房山蘇寧超限報(bào)告

1、北京房山蘇寧電器廣場(chǎng)超限高層抗震設(shè)計(jì)可行性分析報(bào)告南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司2012-2-6批準(zhǔn)：陶鶴進(jìn)（簽名）SIGNATURE（日期）DATEAPPROVED審定：EXAMINED（簽名）SIGNATURE（日期）DATE審核：AUDITED,1T>韓江（簽名）SIGNATURE（日期）DATE項(xiàng)目負(fù)責(zé)：PROJECTMANAGER羅明輝（簽名）SIGNATURE（日期）DATE專業(yè)負(fù)責(zé)：DISCIPLINECHARGE吳靖坤（簽名）SIGNATURE（日期）DATE校對(duì)：CHECKED吳靖坤（簽名）SIGNATURE（日期）DATE設(shè)計(jì)：DESIGNED徐海華李培培（簽名）S

2、IGNATURE（日期）DATE編制：COMPILED吳靖坤徐海華（簽名）SIGNATURE（日期）DATE北京房山蘇寧項(xiàng)目超限高層抗震設(shè)計(jì)可行性分析報(bào)告南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD第一部分：1、工程概況及設(shè)計(jì)依據(jù)1.1 工程概況1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況2.1 地震作用2.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.2.1 地質(zhì)條件2.2.2 基礎(chǔ)方案2.3 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4 材料2.4.1 混凝土2.4.2 鋼筋2.4.3 鋼材3、超限情況3.1高位轉(zhuǎn)換超限4、采取措施5、分析結(jié)果5.

3、1 SATWE與PMSAP主要結(jié)果指標(biāo)5.2 彈性時(shí)程分析結(jié)果5.3 計(jì)算結(jié)果分析6、結(jié)論第1頁(yè)第1頁(yè)第1頁(yè)第2頁(yè)第2頁(yè)第2頁(yè)第2頁(yè)第3頁(yè)第3頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第4頁(yè)第6頁(yè)第6頁(yè)第7頁(yè)第二部分：建筑專業(yè)擴(kuò)初圖紙第三部分：結(jié)構(gòu)專業(yè)擴(kuò)初圖紙第四部分：SATWEf算結(jié)果文件第五部分：PMSA時(shí)算結(jié)果文件1.2設(shè)計(jì)依據(jù)1 .工程概況及設(shè)計(jì)依據(jù)1.1 工程概況本工程用地位于北京房山區(qū)良鄉(xiāng)商業(yè)核心區(qū)，東至拱辰大街，西至工行良鄉(xiāng)支行，南至良鄉(xiāng)中路，北至現(xiàn)狀路家胡同。本項(xiàng)目為集商業(yè)、住宅為一體的城市綜合體。建筑層數(shù)：地上13層，地下2層加非機(jī)動(dòng)車庫(kù)局部夾層?？偨ㄖ娣e約2萬(wàn)平方

4、米，其中地下二層及夾層為停車庫(kù)和設(shè)備用房，約3397平方米;地下一層商場(chǎng)，約2448平方米；一五層為蘇寧電器旗艦店，約9754平方米；六十三層為住宅，約4333平方米，房屋總高度為51.40米，屋頂構(gòu)架頂高度為55.80米。單層面積較小，作為電器賣場(chǎng)，需要較大的開(kāi)敞空間。因此建筑方案要求，五層及以下不能布置太多的剪力墻，六層及以上為小開(kāi)間的住宅，因此形成高位轉(zhuǎn)換。本報(bào)告主要針對(duì)結(jié)構(gòu)的高位轉(zhuǎn)換超限情況進(jìn)彳T分析。圖1為建筑效果圖。圖1建筑效果圖規(guī)范名稱編R建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本術(shù)語(yǔ)和通用符號(hào)（2007年版）GBJ132-90建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)G

5、B/T50083-97建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（2006年版）GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T50105-2001中國(guó)地震烈度表GB/T17742-1999建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB502232008建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2009人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范GB50038-2005地下工程防水技術(shù)規(guī)范GB50108-2008鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003型鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ138-2001建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008高層建筑巖土

6、工程勘察規(guī)程JGJ72-2004高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2010鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程YB9082-2006高層建筑鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程CECS230:2008超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)建質(zhì)2010109號(hào)與本設(shè)計(jì)相關(guān)的北京市現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定。北京房山蘇寧項(xiàng)目超限高層抗震設(shè)計(jì)可行性分析報(bào)告2 .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況2.1 地震作用按照建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010,對(duì)于結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)采用的建筑物分類參數(shù)如下:表1建筑物分類參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)建筑高度類別A級(jí)高度地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)乙級(jí)抗震設(shè)防烈度8度

