超限设计可行性论证报告.docx

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1、目 录一引言 11.1工程概况 1二主要设计依据和规范 22.1 设计依据 22.2 设计规范 2三工程地质概况 23.1 地质条件 23.2 场地参数 33.3 地下水概况 4四荷载 44.1 楼面荷载 44.2 风荷载 44.3 地震作用 44.4 荷载效应组合 54.4.1 无地震作用组合 54.4.2 有地震作用组合 54.4.3 中震不屈服设计组合 64.4.4 中震弹性设计组合 6五材料 65.1 混凝土 65.2 钢筋 65.3 钢材 6六结构体系 66.1 概述 66.2 核心筒 76.3 外框架 76.4 加强层 76.5 局部斜撑转换 76.6 楼板体系 76.7 地基基础

2、 76.8 建筑设计分类 7七超限情况及措施 87.1 结构超限情况检查 87.1.1 建筑结构基本参数 87.1.2 结构布置规则性 87.2 地震作用下的性能目标 87.3 针对超限的结构措施 8八弹性分析 88.1 分析模型 88.2 安评报告与规范计算结果比较 108.3 静力计算结果 108.3.1 主要结果汇总 108.3.2 周期 118.3.3 层剪力 128.3.4 层倾覆弯矩 138.3.5 层位移 148.3.6 层间位移角 158.3.7 层位移比 168.3.8 框架剪力比及弯矩比 178.3.9 层侧移刚度比 188.3.10 层承载力比 198.3.11 整体稳定

3、 198.3.12 中震不屈服验算 198.3.13 中震弹性验算 198.4 弹性时程分析 198.4.1 地震波时程曲线 208.4.2 楼层位移 208.4.3 层间位移角 228.4.4 层剪力 248.4.5 层倾覆弯矩 26九弹塑性分析 289.1 弹塑性分析方法 289.2 弹塑性分析结果 289.2.1 结构能力曲线 289.2.2 结构性能点 289.2.3 结构塑性发展过程 309.2.4 结论 31附录A. SATWE计算书33A.1总信息 33A.2振型结果 33A.3位移结果 33A.4时程分析结果 33A.5计算结果图形 33附录B.ETABS计算书35北京市建筑设

4、计研究院BEUING INSTITUTE OF ARCHrTECWML DESIGN一. 引言北京市建筑设计研究院受海南省控股发展有限公司委托，为海控国际广场提供设计服务。本报告介绍海控国际广场A座主楼部分的结构设计。1.1工程概况海控国际广场（原工程名“海口信托大厦”）位于海南省海口市金贸区，北临琼州海峡。 原设计中，该建筑物为一栋总面积10.3万in2的办公楼，其中主楼8.9万裙楼1.4万 地下三层，地上48层，地面以上总高180m。标准层平面呈41mX41m正方形。工程始建于 1992年，1995年主体结构施工到地上15层后停建。2006年，海南省控股有限公司决定对原有工程继续建设。新建

5、筑方案由A、B两座主楼 及裙房组成，其中A座为新建，位于原已建结构北侧，建筑高度为260.4m。B座为在原有结 构基础上续建2层，建筑高度为73.0m。裙房结构为在原有裙房基础上改造，建筑高度23.5m。 在地下，A座、B座及裙房均设三层地下室，未设永久变形缝；在地上，B座主楼与裙房连为 一体，而A座主楼与B座主楼及裙房设缝分开，为两个独立的结构单元。新建筑方案总面积为21.5万 其中地上16.1万 地下5.4万mz。A座主楼地上53 层（局部55层），无裙房，结构高度为223.6m。下部主要功能为5A级高档写字楼，上部主 要功能为五星级酒店。在6层、17层、32层和51层分别设置了避难层和设

6、备转换层。B座主 楼地上17层，裙房5层，结构高度为67.5m,主要功能为写字楼和酒店附属设施。地下共三 层，主要功能为停车库及附属用房。由于B座与A座主楼为两个独立的结构单元，而B座不属于超限高层结构，因此本报告 仅介绍了 A座主楼部分的结构设计。260,400LLL_L_L_LEL_Lln*岫*6。-*fi凰is*迫ssx 00zs噢 6凶*。-*嘤胤Loozs-s我 凶-226,70054fm,讦二.主要设计依据和规范2.1设计依据（2008 年 7 月）；（2007 年 8 月）；（2008 年 8 月）；（2008 年 10 月）；（2008 年 12 月）；业主提供的初步设计任务书

7、海控国际广场岩土工程勘察报告海控国际广场A座主楼岩土工程勘察报告海控国际广场风洞试验报告海控国际广场工程场地地震安全性评价报告海控国际广场工程初步设计抗震设防专项审查预备会纪要（2008年12月）；2.2设计规范建筑结构设计术语和符号标准(GB/T50083-97)建筑抗震设防分类标准(GB50223-2008)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2006 年版)建筑抗震设计规范(GB50011-2001) (2008 年版)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)钢结构设计规范(GB50017-2003)高层建筑混凝土结构

