超限审查报告.doc

XX大厦结构初步设计抗震设防专项审查报告XXXX建筑设计院二OO 年 月2目 录一、 工程概述二、 设计依据1、 设计规范、标准及规程2、 建设单位提供的资料3、 建筑结构可靠度设计标准三、 设计荷载1、 重力荷载1.1 静荷载1.2 活荷载2、 风荷载3、 地震作用四、 结构材料1、 混凝土2、 钢筋3、 钢材和焊条4、 隔墙和维护墙五、 基础设计1、 工程地质概况2、 基础设计3、 底板设计六、 结构体系设计和超限情况说明1、 结构体系布置2、 超限情况的认定七、 针对超限情况的抗震措施1、 计算分析方法2、 抗震构造措施八、 结构分析的主要结果汇总及比较1、 计算软件2、 主要计算参数2.1抗震设计2.2抗风设计3、主要计算结果4、 计算结果分析九、 结构抗震性能的综合评价十、 附件附件1：主要建筑和结构图纸附件2：计算书（一册）“XX大厦”结构初步设计抗震设防专项审查报告一、 工程概述XX大厦是一座甲级写字楼，地上34层，地下3层。 工程总用地面积为4500平方米，总建筑面积48800.00平方米，其中地上建筑面积38800.00平方米，地下建筑面积10000.00平方米。地上主要为办公建筑，底层层高12.00m，避难层及顶层层高7.80m，其余标准层层高均为3.9m，主体结构总高度约135m，并于顶层设置直升飞机停机坪。 地下室13层为车库并分别设置设备用房，底板相对标高约为-15.10m，其中地下第3层为按六级人防设计，平战结合的防空地下室。本工程建筑高宽比5.3, 长宽比1.9。建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组：第一组；场地类别：二类；特征周期Tg=0.35sec,建筑类别调整后用于结构抗震验算的烈度7度；按建筑类别及场地调整后用于确定抗震等级的烈度7度；建筑结构的阻尼比取5%；框架抗震等级一级，剪力墙抗震等级一级（八层以下框架、剪力墙抗震构造措施按特一级）。100年一遇的基本风压：0.9KN/m2,地面粗糙度：A类。建筑总平面、主要建筑平面及立剖面见图1.1图1.8。二、 设计依据2.1、 本工程按国家现行有关设计规范、规程进行设计。采用的规范如下：建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)建筑抗震设防分类标准 (GB50223-2004)建筑抗震设计规范 (GB500112001)建筑结构荷载规范 (GB500092001)混凝土结构设计规范 (GB500102002)高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ3-2002)岩土工程勘察规范 (GB50021-2001)高层建筑岩土工程勘察规程 (JGJ72-2004)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)建筑桩基技术规范(JGJ94-94)地下工程防水技术规范(GB50108-2001)高层建筑箱形与筏形基础技术规范(JGJ6-99)型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ138-2001)钢-混凝土组合结构技术规程(DBJ13-61-2004)建筑工程设计文件编制深度的规定(建设部2003年4月)2.2、 建设单位提供的资料XX岩土工程勘察报告（2003.03）XX工程勘察院2.3、 建筑结构可靠度设计标准按GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准，本工程设计使用年限50年。建筑结构安全等级为二级。结构重要性系数取1.0。三、 设计荷载3.1 重力荷载3.1.1静荷载(1) 结构构件自重（梁、板、柱、钢筋混凝土墙和楼梯等）将根据结构尺寸确定。混凝土自重：26.0 kN/m3钢材自重： 78.5 kN/m3(2）其它： 其它恒荷载 表3.1建筑面层(50mm)1.0 kN/m2吊顶0.1 kN/m2防火层0.1 kN/m2设备吊管0.3 kN/m23.1.2活荷载： 本工程常用结构荷载取值按“建筑结构荷载规范”。特殊设备荷载由有关方提供。 活荷载分类表 表3.2普通屋面（上人）2.0 kN/m2公共卫生间3.5 kN/m2屋顶花园（上人）3.0 kN/m2走廊、通道、前室3.5 kN/m2办公2.0 kN/m2消防车道(考虑覆土折减)10 kN/m2电梯机房7.0 kN/m2设备用房7.0 kN/m2会议室2.5 kN/m2消防疏散楼梯3.5 kN/m2多功能厅4.0 kN/m2地下室坡道4.0 kN/m2停车场4.0/m2直升飞机停机坪(考虑建筑面层折减)33.0 kN/m2 注: 1. 