花園二期1、2、3#樓高層建筑工程超限設(shè)計(jì)可行性論證報告1.工程概況本項(xiàng)目位于市南城環(huán)城路與金豐路交接處旁。江南第一城西南角。南面隔金豐路與東莞水道相望；北面與江南第一城接壤；西側(cè)為環(huán)城路。整個項(xiàng)目占地42059.62平方米，容積率4.29，總建筑面積約212158.67平方米。二期的1、2、3號住宅樓為144.5m高、45層B級高度高層住宅，帶兩層地下室。123設(shè)計(jì)情況描述：我方于2013年中下旬收到甲方委托其他單位制作的項(xiàng)目初步建筑方案，全地塊項(xiàng)目主要包括9棟高層住宅和地下室，以及其他配套設(shè)施。

場地內(nèi)1、2、3#樓為超高層住宅（大屋面高度144.5米，標(biāo)準(zhǔn)層高3.15米）。我方提出超高層住宅由于要執(zhí)行嚴(yán)于普通高層住宅的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對單體來說，結(jié)構(gòu)主體有可能會出現(xiàn)不太經(jīng)濟(jì)的情況。建議建設(shè)方修改方案，或者將超高的一小部分樓層削減，填補(bǔ)在其他高層中消化建筑面積和容積率；又或者降低標(biāo)準(zhǔn)層層高等。

由于建設(shè)方根據(jù)自身項(xiàng)目發(fā)展目標(biāo)的原因，經(jīng)過市場研究，認(rèn)為維持其超限比較有利。故維持原方案委托我方進(jìn)行繼續(xù)深化設(shè)計(jì)。

我方經(jīng)過多月認(rèn)真思考，多結(jié)構(gòu)方案比對，在保證安全前提下，按盡量不影響建筑使用要求的情況布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況總結(jié)形成這次的超限審查報告書。一己之見難免有疏漏，希望各位專家批評指正。

2設(shè)計(jì)依據(jù)2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)使用年限：50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：50年建筑結(jié)構(gòu)安全等級：二級結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0：1.0建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別：標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（丙類）建筑高度類別：B級基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級：甲級抗震設(shè)防烈度：6度抗震構(gòu)造措施：6度設(shè)計(jì)基本地震加速度：0.05g(由安評報告確定)場地類別：II類(由勘察報告確定)特征周期Tg：0.35s(由安評報告確定)水平地震影響系數(shù)最大值（小震）：0.0728(由安評報告確定)剪力墻、柱、框架梁抗震等級：二級周期折減系數(shù)：0.9（小震）；1.0（中震和罕遇地震）2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)

豎向荷載風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值Wo=0.55kN/㎡（構(gòu)件承載力計(jì)算采用1.1Wo）；地面粗糙度類別C類。結(jié)構(gòu)體型系數(shù)取1.4。地震作用抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。場地地震基本烈度為6度，地面地震影響系數(shù)

＝0.04，特征周期T＝0.35s?！秴R龍灣花園工程場地地震安全性評價報告》由于概率63.2%的衰減系數(shù)都是0.9，常遇地震下規(guī)范反應(yīng)譜影響系數(shù)整體小于場地反應(yīng)譜，本工程對常遇地震按較大值（場地譜）進(jìn)行設(shè)計(jì)。中震及大震取規(guī)范反應(yīng)譜進(jìn)行分析。場地譜與規(guī)范譜比較如下圖：3.工程地質(zhì)分布情況

4基礎(chǔ)選型

根據(jù)鉆探結(jié)果、地形地貌及巖土層分布特征，考慮擬建建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其荷載大小，擬建建筑可考慮采用如下基礎(chǔ)類型：（1）鉆（沖）孔灌注樁基礎(chǔ)類型：擬建場地可采用鉆（沖）孔灌注樁基礎(chǔ)類型，以第4-1層強(qiáng)風(fēng)化砂巖或第4-2層中風(fēng)化砂巖作為基礎(chǔ)持力層。（2）天然地基筏板基礎(chǔ)類型：由于有兩層地下室，底板范圍已經(jīng)接觸到強(qiáng)風(fēng)化巖層，擬建場地可采用天然地基筏板基礎(chǔ)類型，以第4-1層強(qiáng)風(fēng)化砂巖作為基礎(chǔ)持力層。但強(qiáng)風(fēng)化巖強(qiáng)度（600kpa）不滿足筏板基礎(chǔ)需求（800kpa）。如設(shè)計(jì)成樁筏共同受力也不一定經(jīng)濟(jì)。故現(xiàn)按鉆（沖）孔樁進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。51#住宅樓超限設(shè)計(jì)情況

