02泰州中心超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)敏強(qiáng)

1、第 45 卷 第 8 期2015 年 4 月下結(jié)構(gòu)Building StructureVol 45 No 8Apr 2015泰州華潤(rùn)中心超哈敏強(qiáng)， 李蔚， 潘浩浩，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)陸陳英， 李學(xué)濤，時(shí)磊，( 上海三益王自琨，設(shè)計(jì)陽(yáng)， 李丁瑞，上海 200050)摘要 泰州華潤(rùn)中心由兩棟高度近 200m 的超塔樓和大型商業(yè)裙樓組成。超塔樓采用鋼筋混凝筒結(jié)構(gòu)體系。底部框架柱采用新型混凝土疊合柱，對(duì)疊合柱內(nèi)埋土框架的箍筋進(jìn)行了優(yōu)化以提高其承載力和延性。筒南側(cè)剪力墻在高區(qū)收進(jìn)，轉(zhuǎn)化為 5 根框架柱，并對(duì)相應(yīng)位置的剪力墻進(jìn)行了抗震加強(qiáng)。在初步設(shè)計(jì)階段的前期對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了罕遇作用下的彈塑性時(shí)程分析，從而找到結(jié)構(gòu)薄弱

2、部位并予以?xún)?yōu)化。系統(tǒng)介紹了該工程地礎(chǔ)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)、抗震性能化設(shè)計(jì)原則和方法以及新型疊合柱的分析和設(shè)計(jì)。 超結(jié)構(gòu); 彈塑性時(shí)程分析; 體型收進(jìn);混凝土疊合柱; 角部加強(qiáng)箍筋號(hào): TU398文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1002 848X( 2015) 08 0001 07Super high-rise structural design of Taizhou China esources CenterHa Minqiang，Li Wei，Pan Haohao，Lu Chenying，Li Xuetao，Shi Lei，Wang Zikun，Ding Yang，Li ui( Shanghai

3、Sunyat Architecture Design Co，Shanghai 200050，China)Abstract: Taizhou China esources Center is comprised of two super high rise buildings with nearly 200m height and shopping mall einforced concrete frame corewall structural system was used in the super high rise buildings A new type of steel tube r

4、einforced concrete column was used in the low zone，of which the exterior stirrups around the steel tube were optimized to enhance the bearing capacity and ductility The south side of the corewall had setback in the high zone and was converted to five dispersal columns and seismic reinforcement measu

5、res were taken to the relevant shearwall The elasto plastic time history analysis under the rare earthquake was carried out in the early stage of draft design phase to find out and optimize the weak parts of the buildings The foundation design，structural characteristics，principles and methods of per

6、formance based seismic design were described systematically as well as the analysis and design of the new type steel tube reinforced concrete columnKeywords: super high rise structure; elasto plastic time history analysis; setback; steel tube reinforced concrete column; corner reinforced stirrup1工程概

7、況泰州華潤(rùn)中心工程位于江蘇省泰州市海陵區(qū)，由兩棟超塔樓和大型商業(yè)裙樓組成。其中辦公塔樓地上 47 層( 標(biāo)準(zhǔn)層層高 4 0m) ，公寓塔樓地上 54 層( 標(biāo)準(zhǔn)層層高 3 4m) ，裙樓地上 4 層，均有 2 層室，且總高度接近，其中公寓塔樓最大為 199. 750m，結(jié)構(gòu)高度為 192. 250m。高度效果圖、結(jié)構(gòu)分析模型見(jiàn)圖 1。 ± 0. 000m 以下部分室連為整體，地上部分辦公塔樓、公寓塔樓、裙樓分別設(shè)防震縫。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為 50 年，抗震設(shè)防烈度為 7度，場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)，特征周期 Tg = 0. 45s?；撅L(fēng)圖 1效果圖和分析模型壓 w = 0. 40kN/ m2 ，

