中学改扩建工程结构抗震性能化设计可行性报告

中学改扩建工程结构抗震性能化设计可行性报告中学改扩建工程抗震性能化设计可行性论证报告重庆市高层建筑工程结构抗震基本参数表（2016年版）工程名称渝西中学B区改扩建工程设计楼栋号综合楼设计阶段初步设计填表时间2023.10场地类别II类设防烈度6抗震设防类别重点设防地震动峰值加速度0.05g嵌固层位置或楼层基顶地下室高度（m）5.3屋顶塔楼高度（m）3.9层数1层数5层主楼结构体系框架结构主体层数5层主体结构高度（m）24.8限值（m）60超限情况不超限裙楼结构类型--裙楼层数0裙楼结构高度（m）0限值（m）0超限情况不超限序号规则性项分析结果限值一限值二限值三超限值情况1A在具有偶然偏心的规定的水平力作用下，楼层两端抗侧力构件弹性水平位移（或层间位移）的最大值与平均值的比值1.27≤1.45≤1.40≤1.20超限制三B相邻层偏心率或相邻层质心相差与边长的比值0.005≤0.152A结构平面凹进或凸出的一侧尺寸与相应投影方向总尺寸的比值0.09≤0.40--≤0.30B结构平面中部两侧收进的总尺寸与平面宽度的比值/≤0.60--≤0.50C角部重叠面积与较小部分楼板面积的比值/≥0.20D结构平面突出部分长度与其连接宽度的比值0.11≤2.003A楼板有效宽度与该层楼板典型宽度的比值0.501≥0.35≥0.40≥0.50B楼板开洞面积占该层楼面面积的比值0.07≤0.40≤0.35≤0.30C错层高度与梁高的比值/≤1.004楼板开洞后任一边的最小净宽（m)2≥2.005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的比值0.74--≤0.90--6A框架结构楼层侧向刚度与（刚度较大）相邻层的比值/--≥0.50≥0.70B与（刚度较大）相邻三层平均值的比值1.000≥0.80C框架-剪力墙、剪力墙、框架-核心筒、筒中筒结构楼层侧向刚度与相邻上层的比值/--≥0.50≥0.90D底层侧向刚度与相邻上层的比值/≥1.50E上部楼层收进部位的高度，与房屋总高度之比大于0.2时，上部楼层收进后的水平尺寸与小于下部楼层水平尺寸之比/≥0.75F竖向构件位置缩进与相应方向抗侧力结构总尺寸的比值0≤0.25G竖向构件水平外挑与相应方向抗侧力结构总尺寸的比值0≤0.10H竖向构件水平外挑尺寸(m)0≤4I上部塔楼数量6≤1超限值三J单塔或多塔楼与大底盘的质心偏心距占底盘相应边长的百分比0.01--≤0.20--7抗侧力结构的层间受剪承载力与相邻上一层的比值0.85--≥0.65≥0.808短肢剪力墙承受的倾覆力矩与结构底部（或楼层）总地震倾覆力矩的比值/--≤0.50--9塔楼高度与结构高度限值比值0.065≤0.2010A是否存在局部的穿层柱、斜柱否否B是否存在对结构性能影响较大的个别构件错层或转换/否11结构具有转换层、加强层、错层、连体和多塔的类型数1≤3≤212转换层等效剪切刚度(或等效抗侧刚度)与相邻上层的比值/≥0.5013框支转换层楼层数/≤714是否异形柱错层结构/否15A6度特殊设防类和7度设防建筑工程是否厚板转换/否B6度重点设防类建筑工程是否厚板转换/否16是否各部分层数、刚度、布置不同的错层/否17A同时具有前后、左右错层的楼层数与总楼层数的比值/≤0.50B是否仅前后错层或左右错层/否18连体两端塔楼高度、体型是否显著不同/否19连体两端塔楼沿大底盘某个主轴方向的振动周期相差/≤25%20上下墙、柱、支撑是否连续(包含加强层、连体类)/是设计单位超限自评结论不超限设计人签字技术负责人签章审查机构超限审查结论审查人签字技术负责人签章目录1项目概况 项目概况本次设计地块位于位于（中学B区校园内），毗邻重庆市西彭工业园区核心区，重庆市绕城高速公路位于学校后侧。本项目为单、多层公共建筑，综合楼地上5层，地下1层，结构高度为24.8米，主要功能为地下车库、教学教室、教师办公用房等；宿舍楼地上6层，结构高度为21.78米，主要功能为宿舍；报告厅地上2层，地下1层，结构高度为18.25米，-1F主要功能为风雨操场，1F主要功能为图书室，2F主要功能为报告厅阶梯教室；食堂扩建2层，主要功能为餐厅，结构高度为9.15米；新建学校大门，主要功能为保卫室，结构高度为9.9m。实施风华楼外立面改造。本工程由综合楼、宿舍楼、报告厅、食堂、门卫房组成。本工程除了门卫房、室外小连廊外抗震设防类别均为重点设防（乙类）。综合楼地下设置1道结构缝（图1.2蓝色线条所示），地上设6道结构缝（图1.2红色线条所示），形成2个3塔的多塔结构，以基顶为嵌固端。报告厅上面两层为单跨结构，平面为长方形，平面尺寸为25.60mx39.8m。表1.1-1楼栋结构信息楼栋号结构类型基础形式结构层数(地上/地下)结构高度(m)综合楼框架结构桩基础/独立基础5/124.8报告厅框剪结构桩基础2/118.25宿舍楼剪力墙结构桩基础621.78食堂框架结构桩基础29.15综合楼综合楼图1.1总平面图图1.2综合楼分缝示意图（红色线条所示位置为结构缝、蓝色线条所示为车库结构缝）图1.3综合楼立面效果图图1.4报告厅立面效果图2设计依据2.1设计依据国家现行各规范及地方规范计：《工程结构通用规范》GB55001-2021《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021《混凝土结构通用规范》GB55008-2021《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030-2022《建筑防火通用规范》GB55037-2022《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083-97《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《工程结构设计通用符号标准》GB/T50132-2014《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《地下工程防水技术规范》GB50108-2008《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑边坡工程规范》GB50330-2013《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2016《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》RISN-TG046-20232.2其它相关设计文件批准的方案设计文件；建设单位提供的设计任务书及具体要求；《渝西中学B区改扩建工程地质勘察报告（直接详勘）》，重庆市设计院有限公司，2023年9月；建设单位与设计单位会议及其会议纪要、往来函件等；本工程建筑、空调、给排水、电气、弱电及智能化等各专业提供的设计图纸和要求；2.3主要结构分析软件《盈建科建筑结构计算软件》（版本号：5.2.1版）《MidasBuilding第三代建筑结构分析与设计系统》（版本号：V2022）3设计条件3.1结构设计参数3.1.1安全等级根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2018）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本工程建筑结构的安全等级为一级，地基基础设计等级为甲级。3.1.2设计基准期和合理使用年限根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2018），本工程建筑结构设计工作年限为50年。3.2抗震设防3.2.1建筑抗震设防分类根据《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008），综合楼、报告厅、宿舍和食堂建筑抗震设防分类为重点设防类（简称乙类）。3.2.2建筑抗震设防标准根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）(2016年版)及中国地震局文件中震防发〔2009〕49号文要求，本地区基本抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。考虑到本工程为中小学，合理提高抗震设防要求，综合楼、报告厅、宿舍和食堂地震作用计算时抗震设防烈度按6度0.05g确定，抗震措施按7度0.01g确定。综合楼为高层建筑，报告厅为大跨度（跨度21.6m>18m）框架结构，抗震等级均为二级。