5.1結(jié)構(gòu)基本體系本工程地面以上45層，地下2層，地面以上屋面高度144.5米。根據(jù)建筑形式、使用功能和結(jié)構(gòu)受力要求，采用剪力墻結(jié)構(gòu)。1號住宅樓主樓高寬比：5.24樓面體系樓面結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋體系。因樓附近地下室頂板有車道造成較大孔洞，且?guī)雰煽绲叵率矣?jì)算剛度小于上部剛度2倍，故考慮基礎(chǔ)為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。5.2結(jié)構(gòu)主材

5.3超限類型與抗震性能目標(biāo)

5.3.1超限類型根據(jù)《廣東省超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查實(shí)施細(xì)則》，房屋高度144.5米，超過《細(xì)則》第二條的剪力墻結(jié)構(gòu)6度區(qū)限值140m由表2判斷,具體超限內(nèi)容見下表判定結(jié)論：建筑屋面高度144.5米，超過剪力墻結(jié)構(gòu)6度區(qū)限值140m。平面扭轉(zhuǎn)Ⅰ類不規(guī)則、凹凸不規(guī)則，屬于B級高度的一般不規(guī)則（2.5項(xiàng)）超限高層建筑。5.3.2結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和性能目標(biāo)

按彈性方法計(jì)算的風(fēng)荷載或多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下的樓層層間最大水平位移與層高之比。根據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（DBJ15-92-2013）第3.7.3條規(guī)定：樓層最大層間位移按1/800取用；第3.7.5條規(guī)定：在罕遇地震作用下薄弱層層間彈塑性位移角限值為1/150。本樓為一般住宅，處于6度地震設(shè)防區(qū)，場地條件較好，綜合考慮建造費(fèi)用、修復(fù)難易等因素，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)性能目標(biāo)選定C級。5.4計(jì)算軟件和計(jì)算模型

采用北京盈建科軟件有限責(zé)任公司開發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)通用有限元分析與設(shè)計(jì)軟件YJK和北京金土木軟件技術(shù)有限公司ETABS兩個不同單位的結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析。本章中的計(jì)算數(shù)據(jù)，當(dāng)無特別說明時，為YJK計(jì)算結(jié)果。計(jì)算軟件版本及授權(quán)號：YJK程序版本號為：1.5.1.0ETABS程序版本號為：NonlinearC中文版9.7.4模型主要輸入?yún)?shù)：結(jié)構(gòu)類型剪力墻結(jié)構(gòu)恒活荷載計(jì)算信息模擬施工加載3(考慮施工過程，分層剛度分層加載)嵌固位置基礎(chǔ)強(qiáng)制采用剛性樓板假定計(jì)算扭轉(zhuǎn)位移比時采用振型組合數(shù)27振型組合方法CQC地震力計(jì)算信息偶然偏心/雙向多遇地震結(jié)構(gòu)阻尼比0.05舒適度驗(yàn)算阻尼比0.02周期折減系數(shù)0.9連梁剛度折減系數(shù)0.7框架梁彎矩調(diào)幅系數(shù)0.85重力二階效應(yīng)不考慮重力二階效應(yīng)更詳細(xì)的參數(shù)見相應(yīng)計(jì)算書YJK模型ETABS模型5.4.2主要計(jì)算結(jié)果