8、技术规程(JGJ3-2002)高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ13 8-2001)高层建筑箱形与筏形基础技术规范(JGJ6-99)地下工程防水技术规范(GB50108-2001)人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)建筑防火设计规范(GB50016-2006)高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)建筑钢结构防火设计规范(CECS200-2006)三.工程地质概况3.1 地质条件根据海南水文地质工程地质勘察院提供的岩土工程勘察报告，在钻探50.00m深度范围内， 场地地层为新近人

9、工填土(Qnj)第四系全新统海相沉积土(QL)和第三系上新统玄武岩(N2) 及其风化残积土(Q&)。根据地层岩性特征和地层新老关系从上而下划分为、 、共六个工程地质层。现分述如下：层杂填土(Qn4分布全场地，场地南侧原基坑开挖范围厚度较大(8.0012.30m)。褐 灰、褐红色，欠压实，湿。填料成分以粉质粘土、中砂、粉砂为主，含玄武岩、混凝土碎石、 碎块等，块径210cm,个别40cm。为欠固结土，为i=80kPa,工程性能差。层厚1.4012.30m, 平均值5.32m。层中砂(QJ)：分布于场地北面。为滨海相沉积土，黄灰、浅灰色，松散、稍密状，饱和。 石英质，单粒结构，成分以中粒为主，次为

10、细粒、粉粒，局部含较多粘粒或混有淤泥质粘土。 标贯击数平均值N=8.0击，力k= 100kPa,工程性能差。层顶标高0.953.08m,平均值2.02m； 层顶埋深1.404.50m,平均值2.61m；层厚0.604.60m,平均值2.66m。层粉质粘土 (Qel)：玄武岩风化残积土，褐黄色，可塑状。以粘粒为主，次为粉砂，含 较多玄武岩风化碎块，块径0.5-3cn孔隙比e = 0.621,液性指数l=0.30,压缩模量Ei-2 = 4.07MPa, Ck= 10.0KPa,我=22度，标贯击数平均值N = 13击，fak= 120kPa,工程性能差。 层顶标高-2.160.35m,平均值-1.

11、25m；层顶埋深5.006.00m,平均值5.47m；层厚1.103.10m, 平均值1.63m0层中风化玄武岩(N2)：分布全场地。灰、灰黑色，隐晶质结构，气孔状、块状构造, 矿物成份以辉石、斜长石、橄榄石为主，多为气孔状，部分致密状，风化裂隙稍为发育，局部 风化裂隙中夹有少量粘土或绿泥石，岩芯完整呈柱状，局部较破碎，破碎带呈现不均匀无规律 分布，岩芯呈块状，坚硬，为较硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为I7V级, RQD为1085,均匀性一般，饱和单轴抗压强度标准值k=30.7MPa,由于地下室底板深度(约 15m)以下该层以气孔状中风化玄武岩为主，裂隙较上部发育，=2500kP

12、ao层顶标高-8.22 0.89m,平均值-3.11m；层顶埋深4.9012.30m,平均值7.69m；层厚10.5021.30m,平均值17.02m。层中风化玄武岩(N2)：分布全场地。灰、灰黑色，隐晶质结构，气孔状、块状构造, 矿物成份以辉石、斜长石、橄榄石为主，多为气孔状，部分致密状，风化裂隙极发育，裂隙中 夹有较多充填物(绿泥石)，岩芯破碎，呈块状，较坚硬，为较软岩，岩体完整程度为破碎， 岩体基本质量等级为V级，RQD为015,均匀性差，饱和单轴抗压强度标准值k=5.57MPa0 层顶标高-26.22-13.16m,平均值-20.13m；层顶埋深18.5030.30m,平均值24.72

13、m；揭露厚 度8.7018.30m,平均值13.69m。部分钻孔未揭穿。层中等风化凝灰岩(N2)：青灰色、灰绿色，中粒结构，块状，层状构造。成份为火山灰、 火山渣等。岩芯完整呈柱状，长530cm,局部达60cm。为较软岩，岩体完整程度为为较完整，岩 体基本质量等级为IV级，RQD为较好。均匀性较好，饱和单轴抗压强度标准值k=4.56MPa,工程 性能较好。未揭穿。本工程选取第层中风化玄武岩层为地基持力层，地基承载力特征值为2500kPao,jj瀛S*#勘测点平面布置图999第层中风化玄武岩层顶板标高等值线图3.2 场地参数场地土层的等效剪切波速为128129ms,平均值为128.5ms,卓越周

14、期为0.2480.250s, 从场地土的性质和波速数据判定，属软弱场地土。覆盖层厚度为8.0m,根据建筑抗震设计 规范(GB50011-2001)(2008年版)，建筑场地类别划分为类。由于本场地土层剪切波速和覆盖层厚度处于场地类别分界线附近，根据建筑抗震设计规 范(GB50011-2001)(2008年版)中416条的规定，本场地根据插值方法确定地震作用计算所 用的设计特征周期为Tg=0.31s.本场地未见影响场地稳定性的滑坡、崩塌、活动断裂等不良工程地质作用。北京市建筑设计研究院BEUING INSTITUTE OF ARCHrTECWML DESIGN3.3 地下水概况场地地下水主要为潜水和微承压水，属强透水土层，主要受大气降水补给。在勘察结束 24小时后统测混合稳定水位埋深为0.802.70m,水位标高为2.943.09m。设计抗浮水位标高 为3.90m。地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性