8、地面粗糙度類(lèi)別為 B 類(lèi)。由上0灌注樁，以第瑏瑤層粉砂層作為樁基持力層，樁長(zhǎng)77m，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C45，采用樁端后注漿海三益完成結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，于 2014 年11 月通過(guò)抗震超限?；A(chǔ)設(shè)計(jì)塔樓采用平板樁筏基礎(chǔ)，樁基采用 1 000 鉆孔2作者簡(jiǎn)介: 哈敏強(qiáng)h m q sina com。，一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師，高級(jí)工程師:結(jié) 構(gòu)2015 年2工藝，單樁承載力特征值為 10 300kN。樁平面布置見(jiàn)圖 2?；A(chǔ)中心最大計(jì)算沉降量為 90mm，工程樁基承載力特征值 fak = 150kPa。抗浮采用機(jī)械連接預(yù)應(yīng)力混凝土竹節(jié)樁2，最大外徑為 500mm，單樁抗拔承載力特征值為 500k

9、N。樁身壓縮量約為 20mm。主樓筒下按梅花形布框架柱采用柱下承臺(tái)的布樁形式，辦公塔樓樁3結(jié)構(gòu)體系辦公塔樓、公寓塔樓均采用鋼筋混凝土框架-核和公寓塔樓基礎(chǔ)板厚分別為 2 950mm 和 3 300mm。室部分連為一體，辦公塔樓和公寓塔樓與裙房塔樓周邊設(shè)置沉降后澆帶。心筒結(jié)構(gòu)體系，圖 3 是公寓塔樓典型樓層平面布置圖。結(jié)構(gòu)高度超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程( JGJ 32010) 3( 簡(jiǎn)稱(chēng)高規(guī)) 中 B 級(jí)高度限值裙樓以及純室區(qū)域采用筏板基礎(chǔ)，承壓采用平板式筏基，以第層粉質(zhì)黏土層作為持力層，地180m，為超 B 級(jí)高度超限。框架柱底部采用鋼圖 2 樁平面布置圖圖 3 公寓塔樓典型樓層平面布置圖哈敏強(qiáng)，

10、等 泰州華潤(rùn)中心超第 45 卷 第 8 期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3管混凝土疊合柱。1 層和地上部分結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為框架一級(jí)筒特一級(jí)2 層相應(yīng)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)均降低一級(jí)。辦公塔樓、公寓塔樓結(jié)構(gòu)平面布置相似、總高度接近，僅層數(shù)、層高不同，下面以層 數(shù)較多的公寓塔樓為例進(jìn)行介紹。公寓塔樓中、低區(qū)筒平面呈梯形，平面位置居中; 高區(qū)筒在南側(cè)收進(jìn)。筒混凝土強(qiáng)度等級(jí)主要采用 C60，C50，C40，地上筒典型外墻厚度從下到上為 1000，900，750，600，500，400mm，典型內(nèi)墻厚度為 400，300mm。剪力墻變薄和框架柱截面變小的樓層盡量錯(cuò)開(kāi)，同時(shí)豎向構(gòu)件截面變化與混凝土強(qiáng)度等級(jí)變化盡量錯(cuò)開(kāi)。圖 4誘導(dǎo)縫構(gòu)造詳圖

11、作用根據(jù)安評(píng)報(bào)告6提供的35gal; 設(shè)計(jì)中多遇框架柱在底部加強(qiáng)區(qū)采用混凝土疊合度峰值和抗規(guī)的反應(yīng)譜形狀來(lái)綜合確定，小震柱，疊合柱材質(zhì)為Q390B，過(guò)渡層采用帶芯柱的影響系數(shù) 取 44 ( 安評(píng)報(bào)告小震度峰max混凝土柱，其余樓層采用普通鋼筋混凝土柱。值) × 2. 25( 抗規(guī)的動(dòng)力放大系數(shù) ) / g ( 重力混凝土疊合柱中的約束作用使內(nèi)混凝土的度) ，即取 0. 45s。= 0. 10，特征周期按地勘報(bào)告取 T=maxg軸心抗壓承載力大幅度提高，軸向剛度較大。在軸和往復(fù)水平力作用下，疊合柱內(nèi)混凝土的公寓塔樓結(jié)構(gòu)主要分析結(jié)果見(jiàn)表 1，小震為水平荷載的工況，各項(xiàng)計(jì)算指標(biāo)均滿(mǎn)足規(guī)范要

