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1、超高層整體指標(biāo)控制及其對(duì)成本影響分析超高層整體指標(biāo)控制及其對(duì)成本影響分析目錄CONTENTS成本控制原則與要求關(guān)鍵控制指標(biāo)分析案例分享-3-成 本 控 制 原 則 與 要 求符合中國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)、施工規(guī)范（規(guī)程）、材料和型鋼規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)及滿足審圖要求。滿足全國(guó)及地方抗震審查要點(diǎn)的相關(guān)要求，不降低超限結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)。需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的彈塑性分析，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形滿足規(guī)范規(guī)定。滿足委托方要求的產(chǎn)品品質(zhì)、設(shè)計(jì)進(jìn)度及時(shí)間節(jié)點(diǎn)的相關(guān)要求。成本控制原則和要求：成本控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)：結(jié)構(gòu)體系的合理選擇、合理構(gòu)成（如加強(qiáng)層道數(shù)和伸臂數(shù)量）、合理截面尺度（梁、板、柱、墻）等。結(jié)構(gòu)體系的合理改進(jìn) 風(fēng)（體型系數(shù)，風(fēng)2、洞實(shí)驗(yàn)）、地震（安評(píng)、連梁折減系數(shù)、周期折減）、荷載等。輸入?yún)?shù)的合理控制 軸壓比、周期、剪重比、內(nèi)外筒剪力分擔(dān)比。控制指標(biāo)的合理界限 結(jié)合具體項(xiàng)目合理確定性能目標(biāo)；對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的分析，并通過專家的評(píng)估論證。性能目標(biāo)的合理確定 地下室的側(cè)向剛度、抗震、樁筏共同分析等基礎(chǔ)方案的合理比選 多個(gè)軟件結(jié)果分析對(duì)比；比如非線性分析、舒適度分析、構(gòu)件性能判斷分析、溫度影響分析等。軟件結(jié)果的合理解讀 構(gòu)造抗震措施、梁板柱墻受力鋼筋的精細(xì)化復(fù)核。施工圖紙的精細(xì)把控.-4-關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/結(jié)構(gòu)周期超高層/復(fù)雜高層建筑物的周期與高度關(guān)系1）300400m建筑物：第一周期一般67s，最好不超3、過8s2）400500m建筑物：第一周期一般78s，最好不超過9s3）500650m建筑物：第一周期一般9s左右，最好不超過10s圖圖2.2.9出自出自抗震工程學(xué)抗震工程學(xué)-高層混凝土結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)高層混凝土結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)扶長(zhǎng)生扶長(zhǎng)生-5-關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/剪重比圖圖4.1.2出自出自抗震工程學(xué)抗震工程學(xué)-高層混凝土結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)高層混凝土結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)扶長(zhǎng)生扶長(zhǎng)生 其物理意義是按擬建場(chǎng)地的地質(zhì)條件其物理意義是按擬建場(chǎng)地的地質(zhì)條件、地震活動(dòng)度地震活動(dòng)度、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、工程經(jīng)驗(yàn)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)能力工程經(jīng)驗(yàn)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)能力，建筑物必須承受的最小設(shè)計(jì)地震作用與重力荷載之比-6-扭轉(zhuǎn)周期4、明顯薄弱層抗規(guī)-振型參與系數(shù)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯與否一般可由考慮藕聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法分析結(jié)果判斷，例如前三個(gè)振型中，兩個(gè)水平方向的振型參與系數(shù)為同一個(gè)量級(jí)，即存在明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。高規(guī)-位移比扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯的結(jié)構(gòu)是指樓層最大水平位移(或?qū)娱g位移)大于樓層平均水平位移(或?qū)娱g位移)1.2倍的結(jié)構(gòu)。薄弱層剪重比調(diào)整系數(shù)對(duì)于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層表中數(shù)值尚應(yīng)乘以1.15倍的方大系數(shù)。薄弱層地震剪力放大及剪重比調(diào)整薄弱層的地震剪力放大系數(shù)為1.25，實(shí)際項(xiàng)目中，應(yīng)先對(duì)薄弱層的地震剪力方大后，再進(jìn)行剪重比系數(shù)的調(diào)整關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/剪重比-7-調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，提高結(jié)構(gòu)剛度，減小結(jié)構(gòu)基本周期剛度控制準(zhǔn)則剛度控制5、準(zhǔn)則當(dāng)結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力略小于規(guī)范規(guī)定（數(shù)值少于 15%，不足的樓層數(shù)量少于15%）時(shí)，可按基本周期位于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的加速度控制段、位移控制段或速度控制段，各樓層均需乘以相應(yīng)的增大系數(shù)以滿足規(guī)范限值的要求強(qiáng)度控制準(zhǔn)則強(qiáng)度控制準(zhǔn)則在保持質(zhì)量分布不變的前提下，減小結(jié)構(gòu)總質(zhì)量模型調(diào)整方法模型調(diào)整方法2計(jì)算足夠的振型數(shù)以提高計(jì)算的振型參與質(zhì)量系數(shù)模型調(diào)整方法模型調(diào)整方法1適當(dāng)在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)取周期折減系數(shù)的較小值模型調(diào)整方法模型調(diào)整方法3剪重比需要調(diào)整時(shí)，計(jì)算的傾覆力矩、內(nèi)力、位移均需調(diào)整；剪重比需要調(diào)整時(shí)，計(jì)算的傾覆力矩、內(nèi)力、位移均需調(diào)整；采用時(shí)程分析法計(jì)算采用時(shí)程分析法計(jì)算 的總剪力也需要符合6、最小地震剪力的要求。