5.5結(jié)構(gòu)彈性時程分析

結(jié)論：三條波計(jì)算得到的基底剪力，從表中可以看出，時程分析各條波與規(guī)范反應(yīng)譜基底剪力之比的最小值滿足高規(guī)4.3.5條（不小于65%）要求。時程分析各條波平均值與規(guī)范反應(yīng)譜基底剪力之比，滿足高規(guī)4.3.5條（不小于80%）要求。三條波基底剪力的平均值大于規(guī)范反應(yīng)譜的相應(yīng)值，說明需要取規(guī)范反應(yīng)譜和各波反應(yīng)譜包絡(luò)值進(jìn)行地震力計(jì)算。時程分析得到的層間位移角包絡(luò)也略大于反應(yīng)譜分析結(jié)果。5.6多遇地震下樓板性能分析多遇地震作用下，放有水箱的設(shè)備層樓層區(qū)域內(nèi)樓板面內(nèi)，大部分正應(yīng)力和剪應(yīng)力小于0.3MPa，只有極個別部位應(yīng)力較大，可以滿足樓板小震彈性假定要求；標(biāo)準(zhǔn)層和設(shè)備層情況類似：X向小震下設(shè)備層板面剪應(yīng)力X向小震下設(shè)備層板面正應(yīng)力經(jīng)樓板應(yīng)力分析，塔樓細(xì)腰處未出現(xiàn)應(yīng)力集中地現(xiàn)象，在施工圖設(shè)計(jì)階段，細(xì)腰處樓板加厚為150mm5.7多遇地震分析小結(jié)通過彈性分析，結(jié)果表明：在風(fēng)荷載及地震力作用下，最大層間位移角滿足規(guī)范的要求；在風(fēng)荷載及地震力作用下，各構(gòu)件的強(qiáng)度和變形均滿足規(guī)范的要求；墻、柱軸壓比符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的要求；滿足《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》4.3.5條建筑各樓層的最大層間位移不大于該樓層兩端層間位移平均值的1.4倍的規(guī)定屬于Ⅰ類扭轉(zhuǎn)不規(guī)則；滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.4.4條關(guān)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的規(guī)定；根據(jù)《匯龍灣花園工程場地地震安全性評價報告》提供的地面地震影響系數(shù)和特征周期計(jì)算的基底剪力平均值略于按規(guī)范反應(yīng)譜計(jì)算的基底剪力，故按規(guī)范要求，用地震包絡(luò)值進(jìn)行放大計(jì)算制作施工圖。按地震力放大后，查詢各構(gòu)件均沒有出現(xiàn)任何超筋情況，能達(dá)到常遇地震下的抗震性能目標(biāo)水準(zhǔn)1。5.8設(shè)防烈度地震分析利用YJK軟件進(jìn)行按廣東省高規(guī)進(jìn)行抗震性能水準(zhǔn)3計(jì)算：Tg=0.35;αmax=0.12經(jīng)過計(jì)算，按抗震性能3計(jì)算時，混凝土軸壓比和常遇地震比較無大區(qū)別，查YJK結(jié)果文件wgcpj.out也沒有出現(xiàn)超筋或混凝土超限情況；表明構(gòu)件應(yīng)基本還處于彈性狀態(tài)。設(shè)備層對比結(jié)果紫色數(shù)值代表抗震性能3計(jì)算的結(jié)果大于普通多遇地震計(jì)算的結(jié)果2%及以上，綠色數(shù)值代表抗震性能3計(jì)算的結(jié)果小于普通多遇地震計(jì)算的結(jié)果2%及以上，無數(shù)值表示兩者結(jié)果一樣5.9設(shè)防烈度地震分析小結(jié)

設(shè)防烈度地震地震分析，結(jié)果表明：經(jīng)過和常遇地震對比，某些部位的構(gòu)件，按地震性能3設(shè)計(jì)配筋要略大于常遇地震（按時程計(jì)算放大后）的計(jì)算結(jié)果。查詢計(jì)算結(jié)果，沒有任何地方出現(xiàn)混凝土超限（超筋）狀況?，F(xiàn)認(rèn)為，現(xiàn)構(gòu)件能超過抗震性能水準(zhǔn)3要求。5.10大震彈塑性靜力分析采用“倒三角”的模式施加側(cè)向荷載。Tg=0.40;αmax=0.28X向加載的第20步性能點(diǎn)，僅少量連梁和墻身出現(xiàn)塑性，無嚴(yán)重破壞情況在加載完畢達(dá)到終止條件時，亦無出現(xiàn)倒塌和斷裂Y向加載的第18步性能點(diǎn)，僅少量連梁和墻身出現(xiàn)塑性，無嚴(yán)重破壞情況在加載完畢達(dá)到終止條件時，亦無出現(xiàn)倒塌和斷裂5.11罕遇地震分析小結(jié)

