一栋超高层剪力墙结构的设计流程（2）

NO.1 超限审查

概述

超限审查应在施工图开展之前进行。超限审查报告一般包括如下部分：

【1】项目概况、结构规则性分析

也就是常规的电算及其结果分析，对各类不规则项进行汇总并提出应对措施。此部分内容比较常规。

但也有特别之处：即底部加强区周圈剪力墙的抗震等级一般要提升一级。

注：超高层剪力墙结构的底部加强区周圈剪力墙是塑性铰产生的部位，对整体结构来说非常重要，一般要从一级提升至特一级，墙身钢筋配筋率0.4%。整体计算时应采用两个软件计算。

【2】小震弹性时程分析

是对常规电算的补充分析，常规电算的抗震分析是基于反应谱法，而弹性时程分析则基于地震波。

注：反应谱法与时程分析法，可以类比为板的常规计算方法与限元分析方法之间的关系。也就是说，常规项目用反应谱法，特殊或重要项目要用时程分析方法来验证（补充分析）。

【3】中、大震分析

选定性能目标为性能目标D，即：

设计人也可能不是超限报告的编写人，但应该了解超限报告的内容，尤其是各类分析所形成的结论要点，以便于与报告编写人精准沟通，得到用于施工图的设计指导意见。

NO.2 时程分析

多遇地震

【1】计算目的：对反应谱法进行验证性补充分析。

【2】计算流程（以YJK为例）：

?打开弹性时程分析模块，点地震波选择，读取前处理参数。

?添加地震波（如果已有地震波则删掉），点自动筛选，其中的Tg不要改，是自动读取前处理的。

注：加速度峰值应相同，8度0.2g按规范其地震加速度时程曲线最大值为70cm/s2.

?天然波、人工波均全选备用，对于高层要勾选持续时间的两个复选框；第1阶周期改为第1-3阶周期，最后点筛选地震波组合。

注：规范要求地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5倍，且不小于15s，时间间距可取0.02s.

?点击第1组结果(认为是最优的组合)，确定（自动生成最优的2组人工，5组天然），选波完成，回主界面计算。

注：不建议采用1组人工波+2组天然波的组合，这种组合在选波合理性方面不太好满足规范的限制要求。

【3】主要结论（也是设计人向超限报告编制人索要的结论）：

根据时程分析得到的楼层地震剪力放大系数值及放大部位。

NO.3 中震分析

设防地震

【1】计算工具：可采用YJK，但弹塑性变形一般用PKPM.

【2】计算参数(供参考)：

?场地特征周期同小震；最大地震影响系数按高规表4.3.7-1：

注：本案例取0.45（设防地震）.

?结构阻尼比取6%

?连梁刚度折减系数取0.30.

?荷载作用分项系数取1.0.

?不计入不同抗震等级的内力调整.

?不考虑风荷载。 

【3】计算内容：

?墙肢小偏拉验算（本项为重点）.

注：按超限审查要点，平均名义拉应力不小于1.5倍混凝土抗拉强度标准值时，应设置型钢承担拉力。因此本项为中震计算的重点，需要经计算确定哪些墙肢需要设置型钢。

?大开洞楼层板的验算（本项目没有）。 

?关键竖向构件承载力按照标准值复核。(指底部加强区墙体)

?其他竖向构件承载力按照极限值复核。(除底部加强区之外的墙体)

?所有构件满足抗剪截面限制条件。(所有剪力墙，柱，连梁，框架梁)

?中震下桩基验算。

?静力弹塑性下位移≤4倍小震下弹性变形 。

【4】主要结论（也是设计人向超限报告编制人索要的结论）：

?需要设置型钢的墙肢位置及层数。

?个别需要加强的构件（若有）。

注：除第一项墙肢小偏拉验算外，其它复核一般是弹性计算控制（小震起控制作用），大多不需要进行额外加强。

NO.4 大震分析

罕遇地震

【1】计算工具：建议采用PKPM.

【2】计算参数(供参考)：

?场地特征周期同小震；最大地震影响系数按高规表4.3.7-1：

注：本案例取0.90（罕遇地震）.

?结构阻尼比取7%

?框架梁刚度系数取1.0，连梁刚度折减系数取0.1.（框架梁、连梁刚度进一步退化）

?荷载作用分项系数取1.0.

?不计入不同抗震等级的内力调整.

?不考虑风荷载。 

?承载力抗震调整系数γRE取1.0.

【3】计算内容：

?竖向构件满足抗剪截面限制条件.

?关键构件承载力按极限值复核。（本项为重点）.

注：关键构件是指底部加强区墙肢，不论是正截面纵向抗弯钢筋还是斜截面水平抗剪钢筋均为大震极限值起控制作用。因此本项为大震计算的重点，需要经计算明确墙肢配筋值。

?复杂楼板应力验算，楼板应力按照极限值复核。 

?结构整体承载力达到极限值后维持稳定降低5%.（按照静力弹塑性方法估算）  

【4】主要结论（也是设计人向超限报告编制人索要的结论）：

?关键构件（底部加强区墙肢）的竖向筋及水平筋数值。

?经大震弹塑性分析，得到的其它个别需要加强的部位。

NO.5 归纳

小结

根据上文内容，再次归纳超限报告重点结论：

【1】底部加强区周圈墙体抗震等级提高及其配筋率、复杂平面楼板加强措施、不规则性应对措施。（来自常规小震分析）

注：复杂平面包括开洞、内收、凹凸等。

【2】楼层剪力放大系数。（来自小震时程分析）

【3】加型钢墙体的部位、层数（来自中震分析）。

【4】底部加强区墙肢的配筋数值；及其它个别需要加强的部位（来自大震分析）。

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