宿舍为剪力墙结构，抗震等级为三级；食堂为多层框架结构，抗震等级三级。3.2.3地震动参数设计基本地震加速度：0.05g设计地震分组：第一组场地特征周期：0.35s多遇地震水平地震影响系数最大值αmax=0.04设防地震水平地震影响系数最大值αmax=0.144罕遇地震水平地震影响系数最大值αmax=0.283.3荷载3.3.1活荷载标准值按照中国国家规范《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），选用下列荷载标准值（KN/m2）。表3.3.1活荷载标准值序号荷载类别标准值(KN/m2)备注1不上人屋面0.52上人屋面2.03楼梯间3.54阶梯教室3.55图书室6.06教室2.57办公室2.08走廊3.59卫生间2.510其它未列项目见现行规范、规程及标准的荷载3.3.2风荷载按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）重庆地区50年一遇基本风压为ω0=0.40kN/m2。基本风压：0.40kN/m2，舒适度分析时：0.25kN/m2；地面粗糙度：C类。4工程地质条件与基础设计4.1工程地质条件4.1.1地形地貌和地质构造拟建项目位于九龙坡区新城东路西侧，根据钻孔揭露情况：拟建场地原始地貌为构造剥蚀浅丘地貌，为重庆市渝西中学B区所在地，场地较为平整，现状场地周边为已建市政道路及居民区。场地现状标高261.8-272.5m，相对高差11m，场地内多为素填土，堆积时间大于10年，现状边坡高度最大为2.5m。4.1.2气象和水文（1）气象重庆渝西中学B区改扩建工程位于重庆市九龙坡区，属于东经105°17'～110°11'、北纬28°10'～32°13'之间的青藏高原与长江中下游平原的过渡地带。拟建场地属亚热带季风性湿润气候，区内的气象特征具有空气湿润，春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点，年无霜期349天左右。1、气温多年平均气温18.3℃，月平均最高气温是8月为28.1℃，月平均最低气温在1月为5.7℃，日最高气温43.0℃(2006年8月15日)，日最低气温-1.8℃(1955年1月11日)。2、降水量、蒸发量年最大降雨量1544.8mm，年最小降雨量740.1mm，降雨多集中在5～9月，约占全年降雨量的70%，且强度较大，暴雨时有发生；日最大降雨量266.5mm(2007.7.17)，日降雨量大于25mm以上的大暴雨日数占全年降雨日数的62%左右，小时最大降雨量可达62.1mm；多年平均蒸发量1138.6mm。3、湿度多年平均相对湿度79%左右，绝对湿度17.7hPa左右，最热月份相对湿度70%左右，最冷月份相对湿度81%左右。4、风全年主导风向以北风为主，频率13%左右，夏季主导风向为北西，频率10%左右，年平均风速为1.3m/s左右，最大风速为26.7m/s。5、雾日全年平均雾天日数30～40天，最大年雾天日数148天。（2）水文勘察区内内无大型地表水体，场地南侧存在一水塘，水深约1m,水域面积约200m2。4.1.3地层岩性拟建场地自上而下分别由覆盖层为第四系全新统的人工填土层(Q4ml)和残坡积土层(Q4el+dl)，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂质泥岩、砂岩。现将岩土特征简述如下：4.1.3.1第四系全新统（Q4）土层素填土（Q4ml）：主要由砂岩、砂质泥岩块、碎石及粉质粘土构成，碎石骨粒棱角状，粒径5-25cm，松散-稍密，均匀性差，稍湿，钻探时垮孔，回填时间大于10年，回填方式为机械抛填，为渝西中学B区修建回填形成。钻探揭露厚度0.3m（ZK12）-11.6m（ZK55），层底高程255.63m（ZK79）-272.04m（ZK18）。粉质粘土(Q4dl+el)：黄色，多为可塑状，切面稍有光滑；干强度中等，韧性中等，无摇振反应，整个场地皆有分布，主要由沙溪庙组砂砂质泥岩风化而成。钻探揭露厚度1m（ZK45）-3.3m（ZK64），层底高程256.65m（ZK71）-270.71m（ZK06）。4.1.3.2侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂质泥岩（Sm）：紫红色，泥质结构，中厚层状构造，主要由粘土矿物组成，局部砂质含量较高，含砂岩团块、条带。分布于整个场地，为场地主要岩性。钻孔揭露厚度1.1m（ZK38）-17.9m（ZK07）。砂岩（Ss）：灰色、灰白色、灰褐色，主要矿物成分为长石、石英，次为云母及暗色矿物，中粒结构，中厚-厚层状构造，钙质胶结。强风化岩体发育风化裂隙，岩芯呈碎块、短柱状；中等风化带岩芯呈柱状、长柱状，岩质较硬。主要分布于场地东侧。钻孔揭露厚度0.7m（ZK19）-17.1m（ZK76）。4.1.3.3风化带特征及基岩面起伏情况场地被第四系土层覆盖，场地基岩中风化带顶界高程为255.63（ZK79）-272.04(ZK18)m。基岩面起伏较大，相邻钻孔间基岩面坡角一般为5-20°。基岩强风化带：风化裂隙较发育，岩质较软，手易折断岩芯，岩芯多呈碎块状。根据钻探成果，厚度为0.6m-3.3m。强风化界线与土岩界面产状基本一致，基岩面与上覆土层呈不整合接触。各岩土层标高详见附表1：勘探点数据一览表。4.1.4岩土参数选用及建议表4.1.4-1岩土参数取值建议一览表重度（kN/m3）岩石单轴抗强度标准值（Mpa）抗剪强度抗拉强度（Mpa）地基承载力特征值弹性模量泊松比基底摩擦系数土体水平抗力系数的比例系数m(MN/m4)岩体水平抗力系数(MN/m3)与锚固体极限粘结强度标准值frbk(kpa)侧阻力标准值（泥浆护壁钻（冲）孔桩）天然饱和C(kpa)φ（°）（kpa）（×104MPa）素填土天然20.5*//5*28*/现场载荷试验确定//0.30（压实后）6/5020饱和21.5*//3*25*//////粉质粘土天然19.3*//19.910.1/120*//0.2520/4060饱和19.5*//12.97.9//////砂质泥岩强风化25.0*/////300*//0.35100/160140中风化25.6*7.04.245028.50.132541（天然）1524（饱和）0.09*0.34*0.480300砂岩强风化24*/////500*//0.38150/220180中风化25*40.731.4233736.20.8714774（天然）11398（饱和）0.38*0.20*0.55502801000素填土负摩阻系数取0.25。嵌岩桩的极限侧阻力标准值粉质粘土取60kpa，强风化砂质泥岩取140kpa,强风化砂岩取180kpa。临时放坡坡率：在坡高小于10m,岩体应该不受外倾结构面控制前提下，填土1:1.5，粉质粘土1:1.50，强风化基岩1:1.0，中风化基岩1：0.5。永久放坡坡率：在坡高小于10m,岩体应该不受外倾结构面控制前提下，填土1:1.75，粉质粘土1:1.75，强风化基岩1:1.25，中风化基岩1：0.75。结构面参数：岩层层面C为30kpa，φ为15°、裂隙面1、2，C为50kpa，φ为18°；素填土沿岩土界面滑移时抗剪强度C为17kpa，φ为14°（天然）。C为14kpa，φ为11°（饱和）；粉质粘土沿基岩界面滑移时抗剪强度C为21kpa，φ为10°（天然）。C为15kpa，φ为8°（饱和）；备注：注“*”者为经验值或工程类比值。与锚固体极限粘结强度标准值适用于注浆强度等级为M30，仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验。地基在施工和使用期间不会遭水浸泡时采用天然值，反之采用饱和值。4.1.5场地类别表4.1.5-1拟建建筑场地类别及地震效应评价表（车库与建筑主体结构脱开）拟建物名称按整平后的覆盖层厚度及剪切波速建筑场地类别设计特征周期(s)建筑抗震地段分类代表性钻孔最大覆盖层厚度(m)土层厚度等效剪切波速（Vse)m/s填土粉质粘土(Q4ml)(Q4el+pl)宿舍楼11.511.50128Ⅱ0.35一般地段ZK04（1剖面）新建食堂2.12.10128Ⅰ10.25一般地段ZK07（2剖面）报告厅10.692.6149Ⅱ0.35一般地段ZK36（12剖面）综合楼139.64.4129Ⅱ0.35一般地段ZK64（15剖面）风雨操场10.692.6149Ⅱ0.35一般地段ZK36（12剖面）地下车库139.64.4150Ⅱ0.35一般地段ZK64（15剖面）学校大门0.60.6128Ⅰ10.25一般地段ZK23（23剖面）表4.1.5-2拟建建筑场地类别及地震效应评价表（车库与建筑主体结构未脱开）拟建物名称按整平后的覆盖层厚度及剪切波速建筑场地类别设计特征周期(s)建筑抗震地段分类代表性钻孔最大覆盖层厚度(m)土层厚度等效剪切波速（Vse)m/s填土粉质粘土(Q4ml)(Q4el+pl)报告厅与风雨操场10.692.6149Ⅱ0.35一般地段ZK36（12剖面）综合楼与地下车库139.64.4150Ⅱ0.35一般地段ZK64（15剖面）注：由于场地部分位置覆盖层厚度较大，应对软弱土进行加固处理，建议采取压实填土、结构支挡等工程措施或宜采用桩基础以中风化基岩作为持力层。