120m商住樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告

報告編號：天津津灣廣場二期

7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告（共

36頁）同濟大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所二零一一年九月二十五日同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院報告編號：天津津灣廣場二期

7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告委托單位：天津津灣房產(chǎn)建設(shè)有限公司結(jié)構(gòu)計算：化明星、李志香、洪磊、趙揚、李邈報告編制：周

穎（副教授）審審核：劉祖華（教

授）定：熊海貝（教

授）同濟大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所二零一一年九月二十五日I同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院目錄4.3.4.

地震作用下框架柱承擔(dān)的地震剪力比..............................................................134.3.5.

地震作用下框架承擔(dān)彎矩分配比例

..................................................................144.3.6.

框架柱及核心筒剪力墻計算軸壓比

..................................................................164.3.7.

剛重比

..................................................................................................................164.3.8.

樓層軟弱層驗算

..................................................................................................164.3.9.

樓層薄弱層驗算

..................................................................................................184.3.10.舒適度驗算

..........................................................................................................194.3.11.

多遇地震作用分析結(jié)果匯總

..............................................................................194.4.

彈性時程分析

............................................................................................................204.4.1.

地震波選取

..........................................................................................................201.

報告說明

............................................................................................................................

11.1.

工程概況

......................................................................................................................

11.2.

本報告的主要內(nèi)容和目的..........................................................................................

22.

建筑結(jié)構(gòu)概況

....................................................................................................................

32.1.

建筑平面

......................................................................................................................

32.2.

結(jié)構(gòu)體系

......................................................................................................................

42.3.

材料選用

......................................................................................................................

52.4.

荷載取值

......................................................................................................................

53.

結(jié)構(gòu)超限情況及抗震性能目標(biāo)........................................................................................

64.4.2...............................................................................................................21計算結(jié)果3.1.

概述

..............................................................................................................................

63.2.

結(jié)構(gòu)超限情況

..............................................................................................................

63.3.

抗震性能目標(biāo)

..............................................................................................................

75.設(shè)防地震作用驗算

..........................................................................................................226.

罕遇地震作用

..................................................................................................................296.1.

罕遇地震下性能目標(biāo)

................................................................................................296.2.

罕遇地震彈塑性分析模型及主要參數(shù)

....................................................................294.

多遇地震下彈性分析........................................................................................................

84.1.

計算程序介紹

..............................................................................................................

84.2.

建模及參數(shù)選取

..........................................................................................................

84.3.

振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果......................................................................................

94.3.1.

結(jié)構(gòu)動力特性........................................................................................................

94.3.2.

層間位移角和位移比..........................................................................................

104.3.3.

地震作用下各樓層剪力系數(shù)..............................................................................

126.3.罕遇地震彈塑性分析結(jié)果

........................................................................................307.

結(jié)構(gòu)抗震性能的綜合評價

..............................................................................................358.

主要技術(shù)依據(jù)

..................................................................................................................368.1.

國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)........................................................368.2.

主要設(shè)計資料

............................................................................................................36I同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院天津津灣廣場二期

7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告9#樓1.

報告說明1.1.

工程概況建設(shè)單位：天津津灣房產(chǎn)建設(shè)有限公司8#樓建筑設(shè)計單位：河北建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司、李偉民建筑師事務(wù)所結(jié)構(gòu)設(shè)計單位：河北建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司7#樓天津津灣廣場由湯臣集團投資興建，項目位于天津TOD（TransitOrientedDevelopment）區(qū)域，作為天津市

20

項重大服務(wù)業(yè)項目之一、金融城重要組成部分，將開發(fā)成為天津市開放、和諧、生態(tài)、智能的經(jīng)濟中心和金融聚集區(qū)。津灣廣場二期項目由7號樓至10號樓4幢建筑組成，新建地上建筑面積37.07萬平方米，地下建筑面積14.58萬平方米。包括高級商務(wù)辦公寫字樓、高級公寓、酒店、商業(yè)等業(yè)態(tài)。整個場地

4

層地下室連為整體，地面以上在

7

號、8

號樓之間設(shè)置一道

200mm

寬的抗震縫，將其分為兩部分，各由主樓帶部分裙房組成。其中，7#樓最高建筑高度約為

120

米，由

26、21、19、16

層高層主體及

4

層裙房組成。主體建筑首層為公寓大堂及商業(yè)；裙房和主樓的2層至4層設(shè)計為商業(yè)；4層以上則為居住型公寓。8#樓的建筑高度為240米，由58層主樓及5－8層裙房組成。業(yè)態(tài)將包括公寓和商業(yè)兩部分：1－4層為商業(yè)和會所，將匯聚形象店、體驗店等，高端會所將設(shè)置健身房、游泳池、SPA

養(yǎng)生和壁球等休閑設(shè)施；4層以上為公寓，定位為高端人士提供的頂級公寓。其余樓層設(shè)計為高端5星級酒店，配備260間客房，提供住宿、會議、商務(wù)、餐飲等功能。本工程±0.000相當(dāng)于大沽高程4.000米，室內(nèi)外高差0.150米，建筑3維效果圖及建筑總平面圖見圖1.1、圖1.2。圖1.1

津灣廣場建筑群效果圖第1

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院1.2.

