某国际广场A塔超限高层抗震设防专项审查送审报告.docx
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某国际广场A塔超限高层抗震设防专项审查送审报告
XX国际广场A塔超限高层抗震设防专项审查送审报告
XX(国际)广场-A塔
超限高层抗震设防专项审查
XX(国际)广场-A塔
中国建筑科学研究院
中国建筑技术集团有限公司
审核:
郑生庆签字:
国家一级注册结构工程师
国家特许注册岩土工程师
教授级高级工程师
注册结构工程师:
郑生庆签字:
国家一级注册结构工程师
国家特许注册岩土工程师
教授级高级工程师
专业负责人:
张季茂签字:
国家一级注册结构工程师
高级工程师
主要设计人:
周建签字:
国家一级注册结构工程师
工程师
廖雷签字:
工程师
莫雅崴签字:
国家一级注册结构工程师
工程师
\目录
1工程概况4
2设计依据8
2.1设计规范8
2.2相关规定及文件8
2.3工程技术文件8
2.4建筑安全等级和使用年限8
3材料9
3.1主要构件混凝土强度等级9
3.2钢筋9
3.3钢材9
4设计荷载9
4.1典型楼面荷载标准值(kN/m2)9
4.2风荷载效应11
4.2.1规范风荷载11
4.2.2风洞试验11
4.3地震作用12
4.3.1规范地震动参数12
4.3.2场地地震安全性评价12
4.3.3场地设计地震动参数12
4.4温度考虑12
5场地地质条件13
5.1地形地貌及地质构造13
5.2水文地质条件13
5.3岩土分层13
5.4岩层主要力学指标14
6基坑边坡支护设计14
6.1概述:
14
6.2与轻轨9#线下穿道的支护关系。
15
6.3基坑支护结构与主体结构关系15
7基础设计及结构嵌固部位的确定15
7.1持力层选择15
7.2基础方案15
7.3抗浮设计15
7.4抗滑移、抗倾覆验算15
7.4.1抗滑移验算16
7.4.2抗倾覆验算16
7.5地下室埋深及周边嵌固作用分析16
8结构体系设计说明简述16
8.1简述16
8.2主体结构体系16
8.2.1主要的抗震(风)设计思想16
8.2.2钢筋混凝土核心筒17
8.2.3钢管叠合柱17
8.2.5结构构件主要尺寸及混凝土强度:
18
8.2.6典型楼层平面示意图及层高示意图19
9建筑结构超限情况说明23
9.1建筑高度及高宽比23
9.2平面规则性判断23
9.2.1结构平面及外形凹凸不规则判断23
9.2.2周期比23
9.2.3扭转不规则判断23
9.2.4楼板不连续判断23
9.3竖向规则性判断24
9.3.1建筑形状及收进24
9.3.2相邻楼层侧向刚度比24
9.3.3相邻楼层受剪承载力比24
9.3.4质量沿楼层的分布24
9.3.5其他24
9.4结构超限项总结24
9.5抗震性能目标25
10抗震概念设计及超限加强措施26
10.1抗震概念设计26
10.2加强措施26
10.2.1框架柱采用钢管混凝土叠合柱:
26
10.2.2楼板薄弱部位强措施26
10.2.3核心筒加强措施:
26
10.2.4平面扭转不规则加强措施:
27
10.2.5穿层柱、斜墙、斜柱的加强措施27
11.1分析软件及输入数据27
11.1.1结构计算模型27
11.1.2结构计算分析输入参数28
11.2结构弹性分析结果28
11.3多遇地震弹性时程分析30
11.3.1天然波和人工波的选取30
11.3.2弹性时程分析计算结果31
11.3.3弹性时程分析结论33
11.4风荷载舒适度分析33
11.4.1按规范进行风载舒适度分析33
12设防地震弹性分析33
13构件验算34
13.1竖向构件截面承载力验算34
筒体剪力墙布置图34
14弹塑性动力时程分析46
14.1计算软件46
14.2中震弹塑性时程分析主要计算结果46
14.3大震弹塑性时程分析主要计算结果46
14.4结构弹塑性验算结论47
15结构连续倒塌分析47
15.1设计规范47
15.2抗连续倒塌概念设计47
16抗震超限结论48
附录一:
重庆市高层建筑工程结构抗震基本参数表48
附录二:
结构初步设计图纸
附录三:
建筑初步设计图纸
附录四:
结构计算书
超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表
编号:
申报时间:
7>2013年3月
工程名称重庆XX(国际)广场-A塔申报人
联系方式倪念其
