某大厦双塔连体超限结构设计.docx

          某大厦双塔连体超限结构设计                    摘要：以珠海某双塔连体超限工程为例介绍了其结构体系，阐述了工程主体结构和地下室以及连廊的关键结构设计要点对比了原剪力墙核心筒和钢板剪力墙核心筒方案对于结构总体指标，结果表明钢板剪力墙核心筒减弱了抗侧刚度、但减小了基底剪力，增大了抗震耗能能力，有利抗震本工程结构设计可以为类似工程提供参考关键词：半逆作施工法；钢板剪力墙；U形钢包混凝土梁；地下室结构设计；1工程概况某工程位于珠海横琴十字门商务区都道东侧，基地面积约为14310m2，总建筑面积约为112743m2，其中地上建筑面积73748m2项目由两个办公塔楼和一座商业裙房组成，其中商业裙房4层，建筑高度24米；东塔26层建筑高度119.8米，西塔15层建筑高度70.9米，中间由连廊和裙楼相连；地下商业及车库共5层，底板标高-23.4米，其中地下室五层局部为核六级人防本工程抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类，50年一遇基本风压为0.85kN/m2，地面粗糙类别为A类，体型系数依据风洞试验结果本工程抗震设防分类：裙房为重点设防类，裙房以上塔楼为标准设防类。

本工程于2014年9月通过超限高层抗震设防专项审查，12月完成施工图设计并通过施工图审查建设至2015年11月时，本工程工程桩及支护桩已施工完毕，地下室土方已开挖到一半深度，正在做第二道内支撑应建设方要求，需要修改设计以配合工程交付节点进度因结构设计修改过大，本工程于2016年1月25日重新进行并通过了超限高层建筑抗震设防专项审查2结构体系本工程东塔、西塔均采用了钢管混凝土柱+钢梁——钢板混凝土核心筒结构体系，其中7层和10层设连廊连接通道本工程在地下室顶板无大洞口，设计时采用现浇梁板楼盖结构，楼板厚为180mm，采用双层双向配筋，配筋率大于0.25%；同时在室外对应框架柱位置设置扶壁墙加腋处理，并且在不考虑地下室侧约束的情况下由计算得地下一层与首层侧向刚度比大于2，故本工程嵌固部位确定为地下室顶板地下负一~负四层主要采用密肋楼盖体系加局部梁板结构3主体塔楼结构设计结构的主要抗侧力体系为核心筒为主，外框架协同作用为辅，提供给结构足够的抗侧及抗扭刚度由于本工程风荷载较大，且特征周期较长，地震内力较大，为了提高竖向抗侧力构件的侧向刚度，核心筒墙厚为600～400mm，钢板壁厚8mm，暗柱采用方钢管混凝土柱，柱长宽与墙厚一样，壁厚底部为12mm，中上部为10mm，钢管柱直径为ϕ1300～ϕ900，外框梁根据各楼层受力特点分别为500X300钢箱梁、450X200H型钢梁，连梁采用方钢管梁，梁宽与墙厚一致，梁高取600mm和1100mm，壁厚12~25mm。

设计之初原采用剪力墙核心筒+外钢管混凝土柱+钢梁混合结构体系，后因甲方对工期的要求须采用逆作法施工，结构方案把核心筒修改为钢板剪力墙核心筒修改为钢板墙方案与原剪力墙核心筒方案主要的区别如下：（1）核心筒的钢筋剪力墙修改为钢板剪力墙；（2）核心筒内的钢筋混凝土梁修改为方钢管梁原方案与钢板墙方案小震计算结构对比如下表所示：对比结果表明：修改方案后，抗侧刚度减弱，定点位移、最大层间位移角增大，但满足规范限值要求塔楼重量减轻，地震作用下基底剪力减少钢板墙耗能能力比原方案好有利抗震4地下室结构设计本工程地下室负一层~负四层平面采用密肋楼盖和普通混凝土梁板结合方案，核心筒内及局部楼板区域采用普通梁板，其他区域采用密肋楼盖，达到有效的增加了地下室楼层净空，为地下室减少开挖深度、降低了水浮力影响地下室剪力墙的主要厚度为：东塔核心筒外墙600mm，西塔核心筒外墙厚500mm，内墙400mm，钢板壁厚8mm，暗柱长宽与墙厚一样，壁厚底部为12mm等框架柱采用钢管混凝土柱，主要截面为：东塔ϕ1200mm，西塔ϕ1200mm和ϕ1000mm本工程基础采用钻（冲）孔灌注桩基础，桩长约20-53m，桩端持力层为中风化花岗岩。

地下室设防水位达到-23.4m，裙楼及纯地下室部分桩基础兼作抗拔基础并在底板区域均匀布置扩大头锚杆作为抗浮措施在主楼与相邻地下室相邻跨设置沉降后浇带5空中连廊先铰后刚结构设计由于两塔之间连廊的连接体跨度大，竖向荷载较大，风荷载较大且7~10层形成通高的超过400平方米的迎风面，连接体宜采用刚性连接.根据建筑平面立面效果，楼盖舒适度、连体对双塔受力性能影响及防连续倒塌等因素，本连廊结构采用了四层空腹桁架结构即7~10层通道水平构件采用实腹H型钢梁，沿两道主钢梁均匀布置四道箱形柱作腹杆第7、10层设楼板，中间8、9层中裤，但需按后期增设楼板考虑若按常规方法设计，桁架弦杆以及近塔楼的两排腹杆构件截面会比较大，节点难以处理，施工难，建筑净空不足等问题本工程对其连接节点采用了部分恒载铰接，部分恒载+活载刚接的先铰接后刚接设计方法，较好的解决了这个问题基本消除了梁侧塔楼柱和基础沉降变形差的附加应力、弦杆支座区部分应力分配到跨中，缓解腹杆根部应力集中，减小了构件截面，保证了整体连廊的受力性能具体实施方案如下：各层弦杆吊装就位后与钢管柱铰接连接→施工第7、10层楼板→安装腹杆→弦杆与钢管柱刚接→完成连廊其他部分施工。

6结论本项目现已完成钢结构封顶，地下室由半逆作法施工至负三层通过本项目结构设计，得到以下结论：（1）外包钢板剪力墙核心筒改善了整体结构性能，有利于抗震耗能，而且实现了工业模数化设计、标准化制造、装配式施工，符合现在国家推广的建筑工业化标准2）钢板剪力墙核心筒、地下室密肋楼盖、空中连廊先铰接后刚接等关键结构设计可为同类型项目提供参考参考文献：[1]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.[2]JGJ3-2015高层民用建筑钢结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.[3]张立平，徐卫，黄瑞瑜.华策国际大厦结构修改设计[J].建筑结构，2016.46（21）：49.  -全文完-。