本報告的主要內(nèi)容和目的津灣廣場二期項目中

7#樓位于

7-2#地塊（圖

1.2），南側(cè)為赤峰路，西側(cè)為合江路，北側(cè)與東側(cè)面向港灣。7#樓由26、21、19、16

層高層主體及4

層裙房組成，結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架-抗震墻結(jié)構(gòu)體系，按我國現(xiàn)行國家設(shè)計規(guī)范及規(guī)程，其結(jié)構(gòu)存在不規(guī)則性。因此，湯臣集團特委托同濟大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所，對津灣廣場二期7#樓進行結(jié)進行抗震計算分析報告。本報告將針對津灣廣場二期項目7#樓結(jié)構(gòu)設(shè)計進行詳細論述。圖1.2

津灣廣場總平面第2

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院2.

建筑結(jié)構(gòu)概況2.1.

建筑平面7#樓主樓地上

25

層（另帶

1

層夾層），頂標(biāo)高

99.15

米；裙房

4

層（另帶

1

層夾層），頂標(biāo)高23.70米；4層整體地下室，與8#樓地下室與連為整體。典型建筑平面布置圖如圖2.1~2.3所示，剖面圖如圖2.4所示1/1234567891011121310080084008400840084008400840084008400840084008400840036507-J7-H7-G7-F1/12345678910840084008400840084008400840084008400B1F廚房排油煙井道7-R7-Q7-P7-O7-N7-M7-L7-R7-Q7-P7-O7-N7-M-18.800(已建成區(qū)域)7-E給排水給排水設(shè)燃氣管井強電弱電地暖管井地暖管井弱電強電7-D7-C7-B7-L11121314151617正壓正壓正壓8400840084008400840084008400正壓正壓正壓設(shè)燃氣管井7-K7-K排煙7-J7-H7-G7-F7-J7-H7-G7-F-18.800設(shè)燃氣管井-18.800設(shè)備房(未使用)機房機房7-A8-M排煙7-E7-E8-L送風(fēng)機房設(shè)備7-D7-C7-B7-D7-C7-B8-1/K8-K排煙機房設(shè)燃氣管井8-J8-H8-G8-F7-A8-M7-A8-M3#1#設(shè)燃氣管井機房-18.800-18.8008-E8-D8-C8-B8-L8-L8-K2#-18.8004#8-1/K8-K機房機房8-J8-H8-G8-F1/8-H1/8-F8-E機房機房設(shè)燃氣管井設(shè)燃氣管井設(shè)燃氣管井8-AUP8-E8-D8-C8-B1/8-C圖2.2

7#

樓裙樓建筑平面圖機房1/8-A8-A8-A設(shè)備房(未使用)71504500

4500

4500

4500

4500

4500

45002/1

1/2

2/2

1/3

2/3

1/4

2/4

1/571505250840084008400840084008400840084008400840011/67891011121314151617圖2.1

7#樓地下室建筑平面圖第3

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院7-J2.2.

結(jié)構(gòu)體系45x182主衛(wèi)主臥室客浴書房更衣間50x12045x602.2.1.

抗側(cè)力體系45x6545x65孩臥7-H7-G7-F7-E7-D7-C7-B7-A衣帽間餐廳和室N玄關(guān)西廚45x6045x60254.5m標(biāo)高處設(shè)局部夾層，地下47#樓采用鋼筋混凝土框架-抗震墻結(jié)構(gòu)體系，地上層，另在次臥室45x1825#12HP次衛(wèi)更衣間次衛(wèi)更衣間(可防視盜對報講警)層，另在-3.2m

標(biāo)高處設(shè)局部夾層；從室外地面至最高主要屋頂高度99.15m，屬

A

級高度高層建筑。7#主樓帶

4

層裙房，主樓平面形狀為

L

型，水平向伸出長度為

67.2

米，寬

17.5

米，向上伸出長度為

33.6

米，寬度

17.5

米。立面收進兩次，分別在

16

層及

21

層。16

層僅水平向收進，收進后平面形狀仍為

L

型，水平向伸出長度與向上伸出長度相同為

33.6

米，寬

17.5

米。21

層為兩方向同時收進，收進后平面形狀基本為方形，為34.5×34.5

米。7#主樓分四個單元，每單元有一個核心筒為主要抗側(cè)力構(gòu)件，另有六片長度為

2.1

米的抗震墻位于建筑物端部。8HP次臥室D5045x6545x6545x6545x65玄關(guān)客浴孩臥M45x150更衣間書房客廳主臥室主衛(wèi)45x5545x5545x5545x55主臥室主臥室8HP8HP8HP10HP熱水器熱水器西廚中廚熱水器熱水器中廚西廚西廚中廚熱水器熱水器中廚西廚90x160餐