1XXXXXXXXXX建设单位重庆润山置业有限公司建筑面积约11万平米设计单位中国建筑技术集团有限公司重庆分公司设防烈度6度0.05g,设计一组勘察单位重庆607勘察实业总公司设防类别重点类建设地点重重庆市江北区江北嘴建筑高度,层数建筑高度:
249.7mn55
结构高度:
256.1m
地下26.0mn5场地类别液化判别I0类,波速800m/s覆盖层0~5m
液化等级:
不液化液化处理无平面规则性长宽比1:
1基础
持力层塔楼柱桩基础,桩长:
6m,
筒体筏板基础,厚3m,埋深5米
中风化泥岩承载力:
7.2Mpa竖向规则性高宽比6.14:
1
(计算到嵌固端)结构类型框架-核心筒抗震等级框架一级,内筒一级计算软件Satwe及Etabs材料强度
范围梁:
C30~C40
柱:
C30~C70
墙:
C30~C60
楼板:
C30~C40计算参数周期折减0.85楼面刚度:
刚性
地震方向:
双向梁截面下部600X900
剪压比≤0.20
标准层600X700600X900600X1200地上总重
剪力系数%GE210839t
X1.08
Y0.97柱截面下部1650X1650
轴压比0.8
中部1500X1500~1400X1400
顶部1400X1400~900X900
顶部1400X1400~1000X1000自振周期(SAT)sX:
5.91
Y:
6.18
T:
3.62墙厚下部850,550
轴压比0.6
中部700,500,400
顶部500,400最大层间(SAT)位移角X1/1067
Y1/828柱
斜柱截面形式:
矩形
长细比8.75扭转位移比偏心5%X1.14塔楼
Y1.26附楼短柱位置范围:
全楼弹塑性位移角X1/259
Y1/198转换层
刚度比无错层无连体
含连廊无加强层
刚度比无框架承担的比例倾覆力矩X18%Y21%
总剪力X13%Y13%多塔
上下偏心无
X0.088Y0.058大跨空间结构无超限设计简要说明性能设计目标:
C级
核心筒底部加强区剪力墙、有斜柱的剪力墙、外框柱、斜柱按中震弹性验算;一般部位剪力墙受剪按中震弹性验算,压弯、拉弯按不屈服验算,受弯按中震不屈服验算;
主要加强措施:
底部加强区核心筒主要剪力墙四角设置芯柱;提高剪力墙水平分布筋及竖向分布筋的配筋率;底部加强区及薄弱层约束边缘构件配筋加强。
提高底部加强区筒体内部小墙肢的分布筋的配筋率,并在核心筒外墙小墙肢内设置芯柱,确保小墙肢延性。
筒体剪力墙在楼层标高处增设暗梁,增强筒体剪力墙的整体性;适当的提高连梁箍筋配筋,在跨高比较小的连梁中增设交叉暗撑,提高连梁延性,避免脆性破坏。
底部加强区框架柱采用钢管叠合柱,其上区段采用带芯柱的框架柱。
并控制柱轴压比,以提高框架柱的承压能力和延性。
超限问题:
结构高度超限;附楼平面扭转不规则;局部穿层柱、斜柱。
1工程概况
XX(国际)广场建于重庆市江北区江北嘴中央商务区A08地块,场地东侧有重庆大剧院,南边为嘉陵江北岸,周边城市道路和设备管网已形成,该区域已建和在建项目多为超高层写字楼,已有国家开发银行,中国平安,中国人寿保险等多家金融机构入驻,是规划中的重庆市金融中心。
本工程总用地面积19235平米,总建筑面积273982平米,其中地上建筑面积192941平米,地下建筑面积81041平米,项目用地规整,东西长约140米,南北长约150米,高程在248.00~255.00之间,北高南低,高差约7.0米,平均海拔高度约251.00,建筑±0.00标高为250.00。
项目由两个塔楼和裙房商业组成,其中A塔建筑面积110000平米,建筑高度247米,主要为商业、办公和酒店;B塔建筑面积27675平米,建筑高度142.3米,主要为办公;裙房建筑面积85759平米,建筑高度43米,主要为商业。
本工程地下室共5层,总埋深为26m,最大平面尺寸为140mX108m;裙楼共7层,共43.9米高,最大平面尺寸为140mX108m;A塔楼地上共55层,结构总高度约249.7m,结构最大平面尺寸为44m×46m,核心筒尺寸为23m×19m;B塔楼地上共31层,结构总高度约149.2m,结构最大平面尺寸为45m×31m,核心筒尺寸为24m×9m。
A塔主体结构为钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,B塔主体结构为钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,裙房主体结构为钢筋混凝土框架结构体系。
2设计依据
2.1设计规范
(1)《建筑结构荷载规范》GB50009-2011;
