺寸大于4m8否带转换层(抗震设防7
度转换层位于5
层以下,抗震设防烈度8
度转换层位于3
层以下)、加强层、或错层(错层高度9否否≥600mm
或梁高)等复杂结构的高层建筑(任一类型按一项不规则计)抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的80%10楼板开洞超限示意图综合以上,根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质[2010]109
号及《上海市超限高层建筑抗震设防管理实施细则》沪建建[2003]702
号的标准,初步判断该建筑单体属于抗震超限高层建筑工程。二层南侧穿层柱示意图8上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料质心刚心典型楼面质心、刚心分布示意图在不影响建筑功能的前提下尽可能的加大边梁、边柱截面,增加结构整体抗扭刚度。二、三层利用建筑楼梯间、电梯间及部分机房位置增大梁截面,加强结构的整体抗侧刚度。设计具体截面增大示意图如下:五层西北侧斜柱及穿层柱示意图八、针对超限情况所采取的技术措施(1)平面布置:由于建筑功能要求,平面开洞面积较大,局部跃层较多,调整抗侧力结构布置,尽量使得各层刚心和质心重合或靠近。具体位置如图所示。.典型楼层X
方向偏心距为2.3m,偏心率为0.012;Y
方向偏心距为0.22m,偏心率为0.001(接近重合)。尽管结构两个方向绝对长度较长,但考虑偶然偏心时仍然将结构扭转控制在合理范围内。加大梁、柱以增加抗扭、抗侧刚度示意图9上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料通过上述措施,结构的扭转效应得到了很好的控制,结构的抗侧刚度得到了相应的加强,最终将整体结构的前两阶振型控制为平动,且扭转周期比、扭转位移比和层间位移角均满足规范要求(详见第九部分计算结果)。(2)楼板:本建筑在上部结构每层中庭有大面积的楼板开洞情况,把建筑物分为左右两块,靠中庭四条钢结构连廊和北、西两侧楼板相连,该区域(向内延伸一跨)的楼板厚度加厚至
250mm,并将采取双层双向加大配筋。由于平面面积较大,考虑一般楼板也设计为120mm,以提高结构的整体协调性。对于每层楼板开大洞位置采用弹性楼板假定,进行中震作用下的有限元分析,计算结果显示楼板的压应力及剪应力组合楼板弯剪作用后均小于混凝土材料的强度。表明,在中震下地震作用情况下处于弹性状态,具有一定的安全储备。考虑到出混凝土屋面上还有钢结构构架,钢柱脚无法与结构梁、柱对齐,考虑增加屋面板厚度至
150mm,并双层双向配筋,可以有效增加结构整体性。对于连廊部分结构的抗震分析将在下面章节详细进行分析。首层楼板高差加腋示意图九、结构整体分析主要结果(一)计算软件及分析工况软
件分析工况(3)竖向构件:总体上按照框架抗震等级的规定严格控制柱的轴压比(尤其是薄弱部位的墙和柱),适当增加柱中的配筋率,使其在地震中有比较好的延性。对部分轴压比较大的柱采用井字复合箍,且箍筋间距不大于
100mm,肢距不大于
200mm,直径不小于12mm。必要时柱截面中部可设置芯柱。振型分解反应谱法分析(CQC)弹性时程分析SATWE整体静力弹塑性分析(PUSHOVER)构件内力计算及配筋设计对于局部楼板缺失后形成的穿层柱,设计中考虑其上下各一层构造措施予以加强,从严控制其轴压比,适当提高体积配箍率以增强其抗扭能力,同时要求其受力纵筋全部采用机械连接。计算中复核其计算长度系数及承担的剪力,保证框架柱作为重要防线的作用。对于五层西北角的转换斜柱,设计中加大转换位置楼板板厚为
150mm,配筋双层双向,配筋率不小于
0.25%;与斜柱相连的框架梁按拉弯构件进行设计并加大该梁的拉通钢筋,加强梁纵筋与框架柱的锚固,以抵抗斜柱转换位置的水平分力。振型分解反应谱法分析(CQC)PMSAP弹性楼板有限元分析MIDASbuilding振型分解反应谱法分析(CQC)(二)振型分解反应谱法计算结果汇总及概念分析首层和屋面层需转换的框架柱由于数量较少,设计中对传力途径内的楼板按弹性膜设计,首层由于是嵌固端已加厚为
180mm,屋面加厚为
150mm,楼板配筋双层双向。严格控制转换柱的轴压比,加强其纵筋和箍筋,提高其延性。根据建设部建质【2010】109
号文件“关于印发《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的通知”及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第3.6.6
