南翔超限高程匯報稿課件

1、瀏翔公路以西-豐翔路以北地塊（39-01）商業(yè)辦公項目A1、B1、B2、B3、E1、E2、C1、C座結(jié)構(gòu)抗震超限設(shè)計可行性論證匯報建設(shè)單位：上海新明環(huán)球置業(yè)有限公司設(shè)計單位：上海都市建筑設(shè)計有限公司2013.06基本內(nèi)容匯報內(nèi)容分為以下幾個部分：1、工程簡介2、設(shè)計荷載及作用3、地基基礎(chǔ)設(shè)計4、結(jié)構(gòu)超限情況介紹及抗震等級設(shè)定5、結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)及多遇地震分析6、結(jié)構(gòu)抗震性能目標及抗震性能分析7、結(jié)構(gòu)罕遇地震靜力彈塑性分析8、樓板及特殊構(gòu)件的設(shè)計分析9、針對超限的抗震措施1、工程簡介本項目為大型商業(yè)辦公樓，具有商業(yè)、休閑娛樂、餐飲、會所、地下車庫等功能，南北長約242米，東西長約170米，設(shè)

2、計標高0.000相當于絕對標高4.950米（吳淞高程）。本項目用地面積約4萬平方米，總建筑面積為18.62 萬平方米，其中地上建筑面積12.2 萬平方米，地下建筑面積6.44 萬平方米。本工程大底盤的長、寬為分別為170 m、150 m，且建筑高度錯落不均。本工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮到建筑超長、高差大、樓板開洞位置等因素，設(shè)置8條伸縮縫將建筑分為了較為規(guī)整的10塊?？p寬考慮抗震要求，均按200mm設(shè)置。（1）恒載：樓面屋面和墻體根據(jù)厚度及覆面材料容重按實際取用。 2、設(shè)計荷載及作用荷載類型荷載值 （kN/m2）荷載類型荷載值（kN/m2）混凝土容重25.0200厚外墻填充墻4.2200厚內(nèi)墻填充墻

3、2.6100厚內(nèi)墻填充墻1.9景觀樓面、屋面(考慮景觀另加)12（2）活載荷載類型荷載值 （kN/m2）荷載類型荷載值（kN/m2）辦公2.0物業(yè)2.0商業(yè)3.5餐廳2.5廚房(餐廳)4.0健身房(演出舞臺)4.0外挑陽臺2.5屋頂花園3.0廁所、盥洗室（住宅）2.5廁所、盥洗室（商業(yè)）8走道、門廳(辦公)2.5走道、門廳(商業(yè))3.5疏散樓梯及其他樓梯3.5通風(fēng)機房、電梯機房7.0空中花園3.0地下室頂板5.0消防通道單向板(板跨不小于2m)35消防通道雙向板(板跨不小于3mx3m)35消防通道雙向板(板跨不小于6mx6m)20地下室車道單向板(板跨不小于2m)4.0地下室車道雙向板(板跨不

4、小于3mx3m)4地下室車道雙向板(板跨不小于6mx6m)2.5上人屋面2.0地下車庫通道4.0不上人屋面0.5（3）風(fēng)荷載：（4）地震作用基本風(fēng)壓值重現(xiàn)期50年： 0.55 kN/m2；基本風(fēng)壓值重現(xiàn)期100年： 0.60 kN/m2；地面粗糙度類別：B類；體型系數(shù)：1.3 抗震設(shè)防烈度：7度（0.10g）水平地震影響系數(shù)最大值：多遇地震0.08設(shè)防地震0.23罕遇地震0.50設(shè)計地震分組：第一組場地類別：IV（上海）特征周期：0.9 S小震和中震作用下，結(jié)構(gòu)的阻尼比取0.05。（5）荷載組合編號組合編號組合11.35DL+0.71.4LL81.0DL1.4W21.2DL +1.4LL91.

