第二十二届全国层建辩构学术会议论文204年 某超高层剪力墙结构分析与设计实践 牟达文元张颖 （大连市建筑设计研究院有限公司，大连116021） 摘要：某超高层住宅为地上50层，主体结构高度167.95m，为超B级高度剪力墙结构，结构分析设计时从抗震 概念出发，采用多种计算软件和计算模型进行分析，并在设计时采取有针对性的抗震加强措施.
最后对剪力墙结 构设计时的有关问题进行了分析.
关键词：超高层剪力墙结构：基于性能的抗震分析：等代框架剪力分担 1工程概况 大连东港C07地块项目共包括两栋独栋商业及三栋50层住宅.
工程总建筑面积22.96万㎡²，地 上建筑面积18.14万m².
地上建筑超高层住宅首层局部挑空为大堂部分，2~50层为住宅部分，标准 层层高3.3米，建筑总高度为167.10m：塔楼分别在15、27、39层设3个避难层.
2结构体系 本工程地上部分主体结构为50层，室外地面至主屋面高度为167.95m.
主体结构采用钢筋混凝土剪力墙结构.
剪力墙墙厚根据计算确定，一般墙肢厚度详见表1.标准层 平面结构布置图见图1.
Las 表1主要墙体厚度 B2F8F924F2535F 3644F 4550F X向靖SD 400 300 300 300 Y向500450400390 300 图1标准层平面结构布置图 3结构设计与计算 3.1设计参数 本工程抗震设防类别为丙类：抗震设防烈度为7度：设计基本地震加速度值为0.1g：设计地震分 组为第二组：水平地震影响系数最大值为0.105（多遇地震作用下）（安评报告提供）：Ⅱ类场地（场 地特征周期为0.35s）：结构阻尼比：0.05.
剪力墙抗震等级为一级.
基本风压为0.65kN/m²（50年重 现期），地面粗糙度类别为A类.
3.2多遇地震下振型分解反应谱法计算分析 本工程采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的SATWE（2011年1月版）和韩国 MIDASITInc.公司编制的MIDASBuilding（2011版）两种不同的空间有限元分析与设计软件进行了结 构整体计算分析.
分析按照二层地下室并附带相关联部分结构进行结构嵌固条件分析计算.
验算通过 后按无地下室模型进行结构整体计算分析.
多遇地震作用和风荷载按两个主轴方向作用，同时考虑5% 偶然偏心地震作用下的扭转影响及双向地震作用之最不利作用.
作者其合 牟达 (1983) 男项出;工
第二十三届全国部层递辩学术会议论文 24年 从整体计算结果（表2）可以看出，各软件计算的结构总质量、剪重比比较接近，满足现行规范的 要求.
结果说明各程序在计算结构动力特性方面较为精准，程序之间具有可比性.
计算主要结果见表3、 4.
表2整体结构总质量、基底剪力比较表 表3整体结构周期表 计算 总质量(T) 期 网期 ≤s) SAIWE MIDAS 程宇 X向 Y向 第一期期 354 351 075风 106493 075风 257796 第二周期 296 294 MIIAS K3I840 小震 189299 小泵 194753 扭期 265 405746 41765.3 075 风109615075风26369 T/1 0757 0755 SATWE K022592 小雪 19127 19005.3 中蒙433018 48617 表4顶点最大位移与层间位移角 地用 计算程字 小霜 X向 Y向 X向Y向 X向 Y向 Sawe 10688141441/7241/90414037 1/990 Maks 1/739141841/9815711400109 3.3弹性动力时程分析 弹性动力时程分析采用SATWE进行计算，选用的地震波为场地地震安全性评价报告提供的50年 超越概率为63%的一条人工波a63-2和分析软件内存的两条适合本工程场地土的两条地震波XH-1和 XH-2，单个波的总地震剪力不小于振型分解反应谱方法计算结果的65%，三条波计算所得的结构基底 剪力平均值平均值不小于振型分解反应谱方法计算结果80%，满足规范要求.
对于顶部楼层的剪力大 于反应谱计算的部分，结构设计时将取用三条时程波的包络值，在反应谱基础上将内力放大调整，进 行构件补充计算.
3.4中震弹性和中震不屈服分析 在进行多遇地震弹性计算的基础上，本工程进行了中震弹性验算，计算目标是底部加强区剪力墙 受剪保持弹性状态，部分连梁可以进入塑性阶段，并通过调整梁刚度折减，适当增加剪力墙安全度.
此外进行了中震不屈服结构验算，计算目标是剪力墙偏拉偏压保持不届服状态，验算墙肢是否出现全 截面受拉，部分连梁可以进入塑性阶段.
上述计算均采用特征周期0.35，水平地震影响系数0.23.
3.5静力弹塑性分析 本工程采用PUSH&EPDA对主体结构进行了X向和Y向推覆计算，荷载加载形式为CQC.其性能 点的基底剪力、顶点位移为、阻尼比、最大层间位移角见表5.
罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性变形验 算满足规范1/120要求.
表5结构性能点相关参数 基力(N） 顶移 （m) 最大易可范移即尼比 X 81721 0509 1/239 00B8 Y 79904 0.582 1/253 0041 3.6结构舒适度验算 按照10年重现期的风荷载计算结构顶点横风向及顺风向的结构顶点加速度，本工程的计算结果为： 顺风向0.060m/s²，横风向0.147m/s²，满足规范0.15m/s²的限值.
4抗震构造措施 控制墙肢轴压比不大于0.50，南北窗间墙处按分离框架柱进行补充计算分析，框架分担的剪力按
第二十三届全国层建档学术会议论文2M4年 照0.2Va和1.5Vsmax二者的较小值进行调整，并按两模型包络值进行配筋设计.
剪力墙底部加强区取 为一层～六层，过渡层取为七层～八层，采用一级抗震等级：对大堂处局部穿层肢墙采取特一级抗震 构造措施，并在一、二层增设钢骨加强.
在底部中震受拉（拉应力标准值大于f）处墙肢增设型钢， 以型钢抵抗全部拉力，且型钢配置高于受拉区域二层，并采取特一级抗震构造措施.
需构造加强的节 点（转角墙、横墙、南北窗间墙，内墙支撑多梁的端节点）的约束边缘构件上延至轴压比0.30处（25 层）.
在楼板局部不连续处加大两侧板厚，并配置上、下双向通长钢筋，同时周边剪力墙设暗梁，以增 大水平刚度.
罕遇地震作用时，底部加强区内的部分墙肢进入塑性状态，施工图设计时增加设置型钢 或加大配筋等加强措施，以提高墙肢延性及抗倒塌能力.
5结论 通过两个不同软件对整体结构的计算分析，互为验证后，结构的刚度与变形特性满足规范规定的 限制要求，按设定的性能目标及相应措施，通过对超高层复杂结构进行弹性、弹塑性分析，实现预期 的性能目标，采用比规范要求更高的抗震构造措施对重要的构件做适当的加强.
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