12、求。存在延長(zhǎng)了柱從屈服到破壞的過(guò)程，使疊合柱具有良好的延性和耗能能力。地上疊合柱設(shè)計(jì)含鋼率按公寓塔樓主要分析結(jié)果表 1混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程3. 5%2005 ) 4 規(guī)定最小含鋼率不小于 ( CECS 188 3. 0% ) 5。樓蓋采用鋼筋混凝土梁板體系。樓板厚度定為: 標(biāo)準(zhǔn)層筒外為 110 120mm筒內(nèi)為130mm;筒收進(jìn)和挑空大堂位置為 150mm。為保證室頂板的嵌固作用，頂板厚度取1 層樓層剪切剛度大于地上 1 層的 2180mm倍。和室超長(zhǎng)，設(shè)置施工后澆帶，在室底板室室外頂板混凝土中摻入改性聚丙烯纖維，適當(dāng)提高加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。室頂板及各層樓板的配筋率，并室外墻設(shè)誘導(dǎo)縫，即通過(guò)在室外墻

13、結(jié)構(gòu)上每隔一定距離人為設(shè)置薄弱帶，如果外墻發(fā)生較大收縮變形，則誘導(dǎo)外墻在此薄弱帶開(kāi)裂，薄弱帶處設(shè)置加強(qiáng)止水帶，從而達(dá)到外墻滲漏的作用( 圖 4) 。溫度應(yīng)力和避免抗震性能化設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)定塔樓結(jié)構(gòu)存在下列超限情況: 結(jié)構(gòu)高度超過(guò)高規(guī) B 級(jí)高度限值、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、2 層大堂挑空引起樓板不連續(xù)、局部穿層柱、局部樓層轉(zhuǎn)換等。結(jié)構(gòu)抗震 性能目標(biāo)見(jiàn)表 2。補(bǔ)充 45°方向小震作用下構(gòu)件承載力校核，補(bǔ)充小震彈性動(dòng)力時(shí)程分析。地上首層挑空，部分框架柱穿層，高度 11. 3m，4. 2結(jié)構(gòu)彈性分析結(jié)果和抗震性能化設(shè)計(jì)目標(biāo)小震和風(fēng)荷載作用下主要分析結(jié)果結(jié)構(gòu)分別采用 SATWE，MIDAS Building

14、 軟件進(jìn)44. 1行整體計(jì)算。分析時(shí)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)影響的反應(yīng)譜法并考慮偶然偏心影響，抗震分析時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比取 0. 05，抗震設(shè)防烈度為 7 度。安評(píng)報(bào)告6提供小震度峰值為 44gal，高于設(shè)計(jì)采取從嚴(yán)穿層柱軸壓比并按中震彈性的性抗震設(shè)計(jì)規(guī)范( GB 500112010 ) 7 ( 簡(jiǎn)稱(chēng)抗規(guī))能目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用 PMSAP 對(duì)其進(jìn)行屈曲分析，度峰值計(jì)算指標(biāo)SATWE 結(jié)果規(guī)范限值自振周期/ sT1 T2 T35. 574. 883. 73X 向平動(dòng)Y 向平動(dòng)扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)平動(dòng)周期比0. 67 0. 85位移比( 偶然偏心)X 向Y 向1. 171. 29宜1. 2應(yīng)1. 4作用下剪重比X 向Y 向

