超限高层结构抗震专项审查技术分析

本项目位于上海市徐汇区，与上海世博场址隔江相望;总建筑面积128991.51平方米。

A栋、B栋结构主屋面高度均为74.55m, 两塔楼底部长宽均为58.8mx50.8m，屋面长宽尺寸有所不同，左右两塔楼均是地上十六层，地下三层，结构体系为钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。

中间连廊结构高度22.27m,长宽为50.8mX35.8m,结构体系为钢框架。

采用地下室顶板嵌固计算假定。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》3.11章确定性能设计

主要分析结果——周期振型

结果：

YJK软件与ETABS软件的计算结果是基本一致的。

结果：

YJK软件与ETABS软件的计算结果是基本一致的。

结果：

从表中可见，塔楼结构沿两个方向的刚重比均大于2.7，能够通过《高规》5.4.4条的整体稳定验算，但在对结构内力和变形的计算中，可以不考虑重力二阶效应的不利影响。

弹性时程分析： 采用YJK软件计算，共选用3条地震波，2条天然波+1条人工波，YKJ软件能自动选波。

从统计表格可以看出，局部楼层CQC法的楼层剪力大于弹性时程的楼层剪力，对于这些楼层的地震作用乘以相应的放大系数包络值。

采用YJK软件有限元计算，在多遇地震作用情况下，二~四层及第六层楼板的主拉应力，其中第六层是斜柱起始层大部分区域均小于混凝土轴心抗拉强度标准值（C40混凝土轴心抗拉强度标准值为2.39N/mm2），说明本层楼板基本处于弹性状态，仅在核心筒墙肢端部和楼板开洞处出现小范围应力集中，主要楼板区域保证不开裂状态。

在设防烈度作用情况下，剪力墙区域楼板出现明显的拉应力区，在保证现浇层楼板内双层双向配置通长钢筋之外，对应力集中区域，采用板顶附加钢筋、加放射筋的方式，做进一步加强。

分析结果表明，典型楼盖的振动频率均大于3Hz，大多为4~5Hz，满足规范要求。但也可以发现，二层吊柱位置，是唯一频率最接近3Hz的楼面。目前设计阶段，已经调整该处梁高度、吊柱的界面大小及板厚。

采用YJK动力弹塑性软件对本结构进行建模分析，动力方程采用迭代求解器，数值积分采用NewMark法。

计算结果在正常的经验控制范围内，满足要求。

楼层响应：

结论：

1）大震下X、Y分别为主方向时，弹塑性位移普遍大于弹性位移，说明结构都可能已进入了不同程度的非线性，最大位移均位于顶层。

2）大震弹塑性基底剪力明显小于弹性基底剪力，与经验值相符合。

3）大震下X、Y分别为主方向时，弹塑性位移角大多数情况下大于弹性位移角，说明都已进入了非线性，但程度有些不同。大震下6组波的X方向包络位移角最大值位于4层，位移角最大值为1/237，Y方向包络位移角最大值位于9层，位移角最大值为1/207

1）大震下核心筒底部加强区及上部塔楼大部分墙肢未进入塑性，部分墙肢出现轻微受压损伤，个别墙肢出现中等及以上损伤。

2）连梁大部分形成塑性铰，有效地起到了耗能构件的作用。

3）墙体及连梁钢筋均未出现塑性损伤。

4)剪力墙核心筒底部加强区和主体大部分混凝土受压损伤因子均小于0.2，说明混凝土压应力水平不高，基本处于受压弹性状态。塔楼一核心筒局部剪力墙收进处由于刚度突变，混凝土受压损伤因子在0.3至0.8，混凝土局部区域出现中等及以上受压损伤，塔楼二中区局部出现中等及以上受压损伤，但均没有到达混凝土压溃的状态。

大部分连梁混凝土受压损伤因子介于0.3至0.6之间，少量达到0.9，说明连梁在基本都形成塑性铰，达到耗能减震的抗震设计目的。

结构在1-4层有部分穿层柱，复核小震及中震作用下的柱稳定性。

从 P-M 分析结果可知，在小震弹性及中震不屈服两种工况下，穿层柱所受轴力较小且较为集中，各种工况力均位于 P-M 曲线核心位置，因此可以判定穿层柱能够达到关于关键构件预设的性能目标，即规范所规定的水准 1 及水准 4 的相应要求。