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摘要：超限建筑结构的整体弹性会直接影响到超限建筑的整体质量，因此，加强对超限建筑结构整体弹性的分析，能够帮助我们更好地了解建筑工程的整体质量，确保建筑工程的稳固性。本文就以某超限建筑塔楼结构的整体弹性作为研究对象展开分析。
关键词：超限建筑；塔楼结构；弹性分析
1、工程概况
某广场A地块工程项目占地面积24000平方米，总建筑面积约23.78万平米，一栋塔楼高约227.6m，一栋塔楼高约100m，商业裙房5层及三层，地下4层。
建筑功能：#8楼地上58层办公、酒店，地下配套、停车库。地上面积约17万平米，地下约7万平米，#8楼地上地上59层，#9楼地上21层。
塔楼大底盘地下室共四层，地下四层至地下二层为停车及设备用房，地下一层为功能配套。地下室基坑深度约为21.2m，地下部分总建筑面积约9.264万平方米(包括绿化区域下两层停车)。所有塔楼在±0.00层(包括±0.00层)以下连成整体，一层顶板以上塔楼与裙房设置抗震缝。
2、塔楼结构整体弹性分析
2.1结构嵌固端
本工程地下室四层，地下室基坑约21m深。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（下文统一用简称《规程》）第5.3.7条规定：高层建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。
地下室计算所考虑的“相关范围”取从地上结构（主楼+裙房）周边外延不超过三跨。根据楼层侧移刚度计算（见下表）满足规范要求；8#塔楼及相关范围地下室顶板采用现浇梁板结构，其楼板厚度均不小于180mm，且楼板较为完整，没有大洞口，因此地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。
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2.2动力特性
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通过对上述设计的分析，可以得知：本工程8#塔楼小震弹性计算各软件分析结果吻合程度较好，且两个软件的质量参与系数均满足《规程》中第5.1.13条不小于90%的要求。第一扭转周期与第一平动周期之比小于规范要求的0.85，表明结构平面布置规则，扭转偶联效应不明显。
2.3小震作用下位移比
根据《规程》规定，B级高度高层建筑在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。当楼层的最大层间位移角不大于限值的40%时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。由YJK计算得到的楼层最大水平位移与层平均位移之比以及楼层最大层间位移与平均层间位移之比如下图所示：
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2.4中震计算
2.4.1中震作用结构设计和分析目标
（1）由于本工程高度超限，为保证结构的安全，设计中提高了重要结构构件的安全度水平，中震作用下，核心筒剪力墙底部加强区及相邻上下楼层受剪保持中震弹性状态，其他楼层核心筒剪力墙抗剪截面为弹性状态，斜截面抗剪保持不屈服状态；核心筒剪力墙压弯保持不屈服状态，拉弯根据拉应力大小分别保持弹性和不屈服状态。
（2）中震作用下，底部加强区及其上一层框架柱抗剪抗弯均保持弹性状态，其他楼层框架柱抗剪保持弹性状态，抗弯保持不屈服状态。计算软件采用YJK，中震弹性计算中地震最大影响系数按中震考虑，保留荷载的分项系数，材料分项系数，但不计结构抗震的内力增大系数、结构的抗震内力调整。中震不屈服计算中地震最大影响系数按中震考虑，荷载的分项系数和材料分项系数均取1.0，钢筋和混凝土材料均采用标准强度，但不计结构抗震的内力增大系数、结构的抗震内力调整和承载力抗震调整系数γRE。
2.4.2计算结果
1层在中震不屈服和中震弹性荷载组合下的YJK计算结果表明，中震作用下，剪力墙正截面抗剪保持弹性状态，压弯保持不屈服状态，拉弯保持不屈服或弹性状态。中震作用下,底部加强区及其上一层框架柱均保持抗剪及抗弯弹性状态。底部加强区以上框架柱抗剪保持弹性状态，抗弯保持不屈服状态。同时，根据计算结果对比，施工图设计中底部加强区剪力墙水平配筋以及框架柱箍筋以中震弹性分析结果为依据，边缘约束构件以及型钢柱配筋以中震不屈服分析计算结果为依据。
2.4.3核心筒底部墙肢受拉
根据中震计算结果，在中震作用下结构外框筒剪力墙部分墙肢拉力大于重力荷载标准值，墙肢出现受拉情况。根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67号）第四章第十二条第四款，“中震时出现小偏心受拉的混凝土构件应采用《规程》中规定的特一级构造，拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢。”计算结果表明，中震下部分墙肢受拉产生的拉应力在中下部楼层（最高至17层）超过混凝土抗拉强度标准值，但均未超过两倍混凝土抗拉强度标准值，满足设计要求。根据墙肢出现拉应力大小，施工图设计时在受拉墙肢中设置型钢，且型钢应能承担所有中震作用下产生的拉力。
2.4.4剪力墙大震受剪截面验算
根据性能目标，本楼加强区核心筒外墙受剪截面满足大震不屈服要求。以首层为例，列出剪力墙在大震不屈服荷载组合下的YJK计算结果，并根据《规程》第3.11.3节验算剪力墙墙肢的抗剪截面。从计算结果可以看出，加强区核心筒外墙抗剪截面满足大震不屈服的性能目标。
参考文献：
[1]中国建筑工业.高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[Z].中国建筑工业，2010.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点（建质[2015]67号）[Z].中华人民共和国住房和城乡建设部，2015.