15、1. 49%1. 62%僅地上 1 層 1. 5% ， 內(nèi)力按抗規(guī)放大大于 1. 5%框架柱承擔(dān)剪力比率的最小值X 向Y 向14. 8%12. 9%> 10% ，按高規(guī)進(jìn)行0. 2V0 調(diào)整底層柱承擔(dān)傾覆力矩比X 向Y 向33. 7%32. 2%50%小震作用下 最大層間位移角X 向Y 向1 /6481 /7841 /638( 限值按高 192m 插值取值)風(fēng)荷載作用下最大層間位移角X 向Y 向1 /9371 /963結(jié)構(gòu)重量/( kN / m2 )15. 5結(jié) 構(gòu)2015 年4程分析，來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的變形情況以及抗震性能。梁、 柱及支撐等桿系構(gòu)件采用塑性鉸進(jìn)行模擬，剪力墻 構(gòu)件采用模型進(jìn)行

16、模擬，結(jié)構(gòu)阻尼比取 0 05。在初步設(shè)計(jì)階段的前期，為了找到公寓塔樓結(jié)構(gòu)薄弱部位并予以?xún)?yōu)化，初步完成結(jié)構(gòu)計(jì)算分析時(shí)即對(duì)其進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析。試算后發(fā)現(xiàn)，圖 5( a)結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)表 2所示筒北側(cè)連梁由于高度過(guò)高，導(dǎo)致圖 5( b) 所示大面積剪力墻墻體因吸收過(guò)多能量而產(chǎn)生過(guò)大損傷。通過(guò)調(diào)低連梁高度和設(shè)置雙連梁，有效地減少了作用了連梁附近墻肢的破壞情況( 圖 5( c) ) 。筒南側(cè)剪力墻在 44 層收進(jìn)( 圖 6 ( a) ) ，核 心筒外墻弱化成扁柱( 圖 6 ( b) ) ，觀察此處剛度突變對(duì)結(jié)構(gòu)的豎向剛度連續(xù)性產(chǎn)生的不利影響，發(fā)現(xiàn) 剪力墻收進(jìn)而轉(zhuǎn)化成的框架柱損傷非常嚴(yán)重。這一情況，將

17、收進(jìn)處優(yōu)化為從 42 44 層起在收進(jìn)位置剪力墻墻體開(kāi)設(shè)逐漸變大的結(jié)構(gòu)洞，直至 44 層剪力墻弱化為扁柱，如圖 6 ( a) ，( b) 所示。采取了優(yōu)化措施后，大震作用下收進(jìn)處墻體及扁柱基本處于結(jié)果表明首層穿層柱屈曲穩(wěn)定系數(shù)為 23屈曲失穩(wěn)破壞。發(fā)生5大震彈塑性時(shí)程分析體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)薄弱部位和相應(yīng)優(yōu)化措施在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的前提下，進(jìn)行構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)，采用 MIDAS Building 進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)圖 5筒北側(cè)連梁位置及調(diào)整前后附近剪力墻應(yīng)變狀態(tài)圖 6筒南側(cè)剪力墻逐漸收進(jìn)為扁柱示意及分析結(jié)果水準(zhǔn)小震中震大震性能水準(zhǔn)定性描述完好無(wú)損關(guān)鍵構(gòu)件輕微損壞， 普通豎向構(gòu)件輕度損壞，耗能構(gòu)件中度損壞結(jié)

18、構(gòu)不發(fā)生倒塌層間位移角限值1 /6381 /100筒剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)、筒墻體收進(jìn)部位彈性抗彎中震不屈服， 抗剪中震彈性受剪截面滿(mǎn)足截面限制條件其他樓層彈性中震不屈服框架柱底部加強(qiáng)區(qū)、筒墻體收進(jìn)部位彈性中震彈性受剪截面滿(mǎn)足截面限制條件其他樓層彈性中震不屈服哈敏強(qiáng)，等 泰州華潤(rùn)中心超第 45 卷 第 8 期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5彈性狀態(tài)，損傷較小，避免了優(yōu)化前剛度突變所引起 的相應(yīng)位置剪力墻損傷嚴(yán)重的現(xiàn)象，但 41 層剪力墻仍然存在一定的損傷( 圖 6( c) ) 。位，對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位進(jìn)行優(yōu)化，并再次調(diào)整結(jié)構(gòu)模型后，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震彈塑性時(shí)程分析。3 組波作用下 X，Y 向最大層間位移角均小于高規(guī)規(guī)定的限值 1