廳主臥室工作間工作

間工作間工作間客

廳I客廳廳客

衛(wèi)45x23545x235客廳3

客3.24m2餐廳母排及T7-插1、接2箱-n餐廳母T7-排及插接箱1、2-n橋架60預(yù)0留*3應(yīng)急A洞00LE電7-源1、雙2切-n箱-1給排水給排水A應(yīng)L急E7電源-1、雙2-切n-1箱6橋0架0預(yù)留*300洞壁

掛

電

視JK7-電1-n-1、2煙

道用戶M強電弱電消(有防及廣播線電視)綜合布線地暖管井B地暖管井綜合布線弱防線電及廣視播)電強電用M7戶電表箱-nA煙

道玄

關(guān)90x160餐

廳玄

關(guān)D玄關(guān)2#玄關(guān)C書

房5.66m2客衛(wèi)玄關(guān)玄

關(guān)和

室書房書

房玄

關(guān)客浴客浴過道次

衛(wèi)正壓

衣帽間正壓

儲藏室正

壓正

壓更

衣

間過道正

壓過

道正

壓衛(wèi)生間更

衣

間H更衣間更衣間更

衣

間過

道次衛(wèi)3#D504#50x11050x11045x182玄

關(guān)45x18245x182次11主.5次.97衛(wèi)m22.99更

衣5.72m2間45x182四

角

柱

床L次主臥室45x150主衛(wèi)主衛(wèi)45x182次主臥室6臥8m2室1孩6.21m2臥2主4.臥71室m245x187衛(wèi)m245x150次主

臥

室更

衣

間主臥室主臥室孩臥

主30臥.37室m2D50D507次.6衛(wèi)8m2主要構(gòu)件尺寸見表2.1。D5050x180陽

臺廚

房次

衛(wèi)煙

道綜合布線防盜報警可視對講綜合布線餐廳玄

關(guān)防盜報警可視對講消防及廣播主浴更

衣

間用戶電4-nM7-表箱G煙

道45x7040x65次衛(wèi)次

衛(wèi)45x18245x150玄

關(guān)娛樂

室

/多

功

能

房玄

關(guān)主

臥

室110x110客

廳和

室80x1書60E煙

道表2.1（a）

7#樓主要抗側(cè)力構(gòu)件尺寸152x190房90x27090x19550x140F陽臺廚

房90x160餐

廳煙

道客

廳餐

廳主

衛(wèi)45x24045x7045x235客

廳90x9045x7045x70墻尺寸（mm）柱尺寸（mm×mm）152x19045x150主

臥

室主

臥

室90x9090x270主

臥

室主

臥

室D4590x195152x190152x190主

衛(wèi)45x7045x70構(gòu)件位置核心筒外墻核心筒內(nèi)墻主樓中柱主樓邊柱裙房123456789101112131100×1100/1200×12001100×1100/1200×12001000×1000/1100×11001000×1000/1100×1100B4層～B1層首層～夾層2層～4層5層700/550600/550/500400300/200300/200300/200300/200300/200300/200300/200800×800圖2.3

7#

樓裙房以上建筑平面圖1100×1100/1200×1200+119.85800×800700×700/+112.35900×900/1100×1100900×900/1100×1100800×800/1000×1000700×700/1000×1000700×700/900×900+101.45RF

+99.1525F

+95.5524F

+91.9523F

+88.3522F

+84.7521F

+81.1520F

+77.5519F

+73.9518F

+70.3517F

+66.7516F

+63.1515F

+59.55+99.15+98.85+99.15

RF+95.55

25F+91.95

24F+88.35

23F+84.75

22F+81.15

21F+77.55

20F+73.95

19F+70.35

18F+66.75

17F+63.15

16F+59.55

15F+91.65400+83.45+81.15+79.85+71.85+65.456層～11層4001000×10001000×1000900×900+63.1514F

+55.9513F

+52.3512F

+48.7511F

+45.1510F

+41.559F

+37.958F

+34.407F

+30.856F+55.9514F+52.35

13F+48.75

12F+45.15

11F+41.55

10F+37.95

9F+34.40

8F+30.85

7F6F12層～17400層/18層～21層400/+25.7022層～25層400300300/200250/200800×800500×500800×800500×5005F5F4F

+18.603F

+13.80+18.60

4F+13.80

3F2F

+9.00MF

+4.50+9.00

2F+4.50

MF屋面塔樓/1F

+0.00+0.00

1F表2.1（b）

7#樓主要梁構(gòu)件尺寸B1F

-6.80B2F

-11.20B3F

-15.00B4F

-18.80-6.80

B1F-11.20

B2F-15.00

B3F-18.80

B4F構(gòu)件位置框架梁400×700500×800400×700500×650次梁B4層～地下夾層B1層、裙房頂層300×500300×600300×500300×500圖2.47#樓剖面圖和層間模型計算簡圖裙房首層～裙房3層主樓5～主樓25層第4

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院走道、電梯廳、樓梯前室：1.56

kN/m25.9

kN/m22.2.2.