4.1.6场地适宜评价场地地形地貌较中等复杂，水文地质条件中等复杂，场区环境水在Ⅱ类环境类型对混凝土结构具有微腐蚀性；按地层渗透性环境水对混凝土结构具有微腐蚀性；在干湿交替作用条件下，水中Cl-对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。环境土在Ⅱ类环境类型对混凝土结构具有微腐蚀性；按地层渗透性环境土对混凝土结构具有微腐蚀性；在干湿交替作用条件下，土中Cl-对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性，土对钢结构的腐蚀性具有微腐蚀性。经工程地质测绘及钻探表明，建设场地无活动性断裂构造通过，未见滑坡、崩塌、泥石流、采空区等不良地质现象及地质灾害；未见河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。场地地质构造简单，水文地质条件中等复杂，为抗震一般地段。勘察期间未见场地范围及周边边坡变形，现状边坡稳定。场地总体上稳定性良好，在对拟形成的基坑边坡与环境边坡采用有效的放坡坡率和支护措施处理后，适宜本工程建设。4.2典型地勘剖面图4.2.1地勘平面图图4.2.22-2’剖面（食堂范围）图4.2.37-7’剖面（宿舍范围）图4.2.414-14’剖面（综合楼范围）图4.2.518-18’剖面（报告厅范围）4.3基础设计本项目地基基础设计等级为乙级，基础采用桩基和独立基础方案，基础持力层为中风化砂岩或中风化泥岩。图4.3-1综合楼基础平面布置图图4.3.2报告厅基础平面布置图图4.3.3宿舍基础平面布置图图4.3.4食堂基础平面布置图5结构体系、规则性判定和抗震性能目标5.1结构平面布置及典型剖面图5.1.1报告厅22112211图5.1.1-1局部夹层（-4.25m标高）平面结构布置图1000x15001000x1500图5.1.1-2一层（-0.050）平面结构布置图1000x15001000x1500图5.1.2-3二层（5.150）平面结构布置图1000x19001000x1900图5.1.2-4屋面层（14.050）平面结构布置图图5.1.2-5建筑典型剖面图1-1图5.1.2-6建筑典型剖面图2-2报告厅梁板柱混凝土采用C30，抗震等级二级。5.1.2综合楼1图5.1.2-1一层（-0.100m标高）平面结构布置图122221图5.1.2-2二层（3.800m标高）平面结构布置图1图5.1.2-3三层（7.700m标高）平面结构布置图图5.1.2-4四~五层（11.600m、15.500标高）平面结构布置图图5.1.2-5屋面层（19.400标高）平面结构布置图图5.1.2-6建筑典型剖面图1-1图5.1.2-7建筑典型剖面图2-2综合楼梁板柱混凝土采用C30，抗震等级二级。5.1.3宿舍图5.1.3-1二层~六层结构平面布置图图5.1.3-2屋面层结构平面布置图5.1.4食堂图5.1.4-1二层结构平面布置图图5.1.4-2屋面层结构平面布置图5.2结构不规则性判断结合计算结果，给出结构不规则性判断如下：表5.2-1报告厅不规则性判断序号不规则类型简要涵义判断1a扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2无1b偏心布置偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边15%无2a凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30%等无2b组合平面细腰形或角部重叠形无3楼板不连续有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高无4a刚度突变本层侧移刚度小于相邻上一层侧移刚度的70%或小于相邻上三层层移刚度平均值的80%无4b尺寸突变竖向构件位置缩进大于25%，或外挑大于10%和4m无5构件间断上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类无6承载力突变相邻层受剪承载力变化大于80%无7其它不规则如局部的穿层柱、斜柱、个别构件错层、转换、连体、多塔无其它薄弱部位，报告厅为单跨大跨度框架结构。表5.2-2综合楼不规则性判断序号不规则类型简要涵义判断1a扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2无1b偏心布置偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边15%无2a凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30%等无2b组合平面细腰形或角部重叠形无3楼板不连续有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高无4a刚度突变本层侧移刚度小于相邻上一层侧移刚度的70%或小于相邻上三层层移刚度平均值的80%无4b尺寸突变竖向构件位置缩进大于25%，或外挑大于10%和4m无5构件间断上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类无6承载力突变相邻层受剪承载力变化大于80%无7其它不规则如局部的穿层柱、斜柱、个别构件错层、转换、连体、多塔有表5.2-3宿舍不规则性判断序号不规则类型简要涵义判断1a扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2有1b偏心布置偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边15%无2a凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30%等无2b组合平面细腰形或角部重叠形无3楼板不连续有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高无4a刚度突变本层侧移刚度小于相邻上一层侧移刚度的70%或小于相邻上三层层移刚度平均值的80%无4b尺寸突变竖向构件位置缩进大于25%，或外挑大于10%和4m无5构件间断上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类无6承载力突变相邻层受剪承载力变化大于80%无7其它不规则如局部的穿层柱、斜柱、个别构件错层、转换、连体、多塔无。表5.2-4食堂不规则性判断序号不规则类型简要涵义判断1a扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2无1b偏心布置偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边15%无2a凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30%等无2b组合平面细腰形或角部重叠形无3楼板不连续有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高无4a刚度突变本层侧移刚度小于相邻上一层侧移刚度的70%或小于相邻上三层层移刚度平均值的80%无4b尺寸突变竖向构件位置缩进大于25%，或外挑大于10%和4m无5构件间断上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类无6承载力突变相邻层受剪承载力变化大于80%无7其它不规则如局部的穿层柱、斜柱、个别构件错层、转换、连体、多塔无5.3结构抗震性能目标结构抗震性能目标是针对某一级地震设防水准而期望建筑物能够达到的性能水准或等级，是抗震设防水准与结构性能水准的综合反应。本项目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。