(2)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010;
(3)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010;
(4)《高层建筑混凝土结构技术规程
(5)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;
(6)《砌体结构设计规范》GB50003-2011;
(7)《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008;
(8)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001;
(9)《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002;
(10)《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》CECS188:
2005;
(11)《地下工程防水技术规范》GB50108-2008;
(12)《型钢型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001;
(13)《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008;
(14)《建筑工程抗震性态设计通则》(试用)CECS160-2004
2.2相关规定及文件
(1)《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分2009年版
(2)建设部令第111号《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》
(3)渝建发[2010]156号文及《重庆市超限高层建筑工程界定》2010年版
2.3工程技术文件
(1)《重庆XX国际广场主体结构岩土工程详细勘察报告》、《重庆XX国际广场基坑边坡详细勘察报告》,重庆607勘察实业总公司2012年3月
(2)《重庆XX国际广场工程场地地震安全性评价报告》重庆地震研究所2013年3月
(3)《重庆XX国际广场风荷载数值模拟报告》重庆大学土木工程学院
2013年3月
(4)《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》建设部111号
(5)《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质【2010】109号
2.4建筑安全等级和使用年限
根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
3.1主要构件混凝土强度等级
构件位置混凝土等级塔楼基础桩C40筏板C40塔楼墙、连梁C60~C30柱C70~C30标准层梁、板C30薄弱层梁、板C40
3.2钢筋
钢筋使用位置钢筋类别直径板内受力钢筋HRB4008~12柱、墙、基础内纵向受力钢筋HRB40012~32梁HRB50016~25箍筋(受力较小的构件或构造钢筋)HPB3006~10箍筋(受力较大或重要构件)HRB4006~163.3钢材
构件位置钢材等级钢管叠合柱内钢管Q345、Q345GJ其它Q3454设计荷载
4.1典型楼面荷载标准值(kN/m2)
办公层楼层荷载取值:
功能分区吊顶面层、找平层可移动隔墙活载活载规范要求办公楼办公房间0.52.01.03.02.0办公走道0.52.003.02.5卫生间0.52.0(无回填)1.02.52.5设备间0.51.5――7.0
或按实际7.0楼梯间0.51.5――3.53.5电梯及楼梯前室0.51.5――3.53.5避难层、设备转换层0.51.5
(基座另计)――7.0
或按实际7.0办公大堂1.52.0――3.02.5
酒店层楼层荷载取值:
功能分区吊顶面层、找平层可移动隔墙活载活载规范要求酒店区客房0.51.5按实际布置2.02.0酒店区走道0.51.5――2.02.0套内卫生间0.52.0
(无回填)1.02.52.5设备间0.51.5――7.0
或按实际7.0楼梯间0.51.5――3.53.5电梯及楼梯前室0.51.5――3.53.5避难层0.51.5
(基座另计)――7.0
或按实际7.0酒店大堂1.52.0――4.02.5屋面(有设备)――4.5――10.0或按实际重量――
