一、工程概况
本工程拟建建筑物情况基本如下：±0.000相当于黄海高程5.8米。地下室四层(地下一层层高7.8m，局部带夹层)，底板建筑面标高-19.5m。裙房四层。裙房屋面高度15m~16m之间，裙房的基本功能是商业。裙房以上设有7个塔楼，高度在55m~75m之间。本文讨论1,2#楼的抗震设计;1,2#楼主要特点在于从14层~屋面高位连体，连体层跨度27米，宽度32米，共有5个结构层相连。
二、结构设计
1、本工程采用钢筋混凝土框架-筒体结构。楼电梯间等薄弱部位及预埋管线较多的位置将考虑适当加大板厚。
2、十四层至屋面(共5层)高位连体部分，连体跨度27米;连体部分采用钢结构，其中在十四~十五层利用上下层钢梁做为上下弦，层间采用焊接H型钢做腹杆，形成4榀转换钢桁架，用于支撑连体竖向荷载;十五层至屋面采用钢结构梁柱，组合楼盖;钢梁，钢桁架弦杆与塔楼柱均采用刚接连接。
3、地基基础：采用Φ600～Φ1200大直径灌注桩，设承台，基础梁。局部地下室底板落在中风化层上时采用天然地基。
4、变形缝和后浇带：超长的主体地下室，地下车库间隔40m左右设置后浇带以减少混凝土收缩和温度应力的影响。
5、对本工程在建筑物下的地下室，由于上部荷载较大，结构考虑荷载以上部荷载为主，不考虑抗浮设计。但因根据基底标高在施工期间采取临时的抗浮影响，采取基坑排水措施，对无上部建筑的地下室，根据地下室自重和上部覆土荷载条件，进行抗浮设计。抗浮设计时，根据地质条件采用抗拔桩。
三、计算分析模型及软件名称
1、上部结构采用的分析程序：高层建筑结构空间及有限元分析与设计软件SATWE(墙元模型)，PMSAP.中国建筑科学研究编2011.01版
2、基础采用的分析软件程序：JCCAD中国建筑科学研究编2011.01版
四、调模过程描述
本工程因高位连体的因素，造成连体楼层扭转位移比，扭转周期比很难满足规范要求，设计中发现，扭转周期同平动周期联动，分析认为，本楼的扭转现象形成的主因在于连体两塔楼在Y方向的反方向平动造成。为了使周期比与扭转位移比满足规范限制要求，设计中着重加强了塔楼两端框架刚度，减小连体两端框架刚度。主要技术措施：塔楼两端框架采用钢骨混凝土柱，梁，形成劲性框架;连体两端框架为了连体处转换钢桁架的连接需要，局部楼层采用钢骨柱，设计中为了避免该榀框架刚度过大，钢骨采用H型钢，强轴方向设在框架平面外。
五、主要计算汇总与分析(SATWE)
1、结构自振周期
|
1#，2#楼 |
自振周期（s） |
SATWE |
|
多塔计算 |
T1 |
1.5233（0.01） |
|
T2 |
1.4911（0.00） |
|
T3 |
1.2932（0.69） |
|
T4 |
0.4269（0.12） |
|
T5 |
0.4151（0.17） |
|
T6 |
0.3658（0.47） |
注：括号内数据为SATWE计算的各振型扭转系数。
2、层间位移角与扭转位移比
|
计算软件 |
SATWE |
|
风作用最大层间位移角 |
X向 |
1/9674 |
|
Y向 |
1/6311 |
|
地震作用下最大层间位移角 |
X向 |
1/5376 |
|
Y向 |
1/5625 |
|
地震作用下最大扭转位移比（偏心5%） |
X向 |
1.09 |
|
Y向 |
1.58 |
计算结果可知，1#，2#楼在风荷载、地震荷载作用下的最大层间位移角均小于1/800，均满足要求。
3、抗倾覆稳定验算(SATWE结果)
|
作用荷载 |
抗倾覆Mr |
倾覆Mov |
比值Mr/Mov |
零应力区（%） |
|
风荷载作用下 |
X向 |
149782400 |
314291.6 |
476.57 |
0.00 |
|
Y向 |
41838500.0 |
572690.9 |
73.06 |
0.00 |
地震
作用下 |
X向 |
144626864.0 |
641282.9 |
225.53 |
0.00 |
|
Y向 |
40398416.0 |
1073287.1 |
37.64 |
0.00 |
4、刚重比
|
计算软件 |
SATWE |
|
X方向刚重比 |
最小6.67 |
|
Y方向刚重比 |
最小6.91 |