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.11.1条条文说明（报告厅参考《高规》）及《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》RISN-TG046-2023进行抗震性能评估，并同时综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等因素，报告厅、综合楼、宿舍和食堂地震性的性能目标均定为整体C级，关键构件B级。总体上，做到小震不坏、中震可修、大震不倒。本工程抗震性能目标见5.3-1和5.3-2。表5.3-1报告厅抗震性能目标地震作用多遇地震设防地震罕遇地震(超越概率)63%10%2%地震时保持正常使用功能建筑分类II类结构性能水准12334层间位移角限值1/5501/3001/100构件的性能水准关键构件单跨框架柱和梁无损坏。满足弹性无损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足弹性-轻微损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足不屈服-普通构件除关键构件以外的竖向构件无损坏。满足弹性-轻微损坏。允许部分竖向构件正截面屈服，控制结构变形。-部分构件中度损坏。允许较多竖向构件屈服，控制结构变形，构件受剪截面应满足VGE+VEK≤0.15fCK*b*h0耗能构件框架无损坏。满足弹性-轻微损坏、部分中度损坏。允许大部分耗能构件进入屈服。-中度损坏、部分比较严重损坏。允许部分耗能构件比较严重的破坏，控制结构变形。表5.3-2综合楼抗震性能目标地震作用多遇地震设防地震罕遇地震(超越概率)63%10%2%地震时保持正常使用功能建筑分类II类结构性能水准12334层间位移角限值1/5501/3001/100构件的性能水准关键构件底层柱、楼梯间柱、角柱无损坏。满足弹性无损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足弹性-轻微损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足不屈服-普通构件除关键构件以外的竖向构件无损坏。满足弹性-轻微损坏。允许部分竖向构件正截面屈服，控制结构变形。-部分构件中度损坏。允许较多竖向构件屈服，控制结构变形，构件受剪截面应满足VGE+VEK≤0.15fCK*b*h0耗能构件框架无损坏。满足弹性-轻微损坏、部分中度损坏。允许大部分耗能构件进入屈服。-中度损坏、部分比较严重损坏。允许部分耗能构件比较严重的破坏，控制结构变形。表5.3-3宿舍抗震性能目标地震作用多遇地震设防地震罕遇地震(超越概率)63%10%2%地震时保持正常使用功能建筑分类II类结构性能水准12334层间位移角限值1/10001/5001/200构件的性能水准关键构件底层短肢墙无损坏。满足弹性无损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足弹性-轻微损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足不屈服-普通构件除关键构件以外的竖向构件无损坏。满足弹性-轻微损坏。允许部分竖向构件正截面屈服，控制结构变形。-部分构件中度损坏。允许较多竖向构件屈服，控制结构变形，构件受剪截面应满足VGE+VEK≤0.15fCK*b*h0耗能构件框架无损坏。满足弹性-轻微损坏、部分中度损坏。允许大部分耗能构件进入屈服。-中度损坏、部分比较严重损坏。允许部分耗能构件比较严重的破坏，控制结构变形。表5.3-4食堂抗震性能目标地震作用多遇地震设防地震罕遇地震(超越概率)63%10%2%地震时保持正常使用功能建筑分类II类结构性能水准12334层间位移角限值1/5501/3001/100构件的性能水准关键构件底层柱无损坏。满足弹性无损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足弹性-轻微损坏。抗剪承载力满足弹性，正截面承载力满足不屈服-普通构件除关键构件以外的竖向构件无损坏。满足弹性-轻微损坏。允许部分竖向构件正截面屈服，控制结构变形。-部分构件中度损坏。允许较多竖向构件屈服，控制结构变形，构件受剪截面应满足VGE+VEK≤0.15fCK*b*h0耗能构件框架无损坏。满足弹性-轻微损坏、部分中度损坏。允许大部分耗能构件进入屈服。-中度损坏、部分比较严重损坏。允许部分耗能构件比较严重的破坏，控制结构变形。6小震弹性分析6.1计算软件及结构分析参数6.1.1分析软件本工程采用了YJK及MidasBuilding进行小震弹性分析。计算模型中定义了竖向荷载和水平荷载工况，其中竖向荷载工况包括结构自重，附加恒荷载以及活荷载，水平荷载工况包括地震作用和风荷载。对于小震的水平地震作用考虑单向地震以及偶然偏心的影响。地震作用的计算采取振型分解反应谱法，并采用了时程分析法进行补充计算。6.1.2报告厅结构分析模型选取图6.1.2-1报告厅yjk和midas模型6.1.3综合楼结构分析模型选取图6.1.3-1综合楼yjk多塔模型图6.1.3-2综合楼yjk多塔平面编号图6.1.3-3综合楼yjk和midas单塔3带相关范围模型综合楼为多塔结构，地上分为6个多塔，对6个多塔位移比、层间位移角、层剪力进行对比分析。取塔3带相关范围模型和多塔中的塔3计算结果进行位移比、层间位移角、层剪力对比分析。塔1~塔4计算结果几乎相等，塔5和塔6计算结果几乎相等。多塔模型塔3和单塔模型塔3计算结果几乎相等。塔1~塔6平面均规则，塔1~塔4楼层数更多。综合以上结果，后续计算选取单塔3带相关范围模型进行代表性计算。图6.1.3-4正偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.1.3-5负偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.1.3-6正偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值图6.1.3-7负偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值图6.1.3-8地震作用下的弹性层间位移角图6.1.3-9地震作用下的楼层剪力6.1.4宿舍结构分析模型选取图6.1.4-1宿舍yjk和midas模型6.1.5食堂结构分析模型选取图6.1.5-1食堂yjk和midas模型6.2报告厅振型分解反应谱法计算结果6.2.1周期、振型程序周期序号周期(s)平动系数（X+Y）扭转系数(Z)扭转周期比yjk10.66870.99(0.99+0.00)0.010.7020.54510.99(0.00+0.99)0.0130.46870.02(0.01+0.01)0.9840.22421.00(0.00+1.00)050.17820.94(0.93+0.00)0.0660.1330.07(0.07+0.00)0.93Midas10.67250.97（0.97+0.00）0.030.7020.54981.00（0.00+1.00）0.0030.47010.03（0.03+0.00）0.9740.23540.97（0.00+0.97）0.0050.17790.87（0.87+0.00）0.1060.13060.11（0.11+0.00）0.86由上表可知，结构周期比小于0.90，满足规范要求。6.2.2楼层侧向刚度之比楼层侧向刚度比如下表6.2.2所示：表6.2.2侧向刚度比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas4111133.0833.0573.3643.40322.4221.8731.8391.62719.7528.95215.92514.549图6.2.2-1楼层侧向刚度比由上图可知，楼层侧向刚度比满足规范要求，结构不存在薄弱层。6.2.3楼层受剪承载力之比表6.2.3层受剪承载力对比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas4111131.811.812.712.7721.101.151.771.7611.601.672.042.07图6.4-1层受剪承载力对比由上图可知，各楼层受剪承载力之比满足规范要求，结构不存在软弱层。