結(jié)論：罕遇地震水平下，PKPM-PUSH計(jì)算結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角小于省高規(guī)3.11.4規(guī)定的1/150的要求，能夠滿足“大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。在性能點(diǎn)，只有少數(shù)梁和少數(shù)墻體出現(xiàn)塑性,在修復(fù)加固后可以繼續(xù)使用。能達(dá)到本工程的抗震性能水準(zhǔn)4要求。5.121#樓抗震超限性能分析結(jié)論和對應(yīng)加強(qiáng)措施結(jié)論經(jīng)過YJK和ETABS兩個軟件對比，差異不大，證明YJK計(jì)算結(jié)果可靠。將參照YJK進(jìn)行施工圖深化設(shè)計(jì)。本樓B級高度。多遇地震計(jì)算滿足性能水準(zhǔn)1，設(shè)防烈度地震計(jì)算滿足抗震性能水準(zhǔn)3，預(yù)估的罕遇地震達(dá)到性能水準(zhǔn)4，層間彈塑性極限位移角<1/150，總體結(jié)果達(dá)到抗震性能目標(biāo)C。加強(qiáng)措施嚴(yán)格按規(guī)范控制結(jié)構(gòu)物軸壓比。按規(guī)范執(zhí)行底部加強(qiáng)區(qū)的構(gòu)造規(guī)定。按常遇地震時程分析結(jié)果的地震力包絡(luò)值進(jìn)行地震力放大計(jì)算，并以此為施工圖制作依據(jù)。62#住宅樓超限設(shè)計(jì)情況

6.1結(jié)構(gòu)基本體系本工程地面以上45層，地下2層，地面以上屋面高度144.5米。根據(jù)建筑形式、使用功能和結(jié)構(gòu)受力要求，采用剪力墻結(jié)構(gòu)。2號住宅樓主樓高寬比：5.43樓面體系樓面結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋體系。因樓附近地下室頂板有車道造成較大孔洞，且?guī)雰煽绲叵率矣?jì)算剛度小于上部剛度2倍，故考慮基礎(chǔ)為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。6.2結(jié)構(gòu)主材

6.3超限類型與抗震性能目標(biāo)

6.3.1超限類型根據(jù)《廣東省超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查實(shí)施細(xì)則》，房屋高度144.5米，超過《細(xì)則》第二條的剪力墻結(jié)構(gòu)6度區(qū)限值140m由表2判斷,具體超限內(nèi)容見下表判定結(jié)論：建筑屋面高度144.5米，超過剪力墻結(jié)構(gòu)6度區(qū)限值140m。平面扭轉(zhuǎn)Ⅰ類不規(guī)則、凹凸不規(guī)則，屬于B級高度的一般不規(guī)則（2.5項(xiàng)）超限高層建筑。6.3.2結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和性能目標(biāo)

按彈性方法計(jì)算的風(fēng)荷載或多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下的樓層層間最大水平位移與層高之比。根據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（DBJ15-92-2013）第3.7.3條規(guī)定：樓層最大層間位移按1/800取用；第3.7.5條規(guī)定：在罕遇地震作用下薄弱層層間彈塑性位移角限值為1/150。本樓為一般住宅，處于6度地震設(shè)防區(qū)，場地條件較好，綜合考慮建造費(fèi)用、修復(fù)難易等因素，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)性能目標(biāo)選定C級。6.4計(jì)算軟件和計(jì)算模型

采用北京盈建科軟件有限責(zé)任公司開發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)通用有限元分析與設(shè)計(jì)軟件YJK和北京金土木軟件技術(shù)有限公司ETABS兩個不同單位的結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析。本章中的計(jì)算數(shù)據(jù)，當(dāng)無特別說明時，為YJK計(jì)算結(jié)果。計(jì)算軟件版本及授權(quán)號：YJK程序版本號為：1.5.1.0ETABS程序版本號為：NonlinearC中文版9.7.4模型主要輸入?yún)?shù)：結(jié)構(gòu)類型剪力墻結(jié)構(gòu)恒活荷載計(jì)算信息模擬施工加載3(考慮施工過程，分層剛度分層加載)嵌固位置基礎(chǔ)強(qiáng)制采用剛性樓板假定計(jì)算扭轉(zhuǎn)位移比時采用振型組合數(shù)27振型組合方法CQC地震力計(jì)算信息偶然偏心/雙向多遇地震結(jié)構(gòu)阻尼比0.05舒適度驗(yàn)算阻尼比0.02周期折減系數(shù)0.9連梁剛度折減系數(shù)0.7框架梁彎矩調(diào)幅系數(shù)0.85重力二階效應(yīng)不考慮重力二階效應(yīng)更詳細(xì)的參數(shù)見相應(yīng)計(jì)算書YJK模型ETABS模型6.4.2主要計(jì)算結(jié)果

