光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告(会后修改稿)

光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告建设单位：深圳市光明新区公共服务平台建设办公室设计单位：筑博设计股份有限公司2012年05月25日光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告编制：王锦文、方园、张剑校对：张梅松专业负责人：马镇炎、张梅松审核：向永和审定：马镇炎建设单位：深圳市光明新区公共服务平台建设办公室设计单位：筑博设计股份有限公司2012年05月25日光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告2筑博设计股份有限公司2012年5月目录1 工程概况3 2 设计依据4 2.1设计规范、标准及相关文件4 2.2主要结构计算软件4 3 结构布置及材料、荷载5 3.1结构布置5 3.2结构材料6 3.3楼面荷载6 3.4风荷载6 3.5地震作用6 3.6温度荷载8 4 工程地质条件及地基基础8 4.1场地工程地质条件8 4.2地震效应及场地稳定性、适宜性评价9 4.3基础方案9 5 结构超限情况和抗震设防目标9 5.1建筑结构超限检查9 5.2建筑抗震等级10 5.3抗震性能目标10 5.4分析内容及方法10 6 B座结构在小震、中震作用下的分析计算11 6.1结构计算模型11 6.1.1结构体系11 6.1.2塔楼抗侧力体系11 6.1.3楼面体系12 6.1.4嵌固位置的选取12 6.1.5结构计算参数12 6.2小震作用下结构分析13 6.2.1小震作用下结构的抗震性能目标13 6.2.2周期和振型13 6.2.3重力、地震总作用力14 6.2.4层间位移角及层位移14 6.2.5位移比14 6.2.6楼层水平地震剪力、剪重比15 6.2.7楼层刚度比15 6.2.8重力二阶效应与结构稳定判断16 6.2.9小震弹性时程分析16 6.2.10小震分析结论17 6.3中震作用下结构分析17 6.3.1中震作用下结构的抗震性能目标17 6.3.2中震作用下结构的性能设计方法17 6.3.4中震下的性能设计结果18 6.3.5中震作用下的分析结论18 6.4楼板应力分析20 6.4.1分析模型与参数20 6.4.2典型楼层楼板应力分析结果20 6.4.3楼板应力分析结论31 6.5剪力墙应力分析32 6.6主要构件、节点中震弹性设计48 6.6.1主要构件中震弹性验算48 6.6.2主要节点中震弹性分析49 6.7竖向舒适度分析52 6.7.13层中庭屋顶花园楼板舒适度进行分析52 6.7.2大跨悬挑部位楼板舒适度进行分析53 6.8温度作用分析54 7 施工过程分析57 8 罕遇地震作用下的弹塑性动力时程分析59 8.1性能目标59 8.2分析内容59 8.3分析方法59 8.4分析模型60 8.5地震波输入63 8.6大震作用下结构的整体反应64 8.7大震作用下结构构件的工作状态68 8.7.1梁的工作状态68 8.7.2柱的工作状态70 8.7.3剪力墙的工作状态72 8.7.4转换构件的工作状态73 8.7.5结论76 8.8弹塑性时程分析结论76 9 针对结构超限的主要抗震加强措施77 9.1计算分析77 9.2概念设计及构造措施77附录A主要图纸B计算书光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告3筑博设计股份有限公司2012年5月1工程概况本工程位于广东省深圳市光明高新园区光侨路与公园路交界的西南角。由1层地下库，1层裙房及10层塔楼（含裙房1层）组成，功能含办公、地库及配套设施，总建筑面积约为7.6万平米。地下一层为车库及设备用房，层高5.0m。地上一层含有复杂曲屋面，核心筒部位有夹层，3~10层为标准层、层高4.3m，塔楼高度53.30米，裙房高度小于12.8米。地上塔楼设缝分成A、B、C三部分，为高层办公楼。A、C座为框架核心筒混合结构。B座结构体系为斜撑与桁架转换组合的框架剪力墙混合结构（2层以下为混凝土框架剪力墙），核心筒位于结构纵向两侧，为满足使用要求，中部有一42.5米跨度大空间，采用斜撑与桁架转换实现；从转换层以上开始有逐层外挑，最大挑出长度为12.6m，外挑采用斜柱支撑。本工程的效果图和剖面如下图1-1~1-5所示。本工程的设计基准期为50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类；岩土工程勘察等级为甲级、地基基础设计等级为甲级。图1-1总平面图图1-2建筑三维示意图图1-3建筑一层平面图图1-4建筑X向剖面图图1-5建筑Y向剖面图光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告4筑博设计股份有限公司2012年5月2设计依据2.1设计规范、标准及相关文件本项目结构设计主要依据下列国家及地方规范、规程：《工程建设标准强制性条文》（2009年版）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083-97《建筑结构荷载规范》（2006年版）GB50009-2001《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》（广东省标准）DBJ15-31-2003《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版）《地下工程防水技术规范》GB50108–2008《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》（征求意见稿）2012.04另参考以下国际规范：房屋抗震加固设计标准及注释FEMA356混凝土房屋的抗震评估与翻新ATC40相关文件：建设部令第111号《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》；建质[2010]109号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》；粤建市函[2011]58号《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》；岩土工程勘查报告由深圳市堪察测绘院有限公司于2011年9月提供的《光明新区公共服务平台工程详细勘察报告》；广东省工程防震研究院于2011年9月提供的《深圳光明高新园区公共服务平台工程场地地震安全性评价报告》；2.2主要结构计算软件北京迈达斯技术有限公司MIDASBUILDING(2012.01)；CSI公司ETABS（9.7.2）分析软件；CSI公司SAP2000（14.1）分析软件；CSI公司Perform-3D（4.3）分析软件；DS达索公司ABAQUS6.9通用有限元分析软件。