6.2.4层剪力表6.2.4层剪力X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas41777.981815.622145.862055.4332526.72604.173110.742964.4723030.693098.263679.43507.5113083.953159.943710.53541.63图6.2.4层剪力分布对比由上图可知，各楼层剪力分布均匀，无突变。6.2.5层间位移角及扭转位移比图6.2.5.1地震作用下的弹性层间位移角由上图可知，结构在小震作用下的层间位移角满足规范要求1/550。图6.2.5.2正偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.2.5.3负偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.2.5.4正偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值图6.2.5.5负偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值由上图可知，结构的扭转位移比最大值为1.17。6.2.6最大轴压比图6.2.6.1轴压比简图框架柱轴压比均满足规范要求。综上可知，报告厅结构周期比、楼层侧向刚度比、层间受剪承载力之比、层间位移角、扭转位移比、轴压比均满足规范要求。6.3报告厅小震弹性时程分析本工程将考虑双向地震输入，地震输入点在模型与基础承台面的节点处，地震方向将沿模型第一和第二模态变形方向即Y、X向。本项目位于同一场地，采用相同的地震动输入。6.3.1输入地震波的选取根据《抗规》相关规定，本工程选择用于动力时程分析的地震加速度时程记录遵循以下原则：①输入的地震波有效持续时间为结构基本周期的5倍~10倍（注：一般从首次达到该时程曲线最大峰值的10％那一点算起，到最后一点达到最大峰值的10％为止）。②选用的地震波的特性与地震反应谱在统计意义上相符，即所选时程波的均反应谱曲线与地震反应谱曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。③弹性时程分析得到的每条地震波所对应的结构底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的65%~135%；多条地震波的平均底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的80%~120%。④按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3。本工程各塔楼分别选用了5组天然地震波和2组人工地震波。图6.3.1-1人工模拟地震波ArtWave-RH1TG035时程曲线图6.3.1-2人工模拟地震波ArtWave-RH4TG035时程曲线图6.3.1-3LomaPrieta_NO_742时程曲线图6.3.1-4Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2172时程曲线图6.3.1-5Northridge-01_NO_969时程曲线图6.3.1-6ImperialValley-06_NO_162时程曲线图6.3.1-7ChalfantValley-01_NO_543时程曲线6.3.2主要计算结果弹性时程分析时两种软件都计算了相同的七条波，各自取七条波的平均值。由图6.3.2-1到图6.3.2-2可知，弹性时程层间位移沿楼层变化分部较为均匀；楼层剪力沿楼层的分布较为连续，突变较小。弹性时程计算结果小于反应谱法计算结果。并且两种软件计算结果基本一致，计算结果可信。表6.3.2-1时程分析与反应谱法计算得到底部剪力汇总项目LomaPrieta_NO_742Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2172Northridge-01_NO_969ImperialValley-06_NO_162ChalfantValley-01_NO_543ArtWave-RH1TG035ArtWave-RH4TG035平均值反应谱限值X向基底剪力（KN）2575.723326.353081.173105.233506.452998.222752.733049.413083.95——时程分析基底剪力/反应谱基底剪力83.52%107.86%99.91%100.69%113.70%97.22%89.26%——65%时程分析基底剪力平均值/反应谱基底剪力98.28%80%Y向基底剪力（KN）3111.253638.153810.313417.004322.733723.493838.513694.493710.5——时程分析基底剪力/反应谱基底剪力83.85%98.05%102.69%92.09%116.50%100.35%103.45%——65%时程分析基底剪力平均值/反应谱基底剪力99.56%80%图6.3.2-1最大层间位移角曲线图6.3.2-2最大楼层剪力曲线由表6.3.2-1可知，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，均小于反应谱法的135%；七条时程曲线计算所得的结构底部剪力平均值不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％，小于反应谱法的120%。满足《抗规》5.1.2条，选取的地震波合理。报告厅地震作用效应取时程法计算结果的平均值与反应谱计算结果几乎相等。6.3.3结构弹性时程分析总结结构弹性时程分析选用了7条地震波进行计算，每条地震波计算所得结构底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在35%以内，7条波计算的平均底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在20%以内，满足规范要求，同时结构的变形指标与规律均与振型分解反应谱法计算结果接近，验证了振型分解反应谱法计算的合理性。6.4综合楼振型分解反应谱法计算结果6.4.1周期、振型程序周期序号周期(s)平动系数（X+Y）扭转系数(Z)扭转周期比yjk10.97191.00+0.0000.7420.860.00+0.990.0130.71840.00+0.010.9940.30071.00+0.00050.26680.00+1.00060.23120.00+0.001Midas10.99810.99+0.000.100.73820.88220.00+1.00030.73650.00+0.010.9940.3130.99+0.000.1050.28110.00+1.00060.24630.00+0.001由上表可知，结构周期比小于0.90，满足规范要求。6.4.2楼层侧向刚度之比楼层侧向刚度比如下表6.2.2所示：表6.4.2侧向刚度比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas6111151.0051.0161.0801.08841.0241.0221.0411.03931.0601.0681.0591.07321.3911.4341.3511.452177.15270.63180.66977.169图6.4.2-1楼层侧向刚度比由上图可知，楼层侧向刚度比满足规范要求，结构不存在薄弱层。根据《山地建筑结构设计标准》3.4.2条要求，对吊脚结构，吊脚部分抗侧刚度分布宜均匀，且不宜小于上层相应结构部分的抗侧刚度。表6.42吊脚与上层相应部分结构抗侧刚比楼层X向侧向刚度X向比值Y向侧向刚度Y向比值26.03E+05-6.03E+05-13.43E+065.692.44E+064.056.4.3楼层受剪承载力之比表6.4.3层受剪承载力对比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas6111151.221.191.311.1941.161.171.171.1731.131.151.121.1521.071.161.101.1614.484.455.425.52图6.4-1层受剪承载力对比由上图可知，各楼层受剪承载力之比满足规范要求，结构不存在软弱层。根据《山地建筑结构设计标准》3.4.3条要求，3.4.3吊脚结构的吊脚部分层间受剪承载力不宜小于其上层相应部位竖向构件的受剪承载力之和的1.1倍。