7、抗震措施8度抗震等級(jí)框支柱：特級(jí)；普通框架：一級(jí)；剪力墻：地下二層七層為特級(jí)，七層以上二級(jí)設(shè)計(jì)基本地震加速度峰值0.20g場(chǎng)地類別口類設(shè)計(jì)分組第一組特征周期0.35秒阻尼比4%2.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.2.1 地質(zhì)條件:本工程的地質(zhì)勘探報(bào)告由北京市城鄉(xiāng)建設(shè)勘察設(shè)計(jì)院提供，編號(hào)為城2011技005。在鉆孔揭露深度范圍內(nèi)，場(chǎng)地地層土質(zhì)由上而下依次為：1、人工堆積層該層分布于地表，厚度一般為2.0m左右，最大厚度約為3.6m。其層底標(biāo)高最低為40.13m,為雜填土層。2.3 近沉積層該層分布于標(biāo)高40.1343.31m以下，其主要土層為：粘質(zhì)粉土一砂質(zhì)粉土層，褐黃(暗)、中密密實(shí)、稍濕濕，可塑，中壓縮性中

8、低壓縮性。3、一般第四紀(jì)沉積層該層主要分布于標(biāo)高35.7238.45m以下，其土層為：粉質(zhì)粘土一粘質(zhì)粉土層，褐黃、濕很濕，可塑，中壓縮性。該層夾有低壓縮性砂質(zhì)粉土1層、中壓縮性粘土2層。重粉質(zhì)粘土一粉質(zhì)粘土層，褐黃、很濕，可塑，中低壓縮性。該層夾有低壓縮性砂質(zhì)粉土1層、中壓縮性粘土2層和中密的細(xì)砂一中砂3層。卵石層，雜色，密實(shí)，飽和，卵石主要成份為石灰?guī)r、砂巖、礫巖等，卵石未風(fēng)化，卵石粒徑一般為45cm,卵石最大粒徑約為10cm,呈圓亞圓狀，級(jí)配較好，中細(xì)砂充填，充填物含量約25%含少量漂石。該層部分地段沉積有低壓縮性粉質(zhì)粘土1層和密實(shí)白細(xì)砂2層。4、基巖中生代白堊紀(jì)強(qiáng)風(fēng)化泥巖層，基巖頂面標(biāo)高

9、為14.6117.07m,巖石風(fēng)化程度屬?gòu)?qiáng)風(fēng)化，巖石堅(jiān)硬程度屬極軟巖，巖體結(jié)構(gòu)類型屬散體狀結(jié)構(gòu)。各土層的性質(zhì)如下表：表2土層巖土參數(shù)表土層編號(hào)地層巖性天然密度(g/cm2)壓縮模量Es(Mp粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角6(0)樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka(kPa)E100E200E300雜填土1.90*粘質(zhì)粉土一砂質(zhì)粉土1.9110.3311.7922.3823.19160粉質(zhì)粘土一粘質(zhì)粉土1.8910.0010.8812.0127.15(直剪快剪)12.95(直剪快剪)3020025.63(三軸UU剪)4.28(三軸UU剪)1砂質(zhì)粉土1.9822*35

10、2102粘土1.878.519.259.8530200重粉質(zhì)粘土一粉質(zhì)粘土1.9811.6512.3813.15302301砂質(zhì)粉土2.0528.829.1829.8352502粘土1.949.810.6411.34302103細(xì)砂一中砂1.95*35*40240卵石1.95*45*8015005001粉質(zhì)粘土2.0015.7216.6317.50303502802細(xì)砂1.90*40*40600270泥巖2.0645*1001000300說(shuō)明：1、表中天然密度、壓縮模量為平均值，粘聚力和內(nèi)摩擦角為標(biāo)準(zhǔn)值。2、表中加注*者為經(jīng)驗(yàn)計(jì)算值或經(jīng)驗(yàn)值。3、表中樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值及樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值依據(jù)北京地區(qū)建

11、筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范(DBJ11-501-2009)表9.2.2-19.2.2-2查得。4.表中所提各分層土地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值是在基礎(chǔ)寬度取3m,基礎(chǔ)埋深取1.5m工況下的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，僅供作為評(píng)價(jià)土性之用。第8頁(yè)南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司NANJING ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD67891042.9343.7044.2844.2244.132234NAW 了三L444T451 :1% J I-124 3r- - _4_金 典-一Kai.中之"5'基礎(chǔ)筏板底面iT.em-r-.5IQ.