5、2DL+1.4LL0.6x1.4W31.0DL+1.4LL101.0DL+1.4LL0.6x1.4W41.0DL+1.4LL111.0DL+1.4LL0.6x1.4W51.2DL1.4W121.2DL+0.7x1.4LL1.4W61.0DL+0.7x1.4LL1.4W131.2DL+0.6LL0.2x1.4W1.3E71.0DL+0.5LL0.2x1.4W1.3EDL-恒荷載；L-活荷載；W- 風(fēng)荷載；E- 地震荷載3、地基基礎(chǔ)設(shè)計建筑場地類別為類;特征周期：0.9S。擬建場地無液化土層；工程擬建場地淺部土層中的地下水屬于潛水類型，設(shè)計采用地下水位年平均高水位埋深0.50m，低水位埋深為1.5

6、m。地下水和地基土對混凝土有微腐蝕性。擬建場地除局部浜土外，各層地基土分布穩(wěn)定且土性相對均勻。1、工程地質(zhì)概況2、基礎(chǔ)選型本工程均采用樁基礎(chǔ)。C座、D座采用1000鉆孔灌注樁，樁長78米，持力層為9層砂質(zhì)粉土。單樁承載力特征值8150kN。因考慮到埋深要求，基礎(chǔ)采用樁筏基礎(chǔ)。A座、B座、E座采用500PHC管樁，樁長42米，持力層為2-1層砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土。單樁承載力特征值2200kN?；A(chǔ)形式采用無梁式樁承臺加防水板。樁型號：PHC-AB500(100)-C80-14,14,14。大底盤區(qū)域采用400 x400預(yù)制混凝土方樁，樁長32米，持力層為1-2層粉質(zhì)粘土夾砂質(zhì)粉土。單樁抗壓承載力特

7、征值1500kN，單樁抗拔承載力特征值900kN?；A(chǔ)形式為樁承臺加防水板。樁型號：JAZHb-340-111110B。4、結(jié)構(gòu)超限情況介紹及抗震等級設(shè)定由于結(jié)構(gòu)設(shè)縫，本工程為一個大底盤上的9個塔樓。地下室頂板面設(shè)有2處下沉式廣場，造成樓板在建筑中部開洞面積較大，因此本工程將上部結(jié)構(gòu)的計算嵌固端選擇為地下二層的頂板。利用地下二層的人防墻、防火分區(qū)隔墻及在停車位間的合適位置增加剪力墻的方法，使地下二層和地下一層的剪切剛度比達到2，滿足嵌固端的要求。結(jié)構(gòu)整體模型4.1 結(jié)構(gòu)體系概況4.2.3 B-2座1、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則：結(jié)構(gòu)考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比超過1.2，X向最大1.21，Y向最大1.27；2、凹

8、凸不規(guī)則：平面凹凸尺寸大于相應(yīng)邊長的30%，X向約為50%，Y向約為40%；3、尺寸突變：豎向構(gòu)件縮進尺寸大于25%，三層以上X向局部收進約為30%。 結(jié)構(gòu)總信息構(gòu)件尺寸結(jié)構(gòu)形式鋼筋混凝土典型框架柱尺寸（mm）1000X1000（地下二層）結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)900 x900，800X800建筑大屋面標高（m）24（最高27.6）典型框架梁尺寸（mm）350 x800、600 x1000典型平面尺寸（m）41.6x50.4結(jié)構(gòu)層數(shù)8層（地下2層）樓板厚度180mm（地下一層）地下2層3.8地下1層5.6160mm（0.000）1層5.525層56層3.6120mm（地面以上部分樓層）嵌固端地下一層

9、（-5.650）4.2.4 B-3座1、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則：結(jié)構(gòu)考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比超過1.2，X向最大1.28，Y向最大1.36；2、凹凸不規(guī)則：局部突出尺寸x向大于相應(yīng)邊長的30%，且突出部分尺寸l/b2；3、尺寸突變：三層以上X向局部收進約為55%。結(jié)構(gòu)總信息構(gòu)件尺寸結(jié)構(gòu)形式鋼筋混凝土典型框架柱尺寸（mm）1000X1000（地下二層）結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)900 x900，800X800建筑大屋面標高（m）24（最高27.6）典型框架梁尺寸（mm）350 x800、600 x1000典型平面尺寸（m）41.6x50.4結(jié)構(gòu)層數(shù)8層（地下2層）樓板厚度180mm（地下一層）地下2層3.8地下1層5

