深宝花园超限高层建筑抗震设防审查

深宝花园超限高层建筑抗震设防审查第1页/共75页一、建筑概况

第2页/共75页工程名称深宝花园DE栋建筑面积190000M2

）（D、E栋各24500M2）（地下室59000M2）建筑单位深圳茂业（集团）股份有限公司建设地点深圳罗湖区设计单位深圳市华盟建筑设计有限公司第3页/共75页第4页/共75页第5页/共75页第6页/共75页第7页/共75页二、结构形式

第8页/共75页层数52层屋面高度165.65米出屋面高度10.35米结构高宽比6.1地下室层数4层裙楼层数无规则情况竖向规则平面不规则（部分楼层开有洞口）楼盖整体性结构部分层楼板开有较多较大洞口，为楼板局部不连续结构类型钢筋混凝土剪力墙结构抗震等级一级第9页/共75页三、抗震设防标准

第10页/共75页抗震设防烈度7度抗震设防类别丙类设计地震分组第一组设计基本地震加速度0.10g第11页/共75页四、勘察报告基本数据

第12页/共75页场地类别II类场地土类型中硬场地土液化判别无场地稳定性场地基本稳定,适宜拟建建筑物建造地下水抗浮设计水位标高13.000米。地下水在强透水土层中对混凝土结构及钢结构不具弱腐蚀性。持力层中风化混合岩桩端承载力特征值4500kPa第13页/共75页五、工程场地地震安全性评价报告基本数据第14页/共75页

场地三个设防水准的最大地震影响系数与特征周期设防水准常遇地震偶遇地震罕遇地震50年超越概率0.6320.10.020.0940.260

0.4780.380.450.55第15页/共75页地震影响系数曲线（常遇地震）第16页/共75页六、基础设计概况

第17页/共75页基础类型桩基础地下室埋深17.3米地下室底板底板厚1200mm地下室顶板板厚180mm桩型人工挖孔桩承台主要截面5400X5400(高2800mm)第18页/共75页七、结构分析主要结果

第19页/共75页1、分析软件SATWEETABSPERFORM第20页/共75页计算软件SATWEETABS周期折减系数0.950.95结构自振周期（方向因子X+Y+T）T1=3.8370

(0.00+1.00+0.00)，T2=3.7122(0.99+0.00+0.01)，T3=2.6535(0.01+0.00+0.99)，T4=1.1012(0.96+0.00+0.04)，T5=1.0874

(0.00+1.00+0.00)，T6=0.8923

(0.04+0.00+0.96)，T1=3.71773（X），T2=3.60398（Y），T3=2.20915（T），T4=1.04860（X），T5=0.97912（Y），T6=0.74949（T），扭转周期比0.6920.7192、周期计算结果第21页/共75页结构振型

第22页/共75页第一振型第三振型第二振型第23页/共75页第四振型第六振型第五振型第24页/共75页3、地震力及倾覆力矩底层地震力X向7408kN(Q0x/Ge=1.42%)按剪力调整系数修正7642kNY向7548kN(Q0y/Ge=1.45%)按剪力调整系数修正7975kN地震倾覆力矩X向

761768kN-M765315kN-MY向

752502kN-M765128kN-M第25页/共75页4、最大层间位移角X向风1/1164（24F）1/1254（28F）Y向风1/817（28F）(广东规程限值为1/800)1/951（39F）X向地震1/1364（28F）1/1258（28F）Y向地震1/1333（39F）1/1405(39F）第26页/共75页5、扭转位移比最大扭转位移比(1)X向地震1.29(2F)<1/4023>（刚性楼板，偶然偏心）Y向地震1.17(2F)<1/4576>（刚性楼板，偶然偏心）最大扭转位移比(2)X向地震1.23(2F)<1/4294>（刚性楼板，不考虑偶然偏心）Y向地震1.02(1F)<1/9999>（刚性楼板，不考虑偶然偏心）第27页/共75页6、稳定性验算X向=4.00>1.4，满足稳定性>2.7，不考虑重力二阶效应的影响Y向=3.73>1.4，满足稳定性要求，>2.7，不考虑重力二阶效应的影响第28页/共75页7、竖向构件轴压比结果重力荷载代表值作用下剪力墙轴压比〈0.46第29页/共75页8、弹性时程分析结果选用两条人工波、一条场地波计算结果表明，不论X、Y方向，从结构的整体计算计算结果看，振型分解法结果大于三条地震波对应的平均层间剪力曲线，但在顶部有些时程曲线计算所得的层剪力大于CQC相应计算结果，说明在采用CQC法进行结构设计时，宜考虑高振型对结构顶部带来的不利影响。第30页/共75页9、弹塑性动力时程分析最大弹塑性层间位移角X向1/257<1/100满足规范要求Y向1/271<1/100满足规范要求第31页/共75页八、基本抗震构造

