某超限工程的專項審查分析

摘要：根據工程實例詳細介紹超限高層超限分析內容，結果及超限審查意見。通過抗震設防專項審查專家提出有利于結構抗震的意見和建議，對結構抗震設計起到很大的指導作用。

關鍵詞：超限高層結構;抗震設計;ETABS

超限高層建筑工程是指超出國家和地方現行規范、規程所規定的適用高度和適用結構類型的高層建筑工程，需要進行專家審核論證，明確結構的安全性。隨著經濟的發展和建筑技術的進步，我國的高層建筑發展很快，出現較多高度超限的工程。如現在住宅和辦公樓，高度大多超過規范限值，這種建筑結構布置較為規則，但因為高度超限，因此需要超限審查。

本文中采用的工程案例為高度超限，但結構規則性較好的結構，通過對結構的性能化設計，明確在中大震情況下結構的損傷程度，對結構的抗震性能有直觀的體現。

1 工程概況

本工程位于廣東省佛山市，建筑功能為辦公，地上39層，高度177.25米，地下室2層，地下一層層高7.1米，地下二層層高3.9米，總共11米。本工程結構體系為鋼筋混凝土框架-核心筒結構。

結構設計使用年限為50年，結構安全等級為二級，建筑物抗震設防烈度7度（0.10g），設計地震分組為第一組，場地類型為Ⅲ類，抗震設防類別為丙類。

該工程為框架-核心筒結構，剪力墻及框架雙向布置，構成兩道抗震防線，提供結構必要的重力荷載承載能力和抗側剛度，框架和剪力墻的抗震等級均為一級。結構的設計嵌固端為地下室底板。該工程采用現澆梁板結構，標準層采用主次梁結構，板厚主要為100mm和150mm。

本工程采用旋挖鉆成孔灌注樁基礎。設計考慮旋挖鉆成孔灌注樁基礎以中風化泥質粉砂巖作樁端持力層，預估樁長約33～60米，直徑采用ф1000、ф1200、ф1400、ф1600、ф1800、ф2000、ф2200mm，設計單樁承載力特征值為5400～34000kN。

2 結構超限分析及抗震設計計算分析

2.1 結構超限判別

建筑結構房屋高度為177.25m，結構平面外包尺寸約為37.05×37.60m，長寬比為1.01，高寬比4.78。塔樓剪力墻厚度從底部的900收至頂部的400，框架柱截面從底部的1200x2000（型鋼混凝土柱）收至頂部的900x1400（鋼筋混凝土柱）。結構平面圖詳圖1，高度超限判別詳表1，不規則判別詳表2。

2.2 小震整體計算結果

該工程利用YJK和ETABS進行建模分析，對比不同軟件下結構整體特性，計算結果分析見表3。

3 針對超限情況采取的措施

根據該高層建筑超限特點，采用ETABS和YJK兩個程序對結構進行了常規的小震下彈性靜、動力分析，中震彈性和不屈服驗算等，計算結果表明，結構的各項控制性指標，包括層間位移角、扭轉位移比、側向剛度比、剪重比、剛重比、框架柱及剪力墻的軸壓比、罕遇地震作用下的彈塑性位移角以及舒適度等基本滿足現行規范要求。在設計中通過提高底部剪力墻墻肢的延性（提高其水平和豎向分布筋最小配筋率至0.5%，邊緣構件最小配筋率提高至1.6%），控制角部框架柱軸壓比等加強措施，達到有效地協同抗震。

通過抗震專項審查，專家認為結構各項控制性指標良好，所采取的抗震加強措施有效，可保證結構的抗震安全性。專家意見指出提高角部小截面框架柱延性水平，加強支承樓蓋梁的核心筒連梁的抗震構造措施等意見。

通過抗震專項審查，找出了該抗震設計中的不足，有效提高該結構的抗震性能，保證了超限結構的安全性。

4 結語

通過一個超限高層工程實例，指出抗震專項審查是工程設計中一個重要的環節，對超限高層抗震設計起著監督和指導促進作用。通過不同角度論證超限高層的安全性和破壞機制，并結合超限專家的意見，指出超限抗震設計中需要注意的問題以及該類超限問題常用的抗震構造措施，為類似的超限高層抗震設計提供寶貴的設計經驗和資料。

參考文獻：

[1] JGJ3-2010備案號J186-2010高層建筑混凝土結構技術規程[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2] GB 50011-2010 建筑抗震設計規范[M].北京：中國建筑工業出版社，2016.

作者簡介：胡成恩（1992—），女，安徽合肥人，研究方向：結構抗震減振優化。

（作者單位：廣東省建筑設計研究院高等建筑結構分析與咨詢中心）