条的规定,采用了三个不同力学模型进行分析,即采用中国建筑科学研究院PKPM
工程部所编写的“多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE(墙元模型)”、“特殊多、高层建筑结构分析与设计软件PMSAP(广义协调墙元模型)”以及“MIDASBuildings”进行计算,采用符合规范要求的总刚分析方法。主要计算结果如下:(4)要求商业部分装修时应严格控制后加隔断的材料属性,优先采用轻钢龙骨隔断,以有效地减轻建筑物的自重,进而减小作用于结构上的地震作用以及填充墙对结构刚度的影响。(5)地下室顶板作为上部结构的嵌固层,采用现浇梁板体系,其楼板厚度≥180mm,针对嵌固端地面一层平面存在局部高差情况,采取在楼板高差处对梁、板进行加腋处理及加大高差处梁的断面尺寸的加强措施,减小楼板高差对地震剪力传递的不利影响。10上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料0.78(抗震等级二级)*0.74(抗震等级二级)0.75(抗震等级二级)计算软件及模型振型个数SATWE15PMSAPMIDAS15150.80(抗震等级三级)0.80(抗震等级三级)0.82(抗震等级三级)周期折减系数0.700.700.70T1(s)(扭转成份)X
向Y
向1.021.031.011.021.031.02本层与上一层1.2589(0.00)1.2018(0.05)1.0990(0.89)1.2453(0.00)1.1906(0.04)1.0913(0.89)1.2290(0.00)1.1793(0.06)1.0881(0.93)抗剪承载力比最小值T2(s)(扭转成份)耦连一层外延一跨范围内,地下一层与首层的侧向剪切刚度比X
向5.878,Y
向7.536结构自振周期T3(s)(扭转成份)注:①整体计算时,嵌固位置设置于底层楼面标高处,由于地下室在一层外延1~2
跨(<20m)相关范围内有地下室外墙,地下一层与首层的抗侧刚度比大于2.0,可满足嵌固条件。②以上基本位移数据均不考虑出屋面钢结构构架层的刚度,构架的风荷载按线荷载倒算在主屋面上。③*轴压比超过限值框架柱采用井字复合箍,箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,考虑轴压比限值可增加0.10。扭转周期与最大平动周期的比值Tt/T10.8730.8760.885X
向
Max-Dx/h
1/576(三层)
1/598(三层)
1/561(三层)地震1/5721/592(大屋面层)1、结构嵌固层判断Y
向
Max-Dy/h1/574(三层)(小屋面层)层间最大本项目首层采用现浇梁板结构体系,板厚180mm。地下一层按照从地上结构周边外延1~2
跨且不大于20m
计算侧向刚度,计算结果表明地下一层剪切刚度与地上一层剪切刚度比x向为5.878,y
向,7.536,均满足规范要求,1/579(三层)弹性位移角X
向
Max-Dx/hY
向
Max-Dy/hX
向
Max/AveY
向
Max/Ave1/45771/44861/47671/53381/53201/5179风最大层间位移与平均层间位移的比值(偶然偏心)1.30(影院屋
1.210(小屋面
1.223(三层,面层,1/699)
层,1/694)
1/608)地震1.30(大屋面
1.332(大屋面
1.300(大屋面层,1/897)层,1/887)层,1/965)X
向Y
向X
向Y
向Qox/GeQoy/GeCmass-xCmass-y6.56%6.61%6.61%剪重比6.43%96.43%96.41%6.49%96.51%96.43%6.50%95.92%95.91%参与地震分析有效质量比值本层与上一层抗侧移刚度的70%或上三层侧移刚度平均值的80%比值最小值RatxRaty1.47311.46551.481.461.501.510.68(抗震等级一级)*0.66(抗震等级一级)*0.64(抗震等级一级)框架柱最大轴压比计算嵌固比范围11上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料嵌固层判断:3451.02840.51030.46071396401X
向剪切刚度kN/m5.3718E+089.1385E+075.878Y
向31492950楼层B1剪切刚度kN/m6.8869E+089.1385E+077.536F1可见前五阶模态振动分析结果除第三阶为明显扭转外,第四阶