6.5結(jié)構(gòu)彈性時程分析

結(jié)論：三條波計(jì)算得到的基底剪力，從表中可以看出，時程分析各條波與規(guī)范反應(yīng)譜基底剪力之比的最小值滿足高規(guī)4.3.5條（不小于65%）要求。時程分析各條波平均值與規(guī)范反應(yīng)譜基底剪力之比，滿足高規(guī)4.3.5條（不小于80%）要求。三條波基底剪力的平均值大于規(guī)范反應(yīng)譜的相應(yīng)值，說明需要取規(guī)范反應(yīng)譜和各波反應(yīng)譜包絡(luò)值進(jìn)行地震力計(jì)算。時程分析得到的層間位移角包絡(luò)也略大于反應(yīng)譜分析結(jié)果。6.6多遇地震下樓板性能分析多遇地震作用下，放有水箱的設(shè)備層樓層區(qū)域內(nèi)樓板面內(nèi)，大部分正應(yīng)力和剪應(yīng)力小于0.3MPa，只有極個別部位應(yīng)力較大，可以滿足樓板小震彈性假定要求；標(biāo)準(zhǔn)層和設(shè)備層情況類似：X向小震下設(shè)備層板面剪應(yīng)力X向小震下設(shè)備層板面正應(yīng)力經(jīng)樓板應(yīng)力分析，塔樓細(xì)腰處未出現(xiàn)應(yīng)力集中地現(xiàn)象，在施工圖設(shè)計(jì)階段，細(xì)腰處樓板加厚為150mm6.7多遇地震分析小結(jié)通過彈性分析，結(jié)果表明：在風(fēng)荷載及地震力作用下，最大層間位移角滿足規(guī)范的要求；在風(fēng)荷載及地震力作用下，各構(gòu)件的強(qiáng)度和變形均滿足規(guī)范的要求；墻、柱軸壓比符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的要求；滿足《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》4.3.5條建筑各樓層的最大層間位移不大于該樓層兩端層間位移平均值的1.4倍的規(guī)定屬于Ⅰ類扭轉(zhuǎn)不規(guī)則；滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.4.4條關(guān)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的規(guī)定；根據(jù)《匯龍灣花園工程場地地震安全性評價報告》提供的地面地震影響系數(shù)和特征周期計(jì)算的基底剪力平均值略于按規(guī)范反應(yīng)譜計(jì)算的基底剪力，故按規(guī)范要求，用地震包絡(luò)值進(jìn)行放大計(jì)算制作施工圖。按地震力放大后，查詢各構(gòu)件均沒有出現(xiàn)任何超筋情況，能達(dá)到常遇地震下的抗震性能目標(biāo)水準(zhǔn)1。6.8設(shè)防烈度地震分析利用YJK軟件進(jìn)行按廣東省高規(guī)進(jìn)行抗震性能水準(zhǔn)3計(jì)算：Tg=0.35;αmax=0.12經(jīng)過計(jì)算，按抗震性能3計(jì)算時，混凝土軸壓比和常遇地震比較無大區(qū)別，查YJK結(jié)果文件wgcpj.out也沒有出現(xiàn)超筋或混凝土超限情況；表明構(gòu)件應(yīng)基本還處于彈性狀態(tài)。設(shè)備層對比結(jié)果紫色數(shù)值代表抗震性能3計(jì)算的結(jié)果大于普通多遇地震計(jì)算的結(jié)果2%及以上，綠色數(shù)值代表抗震性能3計(jì)算的結(jié)果小于普通多遇地震計(jì)算的結(jié)果2%及以上，白色數(shù)值表示兩者結(jié)果一樣6.9設(shè)防烈度地震分析小結(jié)

設(shè)防烈度地震地震分析，結(jié)果表明：經(jīng)過和常遇地震對比，某些部位的構(gòu)件，按地震性能3設(shè)計(jì)配筋要略大于常遇地震（按時程計(jì)算放大后）的計(jì)算結(jié)果。查詢計(jì)算結(jié)果，沒有任何地方出現(xiàn)混凝土超限（超筋）狀況?，F(xiàn)認(rèn)為，現(xiàn)構(gòu)件能超過抗震性能水準(zhǔn)3要求。6.10大震彈塑性靜力分析采用“倒三角”的模式施加側(cè)向荷載。Tg=0.4