19、 /100; 結(jié)構(gòu)基底剪力最大值為小震規(guī)范反應(yīng)譜下的 4. 3 倍( X 向) 、4. 8 倍( Y 向) 。整體結(jié)構(gòu)在大震彈塑性時(shí)程分析下的發(fā)展歷程可描述為: 大震進(jìn)一步優(yōu)化，41 層筒南側(cè)剪力墻最終設(shè)計(jì)為開(kāi)設(shè) 3 條 500mm 寬豎縫( 圖 6 ( d) ) ，分析結(jié)果表明 41 層剪力墻損傷明顯降低。逐漸收進(jìn)部位剪力墻在約束邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，沿傾斜方向設(shè)置斜暗柱， 斜暗柱布置和配筋見(jiàn)圖 6( e) 。筒高區(qū)南側(cè)剪力墻經(jīng)過(guò)上述優(yōu)化后，損傷程度明顯降低，剪力墻豎向收進(jìn)處漸變截面的優(yōu)化作用下結(jié)構(gòu)連梁最先出現(xiàn)塑性鉸，隨著波度的增大，連梁塑性變形逐步累積耗能; 而后結(jié)構(gòu)部分框架梁進(jìn)入塑性階段并參與

20、結(jié)構(gòu)整體耗能，但框架梁整體塑性變形有限; 高區(qū)極少量結(jié)構(gòu)框架柱開(kāi)措施有效。重新計(jì)算分析后，卻發(fā)現(xiàn)筒內(nèi)部一裂但均未進(jìn)入屈服狀態(tài)。輸入結(jié)束時(shí)絕大部分片長(zhǎng)度較長(zhǎng)的剪力墻( 圖 7) 在高區(qū)收進(jìn)處相鄰幾層即 42 45 層范圍內(nèi)發(fā)生了較大程度的損傷。分析剪力墻未進(jìn)入屈服狀態(tài)，只有底部加強(qiáng)區(qū)和高區(qū)核心筒收進(jìn)位置剪力墻應(yīng)變略大這些區(qū)域采取其為: 圖 7 中墻體在 41 層為擔(dān)主要抗側(cè)力作用; 42 層開(kāi)始處筒內(nèi)墻，不承筒南側(cè)墻體收了增加配筋等加強(qiáng)措施。從總體來(lái)看，結(jié)構(gòu)在大震作用下的彈塑性反應(yīng)及破壞機(jī)制合理，符合結(jié)構(gòu)抗震工程的概念設(shè)計(jì)要求。進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)楸庵?，此墻體變?yōu)槠鹬饕饔玫目箓?cè)力構(gòu)件，其承擔(dān)的剪力在 4

21、2 44 層反而明顯大于筒剪力墻設(shè)計(jì)筒四個(gè)角部的約束邊緣構(gòu)件在結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)設(shè)置鋼骨，配筋較大的暗柱采用 HB500 高強(qiáng)鋼筋以方便混凝土施工。對(duì)筒體內(nèi)配筋較大的連梁6標(biāo)高更低的 41 層，且其長(zhǎng)度為 9. 5m，延性不足。采鋼板。連梁、三連梁、型鋼混凝土連梁或增設(shè)抗剪高區(qū)筒南側(cè)收進(jìn)，結(jié)構(gòu)按本文第 5 節(jié)優(yōu)化措施進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按高規(guī) 10. 6 節(jié)豎向體型收進(jìn)結(jié)構(gòu)的要求采取構(gòu)造措施，如: 樓板加厚、樓板配筋加強(qiáng)， 相應(yīng)豎向收進(jìn)位置剪力墻參照底部加強(qiáng)區(qū)要求設(shè)置 約束邊緣構(gòu)件，相應(yīng)位置框架柱抗震等級(jí)提高為特 一級(jí)等，并復(fù)核體型收進(jìn)處上下層層間位移角比值。 根據(jù)彈性時(shí)程分析和彈塑性時(shí)程分析結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)相