PMSAP
和
MIDAS
的计算结果有一定的扭转成分,其余及阶均属平动,表明在合理调整平面布置和角部、边跨加强后,结构的扭转得到有效控制,第一扭转/平动周期比<0.90,满足规范要求。振型参与质量均接近总质量的100%。B1/F12、结构动力特性结构前
3阶振型的数据可见,SATWE、PMSAP和
MIDAS三个程序的计算结果非常接近,第一阶模态和第二阶模态基本都为平动,且两者比较接近;第三阶模态为扭转振型,扭转周期与第一阶平动周期的之比定义为结构的“扭转/平动周期比”。前五阶模态振动分析结果具体如下表:3、层间位移角和位移比各层弹性层间位移角均<1/550,X、Y
方向均发生在地上三层或者建筑主屋面层,满足规范相关要求。规定水平力作用下,考虑偶然偏心时,X
向地震作用下,SATWE
及
PMSAP
分析结果表明,F9(对应建筑影院屋面)的扭转位移比达到了
1.30,发生位置位于影院屋面最右下角。在考虑偶然偏心的
Y
向地震作用下,分析结果表明,F8(对应建筑主屋面)的扭转位X向平动比例(%)Y向平动比例(%)计算软件模态序号周期扭转比扭转周期比(秒)例(%)移比达到了1.332,发生位置位于主屋面最左下角的位置。从发生的位置来说均在该层平面的最远角,符合力学概念。应该注意到的是,发生最大位移比的楼层其对应的弹性层间位1234512345121.25891.20181.09900.54490.49231.24531.19061.09130.51490.48191.16311.1313811931976805移角接近1/700,绝对位移值不大。SATWE891200.87346498316342511780804PMSAPMIDAS89375100.8760.88417046482375主屋面(F8)y向地震工况下建筑影院屋面(F9)x向地震工况下最大位移比发生位置最大位移比发生位置在
F4~F7
的每个中间楼层的位移比也在
1.30
的合理范围内,发生的位置基本都在整个平面的最左下角,离质心、刚心最远的位置。设计中在此处设置了多根截面较大的框架柱及框架梁,以最大程度的控制其扭转效应。7721412上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料1/6461/674TH1TG090
1257401254631223686.086.025.945.86(小屋面层)1/679(3
层)1/653(小屋面层)1/679(3
层)1/594TH3TG090
113371(小屋面层)1/722(3
层)1/666(小屋面层)1/721(3
层)1/654时程平均值时程最大值CQC1244541342501508761272791340071479716.036.086.565.996.136.43(小屋面层)1/695(3
层)(小屋面层)1/709(3
层)1/679(三层)1/679(三层)1/5721/576(3
层)(小屋面层)1/579(3
层)中间楼层(F4~F7)最大位移比发生位置3、基底剪重比计算结果可见,基底剪重比均远大于
1.6%,满足抗震规范
5.2.5
条中关于最小地震剪力系数的要求。---RH2TG090---RH2TG090---TH1TG090---TH1TG090---TH3TG090---TH3TG0904、楼层抗剪承载力比---平均反应---平均反应---
CQC法---
CQC
法由计算书可见,楼层抗剪承载力比(本层/相邻上层)沿高度的分布均较均匀。抗剪承载力没有突变情况,满足规范要求。地震波作用方向角=
0.0
(度)时地震波作用方向角=
0.0
(度)时90.0度角方向最大剪力
=88298.1
(kN)0.0度角方向最大剪力
=134250.5
(kN)1010(三)弹性时程分析主要结果弹性时程分析时程波采用一条人工波、两条天然地震波―――RH2TG090
波、TH1TG090
波和TH3TG090
波。主要计算结果汇总如下:基底剪力(KN)
基底剪重比(%)最大层间位移角结构响应X
向Y
向X
向Y
向X
向Y
向1/704SATWE
RH2TG090
1342501340075.986.131/685(3
层)(小屋面层)1/729(3
层)03772575450113175150900(kN)03772575450113175150900(kN)主方向最大楼层剪力曲线次方向最大楼层剪力曲线13上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料静力分析。在验算弹塑性层间位移角时,根据上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》DGJ08-9-2003