A塔商业及地下室荷载取值:
功能分区吊顶面层、找平层可移动隔墙活载活载规范要求裙房与地下室商业1.02.0按建筑布置计算43.5餐饮厨房1.57.0
(包括垫层)按建筑布置计算4.04.0停车场(小车)1.01.2――4.04.0停车场(货车)1.01.2――15.0――装卸货区0.51.2――15.0――公共卫生间0.52.0
(无回填)按建筑布置计算2.52.5设备间0.51.5――7.0
或按实际7.0楼梯间0.51.5――3.53.5电梯及楼梯前室0.51.5――3.53.5避难层0.51.5
(基座另计)――7.0
或按实际7.0大堂1.52.0――4.03.5库房、储物房、后勤0.51.2――5.05.0广场、屋顶绿化区――5.0――5.0――消防车道――5.0――按提供消防车计算20/35上人屋面――4.5――2.02.0屋面(有设备)――4.5――10.0或按实际重量――
注:
a)消防车荷载根据最终确定的大型消防车荷载计算。
b裙楼屋顶施工堆载按业主提供的荷载进行考虑。
c设备管线特别集中的区域按实际情况考虑
d办公部分轻质隔墙等效面载1.0kN/m2
c外玻璃幕墙等效面载1.5kN/m2
e其余荷载按荷载规范取用。
4.2风荷载效应
4.2.1规范风荷载
4.2.1.1基本风压
重庆地区基本风压按100年一遇取值ωk0.45kN/m2。
构件计算时基本风压乘以1.1的系数
4.2.1.2体型系数
根据GB50009-2012,续表7.3.1,矩形建筑体型系数取1.3;
根据JGJ3-2010第4.2.3条第4款第3小条,“高宽比大于4,长宽比L/B不大于1.5的矩形鼓形平面建筑体型系数取1.4;
根据JGJ3-2010附录B,根据高宽比计算得体型系数取1.45。
最终体形系数取三条规定的大者1.45。
4.2.1.3周围建筑风干扰增大系数
由于周边在建和待建的超高建筑密集,风干扰系数取1.1。
4.2.1.4地面类别
根据荷载规范,地面粗糙度为C类。
4.2.1.5阻尼比
风荷载作用下舒适度计算时,阻尼比采用0.02。
4.2.1.6顺风向风振响应
根据规范,建筑为悬臂型结构,顺风向风振响应可以通过风振系数予以考虑。
4.2.1.7横风风振响应
根据GB50009-2012第8.5节,当房屋高度大于150米或高宽比大于5的高层建筑要考虑横风向风振的影响。
高宽比6.14满足4~8,深宽比D/B1.00满足0.5~2,
5.39,满足≤10的要求。
需考虑横风风振。
建筑平面为矩形,横风等效静风载参考规范附录G确定
4.2.1.8扭转风振响应
根据GB50009-2012第8.5节,对扭转效应明显的高层建筑应考虑扭转风振的影响。
深宽比D/B1.00不满足1.5~5,高宽比6.14大于6(不满足要求)。
可以不考虑扭转风振的影响。
4.2.2风洞试验
根据规范规定高度大于200m的建筑应进行风洞试验以确定风载相关参数。
重庆大学土木工程学院提供了风洞试验结果,风洞试验考虑了既有建筑风环境和今后待建建筑风环境的影响。
根据重庆大学土木工程学院风洞试验结果和规范要求,设计采用以下数据进行风荷载计算。
(1)本工程为超限高层建筑,应以100年一遇的基本风压作为设计依据。
(2)用于结构设计的顺风向整体体型系数1.45。
(3)局部体型系数较大的部位应加强处理。
既有建筑物风环境下的风洞试验
4.3地震作用
4.3.1规范地震动参数
场地特征周期Tg0.25S
小震水平影响系数最大值α0.04
小震弹性时程分析用地震加速度最大值a18cm/s2
规范暂没有规定周期大于6秒的延长段反应谱,参考相关资料及类似工程拟采用规范谱5Tg~6s段直线延长作为规范谱的延长:
。
4.3.2场地地震安全性评价
重庆地震研究所为XX国际广场工程提供了场地地震安全评价报告。
对本工程场地地震进行了评价,提供了各基准期下地震的反映谱,符合本工程场地特性的人工合成地震波和天然地震波。
4.3.3场地设计地震动参数
依据场地工程地震地质条件,根据《工程场地地震安全性评价》GB17741-2005,地震动参数见下表。
超越概率T1sTgsAgalβcKHα50年63%0.10.50252.60.90.0250.06550年10%0.10.60602.60.90.0600.15650年2%0.10.601002.60.90.1000.260注:
1.KH为水平地震系数,KHA/g,g为重力加速度1000cm/s2;
2.α为最大地震影响系数,αA?
?