从计算结果可知，1#，2#楼X方向和Y方向的刚重比均大于1.4，说明结构整体稳定性验算满足要求，计算结果X，Y方向刚重比均大于2.7，可不考虑重力二阶效应(即P-Delta效应)的影响。
六、主要计算汇总与分析(PMSAP)
1、结构自振周期
|
1#，2#楼 |
自振周期（s） |
PMSAP |
|
多塔计算 |
T1 |
1.615821（0.00） |
|
T2 |
1.336638（0.00） |
|
T3 |
1.127468（0.99） |
|
T4 |
0.453482（0.01） |
|
T5 |
0.411804（0.17） |
|
T6 |
0.374009（0.24） |
注：括号内数据为PMSAP计算的各振型扭转系数。
2、层间位移角与扭转位移比
|
计算软件 |
PMSAP |
|
风作用最大层间位移角 |
X向 |
1/9591 |
|
Y向 |
1/7470 |
|
地震作用下最大层间位移角 |
X向 |
1/5374 |
|
Y向 |
1/5832 |
地震作用下最大扭转位移比
（偏心5%） |
X向 |
1.11 |
|
Y向 |
1.34 |
计算结果可知，1#，2#楼在风荷载、地震荷载作用下的最大层间位移角均小于1/800，均满足要求。
3、抗倾覆稳定验算(PMSAP结果)
|
作用荷载 |
抗倾覆Mr |
倾覆Mov |
比值Mr/Mov |
零应力区（%） |
|
风荷载作用下 |
X向 |
107209696.0 |
264257.3 |
405.70 |
0.00 |
|
Y向 |
29691750.0 |
490551.3 |
60.53 |
0.00 |
地震
作用下 |
X向 |
103459592.0 |
459197.0 |
225.31 |
0.00 |
|
Y向 |
28653154.0 |
594080.4 |
48.23 |
0.00 |
4、刚重比
|
计算软件 |
PMSAP |
|
X方向刚重比 |
12.59 |
|
Y方向刚重比 |
17.63 |
从计算结果可知，1#，2#楼X方向和Y方向的刚重比均大于1.4，说明结构整体稳定性验算满足要求，计算结果X，Y方向刚重比均大于2.7，可不考虑重力二阶效应(即P-Delta效应)的影响。
七、超限情况及主要抗震措施
1、超限情况：
(1)、裙房以上楼层在指定水平力作用下考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.5;
(2)、高位连体;
(3)、相邻层受剪承载力变化大于80%;
(4)、楼层侧向刚度与相邻上层的比值小于0.9;
(5)、局部有穿层柱;
(6)、大底盘上多塔;
2、主要抗震措施
根据现行国家规范、规程要求，结合本工程具体情况，本工程结构设计采用以下主要抗震措施：
(1)、高位连体采用钢结构桁架转换，两端与塔楼连接采用刚接;
(2)、连体部分采用钢结构梁柱，减轻结构自重，提高抗震性能;
(3)、与连体钢结构相连的塔楼柱从13层~屋面采用型钢混凝土柱;
(4)、转换桁架(14层，15层)上下弦伸入塔楼一跨，此跨弦杆采用型钢混凝土梁，端部与之相连接的混凝土柱，墙内设型钢暗柱;
(5)、提高连体部分及与之相连接的塔楼边框架抗震等级，抗震等级设为二级;
(6)、连接体楼板厚度取150mm，双层双向配筋，最小配筋率控制为0.25%;
(7)、层刚度比以及受剪承载力突变的楼层，均按薄弱层处理，均按高规4.3.12条要求调整楼层地震剪力;
(8)、局部穿层柱采用型钢混凝土柱
八、结束语
建筑设计是建筑杭震设计的一个重要方面，建筑设计与建筑抗震设计有着密切关系。它对建筑抗震起着重要的基础作用。为此，要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。
参考文献：
1、《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001)
2、《建筑工程抗震设防分类标准》 (GB50223—2008)
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文章名称：
浅谈超限高层建筑抗震设计可行性
文章地址：
http://www.qikanvip.com/jianzhusheji/2415.html
