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1、1. 工程概述 本工程位于广州市大沙头二马路 ，总建筑面积64704 m2，地下三层，建筑至下而上由地下车库、商场、办公楼和住宅楼构成。地下室底板面标高-16.200，室外地面-0.500 。本工程为超高层商住、办公楼，地面以上主楼分为两个塔楼，办公塔楼总高136.260米，地面以上33层，15层为商场及餐饮，6层以上为办公楼；住宅塔楼总高130.100米，地面以上39层，13层为商场，4层为架空层（作为转换层），539层为住宅。2. 设计规范及依据 2.1 中国设计规范建筑结构可靠度设计统一标准 GBJ50068-2019建筑结构荷载规范 GB50009-2019混凝土结构设计规范 GB50
2、010-2019建筑抗震设计规范 GB50011-2019建筑抗震设防分类标准 GB50223-2019中国地震动参数区划图 GB18306-2019建筑地基基础设计规范 GB50007-2019建筑地基基础设计规范 DBJ15-31-2019高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2019建筑工程抗震性态设计通则（试用） CECS160:2019砌体结构设计规范 GB50003-2019地下工程防水技术规范 GB50108-2019高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95（2019年版）岩土工程勘察规范 GB50021-2019高层建筑岩土工程勘察规程 JGJ72-2019建筑基坑支护工
3、程技术规程 JGJ120-99广东省建筑基坑支护工程技术规程 DBJ/T15-20-97人民防空地下室设计规范 GB50038-94（2019年版）广东省地震烈度区划图 1990年版 3. 荷载与作用 3.1建筑设计分类建筑结构安全等级二级结构重要性系数1.0结构设计使用年限50年建筑类别丙类 3.2楼面荷载按照荷载规范GB50009-2019 选用荷载标准值。 3.3风荷载广州市基本风压：重现期为100年时o=0.60 kN/m2，重现期为50年时 0=0.50 kN/m2，重现期为10年时o=0.30kN/m2；地面粗糙度C类，建筑体形系数s=1.4。 3.4 地震作用抗震设防烈度7度。
4、设计基本地震加速度 = 0.1g。 建筑场地类别 II 类场地，第一组，Tg = 0.38s。 地震反应谱根据规范取用。 时程分析使用的地震波：安评报告提供的2条单向场地波user3、user6； 天然三向波TH1TG035; 天然三向波TH1TG040； 天然三向波TH3TG40； 天然三向波EL CENTRO。4.场地地质与基础设计 由于本工程三层地下室，地下室底板面标高为-16.200米，底板厚度为1米，即地下室底板底部标高为-17.20米。根据岩土工程勘察报告，地面以下15米已基本进入中、微风化泥质粉砂岩。中风化岩天然湿度的单轴抗压强度取值6.0MPa，地基承载力特征值fak取为200
5、0kPa。采用天然地基（中、微风化泥质粉沙岩）上的柱（墙）下独立基础。地下室底板厚度为1000mm，局部板跨度较大的地方，采用集中布置岩石锚杆群以减小底板配筋。由于不满足整体抗浮要求，采用岩石锚杆抗浮，为了减小底板的计算跨度及配筋，在柱下及底板跨中集中布置岩石锚杆群。 5. 结构体系 5.1 概述办公楼地面以上33层，15层为商场及餐饮，6层以上为办公楼。总高136.260米。高宽比为6.98。住宅楼地面以上39层，13层为商场，4层为转换层，539层为住宅。总高130.100米，高宽比为5.91。办公楼和住宅楼在首层楼板以上采用抗震缝完全分开。5.2 结构抗侧力体系办公楼采用钢筋混凝土框架核
6、心筒结构体系。住宅楼采用现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，其中中部核心筒剪力墙直接落地，其余剪力墙在转换层通过梁式转换结构转换。 5.3楼盖系统所有楼盖均采用现浇钢筋混凝土梁板式结构。首层楼板厚度为200mm，转换层楼板厚度为200mm，标准层薄弱处楼板厚度为150mm。地下室楼盖采用框架梁大板结构，板厚为200mm。人防顶板厚度为200mm。 6. 建筑结构超限描述 6.1 办公楼6.1.1 高度办公楼为钢筋混凝土框架核心筒结构体系，结构主体高度为136.26米，超过规范规定A级高度框架核心筒结构高层建筑的最大适用高度130米，超限程度为4.8%；6.1.2 高宽比办公楼的高宽比为6.98，