12、87;-圖3住宅平面及五層平面布置圖圖4結(jié)構(gòu)三維示意圖2.2.2基礎(chǔ)方案：本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)，擬采用天然地基方案，地基持力層取為粉質(zhì)粘土一粘質(zhì)粉土層，其下伏各地層承載力均較好，不存在軟弱下臥層問(wèn)題，層土的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka=200kPa。經(jīng)修正后可達(dá)fka=490kPa。主樓下整體筏板取1500厚，裙樓柱下無(wú)梁板取為600厚。主樓下沉降約為1厘米，滿足規(guī)范要求。為調(diào)節(jié)主裙樓之間的沉降差，在主裙樓之間設(shè)置沉降后澆帶，其封閉時(shí)間根據(jù)沉降報(bào)告確定。圖2土層分布圖2.3 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)建筑功能要求，本工程采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)。上部住宅采用全剪力墻結(jié)構(gòu)，底部商業(yè)采用框架柱+部分落地剪力墻的

13、框架剪力墻結(jié)構(gòu)，不落地剪力墻在第五層采用轉(zhuǎn)換梁進(jìn)行轉(zhuǎn)換。裙樓剪力墻布置，盡量利用現(xiàn)有樓電梯間，不對(duì)商業(yè)空間進(jìn)行阻隔。主樓下的剪力墻盡可能的安排落地，讓上部剪力墻與下面商業(yè)配套部分的剪力墻盡可能地對(duì)齊。除了樓電梯間的剪力墻均上下對(duì)齊外，完全落地的剪力墻還有6片。需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的墻約有8片，這樣落地剪力墻占全部剪力墻的1/2強(qiáng)。由于轉(zhuǎn)換梁上所抬樓層只有8層，豎向荷載較小。經(jīng)分析轉(zhuǎn)換柱的斷面取為1000x1000;轉(zhuǎn)換梁的斷面為1000x1200和800x1150兩種。由于首層滿足嵌固端條件，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析時(shí)，將嵌固端定在土0.00處。圖3為住宅平面及五層平面布置圖，圖4為結(jié)構(gòu)計(jì)算三維示意圖。各層

14、詳細(xì)的建筑、結(jié)構(gòu)平面圖見(jiàn)報(bào)告附頁(yè)。2.4 材料4.采取措施2.4.1 混凝土混凝土等級(jí)的選用見(jiàn)下表3。樓層位置剪力墻鋼筋混凝土框架柱梁、板F1F4C60C60C30F5C60C60C40F6F7C60C30F8F9C50C30F10F11C40C30F12F13C30C302.4.2 鋼筋采用HRB400級(jí)鋼材。2.4.3 鋼材結(jié)構(gòu)鋼材選用國(guó)產(chǎn)Q345-B。型鋼鋼號(hào)：所有熱軋型鋼按GB/T11263-1998。1、按規(guī)范要求采用SATWE與PMSAP兩種三維空間分析軟件進(jìn)行整體內(nèi)力和位移分析計(jì)算，考慮偶然偏心及雙向地震作用，并進(jìn)行彈性時(shí)程分析。2、布置塔樓剪力墻時(shí)，在滿足側(cè)移變形及承載力的情況

15、下盡可能布置均勻、減薄墻體、減輕重量，能落地的落地，不能落地的落在框架柱網(wǎng)上的轉(zhuǎn)換梁上（基本是一級(jí)轉(zhuǎn)換，局部采用二級(jí)轉(zhuǎn)換），通過(guò)控制墻體厚度變化使轉(zhuǎn)換層上下層剛度接近，不出現(xiàn)突變，上下均勻，和順變化。3、上部塔樓相對(duì)下部樓層偏右偏上，通過(guò)裙房?jī)?nèi)適當(dāng)位置布置一定厚度的墻體使上部結(jié)構(gòu)質(zhì)心、剛心盡量重合，減小扭轉(zhuǎn)效益。4、加厚轉(zhuǎn)換層樓板以有效傳遞上部結(jié)構(gòu)地震作用，使底盤有良好的整體性；同時(shí)板適當(dāng)提高配筋率，雙層通長(zhǎng)配筋。同時(shí)亦適當(dāng)加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層上下層的樓板。5、轉(zhuǎn)換梁及框支柱均采用型鋼混凝土梁及型鋼混凝土柱以提高其延性，控制框支柱軸壓比（最大值為0.43,小于0.6）,剪力墻軸壓比（最大值為0.17,小

16、于0.5），型鋼柱含鋼率控制在5.0%以上。6、根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ32010）第10.2.6條，框支柱和剪力墻的底部加強(qiáng)部位抗震等級(jí)屬特一級(jí)。框支柱的縱筋最小配筋率及體積配箍率按現(xiàn)行規(guī)范適當(dāng)提高采用。7、根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第3.11.1條要求，綜合考慮抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)的特殊性、建筑造費(fèi)用、震后損失和修復(fù)的難易程度等各項(xiàng)因素，將本工程的結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)選定為D級(jí)。典型鋼骨轉(zhuǎn)換柱斷面大樣圖5型鋼柱示意圖3.超限情況3.1 高位轉(zhuǎn)換超限本工程為部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，8度設(shè)防，轉(zhuǎn)換層為第五層，根據(jù)建質(zhì)2010109號(hào)超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技

