1. 概述

工程概况

该项目位于深圳市罗湖区黄贝岭村，毗邻黄贝岭公园，地理位置优越。宗地南邻深南东路，东接黄贝岭旧村改造04地块，北靠黄贝岭。项目为不规则地形，南侧地形相对平坦，东北侧地形较复杂，由北向南呈现从高到低的坡地。设计有 4层地下室，上接七层商业裙房。底盘上部设计1座 32层超高层塔楼，建筑高度142.3m。地下室柱距为8~11米，用途为地下车库，设备用房，商场。

本项目用地面积6750.61㎡，规定建筑面积57200㎡，其中商业29200㎡，办公28000㎡，容积率8.47，限高150m。

工程地质概况

地质条件

根据深圳市勘察研究院有限公司提供的《深业东岭花园4号地块项目岩土工程勘察报告》（详细勘察），拟建场地所在区域位于广东省珠江三角洲东南部，大地构造位置为高要— 惠来东西向构造带中段南侧。区内从中生代燕山期花岗岩至第四系地层比较齐全，侏罗纪时有强烈的岩浆岩侵入。根据现场钻探揭露，场地内分布的地层为第四系人工填土层、第四系全新统冲洪积层、第四系上更新统冲洪积层、第四系残积层，下伏基岩为侏罗系凝灰岩。

地下水概况

场地内地下水主要分为两类：①为赋存于第四系冲洪积粉砂及含卵石砾砂中的孔隙潜水，其含水性及透水性强，属富含水、强透水层；②为赋存于强、中、微风化带的基岩裂隙水，其含水量及透水性受基岩裂隙发育程度控制，属弱含水、弱透水性地层。其余各地层属弱含水、弱透水层或相对隔水层。水量的大小控制而变化，场地地下水位年变化幅度约为2.0~4.0m。

结构分缝以及后浇带设置

本工程项目塔楼和裙房高度相差较大，地下室顶板以上需要在塔楼和裙房之间设置防震缝。此缝位置为紧贴塔楼右侧柱边处。地面以上的裙房竖向长度75米，设置一道水平方向的伸缩后浇带。地下室不分缝，在裙房和塔楼之间设置一道沉降后浇带，以及对应地上结构设置一道伸缩后浇带。

2.结构分析设计参数及设计目标

分析设计参数

表1.1 结构主要分析参数

建筑结构安全等级：	二级
结构重要性系数γ0：	1.0
建筑结构抗震设防类别：	商业裙房乙类 其它丙类
设计基准期：	50 年
设计使用年限：	50年
建筑高度：	142.3米
结构体系类别	框架–剪力墙
框架抗震等级	一级
剪力墙抗震等级	一级
建筑高度类别：	超B级
基础设计等级：	甲级
基础安全等级：	二级
抗震设防烈度：	7度
抗震构造措施：	商业裙房按8度 其它按7度
设计基本地震加速度：	0.10 g
场地类别：	II类
特征周期Tg：	0.35s
阻尼比：	0.05

极限状态设计

本工程采用以概率理论为基础的极限状态设计法，采用分项系数设计表达式进行设计。结构极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态，结构构件的计算和验算包括以下各项：承载力及稳定、疲劳、变形、抗裂及裂缝宽度。结构基本采用现浇方式，设计时考虑正常的施工荷载。

对于承载力能力极限状态，其设计表达式为

（1-1）

式中：为重要性系数； S即为荷载效应组合设计值，需考虑的组合见下表；R则为结构构件的抗力设计值。

表1.2 荷载效应组合

No.	组合工况	恒荷载		活荷载		风
		不利	有利	不利	有利
1	恒载+活载	1.35	1.0	0.7×1.4	0.0	—
2	恒载+活载	1.20	1.0	1.4	0.0	—
3	恒载+活载+风载	1.20	1.0	1.4	0.0	0.6×1.4
4	恒载+活载+风载	1.20	1.0	0.7×1.4	0.0	1.4
5	恒载+活载+风载	1.35	1.0	0.7×1.4	0.0	0.6×1.4

抗震设计

（1）抗震设防性能目标

按照高规的要求，抗震设防性能目标分为A、B、C、D 四个等级，抗震性能分为1、2、3、4、5 五个水准。对于本工程项目，结构抗震性能目标拟达C 级。相应的性能水准如下表所示：

表1.3 性能水准

	C
多遇地震（小震）	1
设防烈度地震（中震）	3
预估的罕遇地震（大震）	4

各性能水准不同损坏部位结构预期的震后性能状况见下表：

表1.4 性能状况表

构件	1	3	4
关键构件	无损坏	轻微损坏	轻度损坏
普通竖向构件	无损坏	轻微损坏	部分构件中度损坏
耗能构件	无损坏	轻度损坏、部分中度损坏	中度损坏，部分比较严重损坏

结构构件按照高规JGJ3-2010规范所述抗震性能目标C级进行强度验算。

（3）设防地震构件验算

第一阶段抗震设计可初步达到第二地震水准的目标，为进一步明确结构的性能，根据性能目标，针对第二地震水准下的地震组合效应进行构件验算。

进行第二地震水准的构件承载力验算时，目前较为常见的技术手段有两种：一是“中震弹性”，即不考虑地震内力调整系数，其他基本同抗震设计的第一阶段；二是“中震不屈服”，即采用振型分解反应谱法计算地震效应，取消内力调整，荷载和地震作用分项系数取1.0（组合值系数不变，见下表），截面验算采用材料强度标准值，并且不考虑抗震承载力的调整。