的總剪力也需要符合最小地震剪力的要求。關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/剪重比-8-加速度控制段加速度控制段各樓層均需乘以同樣大小的增大系數(shù)位移控制段位移控制段各樓層i均需按底部的剪力系數(shù)的差值0增加該層的地震剪力FEki0GEi；速度控制段速度控制段則增加值應(yīng)大于0GEi，頂部增加值可取動(dòng)位移作用和加速度作用二者的平均值，中間各層的增加值可近似按線性分布。關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/剪重比-9-按加速度反應(yīng)譜的工程特征，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)周期，理論上都應(yīng)設(shè)定一個(gè)最小剪力系數(shù),最小底部剪力的下限值，僅取決于地震活動(dòng)環(huán)境和地震地質(zhì)，與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性無關(guān)。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性超高層建筑結(jié)構(gòu)體系7、和布置與底部剪力系數(shù)能不能滿足最小剪力系數(shù)要求沒有明顯的關(guān)系。結(jié)構(gòu)體系和布置結(jié)構(gòu)體系和布置最小剪重比不滿足要求，并不能說明結(jié)構(gòu)方案布置不合理。結(jié)構(gòu)布置方案結(jié)構(gòu)布置方案Cs-T關(guān)系曲線與加速度設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線趨勢(shì)相似，Cs-T曲線與加速度設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線之間呈一定的比例關(guān)系。Cs-T曲線與反應(yīng)譜曲線曲線與反應(yīng)譜曲線與最小剪力系數(shù)下限值 比較，任何結(jié)構(gòu)都存在一個(gè)臨界周期。只要結(jié)構(gòu)的基本周期超過臨界周期，剪力系數(shù)總不能滿足規(guī)范最小限值的要求。臨界周期臨界周期場(chǎng)地特征周期與臨界周期的長(zhǎng)短有明顯的關(guān)系。規(guī)范限值均與場(chǎng)地類別無關(guān)。造成了處于堅(jiān)硬場(chǎng)地的長(zhǎng)周期超高層建筑比處于軟弱場(chǎng)地的同樣建筑需要更剛側(cè)向剛度的倒8、掛矛盾。場(chǎng)地特征周期場(chǎng)地特征周期出自出自抗震工程學(xué)抗震工程學(xué)-高層混凝土結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)高層混凝土結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)扶長(zhǎng)生扶長(zhǎng)生關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/剪重比-10-10%80%50%80%50%按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，框架部分的抗震等級(jí)和軸壓比限值應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用。但其最大適用高度宜按框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)采用當(dāng)結(jié)構(gòu)的層間位移角不滿足框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定時(shí)，可按本規(guī)程第311節(jié)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能分析和論證。按框架按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)框架部分的抗震等級(jí)和軸壓比限值宜按框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用；其最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加按框架按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)9、行設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)按剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)按剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)其中的框架部分應(yīng)按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行設(shè)計(jì)；框架底部?jī)A覆力矩與結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/內(nèi)外筒分擔(dān)比-11-分段調(diào)整各層框架所承擔(dān)的地震總剪力按本條第1款調(diào)整后，應(yīng)按調(diào)整前、后總剪力的比值調(diào)整每根框架柱和與之相連框架梁的剪力及端部與之相連框架梁的剪力及端部彎矩標(biāo)準(zhǔn)值彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，框架柱的軸力標(biāo)準(zhǔn)值可不予調(diào)整；按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用時(shí)，本條第1款所規(guī)定的調(diào)整可在振型組合之后、并滿足本規(guī)程第4312條關(guān)于樓層最小地震剪力系數(shù)的前提下進(jìn)行。