表6.28吊脚结构及上层相应部位结构受剪承载力比楼层X向承载力X向比值Y向承载力Y向比值23.61E+03-3.67E+03-13.99E+031.109.86E+032.696.4.4层剪力表6.4.4层剪力X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas6718.56697.25775.38742.6651069.981024.41173.751109.7641339.341273.571479.971391.153155212.00%1472.931715.31609.892168885.00%1605.211859.881747.061360304.00%3540.633710.253694.57图6.4.4层剪力分布对比由上图可知，各楼层剪力分布均匀，无突变。6.4.5层间位移角及扭转位移比图6.4.5.1地震作用下的弹性层间位移角由上图可知，结构在小震作用下的层间位移角满足规范要求1/550。图6.4.5.2正偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.4.5.3负偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.4.5.4正偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值图6.4.5.5负偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值由上图可知，结构的扭转位移比最大值为1.15。6.4.6最大轴压比图6.4.6.1轴压比简图框架柱轴压比均满足规范要求。综上可知，综合楼结构周期比、楼层侧向刚度比、层间受剪承载力之比、层间位移角、扭转位移比、轴压比均满足规范要求。6.5综合楼小震弹性时程分析本工程将考虑双向地震输入，地震输入点在模型与基础承台面的节点处，地震方向将沿模型第一和第二模态变形方向即Y、X向。本项目位于同一场地，采用相同的地震动输入。6.5.1输入地震波的选取根据《抗规》相关规定，本工程选择用于动力时程分析的地震加速度时程记录遵循以下原则：①输入的地震波有效持续时间为结构基本周期的5倍~10倍（注：一般从首次达到该时程曲线最大峰值的10％那一点算起，到最后一点达到最大峰值的10％为止）。②选用的地震波的特性与地震反应谱在统计意义上相符，即所选时程波的均反应谱曲线与地震反应谱曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。③弹性时程分析得到的每条地震波所对应的结构底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的65%~135%；多条地震波的平均底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的80%~120%。④按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3。本工程各塔楼分别选用了5组天然地震波和2组人工地震波。图6.5.1-1人工模拟地震波ArtWave-RH1TG035时程曲线图6.5.1-2人工模拟地震波ArtWave-RH2TG035时程曲线图6.5.1-3BigBear-01_NO_940时程曲线图6.5.1-4Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2168时程曲线图6.5.1-5Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2172时程曲线图6.5.1-6WhittierNarrows-01_NO_613时程曲线图6.5.1-7Irpinia,Italy-01_NO_283时程曲线6.5.2主要计算结果弹性时程分析时两种软件都计算了相同的七条波，各自取七条波的平均值。由图6.5.2-1到图6.5.2-2可知，弹性时程层间位移沿楼层变化分部较为均匀；楼层剪力沿楼层的分布较为连续，突变较小。弹性时程计算结果小于反应谱法计算结果。并且两种软件计算结果基本一致，计算结果可信。表6.5.2-1时程分析与反应谱法计算得到底部剪力汇总项目BigBear-01_NO_940Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2168Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2172WhittierNarrows-01_NO_613Irpinia,Italy-01_NO_283ArtWave-RH1TG035ArtWave-RH2TG035平均值反应谱限值X向基底剪力（KN）2424.1813306.6122809.2543242.2573203.8193600.5274036.8743231.9323603.04——时程分析基底剪力/反应谱基底剪力67.26%91.75%77.95%89.96%88.90%99.90%112.01%89.68%——65%时程分析基底剪力平均值/反应谱基底剪力89.68%80%Y向基底剪力（KN）3197.1522872.5732704.4002808.4243508.9713714.6904048.3503264.9373710.25——时程分析基底剪力/反应谱基底剪力86.18%77.43%72.89%75.70%94.58%100.13%109.12%88.00%——65%时程分析基底剪力平均值/反应谱基底剪力88.00%80%图6.5.2-1最大层间位移角曲线图6.5.2-2最大楼层剪力曲线由表6.5.2-1可知，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，均小于反应谱法的135%；七条时程曲线计算所得的结构底部剪力平均值不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％，小于反应谱法的120%。满足《抗规》5.1.2条，选取的地震波合理。综合楼地震作用效应取时程法计算结果的平均值与反应谱计算结果几乎相等。6.5.3结构弹性时程分析总结结构弹性时程分析选用了7条地震波进行计算，每条地震波计算所得结构底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在35%以内，7条波计算的平均底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在20%以内，满足规范要求，同时结构的变形指标与规律均与振型分解反应谱法计算结果接近，验证了振型分解反应谱法计算的合理性。6.6宿舍振型分解反应谱法计算结果6.6.1周期、振型程序周期序号周期(s)平动系数（X+Y）扭转系数(Z)扭转周期比yjk10.93390.99(0.99+0.00)0.010.820.82830.94(0.00+0.94)0.0630.74630.09(0.01+0.07)0.9140.27491.00(1.00+0.00)050.21310.85(0.02+0.83)0.1560.19870.95(0.90+0.05)0.05Midas10.93130.98（0.98+0.00）0.000.820.81230.97（0.00+0.97）0.0130.74110.01（0.00+0.01）0.9840.27280.95（0.95+0.00）0.0150.21620.98（0.98+0.00）0.0060.20350.92（0.00+0.92）0.06由上表可知，结构周期比小于0.90，满足规范要求。6.6.2楼层侧向刚度之比楼层侧向刚度比如下表6.6.2所示：表6.6.2侧向刚度比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas611115111141111311112111111111图6.6.2-1楼层侧向刚度比由上图可知，楼层侧向刚度比满足规范要求，结构不存在薄弱层。6.6.3楼层受剪承载力之比表6.6.3层受剪承载力对比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas6111150.951.040611.043441.091.03951.11.042331.031.03781.031.040621.081.03941.071.0391111.03630.931.0366图6.6-1层受剪承载力对比由上图可知，各楼层受剪承载力之比满足规范要求，结构不存在软弱层。