【正文】 沈陽財(cái)富中心（三期） 超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)可行性論證報(bào)告 項(xiàng)目名稱：沈陽財(cái)富中心（三期） 項(xiàng)目地址：沈陽市沈河區(qū)北站路南側(cè) 建設(shè)單位：沈陽英特納房產(chǎn)開發(fā)有限公司 院 長：馮曉明 總建筑師：王洪禮 總工程師：吳一紅 項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人：王洪禮 審 定 人：陳勇 專業(yè)負(fù)責(zé)人：鄭孝黨 校 對 人：董志峰 設(shè) 計(jì) 人：陳鵬 呂延超 目錄 1 工 程概況 2 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 工程地質(zhì)勘察報(bào)告 場地地震安全性評價(jià)報(bào)告 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)基本參數(shù) 材料 樓層面荷載 樓層線荷載 風(fēng)作用 地震作用 雪荷載 荷載效應(yīng)組合 驗(yàn)算要求 4 工程地質(zhì)概況 5 結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)體系 樓蓋體系 主要構(gòu)件截面尺寸 基礎(chǔ)選材 6 結(jié)構(gòu)超限類型和程度 7 抗震設(shè)防要求 抗震設(shè)防基本要求 抗震等級 抗震性能指標(biāo) 整體變形控制目標(biāo) 8 彈性計(jì)算分析 整體計(jì)算 計(jì)算結(jié)果匯總 彈性時(shí)程分析 彈性分析結(jié)論 9 構(gòu)件驗(yàn)算 構(gòu)件驗(yàn)算流程 核心筒剪力墻 框架柱 10 風(fēng)作用舒適度驗(yàn)算 11 大懸挑撓度及舒適度計(jì)算 大懸挑撓度計(jì)算 大懸挑舒適度計(jì)算 12 靜力彈塑性 PUSHOVER 分析 靜力彈塑性分析模型及荷載模式 結(jié)構(gòu)相對位移與結(jié)構(gòu)整體抗震性能評價(jià) 13 動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析與抗震性能評價(jià) 概述 結(jié)構(gòu)非線性彈塑性分析模型 動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析 抗震性能評估方法 小結(jié)及設(shè)計(jì)建議 14 風(fēng)荷載數(shù)值模型 數(shù)值模擬方法 單體結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞數(shù)值模擬 考慮周圍高層建筑影響的風(fēng)洞數(shù)值模擬 附錄一 建筑初步設(shè)計(jì)圖紙 附錄二 結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)圖紙 1 工程概述 沈陽財(cái)富中心由沈陽英特納房產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)建設(shè)， 建筑用地位于沈陽市沈河區(qū)沈陽金融商貿(mào)開發(fā)區(qū)的中心地段，北臨北站路，南側(cè)為團(tuán)結(jié)路，東側(cè)為迎賓路，西側(cè)緊鄰新港澳大廈，工程分三期建設(shè)，總用地面積為。 沈陽財(cái)富中心（三期）總建筑面積 109932 ㎡ 。其中地下 6 層為停車庫，建筑面積 20793㎡ 。地上 44層為辦公樓（包括兩層避難層），建筑面積 89139 ㎡ 。建筑總高度 m，結(jié)構(gòu)主要屋頂樓面高為 ，建設(shè)用地位置見圖 ，建筑效果圖見圖 ，建筑主要功能分區(qū)和各層層高情況，見表 及圖 ，標(biāo)準(zhǔn)層平面見圖。 表 建筑功能分區(qū)和層高 樓層 建筑功能 層高（ m） 46 電梯機(jī)房水箱間層 45 機(jī)房層 31~44 辦公 30 避難層 16~29 辦公 15 避難層 4~14 辦公 3 辦公 /會(huì)議室 2 銀行 1 寫字樓大堂 地下 1 層 汽車大堂 地下 2 層 地下車庫 地下 3~6 層 地下車庫 2 設(shè)計(jì)依據(jù) 《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB500682021 《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB502232021 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB 500092021(2021年版） 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500112021(2021年版） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500102021 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JG732021 《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ1382021 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500172021 