光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告5筑博设计股份有限公司2012年5月3结构布置及材料、荷载3.1结构布置3.1.1结构缝整体计算模型以基础作为结构嵌固端；地下室部分采用后浇带等措施，结构不设缝，地上部分通过两道结构缝将建筑分为A、B、C三个独立结构单元，A、C座初步分析不超限。下图3.1.1-1为结构缝示意图。图3.1.1-1地上部分结构分缝布置图3.1.2B座结构布置B座地上10层，高53.3米，采用斜撑与桁架转换组合的框架剪力墙混合结构（2层以下为混凝土框架剪力墙）结构，42.5米大跨采用斜撑与桁架转换，转换构件从基础升至四层，5~9层外挑部分采用斜柱支撑。斜撑与桁架转换组合的转换构件采用型钢混凝土构件，2层以下楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板结构，2层以上部分采用钢梁、方钢管混凝土柱，纯裙房和地下室为钢筋混凝土柱。结构布置的基本情况如下表所示：表3.1.2-1结构构件信息统计结构构件混凝土等级最大尺寸(mm)一般尺寸(mm)抗震等级底部加强部位剪力墙C40800（核心筒X向）200二级其他剪力墙C35300200二级型钢柱C40D=1200(圆柱,内置方钢管700x450x25x25)800X800(方柱,内置方钢管450x450x20x20)二级钢管砼柱C35450x450x20x20450x450x14x14二级框架砼梁C30500X1200400X750二级钢梁C30H12x800x400x25x400x25H8x500x200x16x200x16二级连梁随剪力墙800X2900200X400二级砼楼板C30150150B座三层结构平面图B座屋顶层结构平面图图3.1.2-1B座结构平面布置图光明高新园区公共服务平台项目B座超限高层建筑抗震设防专项审查报告6筑博设计股份有限公司2012年5月3.2结构材料3.2.1混凝土结构构件所选用之混凝土不低于C30，按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010材料参数如下：标准值(N/mm2)设计值(N/mm2)强度种类fckftkfcft弹性模量Ec(N/mm2)C3020.12.0114.31.433.00x104C3523.42.2016.71.573.15x104C4026.82.3919.11.713.25x1043.2.2钢筋表3.2.2-1钢筋(国产)材料符合《混凝土结构设计规范》B50010-2010:钢筋种类符号直径(mm)标准值，fyk(N/mm2)设计值，fy，fy’(N/mm2)弹性模量，Es(N/mm2)HPB3008~20300270/2702.1x105HRB3356~50335300/3002.0x105HRB4006~50400360/3602.0x1053.3楼面荷载按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）及业主使用要求采用下列荷载标准值。表3.3-1地上结构楼面荷载标准值(kN/m2)活荷载标准值组合值系数频遇值系数准永久值系数机电设备及吊顶标准值建筑面层标准值序号类别（KN/m2）ΨcΨfΨq(KN/m2)(KN/m2)1不上人屋面0.50.70.500.54.82上人屋面2.00.70.50.40.54.83屋顶花园、露台3.00.70.60.50.51.24门厅3.50.70.50.30.51.25厕所2.00.70.50.50.51.26多功能厅、阶梯礼堂、新闻演播大厅、应急指挥中心3.50.70.50.30.51.27计算机中心、库房5.00.70.60.30.51.28挑出阳台2.50.70.60.50.51.29停车库、车道（室内）4.00.70.70.60.51.210地下室顶板（花园）5.00.70.60.50.51.211空调机房、电梯机房7.00.90.90.80.751.212发电机房、水泵房、变配电房10.00.70.90.80.751.213其它设备用房5.00.90.90.60.751.214办公室/会议室/多功能室2.00.70.50.40.51.716电梯大堂3.00.70.60.50.52.417食堂/餐厅2.50.70.60.50.51.2表3.3-2活荷载折减系数墙，柱，基础计算截面以上的层数12~34~56~8＞9计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1.00(0.90)*0.850.700.650.60注：*当楼面梁的受荷面积超过25m2时，采用括号内的系数。其它部分参见荷载规范GB50009-2001第4.1.2节。3.4风荷载根据《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001），有关风荷载取值如下：1）基本风压：结构水平位移及承载力验算按照50年重现期风压为0.75kN/m²计算；地面粗糙度：B类；2）风荷载体型系数：1.3;3）风压高度变化系数：按《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）采用。3.5地震作用根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），《深圳光明高新园区公共服务平台工程场地地震安全性评价报告》，对于塔楼结构分析和设计采用的建筑物分类参数如下：表3.5-1结构分析和设计的分类参数结构设计基准期：（可靠度）50年结构设计使用年限：50年建筑结构安全等