6.6.4层剪力表6.6.4层剪力X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas61065.721068.051190.321187.98251620.751642.351735.451763.661341992.52054.372112.682172.349832304.42394.382441.322519.825722572.822670.712702.442788.400412701.622801.122812.862901.2652图6.6.4层剪力分布对比由上图可知，各楼层剪力分布均匀，无突变。6.6.5层间位移角及扭转位移比图6.6.5.1地震作用下的弹性层间位移角由上图可知，结构在小震作用下的层间位移角满足规范要求1/1000。图6.6.5.2正偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.6.5.3负偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.6.5.4正偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值图6.6.5.5负偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值由上图可知，结构的扭转位移比最大值为1.35。6.6.6最大轴压比图6.6.6.1轴压比简图框架柱轴压比均满足规范要求。综上可知，宿舍结构周期比、楼层侧向刚度比、层间受剪承载力之比、层间位移角、扭转位移比、轴压比均满足规范要求。6.7宿舍小震弹性时程分析本工程将考虑双向地震输入，地震输入点在模型与基础承台面的节点处，地震方向将沿模型第一和第二模态变形方向即Y、X向。本项目位于同一场地，采用相同的地震动输入。6.7.1输入地震波的选取根据《抗规》相关规定，本工程选择用于动力时程分析的地震加速度时程记录遵循以下原则：①输入的地震波有效持续时间为结构基本周期的5倍~10倍（注：一般从首次达到该时程曲线最大峰值的10％那一点算起，到最后一点达到最大峰值的10％为止）。②选用的地震波的特性与地震反应谱在统计意义上相符，即所选时程波的均反应谱曲线与地震反应谱曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。③弹性时程分析得到的每条地震波所对应的结构底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的65%~135%；多条地震波的平均底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的80%~120%。④按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3。本工程各塔楼分别选用了5组天然地震波和2组人工地震波。6.7.2主要计算结果弹性时程分析时两种软件都计算了相同的七条波，各自取七条波的平均值。由图6.5.2-1到图6.5.2-2可知，弹性时程层间位移沿楼层变化分部较为均匀；楼层剪力沿楼层的分布较为连续，突变较小。弹性时程计算结果小于反应谱法计算结果。并且两种软件计算结果基本一致，计算结果可信。图6.7.1-1人工模拟地震波ArtWave-RH1TG035时程曲线图6.7.1-2人工模拟地震波ArtWave-RH2TG035时程曲线图6.7.1-3BigBear-01_NO_940时程曲线图6.7.1-4Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2168时程曲线图6.7.1-5Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2172时程曲线图6.7.1-6WhittierNarrows-01_NO_613时程曲线图6.7.1-7Irpinia,Italy-01_NO_283时程曲线表6.7.2-1时程分析与反应谱法计算得到底部剪力汇总项目BigBear-01_NO_940Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2168Chi-Chi,Taiwan-02_NO_2172WhittierNarrows-01_NO_613Irpinia,Italy-01_NO_283ArtWave-RH1TG035ArtWave-RH2TG035平均值反应谱X向基底剪力（KN）2286.382794.832508.452743.222966.382624.082596.802647.58762701.62时程分析基底剪力/反应谱基底剪力84.63%103.45%92.85%101.54%109.80%97.13%96.12%0.98——限值65~135%80%~120%Y向基底剪力（KN）2377.712704.002778.822618.212995.702792.042850.832728.47422812.86时程分析基底剪力/反应谱基底剪力84.53%96.13%98.79%93.08%106.50%99.26%101.35%0.97限值65~135%80%~120%图6.7.2-1最大层间位移角曲线图6.7.2-2最大楼层剪力曲线由表6.5.2-1可知，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，均小于反应谱法的135%；七条时程曲线计算所得的结构底部剪力平均值不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％，小于反应谱法的120%。满足《抗规》5.1.2条，选取的地震波合理。宿舍地震作用效应取时程法计算结果的平均值与反应谱计算结果几乎相等。6.7.3结构弹性时程分析总结结构弹性时程分析选用了7条地震波进行计算，每条地震波计算所得结构底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在35%以内，7条波计算的平均底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在20%以内，满足规范要求，同时结构的变形指标与规律均与振型分解反应谱法计算结果接近，验证了振型分解反应谱法计算的合理性。6.8食堂振型分解反应谱法计算结果6.8.1周期、振型程序周期序号周期(s)平动系数（X+Y）扭转系数(Z)扭转周期比yjk10.91951.00(1.00+0.00)00.9020.87080.59(0.01+0.58)0.4130.82940.46(0.01+0.45)0.5440.25640.28(0.06+0.22)0.7250.24850.98(0.94+0.04)0.0260.24070.80(0.01+0.79)0.2Midas10.930.98（0.98+0.00）0.000.9020.88530.56（0.00+0.56）0.4430.83870.42（0.00+0.42）0.5340.25970.23（0.05+0.18）0.7650.25140.98（0.94+0.04）0.0260.24360.77（0.01+0.76）0.21由上表可知，结构周期比等于0.90，满足规范要求。6.8.2楼层侧向刚度之比楼层侧向刚度比如下表6.8.2所示：表6.8.2侧向刚度比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas21.0001.0001.0001.00011.3701.3861.2781.288图6.8.2-1楼层侧向刚度比由上图可知，楼层侧向刚度比满足规范要求，结构不存在薄弱层。6.8.3楼层受剪承载力之比表6.8.3层受剪承载力对比X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas21.001.001.001.0011.000.990.970.99图6.8-1层受剪承载力对比由上图可知，各楼层受剪承载力之比满足规范要求，结构不存在软弱层。6.8.4层剪力表6.8.4层剪力X向地震作用下Y向地震作用下楼层yjkmidasyjkmidas2435.99426.47441.35439.211559.73550.48571.25568.85图6.8.4层剪力分布对比由上图可知，各楼层剪力分布均匀，无突变。6.8.5层间位移角及扭转位移比图6.8.5.1地震作用下的弹性层间位移角由上图可知，结构在小震作用下的层间位移角满足规范要求1/550。