樓蓋體系：7#樓所有樓層均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板樓蓋以增強結(jié)構(gòu)的整體剛度并適應(yīng)居住型公寓戶內(nèi)（包括隔墻等效樓面均布荷載）：建筑功能要求。其中各層樓板厚度分別為：墻線荷載取值如下（單位高度）：住宅外墻：地下室部分：200mm/120mm180mm15.0

kN/m地下室頂板：B4~B2內(nèi)墻：9.76.5kN/mkN/m裙房各層：120mm地下室夾層內(nèi)墻：公寓各層：120mm裙房夾層外墻：裙房內(nèi)墻：14.09.7kN/mkN/mkN/m群房夾層、頂板：主樓第15、20、25層樓屋面板：150mm150mm裙房外墻：17.02.4.2.

活荷載取值：活荷載取值符合我國現(xiàn)行規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）（20062.3.

材料選用年版）的相關(guān)規(guī)定，具體取值如下：2.3.1.

混凝土：7#樓混凝土等級如下表2.2所示。臥室2.0

kN/m22.5

kN/m2餐廳表2.2

7#樓混凝土材料選用kN/m2客廳2.0構(gòu)件位置地下室混凝土等級會議室2.0

kN/m22.0

kN/m23.5

kN/m24.0

kN/m2梁樓板柱、剪力墻梁樓板C40C60C40C60C40C60C40C50C40C40辦公室商店廚房（餐廳的）走廊裙房kN/m22.05.0

kN/m24.02.0

kN/m22.5柱、剪力墻梁樓板庫房、儲藏間車庫主樓5~9主樓10~17kN/m2柱、剪力墻梁樓板衛(wèi)生間（住宅）衛(wèi)生間（其他）各類機房屋頂花園消防車道消防樓梯kN/m2柱、剪力墻梁樓板7.0

kN/m23.0

kN/m220.0

kN/m23.5

kN/m2主樓18~30（包括塔樓）柱、剪力墻2.3.2.鋼材：本結(jié)構(gòu)所使用鋼材符合GB1499

及GB50010。其中：縱向鋼筋采用HRB500、箍筋采用HRB400，直徑根據(jù)實際計算結(jié)果合理選用；2.4.3.

風(fēng)壓、雪壓荷載22本工程所在場地地面粗糙度為

C

類，基本風(fēng)壓

W

=0.50kN/m

(50

年一遇)，W

=0.60kN/m

(100002.4.

荷載取值22年一遇)；基本雪壓s

=0.40kN/m

(50年一遇)，s

=0.45kN/m

(100年一遇)。002.4.1.

恒荷載取值：恒荷載按建筑、裝修做法計算，其中主要材料的容重取值如下：機車餐商房：庫：飲：鋪：1.0

kN/m24.9

kN/m21.16

kN/m21.56

kN/m21.0

kN/m28.0

kN/m21.9

kN/m25.9

kN/m25.9

kN/m2儲藏室：廚

房：自行車庫：住宅大堂：物業(yè)管理、居委會：第5

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院序號不規(guī)則類型超限判斷3.

結(jié)構(gòu)超限情況及抗震性能目標(biāo)基本內(nèi)容7#樓情況L/B=6.0l/Bmax=0.75l/b=3.03.1.

概述高規(guī)3.4.3

規(guī)定：L/B≤6.0；l/Bmax≤0.35；l/b≤2.0超限7#樓為鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)其使用功能，按《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223-2008》、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

JGJ3-2002》等相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，確定其構(gòu)件的抗震等級等信息如表3.1所示：高規(guī)3.4.5規(guī)定：在考慮偶然偏心的考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移，A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍；見表4.3.2超限表3.1

7#樓設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)7#樓抗規(guī)3.4.3規(guī)定：樓層最大彈性水平位移（層間位移），大于該樓層兩端彈性位移水平位移或（層間位移）平均值的1.2倍。建筑結(jié)構(gòu)安全等級結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限抗震設(shè)防烈度二級高規(guī)3.4.5規(guī)定：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9

。50年見表4.3.1滿足7度平面規(guī)則性3設(shè)計基本地震加速度場地類型0.15g高規(guī)3.4.6規(guī)定：樓面凹入或開洞尺寸不宜大于樓面寬度的一III洞寬20.1m<樓板寬半；度56.0m地震分組第二組抗規(guī)

3.4.3

規(guī)定：平面凹進尺寸，大于相應(yīng)投影方向的總尺寸的30%11.1/67.2=17%<30%場地特征周期0.6s（罕遇地震下為0.65s）多遇地震反應(yīng)譜αmax設(shè)防地震反應(yīng)譜αmax罕遇地震反應(yīng)譜αmax彈性時程峰值加速度（gal）彈塑性時程峰值加速度（gal）0.120.340.7255高規(guī)3.4.6規(guī)定：樓板開洞總面積不宜超過樓面面積的30%；抗規(guī)3.4.3規(guī)定：有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%，