7、超过规范规定A级高度7度烈度高宽比限值6，但满足规范规定B级高度7度烈度高宽比限值7的要求； 6.1.3 扭转不规则在考虑偶然偏心的地震作用下，首层至三层Y向的扭转位移比超过1.2，其中最大的首层的扭转位移比为1.24，超过了高规不宜大于1.2的规定。 6.2 住宅楼6.2.1 高度住宅楼为钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，结构主体高度为130.1米，超出规范规定B级高度钢筋混凝土部分框支剪力墙结构高层建筑的最大适用高度120米，超限程度为8.42%。6.2.2 竖向抗侧力构件不连续第4层为结构转换层，部分竖向抗侧力构件不连续。6.3 扭转不规则在考虑偶然偏心的地震作用下，部分楼层的扭转位移比超过
8、1.2，但小于1.4。7. 计算分析软件 美国CSI公司开发的结构分析软件 ETABS中文版中国建筑科学研究院开发的结构分析软件 SATWE8. 风荷载作用下的结构性能8.1 重现期为100年的风荷载作用下结构位移8.1.1 办公楼 方 向X 向Y 向风载作用水平位移最大层间位移角u / h1/35611/969所在楼层1820规范限值1/8008.1.2 住宅楼方 向X 向Y 向风载作用水平位移最大层间位移角u / h1/17401/1227所在楼层1718规范限值1/10008.2 重现期为100年的风荷载作用下楼层剪力和倾覆弯矩 8.2.1 办公楼 方 向X 向Y 向风载作用总风力Qo
9、(kN)4339.37749.3基底总弯矩Mo (kNm)352823.5629029.78.2.2 住宅楼方 向X 向Y 向风载作用总风力Qo (kN)6440.47449.5基底总弯矩Mo (kNm)504506.9574940.38.3 重现期为10年的风荷载作用下结构舒适度验算 8.3.1 办公楼顺风向最大结构顶点加速度：横风向最大结构顶点加速度：8.3.2 住宅楼顺风向最大结构顶点加速度：横风向最大结构顶点加速度：9. 结构超限抗震设计 9.1 抗震等级与性能目标9.1.1 抗震等级9.1.1.1 塔楼办公塔楼首层及以上楼层 为一级住宅塔楼首层六层（底部加强部位） 为特一级七层及以上
10、楼层 为一级9.1.1.2 地下室办公塔楼向下延伸的1层柱、剪力墙为一级，住宅塔楼向下延伸的1层框支柱、剪力墙为特一级；首层、 1层楼盖框架梁为一级，地下二层、三层楼盖框架梁为三级；地下一、二、三层的其它竖向构件为三级。9.1.2 性能目标保证达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。9.2 多遇地震作用下的结构抗震设计（办公楼）9.2.1 结构自振周期和扭转周期比 办公楼周期表格（SATWE计算结果）振型号周期(s)X平动系数Y平动系数扭转系数13.53280.010.99022.35550.990.01031.94890.010.010.9940.93620.020.98050.
11、65330.080.010.9160.60460.900.020.0870.46300.020.98080.38900.020.010.9790.30940.030.910.06振型参与质量系数98.20%98.80% 第一扭转周期与第一平动周期比0.55办公楼周期表格（ETABS计算结果）振型号周期(s)模型参与质量X-平移(%质量)Y-平移(%质量)旋转(%质量)13.74472066.300.0322.5435864.990.120.0131.883030.000.0176.4740.973290.0018.75050.631302.790.018.8360.6044316.080.01
12、2.2570.4711905.150.0280.370040.1704.0990.3078802.670.09振型参与质量系数98.6%99.2%93.3第一扭转周期与第一平动周期比0.509.2.2 地震荷载作用下楼层剪力和倾覆弯矩倾覆弯矩 (SATWE) 办公塔楼X向Y向筒体剪力墙承担框架承担筒体剪力墙承担框架承担M（kNm）610833.2168781.8467601.5186313.6比例（%）78.3521.6571.5128.49 剪力 (SATWE) 办公塔楼X向Y向筒体剪力墙承担框架承担筒体剪力墙承担框架承担V（kN）7293796.85367.11377.5比例（%）90.1
13、59.8579.5820.429.2.3 地震荷载作用下结构位移 方 向X 向Y 向地震力放大系数11地震作用基底总剪力Qo (kN)8053.26771.01Qo / Wt (%)2.03%1.71%规范限值1.60%1.59%基底总弯矩Mo (kNm)536910.38488486.41水平位移最大层间位移角u / h1/23201/1122所在楼层2532规范限值1/8009.2.4 结构稳定性验算结果X向9.12Y向3.72 结构刚重比大于1.4，能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 结构的刚重比大于2.7，可以不考虑重力二阶效应9.2.5结构弹性时程分析X向楼层剪力 (ETABS