β/g。
本工程嵌固层及以下不设永久缝,在计算中考虑了温度导致的附加荷载和应力。
同时对于超长结构楼板采取添加微膨胀剂、设膨胀加强带、板面通长配筋和提高配筋率等措施综合解决。
主体塔楼结构尺寸较小(44mx44m)在温度变化下附加荷载和应力对建筑结构的影响较小,将于施工图设计阶段做进一步分析
5场地地质条件
5.1地形地貌及地质构造
建筑场地位于嘉陵江左岸Ⅱ级阶地地貌,原始地貌为构造剥蚀浅丘地貌,后被改造成居民区,后居民搬迁,场地整平,建筑场地整体上北高南低。
建筑场地大部地段被第四系土层覆盖。
场地位于龙王洞背斜东翼,无区域性断层通过,岩层呈单斜状产出,其产状为倾向80°~90°,倾角18°~25°,优势产状取85°∠22°,层面结合很差,属软弱结构面。
同一根据场地周围出露基岩进行调查和钻探揭露表明:
岩体裂隙发育。
Ⅰ组优势裂隙为270°∠55°;Ⅱ组优势裂隙为180°∠70°,岩体结构类型为块状结构。
基岩层间裂隙局部较发育,平直,充填,结合程度差。
,设计特征周期为0.s
5.2水文地质条件
拟建场地周围无地表水体,建筑场地整体上北高南低。
地下水主要由大气降水补给,受季节影响较大。
当大气降水后形成地表径流向地势低洼处排泄,储水条件较差。
南侧属水系186.21m(均为黄海高程,以下同),20年一遇洪水位为189.45m,50年一遇洪水位为193.75m。
三峡库区水位及嘉陵江洪水位均低于场地最低设计地下室高程(-5F224.00m),对场地基本无影响。
场地内基坑局部存在少量基岩裂隙水,水量小。
场地内地下水及土。
场地内地层岩性由上至下分述如下:
土层:
第四系全新统人工填土(Q4ml)(Q4el+dl)(Q4ml)m不等,含量约占10%,仅分布于场地北部填方区,基坑开挖后,多为基岩出露。
(2)粉质粘土(Q4el+dl)(J2S),质软,完整性较差,层厚0.15m(ZY34)~0.69m(ZY28);中等风化岩体岩芯呈柱状,节长0.08~0.5m,层厚1.0m(ZY)~m(),质软,完整性差,层厚0.2m()~1.04m(ZY24);中等风化带岩体完整性较好,岩芯呈柱状,节长0.10~0.75m,钻探揭露层厚1.07m(ZY35)~22.70m(ZY51),该层分布场地大部。
m。
局部地段基岩由于爆破的影响,强风化带厚度较大,厚度达1.30m。
基岩强风化带岩体破碎,风化裂隙发育,岩质软。
中等风化带厚度较大,岩石较完整,岩质相对较硬。
5.4岩层主要力学指标
中等风化基岩力学性质统计表表
参数指标
名称重度kN/m3岩石抗压强度标准值(MPa)地基承载力特征值(MPa)抗剪强度
(岩体)岩体天然饱和天然饱和Φ
°C
MPa弹形
模量
MPa泊松比μ中等
风化泥岩25.2625.387.224.672.52729°30’0.3414950.35中等
风化砂岩24.3124.4619.6114.295.00232°06’0.8131290.19
6基坑边坡支护设计
6.1概述:
本工程地下室5层,基坑开挖将形成高25~30m深的基坑边坡,根据地质情况,地下室基坑边坡主要为岩质边坡和岩土边坡。
采取的主要支护形式为锚杆肋板支护和桩板锚杆支护。
边坡施工采用逆作法施工。
根据渝建发【2010】166号文,已对该深基坑进行专家审查并通过审查。
根据各段边坡特点分别叙述如下:
西侧边坡:
按照设计环境高程整平后将在西侧形成高23.9~29.3m的人工边坡,主要由厚~巨厚层状基岩和少量素填土(厚度为0.00~0.95m)组成的岩质边坡,边坡坡向90°,长度约135m。
边坡开挖线距西侧已建公路人行通道约4.0m,且地下管网密集,距离西南侧地下人行通道8.2m。
根据岩体边坡的坡向、岩层产状及岩体内裂隙分析,Ⅰ组裂隙倾向与边坡坡向相反,Ⅱ组裂隙倾向与边坡坡向正交,对边坡整体稳定性影响小,边坡坡向与岩层倾向同向,为顺向坡。
边坡的稳定性受岩层层间裂隙控制。
结构面倾角度22°结构面内聚力35~60Kpa,结构面内摩擦角15~20°。
西侧边坡沿泥岩、砂岩界面和基坑边坡坡底失稳的可能性大,边坡开挖后为基本稳定边坡和不稳定边坡。
据此,设计采用逆作法并跳槽施工钢筋混凝土锚杆挡墙支护。
北侧边坡:
当按照设计环境高程整平后将在北侧形成高25.4~29.3m的人工边坡,坡向180°,长度约为99m。
其中
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