某連體復雜高層結構設計

【摘 要】 本工程由兩棟高度相同、體型相當的塔體組成的高位連體復雜高層建筑，塔樓采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，連接體采用鋼桁架結構。主要介紹本結構的結構布置與計算分析方法。

【關鍵詞】 連體 復雜高層 鋼桁架

1 工程概況

本工程位于佛山市順德區龍江鎮，總建筑面積10.4萬m2，其中地下3.7萬m2，地上6.7萬m2，總高度99.45m。工程地下二層，局部為商業，其余為車庫、人防地下室及設備用房。地上分為主樓及裙樓，其中裙樓三層主要為商業、娛樂、餐飲等，屋面標高15.4m。主樓為兩塔樓，從二十四層至天面層兩塔樓連成一體，形成連體結構，屋面標高99.45m，主要為酒店和辦公樓。建筑效果圖如圖1。地下室不設縫，通過伸縮后澆帶解決超長混凝土收縮問題，各單體建筑在地面以上通過設縫分成獨立的單體，以滿足伸縮、變形及抗震的要求。群樓均采用鋼筋混凝土框架結構，主樓采用鋼筋混凝土框架－剪力墻結構，連體部分采用鋼結構。

該工程結構建筑抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為7度，設計基本加速度為0.1g，設計地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類，特征周期為0.35s；風荷載按100年重現期的基本風壓取值，并考慮連體結構風力相互干擾的群體效應，增大系數取1.15，風壓為0.76KN/ m2，地面粗糙度為B類。主樓抗震等級為二級，連體部分為一級，地基基礎設計等級甲級。

2 基礎及地下室設計

根據地質勘查報告，下部基巖為泥質粉砂巖，巖面距地下室底板底面約10.0m，巖石天然濕度單軸抗壓強度為14Mpa。經多方案比較，選用人工挖孔灌注樁。

柱下采用一柱一樁，剪力墻筒體下采用群樁基礎，樁身強度C35。樁身直徑為1.2～2.2m，擴底直徑為1.8～3.0m。各獨立承臺間用800mm厚的底板連成一體。

裙樓基礎由于柱軸力較小，采用天然筏板基礎以強風化巖層為持力層，地基承載力特征值fa=700Kpa，局部布置抗拔鉆孔樁解決結構上浮的問題。（如圖1圖2）

3 上部結構設計

主樓由兩個塔樓組成，A塔平面尺寸為40.5mx19.0m，B塔平面尺寸為40.65mx19.0m。兩塔均采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系，空中連體采用空間鋼桁架結構。主要結構平面布置見圖3～4。

鋼結構主要材料為Q345B焊接工字鋼。當板厚≥40mm時，要求Z向性能鋼材。

兩主樓在24層～天面層由鋼結構連體相連，跨度13.5m，寬度為8.5m，高度為11.85m。連體結構豎向采用兩榀鋼桁架結構體系（見圖2），上下弦桿為H900x500x50x50，腹桿為H500x500x20x40，節點采用全熔透焊縫連接。連體部分及相鄰兩跨內的板厚為200mm，各鋼結構梁伸入塔樓一跨，加強連體鋼結構與塔樓混凝土結構的連接。

4 結構分析

工程采用SATWE，PMSAP兩種軟件進行結構整體彈性階段的對比分析（見表1），并進行結構靜力彈塑性分析，表1的結果均滿足規范[1][2]相關要求。

5 結語

本工程兩塔樓體型、高度比較一致，結構動力特性相當，對做連體結構部分比較有利。由于鋼結構自重輕，強度高，采用鋼結構桁架連體結構體系比較合理，在多遇地震和罕遇地震作用下均能保證結構具有一定的安全儲備。

參考文獻

[1] 《建筑抗震設計規范》GB50011-2010.北京：中國建筑工業出版社，2010

[2] 《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010.北京：中國建筑工業出版社，2011