办公室内考虑轻质内隔墙(1.0KN/m2)灵活分布，故将墙重(KN/m)的1/3 作为附加活载与上表中相应取值叠加输入。 2. 屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重;卫生间活荷载不包括蹲式卫生间垫高部分的荷载。 3. 结构专业在本次初设中提供的活载量值，经业主确认后作为施工图设计活荷载取值依据并同时不小于相关规范要求。3.2 风荷载根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定，基本风压取0.90 kN/m2（重现周期为100年），风压高度变化系数根据A类地面粗糙度采用。3.3地震作用根据建筑抗震设计规范(GB500112001)的规定，抗震设防烈度按7度考虑，设计地震分组为第一组（设计基本地震加速度值为0.15g），场地特征周期为0.35秒，场地土类型为类。结构抗震计算采用振型分解反应谱法及动力时程分析法计算，并同时计及扭转和双向地震对结构的影响，结构阻尼比在多遇地震(小震)作用下的弹性分析时取0.05，水平地震影响系数最大值为0.12；中震地震影响系数最大值为0.33，罕遇地震(大震)影响系数最大值为0.72。本工程混凝土结构的抗震设防类别为丙类。抗震等级：地下一层，地面0.00标高以上剪力墙，框架均为一级，其中地下一层至地上第八层的剪力墙、框架抗震构造措施均为特一级；地下二层以下框架及剪力墙抗震等级为三级。结构计算以地下室顶板为嵌固部位，地下室顶板厚度为200mm，地下室结构的楼层抗侧刚度大于相邻上部结构楼层抗侧刚度2倍以上。（计算中考虑回填土对地下室约束相对刚度比Esol取3.0）四、 结构材料4.1 混凝土 构件混凝土强度等级 表3.3构 件标 高混凝土强度等级柱、剪力墙八层及八层以下C60(墙 C45)九层至十七层C40十八层以上C30梁、板八层及八层以下C35九层至十六层C30十七层以上C25地下室外壁、底板C30（设计抗渗等级为S8）4.2 钢筋：受力钢筋采用HRB400（fy=360N/mm2）及HRB335（fy=300N/mm2）；构造、分布钢筋及箍筋采用HRB335（fy=300N/mm2）及HPB235（f=210 N/mm2）。4.3 钢材和焊条：本工程主要受力构件采用Q345B钢材，钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2；钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20，钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。施工所用的焊条、焊丝、焊剂等均应与主体金属强度相适应，当二个不同强度的钢材焊接时，可采用与低强度钢材相适应的焊条。4.4 隔墙、围护墙：本工程隔墙、围护墙采用符合环保和节能要求的轻质材料，材料强度均应符合GB50011-2001规范要求。卫生间隔墙及设备间防爆墙采用混凝土砌块，容重16.0kN/ m3，其它隔墙下采用加气混凝土砌块，容重10.0kN/ m3，强度等级MU5.0。外墙采用玻璃幕墙。五、 基础设计5.1、工程地质概况根据XX岩土工程勘察报告，本场地位于 ，东面 路，南面 ，北面 。场地地形平坦，勘察范围内未发现有滑坡、泥石流、活动断裂带构造等影响场地稳定性的不良地质作用。表层有轻微中等液化现象，考虑本工程为深基坑开挖，故可不考虑此情况。拟建场地土层自上而下依次为：杂填土、素填土、粗、砾砂、1细砂、淤泥混砂、残积砂质粘性土、强风化花岗岩、碎裂花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩，各土层的物理力学综合指标见表5.1。本工程0.000相当于绝对标高6.30。场地土类型属中硬土，建筑场地类别为类。场地内有可液化及小规模构造破碎带发育的地层。 地基土层的物理力学综合指标 表5.1层序号岩土层名称天然重度天然快剪天然地基承载力特征值变形模量岩石极限饱和抗压强度预制桩冲、挖孔桩凝聚力内摩檫角极限侧阻力标准值极限端阻力标准值极限侧阻力标准值极限端阻力标准值cfkEoqsikqpkqsikqpkKN/m3kPakPaMPakPakPakPakPa杂填土18.6612903.52525素填土18.812151205.02525粗、砾砂19.60351908.570701细砂19.00301005.500淤泥混砂17.009703.000残积砂质粘性土上部18.82525200225550中部19.02530280307065下部19.222353505080450075强风化花岗岩5009010063001005000碎裂花岗岩100016.0中风化花岗岩160022.6微风化花岗岩400080注：砂层含水层渗透系数建议取7.45 m/d 5.2、基础设计根据勘察初步揭示情况，本工程拟选用桩基。