17、術(shù)要點(diǎn)（2010年7月）附錄一表三，屬高位轉(zhuǎn)換超限，應(yīng)進(jìn)行超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。另外建筑本身還存在塔樓偏置，豎向體型收進(jìn)等特征。有利條件是房層總高度僅55.80米，小于60米，轉(zhuǎn)換層以上僅有八層。5.分析結(jié)果5.1 SATWE與PMSAP主要結(jié)果指標(biāo)圖5圖8為地震作用下SATWE和PMSAP程序結(jié)果的比對(duì):序號(hào)科目程序一（SATWE）程序二（PMSAP）規(guī)范控制值1周期/sT10.8245（Y向平動(dòng)）0.8421（丫向平動(dòng)）-T20.7712(X向平動(dòng))0.7733（X向平動(dòng)）T30.5408(扭轉(zhuǎn))0.5359(扭轉(zhuǎn))2周期比0.6560.636<0.853剪重比（%）X向

18、6.015.81>3.2丫向5.945.734有效質(zhì)量系數(shù)（）X向94.18%94.6%>90丫向94.30%95.3%5剛重比X向17.7018.92>1.4整體穩(wěn)定滿足，>2.7不需要考慮重力二階效應(yīng)丫向16.4217.246層間位移角地震作用X向1/11171/12221/1000丫向1/10911/1246風(fēng)荷載X向1/83671/78651/1000丫向1/63881/65537最大層間位移比X向1.121.13<1.4丫向1.391.408樓層剛度比最小值及所在樓層數(shù)X向1.3093/5層1.16>1丫向1.2013/5層1.299樓層抗剪承載力

19、比最小值X向0.961.01）上一層受剪承載力75%丫向1.001.0210轉(zhuǎn)換層下部與上部等效側(cè)向剛度比X向3.32->0.8丫向4.29-11底層柱/墻軸壓比最大值0.43/0.170.42/0.180.6/0.512結(jié)構(gòu)總質(zhì)量/t26680.326595.7-表4計(jì)算分析主要結(jié)果指標(biāo)注：1、轉(zhuǎn)換層下部與上部等效側(cè)向剛度比按高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ32010）附SATWEX方向最大層間位移角=1/1130PMSAPX方向最大層間位移角=1/1253SATWEY方向最大層間位移角=1/1095PMSAPY方向最大層間位移角=1/1259圖6最大層間位移角曲線SATWE歷向最大

20、位移=27.3(mm)PMSAPX5向最大位移=25.3(mm)SATWE仿向最大位移=31.1(mm)PMSAPY?向最大位移=26.5(mm)圖7最大樓層位移曲線SATWE防向最大剪力=16025.3(kN)PMSAPX5向最大剪力=15445.4(kN)SATWEY向最大剪力=15836.4(kN)PMSAPY?向最大剪力=15238.9(kN)錄E中E.0.3條規(guī)定。2、剛度比為本層側(cè)移剛度與上一層相應(yīng)側(cè)移剛度70%的比值或上三層平均側(cè)移剛度80%的比例之較小值。圖8最大樓層剪力曲線SATWE擊向最大彎矩=467961.6(kN-m)PMSAPX?向最大彎矩=443000(kN-m)S

21、ATWE傷向最大彎矩=430510.9(kN-m)PMSAPY?向最大彎矩=405000(kN-m)圖10 最大樓層位移曲線圖11最大層間位移角曲線圖13最大樓層彎矩曲線圖9最大樓層彎距曲線5.2 彈性時(shí)程分析結(jié)果選取II類場(chǎng)地土對(duì)應(yīng)的七條特征周期為0.35的的地震波（其中三條人工波，四條天然波）做時(shí)程分析，根據(jù)超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)要求，平均值與CQC法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，其中地震波分別為RH2TG035、RH3TG035、RH4TG035、TH1TG035、TH2TG035、TH3TG035、TH4TG035,時(shí)程分析結(jié)果見(jiàn)圖10圖13。5.3 計(jì)算結(jié)果分析1、多遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的總位移、層間位移、剪重比、平扭周期比均滿足要求。扭轉(zhuǎn)為主的第一周期與平動(dòng)為主的第一周期之比為0.66,比JGJ3-2010第3.4.5條規(guī)定的限值0.85低很多，顯示本結(jié)構(gòu)有較合理抗側(cè)移剛度，結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)剛度大。剪重比距規(guī)范限值也有較大的富余，表明結(jié)構(gòu)具有較好的抗剪承載力。2、雖然結(jié)構(gòu)整體有豎向收進(jìn)，但計(jì)