《地下工程防水技術(shù)規(guī)程》 GB501082021 《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ9998 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500072021 《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》 JGJ812021 《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》 JGJ182021 《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》 JGJ1072021 《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》 YB41042021 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 DB21/0972021 《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》 房屋 建筑部分 2021版 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB502052021 工程地質(zhì)勘察報(bào)告 沈陽建材地質(zhì)工程勘察院提供的《沈陽財(cái)富中心 A座沿途工程勘察報(bào)告》（以下簡稱《巖土報(bào)告》）， 2021年5月。 場地地震安全性評價(jià)報(bào)告 遼寧省地震研究所提供的《沈陽市財(cái)富中心工程場地地震安全性評價(jià)》（以下簡稱《安評報(bào)告》）， 2021 年 4月。 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)基本參數(shù) 本工程采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析基本參數(shù)，見表 。 表 辦公樓結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)采用的建筑物分類參數(shù) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 50 年 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限 50 年 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性 50 年 建筑結(jié)構(gòu)安全等級 二級 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ 0 建筑抗震設(shè)防分類 乙類 建筑高度類別 超 A 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級 甲級 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級 一級 抗震設(shè)防烈度 7 度 抗震措施 8 度 場地類別 Ⅱ類（根據(jù)《巖土報(bào)告》確定 特征周期（ Tg） 彈性分析阻尼比 5% 剪力墻抗震等級 特一級 框架柱抗震等級 一級 周期折減系數(shù) 注：建筑使用 的隔墻或填充墻對結(jié)構(gòu)的剛度會(huì)產(chǎn)生影響，這也會(huì)引起結(jié)構(gòu)地震效應(yīng)的變化，本工程考慮到隔墻或填充墻對結(jié)構(gòu)的影響，設(shè)定結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)為 。 材料 混凝土 表 混凝土強(qiáng)度等級 樓層位置 核心筒剪力墻 框架柱 梁、板 L21 以下 C60 C60 C35 L22~L36 C50 C50 C35 L36 以上 C40 C40 C35 鋼筋 表 鋼筋表 鋼筋種類 直徑 （ mm） 標(biāo)準(zhǔn)值 fy fy(N/mm2) 設(shè)計(jì)值 fy fy(N/mm2) 彈性模量 Es(N/mm2) HPB235 8~20 235 201 105 HRB335 6~50 335 300 105 HRB400 6~50 400 360 105 型鋼 結(jié)構(gòu)用型鋼均采用 Q345B級。 樓層面荷載 樓層附加恒荷是指除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重以外的建筑吊頂、地面以及設(shè)備等荷載，特殊設(shè)備荷載由相關(guān)單位提供；樓、屋面活荷載按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ GB500092021,2021版）規(guī)定取值。 表 附加恒荷載及活荷載 用途 附加恒載 KN/㎡ 活荷載 KN/㎡ 辦公室 找平層連飾面 +吊頂 （隔墻） 電梯大堂 找平層連飾面 +吊頂 不上人屋頂 找平層連飾面 +隔熱防水層 上人屋頂 找平層連飾面 +隔熱防水層 銀行 找平層連飾面 +吊頂 +設(shè)備 （隔墻） 通風(fēng)機(jī)房 找平層連飾面 +吊頂 電梯（升降機(jī)房） 找平層連飾面 +吊 頂 配電室 找平層連飾面 +吊頂 車庫 找平層連飾面 +設(shè)備 汽車大堂 找平層連飾面 +吊頂 首層大堂 找平層連飾面 +吊頂 洗手間 找平層連飾面 +吊頂 走廊 找平層連飾面 +吊頂 儲(chǔ)藏室 /垃圾房 找平層連飾面 避難層 找平層連飾面 +吊頂 樓層線荷載 外圍玻璃幕墻按 ㎡；砌體容重 12kN/? ， 考慮雙面抹灰 20mm厚混合砂漿，所有隔 墻上方梁高按實(shí)際尺寸考慮， 200mm厚隔墻取 ㎡， 100mm厚隔墻取 ㎡。 