1. 工程概况 本项目是科技工业园28栋城市更新单元工程,为普联技术有限公司深圳研发总部。位于深圳市南山区高新技术产业园,科苑路以西、翠溪路以东、科宏路以北。塔楼27层,结构高度123m,建筑面积50318m2;地下共4层,建筑面积20467.97m2,其中地下一层主要为设备用房,地下二层到地下四层为车库。 项目建筑主要功能为办公研发集中于塔1、塔2区域,连接双塔的中庭为建筑开放公共空间,此部位沿高度方向规律交替变化,水平跨度15.5m。建筑效果及典型层建筑平面布置详见下图所示:
中庭强连接楼层建筑平面布置
中庭中等连接楼层建筑平面布置
中庭弱连接楼层建筑平面布置
2.结构布置介绍 基于建筑与结构相结合的考虑,本工程拟采用型钢混凝土柱框架-剪力墙结构体系,体系中框架和剪力墙同时提供承重和抗侧力的结构功能但彼此的作用有所区别。框架主要是剪力墙外建筑空间的支撑,是抗震的二道防线;混凝土结构剪力墙除了承受竖向荷载外,其主要功能是为结构提供了强大的抗侧力能力。结构构成及典型层平面布置详见下图所示:
结构构成示意
典型研发楼层结构布置图
典型实验设备楼层结构布置图
主要构件截面尺寸
构件类别 |
截面尺寸 |
材料强度 |
剪力墙 |
500~250mm |
C60~C50 |
框架柱 |
700×1100(内置型钢)~700×700、900×1200(内置型钢)~700×900 |
C60~C50(Q390GJ) |
框架梁 |
500×900、300×700、300×800 |
C35 |
楼板 |
首层180mm、中庭区域及顶层150mm、标准层120mm |
C35 |
3.针对连体特点的计算分析 本工程由于存在类似双塔布置的建筑特点,在双塔之间通过中间连桥及中庭较强的结构联系,将双塔又联系成一个整体,另外双塔结构布置及建筑布置基本对称。针对以上特点,本工程在设计过程中补充了如下计算分析: 1)分析独立单塔的动力特性及抗侧性能; 2)对比单塔模型与整体模型的主要分析结果 3)分析双塔中庭连接区域的结构受力状态
3.1 单塔模型计算分析
1) 单塔模型
单塔计算模型及平面范围示意图
2)单塔主要计算结果
模态计算结果
振型号 |
SATWE |
|||
周期(s) |
X-trans |
Y-trans |
Rot-Z |
|
1 |
4.26 |
1.00 |
0.00 |
0.00 |
2 |
3.72 |
0.00 |
0.89 |
0.10 |
3 |
2.88 |
0.02 |
0.11 |
0.88 |
4 |
1.35 |
0.98 |
0.00 |
0.02 |
5 |
1.18 |
0.01 |
0.80 |
0.19 |
6 |
0.96 |
0.06 |
0.19 |
0.75 |
7 |
0.73 |
0.88 |
0.00 |
0.12 |
8 |
0.63 |
0.05 |
0.68 |
0.27 |
9 |
0.54 |
0.27 |
0.27 |
0.46 |
10 |
0.49 |
0.63 |
0.05 |
0.32 |
重力及地震总作用力
项次 |
SATWE |
||
重力荷载代表值DL+0.5L(kN) |
424580.7 |
||
平均重力(kN/m2) |
15.29 |
||
方向 |
X |
Y |
|
地震作用 |
基底总剪力(kN) |
5915.87 |
5682.55 |
基底剪重比 |
1.39% |
1.34% |
|
规范限值 |
1.4% |
1.54% |
|
基底总倾覆弯距(kN·m) |
510208.00 |
564114.80 |
层间位移角
项次 |
SATWE |
||
方向 |
X |
Y |
|
50年 风力 |
最大层间位移角 |
1/702 |
1/859 |
所在楼层 |
10 |
10 |
|
规范限值 |
1/650 |
1/650 |
|
顶点最大位移(mm) |
150.44 |
107.65 |
|
顶点最大位移/总高 |
1/867 |
1/1212 |
|
地震 作用 |
最大层间位移角 |
1/916 |
1/893 |
所在楼层 |
15 |
10 |
|
规范限值 |
1/650 |
1/650 |
|
顶点最大位移(mm) |
110.86 |
92.47 |
|
顶点最大位移/总高 |
1/1177 |
1/1411 |
刚度比、抗剪承载力比及刚重比
刚重比计算结果
项次 |
SATWE |
不考虑P-∆影响的规范限值 |
规范刚重比最低限值 |
X方向 |
2.21 |
≥2.7 |
≥1.4 |
Y方向 |
3.05 |
≥2.7 |
≥1.4 |
3.1 单塔模型与整体模型的主要分析结果对比
1) 周期计算结果对比
2)层间位移角计算结果对比
3)位移比计算结果对比
3.3中庭连接区域受力分析
中庭区域弱连接楼层
中庭区域强连接楼层
铰接模型(弱化双塔之间中庭区域结构的连接,将中庭区域梁构件两端铰接处理)
铰接删构件模型(在铰接模型的基础上,删除中庭连接区域隔层布置的500x900mm边框梁)
1)主要计算结果对比
周期对比
位移角结果对比
位移比计算结果对比
隔层布置500x900mm边框梁内力状态
中庭连接区域一般位置框架梁内力状态
3.4计算分析小结
4. 针对连体特点的结构加强措施 1)将中庭连体区域两侧8、10轴所有楼层框架柱指定为关键构件; 2)将中庭连接两个单体的框架梁的性能目标提高为:中震抗剪弹性抗弯不屈服,大震抗剪不屈服; 3)中庭区域板厚取为150mm,双层双向构造配筋,分析小、中、大震作用下的楼板应力,根据地震应力配置抗震钢筋; 4)底部加强区范围框架抗震等级提为特一级,其余一般范围框架抗震等级为一级。 点击了解投稿规则
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