開洞面積1037.2m2<或開洞面積大于該樓層的面積的30%，或較大的樓層錯層時為

樓面面積的30%樓板局部不連續(xù)。滿足310高規(guī)3.4.6規(guī)定：在扣除凹入或開洞后，樓板在任一方向的最開洞后樓板凈寬小凈寬度不宜小于5m，且開洞后每一邊的樓板凈寬度不應(yīng)小于2m。分區(qū)地下四層地下三層地下二層地下一層裙房乙類裙房以上主樓丙類14.7m，大于5m抗震設(shè)防類別框架抗震墻////高規(guī)3.5.2規(guī)定：對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰上層的側(cè)向剛度比可按式（3.5.2-2）計算，且本層與相鄰上層的比值不三級三級三級三級二級二級一級一級一級一級二級抗震等級（按一級采取抗震構(gòu)造措施）宜小于0.9。見表4.3.8見表4.3.9滿足滿足抗規(guī)

3.4.3

規(guī)定：樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上層的

70%或其上三層側(cè)向剛度平均值的80%。高規(guī)3.5.3規(guī)定：A級高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80%，不應(yīng)小于其上一層受剪承載力的65%。3.2.

結(jié)構(gòu)超限情況根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置及程序分析結(jié)果，7#樓超限情況詳見表3.2。豎向規(guī)則性4抗規(guī)

3.4.3

規(guī)定：抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%時為樓層承載力突變。表3.2

7#樓超限情況判斷序號不規(guī)則超限高規(guī)

3.5.5

規(guī)定：抗震設(shè)計時，當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進部位到室

裙房高度23.7m>0.2外地面的高度

H1與房屋高度

H

之比大于

0.2

時，上部樓層收

倍房屋高度基本內(nèi)容7#樓情況99.15m5.86類型判斷抗規(guī)6.1.1

規(guī)定：框架-抗震墻結(jié)構(gòu)7度區(qū)適用高度120m；高規(guī)3.3.1

規(guī)定：框架-抗震墻結(jié)構(gòu)7度區(qū)A級高度為120m；進后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B

的0.75

倍；

（0.2×98.4=19.68m，

超限抗規(guī)

3.4.3

規(guī)定：除屋頂或出屋面小建筑外，局部收進的水平

縮進后寬度為12結(jié)構(gòu)高度滿足結(jié)構(gòu)尺寸大于相鄰建筑下一層的25%16.8m<56×0.75=42m高規(guī)3.3.2規(guī)定：A級高度，框架剪力墻結(jié)構(gòu)高寬比不宜超過5；超限高寬比第6

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院3.3.

抗震性能目標(biāo)本項目的抗震設(shè)計在滿足國家、地方規(guī)范外，將根據(jù)性能化抗震設(shè)計的概念進行設(shè)計，其抗震性能控制目標(biāo)詳見表3.3。表3.3

7#樓抗震性能目標(biāo)結(jié)構(gòu)類型抗震設(shè)防烈度設(shè)計基本地震加速度設(shè)計地震分組特征周期（s）地震動水準(zhǔn)框架-剪力墻Ⅶ0.15g第二組0.63（罕遇地震作用計算時取0.68）多遇地震55設(shè)防地震150罕遇地震310地震加速度時程的最大值（cm/m2)水平地震影響系數(shù)最大值0.120.340.72主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需

可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理

不致倒塌或發(fā)生危及生命的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計目標(biāo)層間位移角限值修理可繼續(xù)使用仍可繼續(xù)使用嚴重破壞1/800/1/100夾層局部梁板缺失形成

處于彈性變形階段，滿足彈

保證長柱受剪承載力不小于短的長短柱

性設(shè)計要求

柱/主樓L型根部連接處樓

樓板主拉應(yīng)力小于混凝土

樓板主拉應(yīng)力小于鋼筋抗拉強板

抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值

度標(biāo)準(zhǔn)值大震安全大震安全收進部位上下各一層全

處于彈性變形階段，滿足彈

抗彎滿足不屈服設(shè)計要求，抗部柱性設(shè)計要求剪滿足彈性設(shè)計要求收進部位上下各一層剪

處于彈性變形階段，滿足彈力墻

性設(shè)計要求控制剪壓比：控制剪壓比：**V

+V

≦0.15βf

bhV

+V

≦0.15βf

bhGEEKc

ck0GEEKc

u0第7

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院表4.1(a)

計算模型主要參數(shù)選取4.

多遇地震下彈性分析計算參數(shù)取值說明備注4.1.

計算程序介紹模型結(jié)構(gòu)總層數(shù)嵌固位置36首層樓板26kN/m3框架-剪力墻考慮偶然偏心施工模擬加載0地下室層數(shù)5（包括夾層）本項目分別采用結(jié)構(gòu)有限元通用分析程序ETABS（9.7.1

版）和SATWE

軟件（10

版2011

年3月）對8#樓結(jié)構(gòu)進行彈性計算分析?；炷寥葜谽TABS

分析軟件是北京金土木公司開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計軟件，該程序具有豐富的單元庫，包括空間三維梁單元、空間殼單元、實體單元等單元，這些單元為結(jié)構(gòu)分析提供了準(zhǔn)確的力學(xué)模型。該程序具有強大的分析功能，可以做靜力分析（線性靜力分析、熱應(yīng)力分析）、動力分析（特征值分析、反應(yīng)譜分析、時程分析）、屈曲分析、幾何非線性分析（大變形分析和

P-Delta

效應(yīng)分析）、靜力彈塑性分析，可滿足本項目分析要求。本項目分析模型采用空間三維梁單元模擬柱和梁，空間殼單元模擬剪力墻，膜單元模擬樓板。結(jié)構(gòu)類型地震力計算考慮雙向地震作用豎向荷載計算地震力風(fēng)力與坐標(biāo)軸夾角強制剛性板假定計算振型數(shù)是SATWE

軟件采用空間桿單元模擬梁、柱及支撐等桿件，用在殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模擬剪力墻。樓板可以采用整體平面內(nèi)無限剛、分塊無限剛、分塊無限剛帶彈性連接板和彈性樓板。15ETABS取36個設(shè)防烈度7.54.2.