桩型初步选用大直径(1m1.5m)冲钻孔桩或人工挖孔桩。实际桩型综合考虑现场条件，基坑支护情况，施工单位工艺水平及地方相应条文规范后再行确定。5.3、底板设计底板拟考虑作桩筏之筏板兼抗水板，板厚初定1500mm。六、 结构体系设计及超限情况说明6.1、结构体系布置主楼采用钢筋柱框架混凝土核心筒混合结构体系。主楼高宽比为5.3；长宽比1.9。内筒高宽比为8.93。框架柱距为89m，钢管混凝土框架柱，直径为1300mm，向上逐步减小为1200mm、1000mm，壁厚t=2520mm。核心筒外墙截面尺寸800mm，向上减小为700mm、500mm，内墙为200mm。楼面结构：地下三层0.000层采用钢筋混凝土梁、板体系； 0.000以上采用钢筋混凝土梁(部分位置采用劲性混凝土梁)板楼面体系。板厚100120mm，屋面停机坪板厚200mm。对于跨度大的梁采用起拱的方法，减小下垂度。地下室二层板拟采用空心楼盖体系。主要的抗侧力体系由钢筋混凝土核心筒、框架组成。为了增加核心筒体的延性，在外筒墙体角部及与主梁交接处设置了型钢柱。结构布置详结构平面布置图：（详图6.1图6.6）6.2、超限情况的认定依据建设部超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点，经初步判断,本建筑物存在主要超限情况如下：（1）水平位移超限根据高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）第4.6.3条的规定，框架钢筋混凝土筒体结构体系高度95%32、95%周期折减系数0.750.75结构总质量837911.64 KN855053.63 KN平均重量29.14 KN/29.73 KN/底层地震剪力Qox=17806.07KN，Qox/Ge=2.72%Qoy=15825.01 KN，Qox/Ge=2.42%Qox=15063KN，Qox/Ge=2.25%Qoy=16134KN，Qox/Ge=2.41%底层框柱地震剪力百分比X向：6.21%Y向：9.05%X向：6.95%Y向：16.74%底层框柱承担的地震力倾覆弯矩百分比X向：18.62%Y向：21.67%X向：23.29%Y向：37.27%底层地震力倾覆力矩Mox=1596507.3KNmMoy=1479078.3KNmMox=1599188.7KNmMoy=1513172KNm结构自振周期（S）T1=2.9077 S (Y向平动)T2=2.4355 S (X向平动)T3=2.0744S (扭转)T3/T1=0.713T1=3.289 S (Y向平动)T2=2.450S (X向平动)T3=2.375 S (扭转)T3/T1=0.722地震最大方向（度）89.4-0.25墙轴压比Max ：0.31 min：0.04Max ：0.31 min：0.04钢管柱轴压比8层以下Max ：0.50 min：0.288层以下Max ：0.57 min：0.308层以上Max ：0.57 min：0.048层以上Max ：0.55 min：0.04本层与上层抗剪承载力之比XYXY底层0.770.770.280.288层0.910.791.801.80表二：SATWE分析结构位移主要结果（小震作用）最大层间位移角(有害位移角占总位移角的百分比例)X地X+5X-5X双X风Y地Y+5Y-5Y双Y风底层1/29291/26351/32901/28701/30701/18941/20091/15941/18671/12578层1/19391/18381/20501/19311/20331/13971/14371/12581/13911/880最大值（楼层号）1/1470(25)1/1402 (25)1/1477(25)1/1446(25)1/1749 (25)1/ 932(25)1/1017 (25)1/ 859 (25)1/ 931 (25)1/ 727 (25)(2.3%)最大层间位移与平均层间位移的比值底层1.141.251.031.141.151.141.071.341.131.028层1.071.121.021.071.051.071.041.191.071.01最大值（楼层号）1.14(1)1.25(1)1.03(1)1.14(1)1.15(1)1.14(1,25)1.07(1)1.34(1)1.13(1,25,26)1.02(1,13)表三：PMSAP分析结构位移主要结果（小震作用）最大层间位移角X地X+5X-5X双X风EXOY地Y+5Y-5Y双Y风EYO底层1/37151/36031/32031/36891/40331/37091/18441/15171/17301/18241/11561/18438层1/18971/18751/17331/18921/20781/18961/11551/9931/10981/11481/7351/1155最大值（楼层号）1/1634(25)1/1567(25)1/1471(25)1/1626(25)1/2035(25)1/1633(25)1/897(25)1/774(25)1/895(25)1/895(25)1/687(25)1/896(25)最大层间位移与平均层间位移的比值底层1.061.061.161.061.081.061.071.231.091.081.001.078层1.321.291.371.321.321.321.191.291.201.201.151.19最大值（楼层号1.32(8)1.29(8)1.37(8)1.32(8)1.32(8)1.32(8)1.19(8)1.29(8)1.20(8)1.20(8)1.15(8)1.19(8)8.4、计算结果分析8.4.1 SATWE和PMSAP的振型反应谱计算多遇水平地震作用，结果基本吻合，指标基本满足规范要求。但最大楼间位移角1/687（Y风25层）低于1/800的要求，因考虑有害位移角的比例占总位移角的比例仅为2.3%，故认为此计算结果在可接受的合理范围内。8.4.2 采用弹性时程分析进行多遇地震下的补充计算，结果显示：（详图8.18.3）a、 每条时程曲线计算所得的结果底部剪力大于振型分解反应谱法的结果的65%。b、 多条时程曲线计算所得的结果底部剪力大于振型分解反应谱法的结果的80%。 图8.1 图8.2 图8.3c、 变形曲线显示，第1、8层为薄弱层，但1、8层最大层间位移角均满足规范1/800要求。（详图8.4） 图8.48.4.3 对于第1、8层薄弱层考虑中震弹性的计算结果体现：（详表四、表五）（1）、层间位移角：薄弱层第1、8层最大值约1/500，呈弹性工作状态。表四：SATWE分析结构位移主要结果（中震作用）最大层间位移角X地X+5X-5X双Y地Y+5Y-5Y双底层1/10601/9501/11981/10401/6451/6821/5441/6388层1/6951/6571/7371/6921/4801/4931/4311/478最大层间位移与平均层间位移的比值底层1.131.241.021.131.131.071.341.138层1.051.111.001.051.071.051.191.07表五：PMSAP分析结构位移主要结果（中震作用）最大层间位移角X地X+5X-5X双EXOY地Y+5Y-5Y双EYO底层1/13441/12621/11541/13351/13431/6361/5271/5991/6311/6368层1/8041/7661/7631/8021/8041/4501/4051/4311/4481/449最大层间位移与平均层间位移的比值底层1.041.081.151.051.041.071.231.091.081.078层1.291.281.321.291.291.181.261.181.181.18（2）、构件配筋结果体现第18层核心筒外墙及框架柱中震时满足弹性阶段设计强度要求；墙体的最大轴压比约为0.2，最大柱的轴压比约为0.45，构件延性指标良好。第1、8层大部分框架梁及连梁，基本保持弹性。8.4.4、第1、8层薄弱层大震不屈服位移可控分析： 1、. Push-Over计算结果体现最不利层间位移角为1/164，满足规范要求1/100。（详图8.5） 2、第1及8层薄弱层核心筒剪力墙截面受剪承载力满足高规(JGJ3-2002)第7.2.2.6条要求：即Vw1/RE(0.2c fc bw hwo)九、 结构抗震性能的综合评价本工程属于超限高层建筑。由于在结构设计时采取了较为合理的结构布置，并对结构的薄弱处采取了相应措施，从而减小了体型不规则带来的不利影响，使得结构仍具有良好的抗震性能，计算结果满足现行规范和规程的要求。两个程序的计算结果基本一致，只是由于在单元模型上、刚域处理上的差异，计算结果在数值上有一些差异，但均在工程可接受的范围内。十、 附件附件1：主要建筑和结构图纸附件2：计算书