图6.8.5.2正偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.8.5.3负偶然偏心地震作用下楼层最大位移与层平均位移的比值图6.8.5.4正偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值图6.8.5.5负偶然偏心地震作用下楼层最大层间位移与平均层间位移的比值由上图可知，结构的扭转位移比最大值为1.18。6.8.6最大轴压比图6.8.6.1轴压比简图框架柱轴压比均满足规范要求。综上可知，食堂结构周期比、楼层侧向刚度比、层间受剪承载力之比、层间位移角、扭转位移比、轴压比均满足规范要求。6.9食堂小震弹性时程分析本工程将考虑双向地震输入，地震输入点在模型与基础承台面的节点处，地震方向将沿模型第一和第二模态变形方向即Y、X向。本项目位于同一场地，采用相同的地震动输入。6.9.1输入地震波的选取根据《抗规》相关规定，本工程选择用于动力时程分析的地震加速度时程记录遵循以下原则：①输入的地震波有效持续时间为结构基本周期的5倍~10倍（注：一般从首次达到该时程曲线最大峰值的10％那一点算起，到最后一点达到最大峰值的10％为止）。②选用的地震波的特性与地震反应谱在统计意义上相符，即所选时程波的均反应谱曲线与地震反应谱曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。③弹性时程分析得到的每条地震波所对应的结构底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的65%~135%；多条地震波的平均底部剪力应为振型分解反应谱法计算结果的80%~120%。④按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3。本工程各塔楼分别选用了5组天然地震波和2组人工地震波。图6.9.1-1人工模拟地震波ArtWave-RH1TG035时程曲线图6.9.1-2人工模拟地震波ArtWave-RH3TG035时程曲线图6.9.1-3Coalinga-02_NO_387时程曲线图6.9.1-4WhittierNarrows-01_NO_612时程曲线图6.9.1-5TH4TG035时程曲线图6.9.1-6SanFernando_NO_58时程曲线图6.9.1-7Oroville-02_NO_108时程曲线6.9.2主要计算结果弹性时程分析时两种软件都计算了相同的七条波，各自取七条波的平均值。由图6.9.2-1到图6.9.2-2可知，弹性时程层间位移沿楼层变化分部较为均匀；楼层剪力沿楼层的分布较为连续，突变较小。弹性时程计算结果小于反应谱法计算结果。并且两种软件计算结果基本一致，计算结果可信。表6.9.2-1时程分析与反应谱法计算得到底部剪力汇总项目Coalinga-02_NO_387WhittierNarrows-01_NO_612TH4TG035SanFernando_NO_58Oroville-02_NO_108ArtWave-RH1TG025ArtWave-RH3TG025平均值反应谱X向基底剪力（KN）524.43540.23518.91499.58498.09488.19463.02504.63559.73时程分析基底剪力/反应谱基底剪力93.69%96.52%92.71%89.25%88.99%87.22%82.72%90.16%限值65~135%80%~120%Y向基底剪力（KN）604.68520.22553.03690.11585.39578.32588.33588.58571.25时程分析基底剪力/反应谱基底剪力105.85%91.07%96.81%120.81%102.48%101.24%102.99%103.03%限值65~135%80%~120%图6.9.2-1最大层间位移角曲线图6.9.2-2最大楼层剪力曲线由表6.9.2-1可知，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，均小于反应谱法的135%；七条时程曲线计算所得的结构底部剪力平均值不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％，小于反应谱法的120%。满足《抗规》5.1.2条，选取的地震波合理。食堂地震作用效应取时程法计算结果的平均值与反应谱计算结果几乎相等。6.9.3结构弹性时程分析总结结构弹性时程分析选用了7条地震波进行计算，每条地震波计算所得结构底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在35%以内，7条波计算的平均底部剪力与振型分解反应谱法计算结果之间的误差均在20%以内，满足规范要求，同时结构的变形指标与规律均与振型分解反应谱法计算结果接近，验证了振型分解反应谱法计算的合理性。7中震和大震等效弹性性能化分析中震性能设计的主要参数如下：（1）中震弹性：考虑荷载作用分项系数、材料分项系数、抗震承载力调整系数，材料强度采用设计值。不考虑地震组合内力调整系数（强柱弱梁，强剪弱弯）。最大地震影响系数:0.144；场地特征周期：0.35s不考虑地震放大系数；周期折减系数为1.0；结构阻尼比增加到0.05。（2）中震不屈服：不考虑荷载作用分项系数、材料分项系数、抗震承载力调整系数，材料强度采用标准值。不考虑地震组合内力调整系数（强柱弱梁，强剪弱弯）。最大地震影响系数:0.144；场地特征周期：0.35s；不考虑地震放大系数；周期折减系数为1.0；结构阻尼比增加到0.05。（3）大震弹性：考虑荷载作用分项系数、材料分项系数、抗震承载力调整系数，材料强度采用设计值。不考虑地震组合内力调整系数（强柱弱梁，强剪弱弯）。最大地震影响系数:0.28；场地特征周期：0.40s；不考虑地震放大系数；周期折减系数为1.0；结构阻尼比增加到0.06。（4）大震不屈服：不考虑荷载作用分项系数、材料分项系数、抗震承载力调整系数，材料强度采用标准值。不考虑地震组合内力调整系数（强柱弱梁，强剪弱弯）。最大地震影响系数:0.28；场地特征周期：0.40s；不考虑地震放大系数；周期折减系数为1.0；结构阻尼比增加到0.06。7.1报告厅计算结果7.1.1整体计算结果表7.1.1层间位移角计算结果地震作用层间位移角性能目标X向Y向中震1/827(4层)1/1074(4层)1/300大震1/383(4层)1/518(4层)1/100图7.1-1楼层加速度曲线由上图可知报告厅满足《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》4.4.1条中震作用下最大楼层加速度不大于0.45g的限值要求。7.1.2关键构件计算结果图7.1-2关键构件编号示意图选取负一层、一层、二层、屋面层C轴交1轴柱子为关键竖向构件，框架柱依次编号为KZ0-C1、KZ1-C1、KZ2-C1、KZW-C1；选取一层、二层、屋面层C轴交1轴~3轴框架梁作为关键水平构件，框架梁依次编号为KL1-C13、KL2-C13、KLW-C13。从柱子的NM曲线和关键构件小震、中震、大震配筋简图可以看出，关键构件正截面抗弯和斜截面抗剪满足性能目标要求。图7.1-3KZ0-C1中震作用NM曲线图7.1-4KZ1-C1中震作用NM曲线图7.1-5KZ2-C1中震作用NM曲线图7.1-6KZW-C1中震作用NM曲线图7.1-7KZ0-C1大震作用NM曲线图7.1-8KZ1-C1大震作用NM曲线图7.1-9KZ2-C1大震作用NM曲线图7.1-10KZW-C1大震作用NM曲线图7.1-11KZ0-C1小震、中震和大震作用配筋简图图7.1-12KZ1-C1、KL1-C13小震、中震和大震作用配筋简图图7.1-13KZ2-C1、KL2-C13小震、中震和大震作用配筋简图图7.1-14KZW-C11、KLW-C13小震、中震和大震作用配筋简图7.2综合楼计算结果7.2.1整体计算结果表7.2.1层间位移角计算结果地震作用层间位移角性能目标X向Y向中震1/630(3层)1/675(3层)1/300大震1/288(3层)1/308(3层)1/100图7.2-1楼层加速度曲线由上图可知综合楼满足《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》4.4.1条中震作用下最大楼层加速度不大于0.45g的限值要求。7.2.2关键构件计算结果图7.2-2关键构件编号示意图选取负一层8轴交A轴角柱（梯柱）和11轴交B轴中柱为关键竖向构件，框架柱依次编号为KZ0-A8、KZ0-B11。从柱子的NM曲线和关键构件小震、中震、大震配筋简图可以看出，关键构件正截面抗弯和斜截面抗剪满足性能目标要求。图