表1.9 地震作用及荷载效应组合

No.	组合工况	恒荷载	活荷载	风	地震
1	重力荷载+水平地震	1.0	0.5	—	1.0
2	重力荷载+水平地震+风载	1.0	0.5	0.2	1.0

根据表1.6~表1.7中列出的抗震设防性能目标，对不同性能水准和不同类别的构件分别采用“中震弹性”和 “中震不屈服”的设计方法对构件进行分析及判别。“中震弹性”验算见公式（2-1），式中不考虑与抗震等级相关的调整系数。“中震不屈服”验算可采取第一阶段的地震及荷载效应组合，以及第一阶段的截面承载力验算表达式，计算中不考虑地震内力调整，作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数均取1.0，截面承载力验算表达式可表示为

（2-2）

式中：Sk即为荷载效应组合值；Rk为结构构件的抗力。

（4）罕遇地震动力弹塑性验算

在第三水准地震作用下结构的弹塑性变形应满足要求，目前对于本工程结构的计算尚未有简化的方法，拟采用通用有限元程序进行分析，并根据分析结果采取相应的抗震构造措施，实现第三地震水准的设防要求。

结构分析设计软件

用于本工程项目设计分析的计算机软件程序及版本，应用范围如下表：

表1.10 设计分析的计算机软件程序及版本

软件名称	版本号	应用范围
SATWE程序	2012.12	弹性分析、反应谱分析、动力弹性时程分析、极限状态设计、 抗震第一阶段设计、中震分析与设计
ETABS程序	9.7.4	弹性分析、反应谱分析、极限状态设计、抗震第一阶段设计、中震分析与设计
ABAQUS程序	V6.10	大震动力弹塑性时程分析
JCCAD程序及部分电算表格	2012.12	地基基础分析
CSICOL程序及部分电算表格	8.4	中震分析与设计

在选择上述分析软件时，考虑了以下几个方面的原则：可靠性、稳定性、适用性、权威性和适用性。

3. 结构体系

结构体系概述

基于建筑与结构相结合的考虑，本工程塔楼采用框架剪力墙结构。剪力墙是结构的主要抗侧力构件，除了承担重力荷载外，其主要作用是为结构强大的抗侧刚度、承载力。框架主要是承担重力荷载，同时也是抗震的二道防线。

本塔楼地上33层，高约147.3m。平面形状呈“梯形”，长度约60m，最大端宽度约19.6m，最小端宽度约12.4m。结构高宽比较大，按最大、最小端跨度计算高宽比分别为7.5、11.9。在Y向水平荷载作用下，结构最小端水平变形（层间位移角）较大，受力不利。可见，有效提高Y向（结构宽度方向）抗侧刚度、承载力是本工程设计关键所在。

针对本结构以上特点，设计中采取以下策略：

1．在结构最小端布置剪力墙，同时设置端柱；

2．结构中部剪力墙对提高Y向抗侧刚度作用有限，设计中减薄X向中部剪力墙厚度；

3．南侧框架柱比扁柱对提高Y向抗侧刚度上更有效，在建筑允许条件下尽量把柱子宽度加大、高度减小；

4．适当加宽南侧边框架梁宽度，减小框架柱剪力滞后，能一定程度上提高Y向抗侧刚度。

此外，为了减少柱截面尺寸、提高结构外框架的承载能力和延性，底部（1~8层）设置型钢混凝土柱，9层及以上楼层采用钢筋混凝土柱。

主要构件断面

（1）框架柱

表5.1 框架柱截面尺寸、材料表

层号	柱截面尺寸	类型	材料强度等级
25~屋面层	1200×1200	混凝土柱	C60
9~24层	1400×1400	混凝土柱	C60
1~8层	1400×1400（1000x400x40x40）	型钢混凝土柱	C60/Q345

注：型钢尺寸标注“D×F ×U×T”如下图示意：

图5.5 型钢柱尺寸标注示意

（2）剪力墙

表5.2剪力墙厚度、材料表

层号	墙厚度（mm）	材料强度等级
25~屋面层	800、600、400、300	C60
15~24层	1000、800、600、300	C60
1~14层	1000、800、600、300	C60

（3）框架梁

表5.4 框架梁截面尺寸及材料强度变化表

楼层	框架梁尺寸（mm）	材料强度等级
1~屋面层	1000×1000、500×1000、800×1000、1000×800、800×800	C30

4. 地基和基础

基础选型分析

（1）基础选型

详勘报告建议采用冲孔桩桩基础，根据承载力要求，选择中风化岩为桩端持力层。对于采用中风化凝灰岩为桩端持力层的桩，应进行一桩一孔的超前钻，并入持力层一定深度，查明持力层的层厚等特征，确保桩基持力层下一定深度内无软弱夹层（如强风化岩等），满足设计要求。

塔楼：采用钻孔灌注桩基础，以中风化岩作为桩端持力层。

裙房和地下室：采用天然基础，以全风化凝灰岩层为持力层。

抗浮措施采用钻孔灌注桩抗拔。

设计桩平面布置图如下：

图2.1 桩平面布置图

（2）计算分析结果

塔楼柱下采用直径2000一柱一桩，剪力墙下采用直径1400桩，其他桩采用直径800扩1600带扩大头桩。桩竖向抗压承载力特征值取14000~40000KN。塔楼沉降计算结果如下图所示：

图2.2 沉降图（准永久组合下，最大沉降量为6mm）

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