某小区超高层住宅结构设计（论文）.pdf

某小区超高层住宅结构设计ADistrictHigh-riseResidentialS仃uctIlreDesign朱运川(中铁工程设计院有限公司，北京100038)ZHUYun-ehuan(ChinaRailwayEngincningDesinInsthuiteCo．Ltd．，Beijing100038，China)【摘要】以某小区超高层住宅结构设计为例，详细介绍了地基基础设计、结构整体计算分析、超长混凝土结构设计措施、超限对策及加强措施等内容，期望能为类似工程设计提供参考或借鉴。【Abstract]Withhigh-riseresidentialstructuredesignofadistrictasanexample，introducedthefoundationdesign，theoverallstructurecalculationanalysis，super-longconcretestructuredesignmeasures，countermeasuresandstrengthenmeasures，overrunorofferreferenceforsimilarengineeringdesign．【关键词】超it5层；结构分析；地基基础；温度应力；超限【Keywords]tag；structureanalysis；foundation；temperaturestress；overrun【中图分类号】TU241．8【文献标志码】B【文章编号】1007．9467(2016)11-0019．03【DOI】lO．13616／j．cnki．gejsysj．2016．11．0011引言目前，超高层住宅已成为一线城市住宅的规划发展趋势，随着客户对户型、采光、通风等要求越来越高，同时小区要考虑停车、娱乐、商业、学校、医疗等配套设施，这给结构设计带来相当大的难度和挑战。本文就工程实际遇到的问题和解决方案进行了归纳和总结，为类似工程提供可借鉴的结构设计经验。2工程概况本工程是一个集停车、商业、娱乐、餐饮、学校、住宅为一体的5塔楼大底盘超高层建筑，塔楼共48层，裙楼2层，局部4层，总建筑高度149m。地下4层地下室，地下室埋深18m。建筑面积约317800m2。其中，地上建筑面积222800m2，由5栋塔楼组成(包含住宅建筑面积185200m2(含安居商品房【作者简介】朱运川(1969，)，男，河南民权人，高级工程师，一级注册结构师，从事结构设计与研究。44059m2)，商业建筑面积31660mz，公共配套设施建筑面积5940m2)，地下建筑面积约950001112(包含地下商业20000m2，地下车库及设备用房约75000m2)，建筑鸟瞰效果图见图1。图1某超高层住宅鸟瞰效果图3地基基础设计本工程将地下室平面分为塔楼和裙房(含地下车库)两个区域。基础形式根据这两个区域的土层分布、地基承载力、上部荷载及裙房(含地下车库)区域的抗浮等因素，综合考虑不】9 l工程建设与设计lConstruction&踟s研ForProjecl同区域的沉降差。裙房和塔楼荷载差异较大且采用大底盘无缝设计，为调整两个区域的沉降差不仅要调整时间差，即设置沉降后浇带，待后浇带两侧混凝土结构达到一定楼层，结构的初期变形得到释放后封闭，而且还要调整压力差，即两个区域采用不同的桩基形式和持力层来补偿压力产生的沉降差；并日在裙岛和塔楼交界线处．设置刚性基础粱来过渡，见图2一，+十—————t一_二!盟i刚性过滤梁搋降后浇带～——}—————————————F、————，—r—————————————人f‘挖孔桩要求，对墙体的布置、厚度、截面收缩变化、周边梁高对整体刚度的影响等进行了大量计算分析对比，达到较好的效果。本工程剪力墙厚度由450ram收到200mm(周边250ram)，混凝土强度等级由C50变化至C30，尽量减小剪力墙的厚度，增加使用面积。楼盖采用普通混凝土主次梁结构，混凝土等级由C40变化至C25。本工程根据STTWE程序计算分析，并采用MIDAS／GEN、。软件进行设计验证，、表1为1一楼的计算结果。表114楼计算结果N图2塔楼与裙楼基础交界处剖面示意图经技术和经济对比优化，本工程塔楼采用人工挖孔桩基础，桩径采用咖1400mm，咖1600ram两种，柱下尽可能采用大直径单桩，受力明确直接，桩端持力层为微风化岩。塔楼范围外为纯地下室和2—4层商铺，由于地下水位较高，结构自重及地面回填土不能平衡水浮力，需要进行抗浮设计，抗浮设计方案通过对盲沟与抗拔桩的对比分析，盲沟比较适用于地型高差较大，对周边环境影响不大的工程。本工程周边临近地铁及部分民房，且地势平坦，最后采用抗拔桩方案，裙房(含地下车库)抗拔桩采用直径500mm高强预应力管桩，即要满足抗压要求，又要满足抗浮要求，根据上部荷载情况，合理调整桩的布局。4结构整体计算分析本工程抗震设防烈度7度，Ⅱ类场地类别，设计分组第一组，设计基本地震加速度O．109，多遇地震水平地震影响系数最大值0．08，罕遇地震水平地震影响系数最大值O．50，反应谱特征周期砰司．35s，阻尼比O．05，基本风压o．75(考虑对风荷载敏感的高层建筑，承载力设计时应按1．1倍基本风压考虑)，C类地面粗糙度，属丙类建筑，框支框架抗震等级为特一级，塔楼剪力墙为一级(一扣3层)，二级(4层以上)【l’目。结构抗震性能目标选定为c级。根据住宅户型及部分底商的要求，本工程采用框支剪力墙结构体系p】，由于建筑平面不规则，周边很多梁往里缩，周边无法设置转角墙，结构的抗侧和抗扭刚度比较弱，为满足规范20第1、2平动周期SATWEMIDAS／GEN(z向)3．6430(j向)3．7233(Y向)2．7823(Y向)2．8846簋二扭整周期2：煎笠越鳋2笠二垫整周翅!釜!垩塑旦塑堡!壑!：卫Q地震下地震剪力