10 合景大厦结构设计 - 西安建筑科技大学.ppt

合景大厦结构设计介绍李盛勇陈晓航
广州容柏生建筑工程设计事务所
RBS Architecture Engineer Design Associates
RBS
一、工程概况
本工程建设场地位于广州市天河区珠江新城J1-6地块,其西侧为华厦路,南侧为华就路,南距珠江河流约500m,广州地铁三号线南北走向在场地西侧(华厦路)经过。用地面积约7260m2。主楼地上38层,();地下室5层,。总建筑面积为108000m2,其中地下28660 m2。地上五层以下为商业用途,五层以上均为办公用途。地下五层为停车库及设备用房,其中地下四、五层兼作五级人防地下室。
工程建设场地
各层层高:地下五层~,,;,二层~,五层~,二十三~,二十六~,三十六、。
裙房平面呈L形,、;六层以上平面为长方形,长宽比L/B==,不计裙房的高宽比H/B=(-)/=。基础埋深与建筑总高度比值:=1/。
建筑标准层平面
本工程有如下特点:
竖向交通井位于平面的一侧,抗侧力构件的布置需均衡有效,避免扭转对结构的不利影响;
正立面形成两片稍为外凸的曲面幕墙,建筑要求框架柱沿曲面边缘布置,形成弧形柱;,屋顶构架要承受较大大且风振复杂的风荷载,对主体结构有较大的影响;
地下室采用逆作法施工,结构配合基坑支护设计及逆作法的施工要求;
五层地下室很大的水浮力,采用预应力抗拔锚桩解决局部浮力过大的问题;
由于基础持力层较深,挖孔桩长度远超25m,要结合逆作法施工来考虑基础选型;
超高层钢结构体系的选择,包括钢管砼斜柱、大跨度梁、跨层支撑、偏轴支撑的分析。
二、安全等级及抗震设防
本工程设计基准期为50年,结构的设计使用年限为50年。建筑结构的安全等级为一级, 地基基础设计等级为甲级。
本工程的抗震设防类别为丙类建筑,本工程结构设计采用的抗震设防烈度和抗震构造措施均为7度。。
三、风荷载
基本风压强度验算时按100年重现期W0=,位移验算时按50年重现期W0=,建筑物地面粗糙度类别为C类。
为配合南立面弧线的造型,本工程在屋面设有30m高的构架(主体幕墙向上延伸),形状复杂,受风力很大。根据《高钢规》JGJ99-,结构结构风载体型系数应由风洞试验确定(本工程拟采用模拟风洞试验方法)。初步设计阶段暂时按《建筑结构荷载规范》GB50009-,取Us=。
对于屋顶构架,按《高钢规》JGJ99-,应计入鞭稍效应,其风振系数根据其作为独立体时的基本自振周期Tu与主体建筑的基本自振周期T1的比例来采用。
四、作用效应组合
根据《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98的规定,荷载效应与地震作用效应组合的设计值,应按下列公式确定:
1)  无地震作用时
2) 有地震作用,按第一阶段设计时(多遇地震作用下的弹性分析,验算构件的承载力及结构的层间侧移;偶遇地震下的弹性分析,验算构件的承载力)
为考虑地震作用时的重力荷载代表值。
 
3) 第二阶段抗震设计(罕遇地震下的弹塑性分析,验算结构的层间侧移和层间侧移延性比),当采用时程分析法验算时,不计入风荷载,其竖向荷载取重力荷载代表值。
五、结构体系
1)结构形式的确定
本项目结构形式通过实地调研、参考有关文献、经过充分比较、结合广州地区实际,并考虑建筑要求和业主的投资能力确定采用圆钢管混凝土柱框架-钢支撑结构体系。
2)结构方案的优化
结构方案控制原则:刚度、强度、舒适度、延性满足规范要求。小震作用下,主、次结构均要求处于弹性阶段,满足小震不坏的目标;中震作用下,主体结构基本处于弹性状态,无损坏或损坏程度小,次结构有一定程度损伤,但损伤程度为可修复,修复时不会对主体结构的稳定性和安全性造成很大影响;大震作用下,地震能量主要依靠次要构件耗散,少数抗侧力构件出现塑性铰,整体结构内力重分布,结构整体仍具有一定的抗侧刚度,继续工作。
设置部分偏心支撑,在支撑与柱之间或支撑与支撑之间形成耗能梁段。在大震作用下通过耗能梁段的弹塑性变形耗能,保证支撑不屈曲。
高出屋面的幕墙拟采用钢桁架结构,并设置部分粘弹性消能阻尼器,以起到减少风振和在地震作用下