14、)Y向楼层剪力 (ETABS)X向楼层剪力 (SATWE)Y向楼层剪力 (SATWE)9.2.4 结构弹性时程分析X向楼层弯矩 (ETABS)Y向楼层弯矩 (ETABS)X向楼层弯矩(SATWE)Y向楼层弯矩 (SATWE)9.2.5 超限处理主要措施结构布置上，加大周边框架柱与核心筒连接梁的截面，加厚框架柱与核心筒连接的楼板，到达加强结构的侧向刚度，减小结构的水平位移。在地震作用以及风荷载作用下，结构最大的层间位移角均小于1/800，满足规范的要求。9.2.6小结根据上述分析结果，办公楼虽然存在高度及高宽比超过高规关于A级高度的限值情况，但通过在结构布置、构造等多方面采取措施，加强了结构的刚
15、度，各项计算结果满足规范的要求。因此，本结构方案满足安全和使用方面的要求。选用三四组加速度时程曲线进行了多遇地震作用下的弹性动力时程分析，多遇地震作用时，时程分析的顶点位移、楼层弯矩、楼层剪力、层间位移角计算结果均小于考虑扭转藕联振动影响的振型分解反应谱法。住宅楼周期表格（SATWE计算结果）振型号周期(s)X平动系数Y平动系数扭转系数13.35000.180.82022.92060.770.170.0732.56220.050.020.9340.94030.100.90050.86200.130.010.8660.82230.770.100.1370.54190.010.060.9380.4
16、9810.030.920.0590.43030.960.040振型参与质量系数96.81%96.91% 第一扭转周期与第一平动周期比0.769.3多遇地震作用下的结构抗震设计（住宅楼）9.3.1 结构自振周期和扭转周期比 住宅楼周期表格（ETABS计算结果）振型号周期(s)模型参与质量X-平移(%质量)Y-平移(%质量)扭转(%质量)13.5724515.4940.460.5123.0105140.2515.972.2732.540730.891.0954.1540.958052.0314.820.0850.825987.980.3811.0260.807676.461.759.9370.51
17、1130.252.2313.4280.482730.259.221.3890.4016210.310.440.03振型参与质量系数99.99%99.99%94.9第一扭转周期与第一平动周期比0.719.3.2 地震荷载作用下楼层剪力和倾覆弯矩倾覆弯矩 (SATWE) 剪力 (SATWE) 住宅塔楼X向Y向筒体剪力墙承担框架承担筒体剪力墙承担框架承担M（kN）761285.753438.3724329.958692.8比例（%）93.446.5692.57.5住宅塔楼X向Y向筒体剪力墙承担框架承担筒体剪力墙承担框架承担V（kN）6833.72445.15785.72932.2比例（%）73.65
18、26.3566.3733.639.3.3 地震荷载作用下结构位移 9.3.4 结构稳定性验算X向6.01Y向4.59方 向X 向Y 向地震力放大系数11地震作用基底总剪力Qo (kN)9276.318693.44Qo / Wt (%)1.78%1.66%规范限值1.60%1.60%基底总弯矩Mo (kNm)506268.63503608.63水平位移最大层间位移角u / h1/13081/1166所在楼层2019规范限值1/1000 结构刚重比大于1.4，能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 结构的刚重比大于2.7，可以不考虑重力二阶效应9.3.5 考虑偶然偏心影响的水平地震作用下最大扭转
19、位移比 结构扭转规则性的验算结果显示扭转指标大于1.2小于1.4，满足规范要求； 结构最大的扭转位移比为23层Y向的1.31，不考虑偶然偏心作用影响时，该两层的最大层间位移角为1/2875，楼层的变形很小 。方 向最大层位移层平均位移最大层位移/层平均位移规范值所在最大层间位移平均层间位移最大层间位移/平均层间移位规范值所在楼层楼层X向54.5742.461.291.210291.491.161.281.22Y向4.973.781.311.2231.971.511.311.229.3.6 结构竖向规则性判断注：上表中的数值为本层侧移刚度与上一层相应侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%
20、的比值中之较小者。X向Y向比值所在层次比值所在层次1.124层(转换层)1.144层(转换层)最小楼层侧向刚度比：住宅塔楼各层的侧向刚度均大于相邻上部楼层侧向刚度的70，并大于其上相邻三层平均值的80%。满足规范要求，结构侧向刚度沿竖向规则。 高位转换时转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比（SATWE计算结果）转换层所在层号3转换层下部结构起止层号13总高度16.95转换层上部结构起止层号48总高度14.95X方向下部刚度0.7933E+07X方向上部刚度0.9804E+07X方向刚度比1.0900Y方向下部刚度0.103E+08Y方向上部刚度0.1393E+08Y方向刚度比1.18879.3