的规定,地震影响系数最大值取0.45,场地特征周期取1.1s,结构弹性状态阻尼比取0.05。---RH2TG090---RH2TG090---TH1TG090---TH3TG090---平均反应---TH1TG090---TH3TG090---平均反应计算结果表明,在罕遇地震作用下性能点对应的弹塑性层间位移角为:x
向
1/127,y向1/131,均小于规范对框架1/50
的要求。如下图所示---
CQC法---
CQC法地震波作用方向角=
90.0(度)时90.0度角方向最大剪力
=134007.5
(kN)地震波作用方向角=
90.0(度)时0.0度角方向最大剪力
=85962.2
(kN)1/53
1.91/56
1.81/59
1.71/62
1.610101/67
1.51/71
1.4周期-最大层间位
移角曲线1/77
1.31/83
1.21/91
1.11/100
1.01/111
0.91/125
0.81/143
0.71/167
0.61/200
0.51/250
0.41/333
0.3加速度需求谱曲线位移需求谱曲线周期-加速度曲线
(能力曲
线)03699773995110992147990(kN)03699773995110992147990(kN)1/500
0.21/1000
0.1主方向最大楼层剪力曲线次方向最大楼层剪力曲线0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.001.101.201.301.401.501.601.701.801.90等效单自由
度体系周期
T(s)--------------------------------------------------------------------------------需求谱类型
:规范加速
度设计谱;所在地
区:上海;场地类型:
4设计地震
分组:
1抗震设防烈
度:
7度大
震;地
震影响系数
最大值
Amax
(g):
0.450由弹性时程分析结果可以看出,X、Y
两个方向的基底剪力,各条波的计算结果均小于反应谱分析的结果,但各条波的基底剪力均不小于
CQC
方法的
65%,三条波的平均值不小于
CQC
方法的
80%,满足规范要求。总体而言,时程分析法计算结果与反应谱法计算结果基本吻合。特征周期
Tg
(s):
1.100弹性
状态阻尼比
:
0.050能力曲线与
需求曲线的
交点[T(s),A(g)]:
1.472,
0.271性能
点最大层间
位移角:
1/127性能
点基底剪力
(kN):
494395.0性
能点顶点位
移(mm):220.0性能
点附加阻尼
比:
0.077
*
0.70
=
0.054
与性能点
相对应的
总加载步号
:相应的数据
文件:抗倒塌验
算图.TXT41.1对于局部出屋面楼层,反应谱法尚有一点无法包络弹性时程分析结果,将对反应谱法的内力微调,保证符合设计标准中关于包络的要求。同时我们也发现弹性时程分析的位移比结果也小于1.4,比较理想。X
向加载时抗倒塌验算简图其余计算结果详见SATWE
弹性时程计算书。(四)整体静力弹塑性分析结果本工程属于大型公共建筑,按照规范要求的“大震不倒”的抗震设防目标,为避免地震作用下结构薄弱部位较早破坏导致严重后果,对整体结构采用PKPM
进行了PUSHOVER
弹塑性14上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料1/50
2.01/53
1.91/56
1.81/59
1.71/62
1.61/67
1.51/71
1.41/77
1.31/83
1.21/91
1.11/100
1.01/111
0.91/125
0.81/143
0.71/167
0.61/200
0.51/250
0.41/333
0.31/500
0.21/1000
0.1周期
-最
大
层间
位
移角
曲
线加速
度需
求
谱曲
线位移
需求
谱曲
线周期
-加
速度
曲
线(能力
曲
线)0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.001.101.201.301.401.501.601.701.801.90等效
单自
由
度体
系
周期
T(s)--------------------------------------------------------------------------------需求