建模及參數(shù)選取場地類別Ⅲ7#樓結(jié)構(gòu)ETABS、SATWE

三維計算模型見圖4.1。（如圖：X方向為建筑東北-西南方向，Y方向為建筑西北-東南方向）建模主要參數(shù)設(shè)定、模型單元選取及模型統(tǒng)計詳見表4.1。阻尼比0.05設(shè)計地震分組特征周期第二組0.6周期折減系數(shù)活荷載折減系數(shù)彎矩調(diào)幅系數(shù)連梁剛度折減系數(shù)實配鋼筋超配系數(shù)0.20Q0調(diào)整0.8按規(guī)范取值0.850.511.15分段調(diào)整文中4.3.5節(jié)有詳細說明樓層剛度算法層間剪力比層間位移算法修正后基本風(fēng)壓地面粗糙度0.55kN/m2C類風(fēng)載體型系數(shù)1.4頂部小塔樓地震力放大系數(shù)1.15(a)ETABS

模型(b)SATWE

模型圖4.1

計算模型示意圖土的水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)地震作用分析方法6按總剛模型分析第8

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計算單元選取及模型統(tǒng)計表4.3

ETABS

與SATWE

樓層質(zhì)量對比計算模型ETABS模型空間梁單元空間梁單元空間殼單元膜單元SATWE模型樓層頂標(biāo)高（m）119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3023.7018.6013.809.00建筑樓層ETABS(t)SATWE(t)(SATWE-ETABS)/ETABS梁柱空間梁單元空間梁單元塔樓五層塔樓四層塔樓三層塔樓二層塔樓一層二十五層二十四層二十三層二十二層二十一層二十層十九層十八層十七層十六層十五層十四層十三層十二層十一層十層16524320623824.85%-2.06%27.54%-3.01%-2.60%0.64%7.24%2.09%11.83%6.42%0.69%0.42%-0.53%2.13%0.02%0.04%0.57%0.30%0.32%2.12%1.81%1.81%1.62%1.72%2.09%0.97%3.09%-0.28%-6.56%-4.37%1.63%4.36%4.34%2.84%-2.34%-2.54%/剪力墻殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元樓板彈性板單元73794017130——964935節(jié)點數(shù)21589960935梁柱單元數(shù)殼單元數(shù)總質(zhì)量（t）1706219623432959313240644284435146944804539952845298529852375253525352415236521753701195093309936106205574329709447227802738025430/1717235523923309333340924302432847944805540153145314531553485348534853265326532654221231993049284101565665344089857234262674024785/9001—2634002626904.3.

振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果4.3.1.

結(jié)構(gòu)動力特性7#樓結(jié)構(gòu)ETABS

樓層質(zhì)量與SATWE

樓層質(zhì)量對比見表4.3

及圖4.2，可以看出除了地下室頂板和裙房頂層以及夾層外，其他各層質(zhì)量變化均勻，滿足規(guī)范對結(jié)構(gòu)豎向質(zhì)量均勻變化的要求，其中樓層質(zhì)量定義為恒載+0.5

倍活載。結(jié)構(gòu)整體計算時，為保證地震反應(yīng)計算結(jié)果可靠，取前

15

階振型參與組合，此時振型參與質(zhì)量系數(shù)大于90%，振型數(shù)及參與質(zhì)量系數(shù)均滿足我國現(xiàn)行規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)前15階振型的自振周期及振動方向見表4.2，前6階振型簡圖見圖4.3~4.8。由表4.2中數(shù)據(jù)可知，程序計算結(jié)果以結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt和以平動為主第一自振周期T1之比分別為0.71、0.77，滿足高規(guī)關(guān)于復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.9

的要求。同表列出了ETABS

及SATWE

計算結(jié)果，對比結(jié)果顯示ETABS

和SATWE

計算結(jié)果吻合基本較好。表4.2

前15階周期及振型九層八層周期(s)振型號振型描述七層ETABSSATWE2.05911.97131.57560.60140.564六層122.032641.939151.449710.553920.538050.454010.304160.271570.243280.192220.178410.1604Y向平動（一階）X向平動（一階）扭轉(zhuǎn)（一階）五層四層3三層4X向平動（二階）Y向平動（二階）扭轉(zhuǎn)（二階）二層5夾層60.50290.36620.31880.28880.28750.23830.23660.22210.20440.19574.50一層7Y向平動（三階）X向平動（三階）Y向平動（三階）Y向平動（四階）扭轉(zhuǎn)（四階）0.00地下夾層地下一層地下二層地下三層地下四層基礎(chǔ)底板8-3.209-6.80101112131415-11.20-15.00-18.80Y向平動（四階）X向平動（五階）X向平動（五階）Y向平動（五階）0.146090.139950.12121總質(zhì)量(t)2625002634120.35%第9