21、.7 结构竖向刚度比满足高层建筑混凝土结构技术规程附录E第E.0.2条转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比e1.3的规定。 9.3.8 楼层承载力的规则性注：上表中的数值为本层受剪承载力与上一层受剪承载力的比值 X向Y向比值所在层次比值所在层次0.931层0.921层最小楼层受剪承载力的比值各层层间抗侧力结构的受剪承载力不小于其上一层的80%，结构的受剪承载力沿竖向规则。 9.3.9 结构弹性时程分析X向楼层剪力 (ETABS)Y向楼层剪力 (ETABS)X向楼层剪力 (SATWE)Y向楼层剪力 (SATWE)X向楼层弯矩 (ETABS)Y向楼层弯矩 (ETABS)X向楼层弯矩(SATWE)Y
22、向楼层弯矩 (SATWE)X向楼层位移 (ETABS)Y向楼层位移 (ETABS)X向楼层位移(SATWE)Y向楼层位移 (SATWE)选用三四组加速度时程曲线进行了多遇地震作用下的弹性动力时程分析，多遇地震作用时，时程分析的顶点位移、楼层弯矩、楼层剪力、层间位移角计算结果均小于考虑扭转藕联振动影响的振型分解反应谱法。 因存在高位转换及标准层楼板凹凸不规则，需考虑楼板变形对整个结构的影响 采用膜单元模拟楼板，用PMSAP进行计算。 转换层楼板在常遇地震作用下，最大拉应力为 标准层楼板薄弱部位的最大拉应力为 未超过楼板混凝土的抗拉强度； 楼板最大剪应力为 未超过楼板混凝土的抗剪强度 。 转换层及
23、其一层楼板在X向地震作用下的剪应力图、地震作用 下的转换层楼板最大应力见附图：9.3.10 楼板应力分析转换层楼板 X向地震作用下楼板剪应力（kN/m2）转换层上一层楼板 X向地震作用下楼板剪应力（kN/m2）X向地震作用下楼板主拉应力（kN/m2） 转换层楼板应力分布X向地震作用下楼板主拉应力（kN/m2） 转换层楼板应力分布9.3.11 剪力墙转换层上、下剪力墙剪应力水平 多遇地震罕遇地震X向Y向X向 Y向 转换层上一层0.00470.00450.0260.025转换层考虑墙柱共同承受剪力0.00870.00840.0480.047不考虑柱共同承受剪力0.0130.0120.0720.06
24、7即使在多遇地震作用下，不考虑转换层框支柱的贡献，落地剪力墙的最大剪应力水平仅为0.013，可以保证在规范规定罕遇地震作用下剪力墙不发生剪切破坏。 9.3.12 超限处理主要措施本工程框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级按规范规定提高一级采用，按特一级设防；楼板标准层楼板凹凸不规则，考虑楼板变形对整个结构的影响。对于中央部分电梯间楼板有开洞削弱情况，采取加强该连接楼板的构造措施，较薄弱连接的楼板厚度不小于150；并且在凹槽处设置连接梁，设置花槽板增加连接板宽度。框支柱严格控制框支柱的轴压比；框支柱的数量为24根大于10根，框支层为4层大于3层，每层框支柱的剪力按基底剪力的30进行调整，相应调整
25、框支柱的弯矩及柱端梁（不包括转换梁）的剪力、弯矩； 转换梁转换梁采用普通钢筋混凝土梁，除个别满跨转换的框支梁出现因计算模型误差引起的抗剪超限外，没有出现超限；为保证在罕遇地震作用下转换梁不出现剪切破坏，控制转换梁截面抗剪承载力。落地剪力墙控制落地剪力墙的数量、间距、墙厚满足规范要求并确保在罕遇地震作用下落地剪力墙不发生剪切破坏，同时加强落地剪力墙的配筋。竖向构件加强部位适当加强框支剪力墙转换层以下竖向构件的配筋率；适当加强转换层以上两层竖向构件的配筋率；框支剪力墙结构在地面以上的大空间层数为4层，满足规范7度时不宜超过 5层的要求；且上部剪力墙尽可能直接落在转换主梁或框支柱上，尽可能减少二次转换。尽管存在二次转换，但梁式转换较为简单、传力直接。框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其剪力墙，设计过程进行应力分析，按应力校核配筋，并加强配筋构造措施； 住宅楼除计算正交的X、Y向外，计算可能受力不利的130方向。10. 建筑结构超限抗震设计可行性总结通过计算，本工程的结构在常遇地震作用时的层间位移角均满足规范要求，并且结构的扭转规则性满足规范要求；受剪承载力沿竖向规则，不存在楼层的承载力突变的情况；侧向刚度沿竖向规则；转换层的竖向刚度比、侧向刚度比均满足规范要求；结构稳定性满足规范要求。可以证明本工程的结构抗震性能达到规范的“小震不坏、中震可修、大震不倒”要求。谢 谢！谢谢