第32页/共75页混凝土强度等级柱墙C60～C40钢筋等级柱墙HRB400，HRB335梁HRB400梁板C35板HRB335，HRB235楼盖类型混凝土现浇梁板式楼盖板厚地下室顶板180mm标准层120mm~200mm框架梁截面最大：350x1000最小：300x500剪力墙厚度最大：500最小：200剪力墙约束边缘构件最小配筋率1.3～1.5%>1.2%（规范对一级边缘约束构件的要求）底部剪力墙约束边缘构件最小体积配箍率2.2%>1.98%（规范对一级边缘约束构件的要求）底部剪力墙竖向、水平分布筋配筋率0.5%>0.3%（规范对一级剪力墙的要求）第33页/共75页九、屈服判别法

第34页/共75页在多遇地震作用下（=0.08），所有构件均不屈服。设防烈度地震作用下，所有构件均不屈服。在=0.26时，32~34层X向筒体连梁及28~33层Y向连梁首先出现抗弯屈服。屈服判别法结果表明结构在多遇地震作用下及设防烈度地震作用下所有构件均不屈服，在=0.26时，32~34层X向筒体连梁及28~33层Y向连梁首先出现抗弯屈服，可以满足规范“中震可修”的抗震设防目标。第35页/共75页十、弹塑性动力时程分析法

第36页/共75页进行罕遇地震下的弹塑性时程分析的目的时程分析方法的特点分析软件Perform-3D(NonlinearAnalysisandPerformanceAssessmentfor3DStructures)时程分析方法与程序第37页/共75页模型的三个层次：(1)整体模型；(2)构件模型；剪力墙：压弯－纤维模型；剪切－剪切材料梁单元：塑性铰+弹性杆柱单元：PMM塑性铰+弹性杆楼板：壳元(3)材料模型或铰定义依据Satwe截面及配筋计算

分析模型与参数第38页/共75页

钢筋材料HRB360

砼材料C40柱PMM铰定义第39页/共75页结构反应指标整体反应指标：基底剪力，顶点位移，层间位移角构件性能水准：小震下要求所有抗侧力构件为弹性反应；大震下墙柱的损伤性质程度分布满足要求，允许连梁和框架梁出现塑性铰第40页/共75页振型分析结果Mode1mode2mode3第41页/共75页Mode4mode5mode6第42页/共75页Mode7mode8mode9第43页/共75页振型周期(s)振型累积质量比XY14.130.65023.930.650.6632.690.660.66541.220.810.66551.130.810.83560.880.820.83570.620.860.83580.550.860.8990.450.880.89100.390.900.89110.350.900.92120.280.900.92第44页/共75页输入地震波小震波第1条小震波第2条小震波第3条大震波第1条大震波第2条大震波第3条第45页/共75页输入地震波与设计谱第46页/共75页小震(38gal)的时程分析最大楼层位移(mm)最大层间位移角(rad)相应楼层最大基底剪力(kN)X向地震波11171/1100388243地震波21011/1337327365地震波31041/1264256587CQC94.81/1364267408Y向地震波11031/1323408071CQC103.81/1333397548第47页/共75页小震整体反应指标第48页/共75页第49页/共75页第50页/共75页大震(212gal)的时程分析最大楼层位移(mm)最大层间位移角(rad)相应楼层最大基底剪力(kN)X向地震波15391/2533833832地震波24701/2883032075地震波35621/2282628667CQC94.81/1364267408Y向地震波15071/2712930882CQC103.81/1333407548第51页/共75页大震整体反应指标第52页/共75页第53页/共75页第54页/共75页大震下的能量平衡第55页/共75页大震下结构反应时程第56页/共75页墙枝在大震下的损伤（x向）