22、應(yīng)部位進(jìn)行抗震分析和設(shè)計(jì)，加強(qiáng)薄弱區(qū)域。性能圖 7筒內(nèi)部的長(zhǎng)度較長(zhǎng)剪力墻的損傷情況上述，采取以下措施: 該墻體在 42 46 層墻體厚度從 300mm 提高為 350mm; 墻體在高區(qū)開(kāi)結(jié)構(gòu)洞并設(shè)置多肢連梁( 圖 8) ，這樣既能提供較強(qiáng)的剛度來(lái)滿(mǎn)足層間位移角的要求，又可使強(qiáng)烈作用下混凝土裂縫和鋼筋屈服集中于多肢連梁化設(shè)計(jì)目標(biāo)( 表 2) 中已對(duì)了加強(qiáng)。筒墻體收進(jìn)部位進(jìn)行新型疊合柱的研究探討和設(shè)計(jì)由于限制底部框架柱的框架柱的要求最為嚴(yán)格)7( 對(duì)公寓塔樓框架柱在低區(qū)中，吸收能力。能量，從而提高墻體的延性和耗能采用混凝土疊合柱4。其主要優(yōu)點(diǎn)有: 1)的約束作用使管內(nèi)混凝土的軸心抗壓承載力大幅度由

23、初步的彈塑性時(shí)程分析找到上述結(jié)構(gòu)薄弱部提高，從而顯著減小柱的截面; 2 )疊合柱內(nèi)部混凝土的軸向剛度較大，易實(shí)現(xiàn)具有延性的大偏心受壓破壞形態(tài)，具有良好的延性和耗能能力;3) 截面中部的混凝土提高了柱的抗剪承載力，容易實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎; 4) 在同樣的柱截面和軸壓比要求的情況下，疊合柱的含鋼量遠(yuǎn)低于型鋼混凝土柱， 工程造價(jià)也較低8。本項(xiàng)目分別采用疊合柱和型鋼混凝土柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)造價(jià)分析，結(jié)果表明，在柱截面圖 8筒內(nèi)部長(zhǎng)墻墻體開(kāi)洞并設(shè)計(jì)為多肢連梁結(jié) 構(gòu)2015 年6圖 9 三種疊合柱構(gòu)造圖 10 三種疊合柱在荷載作用的混凝土應(yīng)力分布/( N/ m2 )角部加強(qiáng)并設(shè)置八角箍筋的疊合柱不僅加強(qiáng)了一致的前提下單

24、棟塔樓采用疊合柱比型鋼混凝角部箍筋，還采用八角箍筋和角部箍筋互套土柱造價(jià)低近 500 萬(wàn)9外效益明顯?；炷链蟛糠謪^(qū)域受到了較強(qiáng)的約束作用，破壞時(shí)外混凝土應(yīng)力比普通疊合柱、角部加強(qiáng)型疊合柱更加均勻，受力性能最佳。圖 11 為三種疊合柱在軸壓下的P- 曲線對(duì)比。由圖 11 可以看出，角部設(shè)加強(qiáng)箍筋( 角部加強(qiáng)型疊普通疊合柱構(gòu)造如圖 9( a) 所示的強(qiáng)約束作用較難發(fā)生破壞內(nèi)混凝土以外混由于凝土受到的約束性不強(qiáng)，疊合柱角部混凝土成為其軸壓工況下的薄弱部位。相關(guān)試驗(yàn)研究表明混凝土疊合柱軸壓試驗(yàn)通常是混凝土壓碎而破合柱) 可以在一定程度上減輕混凝土過(guò)早壞，而內(nèi)部混凝土部分損傷不大10，11。壓碎破壞的