10、.6160mm（0.000）1層5.525層56層3.6120mm（地面以上部分樓層）嵌固端地下一層（-5.650）4.2.5 C-1座1）考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比超過1.2，沒有超過1.5；2）6層X方向縮進約77%，Y向縮進29%；3）5層柱子有轉(zhuǎn)換。結(jié)構(gòu)總信息構(gòu)件尺寸結(jié)構(gòu)形式鋼筋混凝土典型框架柱尺寸（mm）1000X1000（地下二層）結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)700 x900，600X800建筑大屋面標高（m）31（最高31.3）典型框架梁尺寸（mm）400 x800、350X700典型平面尺寸（m）39.7x16.0結(jié)構(gòu)層數(shù)9層（地下2層）樓板厚度180mm（地下一層）地下2層4.5地下1層5

11、.6160mm（0.000）1層5.525層56層4.8120mm（地面以上部分樓層）嵌固端地下一層（-5.650）4.3 結(jié)構(gòu)抗震等級塔樓編號結(jié)構(gòu)形式框架抗震等級剪力墻抗震等級A-1座框架一級B-1 座框架一級B-2 座框架一級B-3 座框架一級C-1 座框架一級C座框-剪一級(B2-6層)二級(6層以上)一級(B2-6層)二級(6層以上)E-1 座框架一級E-2 座框架一級D 座框-剪一級一級本項目抗震設(shè)計將以國家規(guī)范要求的三水準設(shè)計為基礎(chǔ)，驗算塔樓在不同水準地震災(zāi)害下所能達到的抗震水平。中國現(xiàn)行抗震設(shè)計的指導(dǎo)原則為“小震不壞，中震可修，大震不倒。”本項目的抗震設(shè)計將嚴格按照規(guī)范來控制結(jié)構(gòu)

12、強度和變形，以滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范的要求。5、結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)及多遇地震分析本報告中的計算分析分為8個單體，每個單體均從以下幾個方面進行分析。1、結(jié)構(gòu)質(zhì)量分析2、周期與模態(tài)3、樓層剪力、層間剪力及剪重比4、位移角5、位移比6、層剛度比及層抗剪承載力比7、剛重比8、軸壓比9、小震彈性時程分析規(guī)范限值A(chǔ)-1 座B-1 座B-2 座B-3 座C-1 座C 座E-1 座E-2 座樓層質(zhì)量比1.51.011.651.171.951.51.011.281.06周期比0.90.8170.830.8370.8010.740.860.8110.79剪重比1.60%5.25%6.64%5.68%5.31%4.66

13、%2.29%4.81%6.06%位移角1/5501/6081/ 5821/ 5751/ 5631/6211/ 8121/5701/ 553位移比1.21.341.321.271.361.451.241.351.41樓層剛度比向本層塔側(cè)移剛度與上一層相應(yīng)塔側(cè)移剛度70%的比值或上三層平均側(cè)移剛度80%的比值中之較小者1.411.241.161.0981.631.311.01391.29樓層抗剪承載力比抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不小于相鄰上一樓層的65%1.021.160.9811.110.970.971.19剛重比10343434.0239.271783.6828.2137軸壓比0.650.64

14、0.470.430.650.570.660.640.64經(jīng)過分析，各個單體分析結(jié)果總結(jié)如下小震彈性時程分析結(jié)果均滿足規(guī)范的要求，詳見超限文本6.1 結(jié)構(gòu)抗震性能指標根據(jù)高混規(guī)3.11.1、3.11.2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計的要求，抗震設(shè)防性能目標分為A、B、C、D四個等級，抗震性能分為1、2、3、4、5五個水準。對于本工程項目，綜合考慮抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場地條件、結(jié)構(gòu)的特殊性、建造費用、震后損失和修復(fù)難易程度等因素，結(jié)構(gòu)抗震性能目標擬達D級相應(yīng)的性能水準，具體如下表所示：性能目標性能水準D多遇地震1設(shè)防烈度地震4預(yù)估的罕遇地震5本項目，各個塔樓的結(jié)構(gòu)抗震性能水準按下表進行判別：構(gòu)件14