谱
类型
:
规范
加
速度
设
计谱
;所
在
地区
:上
海
;场
地类
型
:
4
设
计地
震
分组
:
1抗震
设防
烈
度:
7度大
震
;地
震影
响
系数
最
大值
Amax
(g):
0.450X向大震下性能点对应时刻一层塑性铰分布图特征
周
期
Tg
(s):
1.100弹
性
状态
阻
尼比
:
0.050能力
曲线
与
需求
曲
线的
交
点[T(s),A(g)]:
1.441,
0.276性能
点
最大
层
间位
移
角:
1/131性
能点
基
底剪
力(kN):
500907.1性
能
点顶
点
位移
(mm):215.9性
能点
附
加阻
尼
比:
0.078
*
0.70
=
0.055
与
性能
点
相对
应
的总
加
载步
号
:相应
的数
据
文件
:抗
倒
塌验
算
图.TXT44.2Y
向加载时抗倒塌验算简图计算表明,X
向和
Y
向加载的结构塑性发展规律基本相同。在小震下,整体结构保持弹性,构件中均未出现塑性铰。随着推覆力的增加,塑性铰率先在二层的混凝土梁中出现。在中震下,仅部分的混凝土梁端出现了塑性铰,中震性能点时刻柱中尚未出现塑性铰,钢结构仍保持在弹性状态。随着推覆力的进一步加大,塑性变形在框架中逐步开展,。大震性能点对应的时刻,混凝土梁沿加载方向出现较多塑性铰,底层及二层混凝土框架柱中也出现了部分塑性铰,但数目很少。但此时结构仍具有一定的抗侧承载力,整体结构不会发生倒塌,随着侧向力的增加,结构变形将进一步增加。结构
X
和
Y
向的顶部PUSHOVER
极限位移基本相同,最终结构是因为底层混凝土柱大量进入塑性而形成的发生破坏。Y向大震下性能点对应时刻二层塑性铰分布图15上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料特别地,对于中庭连桥附近的大圆柱,由于悬挑混凝土梁截面比较大(梁宽大于
800,梁高大于
1200),这些柱对结构起到至关重要的作用,需要保证他们在大震性能点时柱根部不出现塑性铰。经过试算,最终确定其截面为Ø1600mm。(五)地震工况下楼板及梁轴向应力分析本工程中明显存在楼板弱连接的区域,即每层中庭连桥区域。结合减轻自重、施工可行性、楼面超长等综合等因素,结构布置上采用连桥钢梁与悬挑混凝土梁铰接的方式,为保证整体传力,楼面仍然采用压型钢板做模板的钢筋混凝土板。但楼面的设计过程中在一般楼板120mm
厚度的基础上,将连廊部位(向内延伸一跨)的板厚增加到
150mm,东北角和西南入口混凝土楼板(向内延伸一跨)加厚为
250mm。通过
PMSAP
的地震计算,计算结果也验证了这一区域的确需要加强。1.
多遇地震工况在小震作用下,一般区域楼板的主拉应力都基本在
0.2
MPa
以下,非常小。连桥区域和楼电梯间洞口削弱部位应力稍大,不过由于连桥区域楼板已经加厚,所以仍然控制最大主拉应力0.6
MPa
左右。以上计算值均小于楼板混凝土强度
C30
的抗拉强度设计值,说明在多遇地震下,目前楼板中抗弯钢筋外可仅考虑承受竖向荷载即可保证楼板处于小震弹性状态。下图是在多遇地震作用下第二、五层板应力图。多遇地震作用下二层楼面
Y向主拉应力(kN/m2)多遇地震作用下五层楼面
X向主拉应力(kN/m
)2多遇地震作用下二层楼面
X向主拉应力(kN/m
)216上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料多遇地震作用下五层楼面
Y向主拉应力(kN/m
)2多遇地震作用下二层梁轴向
Y向主拉应力在小震作用下,一般区域梁的最大拉力50kN
左右(一般都在20KN
以内,只有靠近洞口和大跨度区域为20-60KN
不等),也很小。最大梁拉力发生在大屋面洞口部位,最大拉力达612KN(梁截面700x1200)。如果按照梁内受弯钢筋完全不参与抗拉,一般区域梁400x800
承受50kN
的拉力需要的额外配筋率为:EW%
=50×1000/400/800/fy=0.0434%。考虑到腰筋(按每侧0.1%)在抗拉中起到的作用,基本可以忽略一般区域在小震工况下的梁内拉力(此处暂未考虑承载力抗震调整系数0.85
的有利作用)。连桥区域钢梁,按性能设计原则将由中震控制,典型截面为H800x400x16x24,小震时拉应力估算为8.48N/mm2,远小于钢材强度。下图是二层和五层梁的轴向拉力分布图:多遇地震作用下二层梁轴向
Y向主拉应力17上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料2.