25、缺陷，角部加強(qiáng)和八角箍筋同時(shí)設(shè)置 ( 角部加強(qiáng)并設(shè)置八角箍筋的疊合柱) 的效果最佳， 其軸壓極限承載力比常規(guī)設(shè)計(jì)( 普通疊合柱) 有 8%以上的提高，延性也更好。為了解決疊合柱混凝土薄弱的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了圖 9( b) ，( c) 所示的疊合柱，即加強(qiáng)角部的箍筋，圖 9( a) ，( b) ，( c) 三種配筋形式的總配箍率相同。采用通用有限元軟件 ABAQUS 對(duì)三種配筋形式的混凝土疊合柱進(jìn)行了軸壓荷載下的彈塑性分析。計(jì)算中，混凝土和采用實(shí)體單元，鋼筋采用桁架單元，混凝土材料參數(shù)采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范( GB 500102010) 中推薦的本構(gòu)方程，混凝土破壞準(zhǔn)則采用Drucker-Prager

26、 強(qiáng)度準(zhǔn)則材料和鋼筋采折線本構(gòu)模型。圖 10( a) ，( b) ，( c) 分別對(duì)應(yīng)圖 9( a) ，( b) ，( c)的疊合柱達(dá)到極限承載力時(shí)混凝土應(yīng)力分布云圖。普通疊合柱方形外箍對(duì)混凝土的約束較弱，僅在柱 截面角部很小范圍內(nèi)對(duì)混凝土產(chǎn)生約束，角部壓應(yīng)力較大。圖 11 三種不同箍筋形式疊合柱在軸壓下的 P 曲線8框架梁的設(shè)計(jì)角部加強(qiáng)型疊合柱外角部較大范圍的混凝塔樓壓比較小框架柱軸壓比較大筒剪力墻軸土受到了箍筋較強(qiáng)的約束，四個(gè)角部在構(gòu)件達(dá)到極框架柱和筒存在較大的壓縮變限承載力時(shí)的應(yīng)力明顯提高，但是破壞時(shí)凝土應(yīng)力仍然不均勻。外混形差。豎向荷載作用施工模擬 3 分析結(jié)果表明，柱墻壓縮變形差引起

27、同一樓層墻柱較大的豎向位移哈敏強(qiáng)，等 泰州華潤(rùn)中心超第 45 卷 第 8 期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7差，導(dǎo)致連接框架柱的框架梁，仍然選擇較大的截面，以保證結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度?？蚣芎屯仓g的框架梁在與筒連接處的彎矩很大。剪力墻的特點(diǎn)是平面內(nèi)剛度及承載力較大， 而平面外剛度及承載力較小。本工程在高區(qū)筒剪力墻的厚度僅有 400mm( 辦公塔樓高區(qū)墻厚為 350mm) ，梁端彎矩將使剪力墻平面外產(chǎn)生很大結(jié)語(yǔ)結(jié)構(gòu)采用了底部帶疊合柱的鋼筋混凝土框架-9筒的抗側(cè)力體系筒底部加強(qiáng)區(qū)、高區(qū)筒墻體收進(jìn)部位和底部框架柱采用了特別加強(qiáng)的抗 震性能設(shè)計(jì)目標(biāo)。在初步設(shè)計(jì)階段的前期即對(duì)結(jié)構(gòu)的彎矩，受力較為不利。結(jié)合要求，與框架梁垂直相交處的剪力墻設(shè)置暗柱，采用壓彎構(gòu)件復(fù)進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，分析結(jié)果顯現(xiàn)筒剪力墻核剪力墻平面外承載力，并在筒體350mm 厚高區(qū)收進(jìn)、強(qiáng)連梁處為結(jié)構(gòu)薄弱部位，對(duì)此位置進(jìn)行 了優(yōu)化。優(yōu)化以后的彈塑性時(shí)程分析結(jié)果表明結(jié)構(gòu)抗震性能良好。傳統(tǒng)疊合柱角部力學(xué)性能薄弱的缺點(diǎn)，對(duì)剪力墻各層樓面處設(shè)置明梁，如圖 12 所示，以使框架梁的梁端彎矩均勻地傳遞給力墻。筒周邊剪疊合柱箍筋形式進(jìn)行了對(duì)比研究。有限元分析結(jié)果表明，角部加強(qiáng)箍筋和八角箍筋同時(shí)設(shè)置