钢筋压应变0.62钢筋拉应变0.41混凝土压应变0.42墙体剪切0.47

第57页/共75页墙枝在大震下的损伤（y向）

钢筋压应变0.66钢筋拉应变0.81混凝土压应变0.45墙体剪切0.45

第58页/共75页连梁与梁铰分布（x向）

第59页/共75页连梁与梁铰分布（y向）

第60页/共75页输入持时30s、峰值加速度(PGA)为212gal的地震波进行时程分析后，结构竖立不倒，主要抗侧力构件没有发生严重破坏，部分构件屈服耗能，不致于引起局部倒塌和危及结构整体安全，大震下结构性能满足“大震不倒”的要求；大震下，结构整体反应指标如顶点位移峰值和基底剪力峰值，分别相当于CQC结果的5~6倍和4~4.5倍，注意到大震波PGA＝212gal相当于小震波PGA＝38gal的5.5倍以及特征周期的放大，可知大震下弹塑性反应与弹性反应相比，有基底剪力减小而顶点位移增大的趋势；大震时程分析得到结构最大层间位移角x向平均值为1/257，y向1/271均小于规范要求的弹塑性层间位移角限值1/100，分别相当于CQC结果的5.3和4.9倍，其中x向层间位移角发生楼层与小震基本相同，y向层间位移角发生楼层则有下移；结论第61页/共75页剪力墙在大震下(包括x向和y向)均未发生剪切破坏，钢筋和混凝土纤维应力小于相应屈服应力水平，说明在不至于在墙枝中发生弯曲屈服。相应的，连梁出现了较多的塑性铰，成为主要耗能构件，实现了作为第一道设防体系耗能能和保护墙肢的目的；框架梁包括型钢混凝土梁，在大震下出现了不同程度的屈服，表现为模型中局部出现弯曲塑性铰；而所有的框架柱没有出现PMM铰；关于地震能量平衡，输入结构的地震能量一部分通过动能和应变能形式转换输出，一部分由结构自身消耗包括阻尼耗能和滞回耗能。大震下，结构在第5秒开始出现滞回耗能(对应第一批构件屈服)，第11秒以后滞回耗能平稳，在能量平衡体系中滞回耗能约占总量27%~35%，阻尼耗能约占总量30%，认为是有限而适当的通过塑性变形消耗了地震能量；大震下，楼板平面内应力水平在1~4Mpa之间，电梯井周边和洞口角部楼板平面内应力较大的位置。第62页/共75页十一、超限主要措施

第63页/共75页超限情况本工程建筑高度165.65米，采用剪力墙结构体系，为超B级高度的超限高层建筑，同时结构部分层楼板开有较多较大洞口，为楼板局部不连续，计算结果表明，在不考虑质量偶然偏心的地震作用下，局部楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于相应楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍，属于扭转不规则。第64页/共75页

超限主要措施1、用两个不同力学模型的空间分析程序SATWE和ETABS进行计算，施工图设计时取两个程序计算得到的不利结果进行结构构件的设计。2、根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）5.1.13条规定，本工程采用了弹性时程分析法进行了补充计算。计算结果显示，所选地震波及场地波计算结果的平均值小于规范反应谱振型分解法所得结果，表明本工程按SATWE与ETABS程序用规范反应谱振型分解法计算是基本合理的，但考虑到时程分析法顶部地震反应较大，对顶部结构作了适当加强，顶部拟采取增强配筋等措施适当加强。第65页/共75页

超限主要措施3、本工程在部分楼层开有较多较大洞口，属于楼板局部不连续