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層間位移角和位移比3631262116116雙向地震作用下

7#樓去除屋面塔樓外的各層最大彈性層間位移角見表

4.4，其位移角曲線如圖PKPM質(zhì)量分布ETABS質(zhì)量分布4.9。7#樓為鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度

99.15

米。根據(jù)規(guī)范要求，最大彈性層間位移角限值為1/800。由表4.4及圖4.8可知，7#主樓的最大彈性層間位移角均小于1/800，滿足高規(guī)要求。表4.4

雙向地震作用下7#樓各層最大層間位移角ETABS層間位移角樓層頂標(biāo)高（m）119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3023.7018.6013.809.00SATWE層間位移角X向建筑樓層質(zhì)量（t）40000X向1/9601/9661/10021/9811/9581/9401/9071/8961/9061/9071/9091/9191/9261/9531/9591/9691/9761/9861/9991/10181/10381/10621/10921/11301/11821/12561/12601/13581/15121/17641/2268Y向1/9761/9671/9781/9651/9561/9581/9051/9211/9051/9041/9021/8951/8891/8841/8841/8871/8931/9011/9131/9301/9481/9711/9991/10341/10771/11441/12391/13561/15171/18341/2388Y向1/9971/9781/9901/9681/9571/9561/9311/9171/9081/9241/9491/9421/9371/9371/9321/9201/9241/9311/9401/9541/9711/9941/10211/10541/10951/11611/12531/13891/16031/19641/260310塔樓五層塔樓四層塔樓三層塔樓二層塔樓一層二十五層二十四層二十三層二十二層二十一層二十層十九層十八層十七層十六層十五層十四層十三層十二層十一層十層1/9261/9301000020000300001/984圖4.2

樓層質(zhì)量分布圖1/9581/9381/9341/8901/8631/8441/8521/9131/9121/9161/9281/9521/10141/10201/10291/10401/10561/10741/10991/11271/11621/12081/12821/13001/14011/15641/18511/2362圖4.3

第一振型示意圖圖4.4

第二振型示意圖圖4.5

第三振型示意圖九層八層七層六層五層四層三層二層夾層圖4.6

第四振型示意圖圖4.7

第五振型示意圖圖4.8

第六振型示意圖4.50一層第10

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院樓層頂標(biāo)高ETABS層間位移角X向SATWE層間位移角表4.5

7#樓5%偶然偏心地震作用下對應(yīng)方向各樓層最大位移與平均位移的比值建筑樓層（m）0.00Y向1/107981/144051/180691/225301/32771/X向Y向1/99991/99991/99991/99991/9999/ETABSSATWE樓層頂標(biāo)高地下夾層地下一層地下二層地下三層地下四層基礎(chǔ)底板1/62851/79131/98471/124521/19453/1/70281/93931/99991/99991/9999/建筑樓層（m）X向Y向X向Y向-3.20119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3塔樓五層塔樓四層塔樓三層塔樓二層塔樓一層二十五層二十四層二十三層二十二層二十一層二十層十九層十八層十七層十六層十五層十四層十三層十二層十一層十層1.061.061.061.061.071.071.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.081.151.161.171.171.201.281.281.291.291.29/1.021.021.071.071.081.131.131.141.141.141.141.151.151.151.151.151.161.161.161.161.161.171.171.171.171.171.171.181.181.181.181.311.281.231.181.15/1.091.091.051.061.071.081.101.121.141.141.191.181.181.171.151.121.121.121.121.121.121.121.121.121.121.111.141.151.181.211.231.001.001.001.001.00/1.011.011.011.001.001.001.011.021.021.031.111.121.121.131.161.211.211.211.221.221.221.231.231.241.241.251.271.271.271.271.311.001.001.001.001.00/-6.80-11.20-15.00-18.80353025201510535ETABSPKPMETABSPKPM302520151051/8001/800層間位移角1/800層間位移角1/80000九層00八層七層X向Y

向六層五層圖4.9

7#樓雙向地震作用下對應(yīng)方向各層最大層間位移角23.7018.6013.809.00四層在考慮偶然偏心的雙向地震作用下，7#塔樓對應(yīng)方向各樓層最大位移及其與平均位移的比值見表4.5。表中數(shù)據(jù)表明，在考慮偶然偏心影響地震作用下，除地下室外，7#號樓樓層最大位移和平均位移之比最大值：ETABS

為1.21（x

向）、1.18（y

向）；PKPM

為1.23（x

向）、1.07（y

向），滿足規(guī)范限值1.5的要求。7#樓位移曲線如圖4.10所示。三層二層夾層4.50一層0.00地下夾層地下一層地下二層地下三層地下四層基礎(chǔ)底板-3.20-6.80-11.20-15.00-18.80第11