设防地震工况在中震作用下,一般区域楼板的主拉应力都基本在1.43MPa
以下,个别区域应力较大时可通过附加楼板钢筋保证楼板处于中震不屈服状态。二层和五层楼板中震下应力图如下所示:多遇地震作用下五层梁轴向
X向主拉应力设防地震作用下二层楼板
X向主拉应力多遇地震作用下五层梁轴向
Y向主拉应力设防地震作用下二层楼板
Y向主拉应力18上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料连桥楼板在中震下应力基本上都小于0.5MPa,下表罗列了中震下每层在各处连桥楼板应力的数值的最大值,以及不考虑受弯钢筋受拉情况下保证楼板中震弹性需要额外配置的楼板全截面纵筋配筋率。中震下连桥楼板最大主拉应力及额外最大配筋率最大主拉应力位
置额外最大配筋率MPa0.2连桥1连桥2连桥30.05%0.16%0.33%0.61.20注:共有八处连接部位,选出典型三处,连桥梁1-3
具体位置见下图。以上数字为每层最大值(此处暂未考虑承载力抗震调整系数0.85
的有利作用)。1设防地震作用下五层楼板
X向主拉应力23连桥位置示意图根据以上分析和计算结果可知,楼板在增配了适量加强纵向钢筋的前提下,可以保证一般区域楼板中震不屈服,连桥楼板中震弹性。连桥钢梁在中震下轴向力较之小震工况下有大幅提高,现以第四层为例,连桥钢梁内力统计如下表:设防地震作用下五层楼板
Y向主拉应力19上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料四层中震下连桥钢梁最大轴向拉力及梁应力然不会造成安全问题,但会造成顾客感到不适。因此,有必要进行以下分析,验证舒适度要求是否能满足。最大拉力kN梁应力MPa7.36位
置••结构整体动力特性连桥1连桥2连桥32302101506.724.8楼面振动与踏步激励分析4.
混凝土结构构件混凝土梁除满足强度要求外,尚需满足刚度要求和裂缝宽度要求。混凝土梁总体来说,对于Q345B
的钢材强度来说,中震下产生的连廊钢梁轴向拉应力并不大,为保证连桥中震下弹性,组合了钢梁在中震下受弯、受拉的组合应力,钢梁的应力比可以控制在0.85
以下,同时将在施工图设计中须加强钢梁节点。的挠度控制指标为跨度的1/250~1/400(根据跨度的不同变化);室内混凝土裂缝宽度(按1
类环境)限值为0.3mm。十、特殊区域的专项抗震研究(一)十字中庭走廊及连桥大跨及悬挑区域本项目结构设计中有一些不同于常规结构形式的特殊区域,这些区域有:1.
十字中庭走廊及联桥大跨及悬挑区域人在步行时产生的动力作用能使建筑物的结构产生振动,这种振动一般情况下不会导致结构出现明显的破坏或影响结构的整体性,但有时可以被建筑中的使用者人感受到。如果这种振动过大,就会使人产生不适。为检验中庭连桥及大悬挑区域的结构舒适度,通过结构动力分析获得了其结构动力特性,并对其在踏步激励下动力反应进行了评估。(1)分析方法:2.
考虑最不利情况下(中庭连廊先于主体结构破坏)两边区域完全断开后的抗连续倒塌验算我司除在整体模型中尽可能反映以外,针对以上问题,还进行了专题的研究。对于特殊区域的设计验算指标控制如下:近年来国外采用踏步激励分析评估结构对行人步行的动力反应。其基本方法是:•
建立结构的有限元模型1.
钢结构应力比要求在基本组合作用下:•钢梁的组合应力不大于250Mpa,应力比为0.85•
分析结构的模态、自振频率等动力特性•
在模型节点上,施加一个具有与行人的质量、行走频率相当的激励力,计2.钢结构竖向挠度要求在准永久组合荷载作用下:算由此激励力引起的结构各处的振动反应••主梁的竖向挠度应小于跨度的
1/400•
当激励力遍及行人可及的整个范围后,可得结构各处的最不利响应。次梁的竖向挠度应小于跨度的
1/250(2)
振动限值可考虑按恒载标准值产生的挠度值起拱。人对振动的感觉是非常主观的。有时候,某个人能感受到的振动另一个人却完全感觉不到。在大型公共建筑中会引起担心的振动,对简易建筑中的用户来说却可能是完全可接受的。在设定振动响应的评价标准时,需考虑人感觉的主观性,要保证其振动水平引起用户投诉的几率较低。因此,振动标准通常会倾向于反应较敏感人群的接受水平。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ32010)要求楼盖结构竖向振动频率不宜小于3Hz,并且对楼盖结构的竖向振动加速度限值要求如下表所示。在1.0
活荷载作用下:•主梁的竖向挠度应小于跨度的
1/500次梁的竖向挠度应小于跨度的
1/300•3.
十字中庭连桥舒适度要求十字中庭大跨度及大悬挑,结构刚度相对较小,与舒适度有关的动力特性甚至较静力特性更为重要。商场的脚步或人流在某区域的聚集引起的结构振动,虽20上海万科七宝
53#地块项目·超限高层抗震专项审查资料楼盖竖向振动加速度限值模态
频率地上二层楼
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