15、5關(guān)鍵構(gòu)件（底層框架柱）無損壞；彈性。輕度損壞；正截面承載力及受剪承載力應(yīng)滿足水平地震為主的“屈服承載力”設(shè)計要求 中度損壞；受剪承載力應(yīng)滿足式（6.3）要求。轉(zhuǎn)換梁無損壞；彈性。輕度損壞；正截面承載力及受剪承載力應(yīng)滿足水平地震為主的“屈服承載力”設(shè)計要求中度損壞；受剪承載力滿足“屈服承載力”的設(shè)計要求。普通豎向構(gòu)件無損壞；彈性。部分構(gòu)件中度損壞；允許部分豎向構(gòu)件進入屈服階段，受剪截面滿足式（6.3）要求部分構(gòu)件比較嚴重損壞；較多的豎向構(gòu)件進入屈服,同一樓層豎向構(gòu)件不宜全部屈服，受剪截面滿足式（6.3）要求。耗能構(gòu)件無損壞；彈性。中度損壞、部分比較嚴重損壞；允許大部分耗能構(gòu)件進入屈服。比較嚴重

16、損壞：允許部分耗能構(gòu)件發(fā)生比較嚴重的破壞。6、結(jié)構(gòu)抗震性能目標及抗震性能分析C-1座中震（大震）作用下轉(zhuǎn)換梁性能設(shè)計作用類型編號截面尺寸（mmXmm）設(shè)計內(nèi)力設(shè)計結(jié)果軸力(KN)剪力(KN)彎矩(KN.m)受剪截面要求(0.2fckbh0)縱筋面積（mm2）配筋率（%）中震L1600X1000H600X300X16X16 -9162073 4527 2291140232.34大震L1600X1100H600X300X16X16-3969-2291-E-2座中震（大震）作用下轉(zhuǎn)換梁性能設(shè)計作用類型編號截面尺寸（mmXmm）設(shè)計內(nèi)力設(shè)計結(jié)果軸力(KN)剪力(KN)彎矩(KN.m)受剪截面要求(0.

17、2fckbh0)縱筋面積（mm2）配筋率（%）中震L1650X1100-34332073207327709500L2650X1100-14661257269827708000L3650X1100-222618181960 27706200L4650X11001794829217127709600L5650X110025521583193827706900作用類型編號截面尺寸（mmXmm）設(shè)計內(nèi)力設(shè)計結(jié)果軸力(KN)剪力(KN)彎矩(KN.m)受剪截面要求(0.2fckbh0)縱筋面積（mm2）配筋率（%）大震L1650X1100-3150-2770-L2650X1100-1938-2770-L

18、3650X1100-2301-2770-L4650X1100-1649-2770-L5650X1100-2421-2770-E-2座中震（大震）作用下轉(zhuǎn)換梁性能設(shè)計8.2 樓板應(yīng)力分析分析軟件選用PKPM系列的PMSAP程序，對整體結(jié)構(gòu)進行有限元計算，計算時所有樓板設(shè)置為彈性板6，為每個節(jié)點具有所有6個自由度的完全殼單元，計算小震和中震作用下的樓板彈性應(yīng)力。計算中均選擇的需要分析的樓板原則如下：1、地下室頂板2、豎向收進處樓板均分析了其在小震及中震下的應(yīng)力狀態(tài)。經(jīng)過分析，樓板能夠滿足小震彈性，中震下鋼筋不屈服的要求，樓板能保證水平力傳遞的要求。詳細分析結(jié)果見超限文本9、針對超限的抗震措施（1）框架柱的抗震等級提高一級本工程為乙類建筑，依據(jù)規(guī)范，抗震等級為二級，抗震構(gòu)造措施的抗震等級為一級，考慮到結(jié)構(gòu)不規(guī)則，將抗震等級提高到一級，抗震構(gòu)造措施的抗震等級仍為一級。（2）針對立面收進的抗震構(gòu)造措施施工圖階段，豎向體型突變部位的樓板加強，樓板厚度取150mm，雙層雙向配筋，每層每方向的配筋率不小于0.25%。體型收進部位上、下各2層塔樓周邊豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級提高一級采用，并加強收進部位以下2層結(jié)構(gòu)周邊豎向構(gòu)件的配筋構(gòu)造措施。 （3）針對豎向構(gòu)件轉(zhuǎn)換的抗震構(gòu)造措施轉(zhuǎn)換梁的上、下部縱向鋼筋的最小配筋率不小于0.5%，離柱邊1.5倍梁截面高度范圍內(nèi)的梁箍筋應(yīng)