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院表4.6

地震作用下7#框架承擔(dān)水平地震剪力系數(shù)353530252015105ETABSSATWE樓層頂標(biāo)高建筑樓層剪力-X（kN）784λA-X（%）48.5542.9735.1630.5627.0922.6619.2917.0014.9913.5512.1511.0210.069.198.467.807.296.886.566.306.085.905.745.615.485.375.225.11剪力-Y（kN）669λA-Y（%）41.4337.7431.5327.4124.2720.2517.4215.5513.8912.5911.2710.179.248.437.747.146.676.295.995.745.535.365.225.11剪力-X（kN）691λA-X(%)剪力-Y（kN）532λA-Y(%)（m）PKPMETABS1.5PKPMETABS1.530252015105119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3塔樓五層塔樓四層塔樓三層塔樓二層塔樓一層二十五層二十四層二十三層二十二層二十一層二十層十九層十八層十七層十六層十五層十四層十三層十二層十一層十層33.6231.3126.8924.5622.5119.5517.7116.0114.2912.9410.559.658.918.277.716.996.576.255.995.785.595.435.285.155.024.904.704.584.454.294.183.533.383.062.752.50/25.9024.7622.3320.8119.3917.2215.3913.9712.5911.479.919.108.407.797.266.476.065.735.455.235.054.904.784.684.604.534.394.294.163.983.863.183.022.712.412.19/17181509138810971.21.239483541372030906319566956954825815073047322631010610131901553018050204702320025660277202956031190328803451036170378803960041370431704498046790485805041055090585906174064450655307258075220813608680089050/948097178557119101420016720190202151023690254702710028550300903158033070345703608037620392304092042680444904633050780539805683059400604506848071850798408711090250/129731555718612211632157123890259032800629810307983247434189359503775339553413164300844630461864771751585545075713059413602796312663762648406551965773/112701357816406187562027122525244352638828079285152994231339327413418735691372673891140618423634413748207510545337055137557045673656980573445756657652/位移比2.0位移比000.00.51.01.50.0

0.5

1.0

1.5

2.0X向水平位移/平均樓層水平位移Y向水平位移/平均樓層水平位移圖4.107#樓各樓層最大位移、平均位移的比值4.3.3.

地震作用下各樓層剪力系數(shù)7#塔樓在地震作用下各樓層水平地震剪力系數(shù)（剪重比）見表

4.6

及圖

4.11。由表

4.6

中數(shù)據(jù)可知，除地下室外（地下室由于有回填土約束，不考慮剪力調(diào)整），7#塔樓各樓層水平地震剪力系數(shù)X向、Y向均大于2.4%，滿足《高規(guī)》4.3.12各樓層水平地震剪力最小值的規(guī)定。九層八層七層六層5.024.944.814.714.564.404.313.963.953.913.773.55/五層23.7018.6013.809.00四層三層二層4.964.784.674.204.133.983.753.50/夾層4.50一層0.00地下夾層地下一層地下二層地下三層地下四層基礎(chǔ)底板-3.20-6.80-11.20-15.00-18.80第12

頁共36頁同濟大學(xué)天津津灣廣場7#樓結(jié)構(gòu)抗震計算分析報告土木工程學(xué)院表4.7(a)

地震作用下7#框架承擔(dān)最小剪力比校核（X向）353530252015105樓層頂標(biāo)高（m）119.85116.35112.35107.95103.5599.1595.5591.9588.3584.7581.1577.5573.9570.3566.7563.1559.5555.9552.3548.7545.1541.5537.9534.4030.8527.3ETABSVf(kN)223SATWEVf(kN)240建筑樓層V0(kN)1661Vf/V013.42%18.51%12.97%9.76%V0(kN)1388Vf/V017.30%19.78%13.61%9.99%30252015105塔樓五層塔樓四層塔樓三層塔樓二層塔樓一層二十五層二十四層二十三層二十二層二十一層二十層十九層十八層十七層十六層十五層十四層十三層十二層十一層十層ETABSPKPM2.4%ETABSPKPM2.4%166130713882747985103677973229977985732273279851311448031593614373053706912741767338327811410040940795509186985594209341928991938789951611220118501436080441016011073002293426474781/16.42%42.95%20.62%23.59%18.40%26.49%30.03%26.91%24.43%26.83%26.14%20.00%18.74%19.03%18.30%19.64%18.77%18.61%18.51%18.32%17.51%18.96%17.22%18.18%22.03%12.34%15.59%1.25%73221162480030203503324144576909619161097011711392348719882486479172885388788839872880201060812224103771001971781021585915.87%49.40%21.43%24.85%19.04%26.18%32.03%24.17%23.85%24.59%24.95%19.35%18.27%18.49%18.12%19.22%18.55%18.61%18.52%18.29%16.81%22.23%20.28%17.21%16.62%11.91%16.95%1.31%10430153201532020270202702302027560275603104031040501905019050190501905019050190501905019050190501905019065170651706517065170651708822088220882208822088220/971714093140931702217022215712561425614285082850847717