基于PKPM程序的框架-核心筒結構設計

何 雨 楊 昶

1.成都理工大學；2.國網四川省電力公司建設工程咨詢分公司

1 引言

本文運用PKPM 程序對框架－核心筒結構模型進行計算，并根據《高層建筑混凝土結構技術規程》[1]（下稱《高規》）和《建筑抗震設計規范》[2]（下稱《抗規》）中相關規定進行判別，得到一些對框架-核心筒結構設計有益的結論。

2 工程概況

本工程位于成都市高新區，結構總高115.7m，地上28層，地下1 層，頂部附有塔樓；抗震設防烈度為7°；框架和核心筒的抗震等級均為二級；場地類別為類；設計地震分組為第三組；特征周期Tg為0.45s；基本風壓為0.35；地面粗燥類別為B類。

圖1 結構整體模型

3 計算結果分析

3.1 軸壓比

《高規》表6.4.2 規定二級抗震等級下框架-核心筒結構中框架柱軸壓比限值為0.85，表7.2.13 規定二級抗震等級下框架-核心筒結構中剪力墻軸壓比限值為0.6。本工程框架柱的軸壓比最大為0.68，核心筒墻的軸壓比最大為0.47，均滿足《高規》二級抗震等級下框架-核心筒結構中框架柱和剪力墻軸壓比限值的要求。

3.2 剛度比

《高規》3.5.2-2 條規定：對于非框架結構，本樓層與其相鄰上層的側向剛度比，本層與相鄰上層的比值不宜小于0.9；對結構底部嵌固層，該比值不宜小于1.5。

從表1 中可以看出，結構上部各層剛度比均滿足《高規》最小值規定。因此，本工程并無側向剛度不規則的情況。

表1 樓層剛度比

3.3 結構周期及振型方向

由表2可知：結構以扭轉為主的第一自振周期為Tt=3.0797s，以平動為主的第一自振周期為T1=3.1173s，Tt/T1=0.987，小于規范要求0.9的限值，因此滿足規《高規》4.3.5條規定。

表2 結構周期及振型方向

綜上可得，本工程再所有工況下的位移比及層間位移比均滿足現行規范之要求。

3.4 位移比

所有工況下層間位移比及位移比見圖1，均滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》3.4.5條要求，即結構在考慮偶然偏心影響的規定水平地震力作用下，樓層豎向構件最大的水平位移和層間位移。對于本工程來說，則應當不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.5倍。

按彈性方法計算的風荷載或多遇地震標準值作用下的樓層層間最大水平位移與層高之比?u/h 不宜大于1/800。本工程所有工況下最大層間位移角如圖2，滿足規范要求。

圖2 位移比簡圖

圖3 最大層間位移角簡圖

4 結束語

本文依據現行規范要求，采用PKPM 程序對成都市高新區某寫字樓進行計算，通過對軸壓比、周期比、剛度比及彈性層間位移角等一系列相關參數的控制，分析比對SATWE 輸出結果，針對不滿足規范要求的情況進行構件平面布置及截面大小的調整，最終得到了比較合理的模型方案。