風(fēng)作用 本工程地處沈陽市中心區(qū)域，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB500092021, 2021版）， 100年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值 ，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按 C類地面粗糙度采用，由于規(guī)范沒有適合本工程的風(fēng)荷載體型系數(shù)，利用風(fēng)洞數(shù)值模擬結(jié)果與規(guī)范附錄比較，建筑物風(fēng)荷載體型系數(shù)取為 ， 風(fēng)洞數(shù)值模擬結(jié)果詳見第 13章。 地震作用 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ GB 500112021， 2021年版）和《巖土報(bào)告》，本工程抗震設(shè)防烈度為 7度，水平地震影響系數(shù)最大值為 ，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場地土類別為 II類。 進(jìn)行了《安全報(bào)告》提供的場地設(shè)計(jì)反應(yīng)譜參數(shù)與規(guī)范反應(yīng)譜參數(shù)的比較，見圖 、圖 。 表 《安評報(bào)告》地表地震動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù) 多遇地震（小震） 設(shè)防地震（中震） 罕遇地震（大震） 抗震規(guī)范 安評報(bào)告 抗震規(guī)范 安評報(bào)告 抗震規(guī)范 安評報(bào)告 抗震影響系數(shù)α max 特征周期 Tg（ s） 阻尼比 加速度峰值（ cm/s2） 35 100 220 γ曲線下降段衰減指數(shù) β m動(dòng)力系數(shù)最大值 從圖表中可以看出，《安評報(bào)告》給出的小震水平地震 影響系數(shù)最大值和譜曲線均小于規(guī)范給定的數(shù)值，因此，本工程在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地震作用（小震、中震及大震）均采用《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500112021，2021年版） 給定的參數(shù)。 雪荷載 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)程》（ GB500092021， 2021版），沈陽地區(qū) 100年一遇的基本雪壓為 ，屋面積雪的分布系數(shù)為 。 荷載效應(yīng)組合 在進(jìn)行構(gòu)件承載力驗(yàn)算時(shí)，其荷載或作用的分項(xiàng)系數(shù)按表 ，并取各構(gòu)件可能出現(xiàn)的最不利組合進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。 表 設(shè)計(jì)荷載分項(xiàng)系數(shù) 組合 恒載 活載 風(fēng) 地震 有利 不利 有利 不利 1 恒 +活 —— 2 恒 +活 —— 3 恒 +活 +風(fēng) 4 恒 +活 +風(fēng) 5 恒 +活 +水平地震 6 恒 +活 +風(fēng) +水平地震 驗(yàn)算要求 正常使用極限狀態(tài) Sd≤ C 式中， Sd—— 荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值（如變形、裂縫）； C—— 設(shè)計(jì)對該效應(yīng)的相應(yīng)限值。 構(gòu)件豎向變形限制條件： 樓面梁： Lo7m時(shí)，≤ 1/200。 7≤ Lo≤ 9m時(shí)，≤ 1/250； Lo9m時(shí)，≤ 1/300； 式中， Lo—— 梁的計(jì)算跨度。 主鋼梁或鋼 桁 架：可變荷載作用， ≤ 1/500；永久和可變荷載作用， ≤ 1/400； 次鋼梁 ：可變荷載作用， ≤ 1/300；永久和可變荷載作用， ≤ 1/ 承載能力極限狀態(tài) 1） 驗(yàn)算構(gòu)件承載力極限狀態(tài)時(shí)，對于非地震組合應(yīng)滿足： γ 0S≤ R 式中， γ 0—— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本工程 γ 0=； R—— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值。 2） 在第一階段抗震設(shè)計(jì)，構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下列要求 ： γ RES≤ R 式中， γ RE—— 承載力抗震調(diào)整系數(shù)，見表 。 S—— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值。