0.2V0調(diào)整與柱相連的框架梁端與柱相連的框架梁端M、V不調(diào)整：不調(diào)整：根據(jù)10、廣東省高規(guī)DBJ15-92-2013第8.1.4條和第9.1.10條：各層框架所承擔(dān)的地震總剪力按本條第一款調(diào)整后，應(yīng)按調(diào)整前、后總剪力的比值調(diào)整每根框架柱的剪力及端部彎矩，框架柱的軸力及與之相連的框架梁端彎矩、剪力可不調(diào)整。又見傅學(xué)怡實(shí)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章：小震作用下的鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)柱剪力調(diào)整十分必要，不必調(diào)整相連框架梁梁端彎矩、剪力，以利于框架梁先屈服發(fā)揮延性，以利于相對(duì)強(qiáng)化框架柱。關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/外筒分擔(dān)比-12-抗震設(shè)計(jì)時(shí)，筒體結(jié)構(gòu)的框架部分按側(cè)向剛度分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定：1 框架部分分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的最大值不宜小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)11、準(zhǔn)值的10。2 當(dāng)框架部分分配的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的最大值最大值小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的10時(shí)，各層框架部分承擔(dān)的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)增大地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)增大到結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的到結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的15；此時(shí)，各層核心筒墻體的地核心筒墻體的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值宜乘以增大系數(shù)震剪力標(biāo)準(zhǔn)值宜乘以增大系數(shù)1.1，但可不大于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值，墻體的抗震構(gòu)造措施應(yīng)按抗震等級(jí)提高一級(jí)后采用墻體的抗震構(gòu)造措施應(yīng)按抗震等級(jí)提高一級(jí)后采用，已為特一級(jí)的可不再提高。框架核心筒結(jié)構(gòu)建質(zhì)【2015】67號(hào)文件關(guān) 鍵 指 標(biāo) 分 析/外筒分擔(dān)比-13-案 例/廣 西 南 寧 天 龍 財(cái) 富 中 心 項(xiàng) 12、目-14-控制原則結(jié)果1.不降低超高層塔樓C級(jí)的性能水準(zhǔn)。2.執(zhí)行現(xiàn)行規(guī)范的要求和貫徹6月21日超限評(píng)審會(huì)的評(píng)審專家審查意見。3.通過性能設(shè)計(jì)和精細(xì)化設(shè)計(jì)，本報(bào)告將：1）調(diào)整核心筒布置，控制墻體的軸壓比不大于0.5，取消墻體中的型鋼；取消墻體中的型鋼；2）增加核心筒的彎曲剛度和翹曲剛度，減少周邊框架地震力的分擔(dān)，降低柱的軸壓比；3）通過大震非線性分析，驗(yàn)證外框柱性能水準(zhǔn)滿足性能1（OP）或性能2（IO）；在不增加柱截面尺寸的前提下，優(yōu)化型鋼混凝土柱為鋼筋混凝土柱優(yōu)化型鋼混凝土柱為鋼筋混凝土柱。案 例/廣 西 南 寧 天 龍 財(cái) 富 中 心 項(xiàng) 目-15-案 例/杭州魯能國(guó)際金融中心項(xiàng)目-16-13、控制原則合理細(xì)化構(gòu)件截面合理細(xì)化構(gòu)件截面鋼梁截面構(gòu)造控制鋼梁截面構(gòu)造控制內(nèi)外筒剪力分擔(dān)比內(nèi)外筒剪力分擔(dān)比承載力與結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)承載力與結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo)結(jié)果案 例/外杭州魯能國(guó)際金融中心項(xiàng)目-17-控制原則合理細(xì)化構(gòu)件截面合理細(xì)化構(gòu)件截面鋼梁截面構(gòu)造控制鋼梁截面構(gòu)造控制內(nèi)外筒剪力分擔(dān)比內(nèi)外筒剪力分擔(dān)比承載力與結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)承載力與結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo)結(jié)果案 例/外杭州魯能國(guó)際金融中心項(xiàng)目-18-案 例/方正金融中心項(xiàng)目41F31F伸臂桁架（腰桁架）外框圓柱(CFT)1）箱型內(nèi)筒砼柱2）組合鋼板剪力墻-19-類型周期比位移比層間位移角剛重比剪重比X向Y向X向Y向X向14、Y向X向Y向設(shè)計(jì)院0.68 1.09(1層1塔)1.21(1層1塔)1/999 1/566 1.55 1.340.50%(1層）0.51%(1層）修改后0.66 1.08(1層1塔)1.17(1層1塔)1/1187 1/617 1.70 1.40 0.52%(1層）0.53%(1層）下表為設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)院與經(jīng)過豎向和水平構(gòu)件調(diào)整后經(jīng)過豎向和水平構(gòu)件調(diào)整后的北塔模型整體計(jì)算指標(biāo)對(duì)比。從表中可以看出，經(jīng)過豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件調(diào)整后整體計(jì)算指標(biāo)滿足規(guī)范要求。建議在計(jì)算整體指標(biāo)過程中把出屋面建議在計(jì)算整體指標(biāo)過程中把出屋面6m層高的屋面構(gòu)架層進(jìn)行刪除；層高的屋面構(gòu)架層進(jìn)行刪除；同時(shí)計(jì)算參數(shù)的選取參照同時(shí)計(jì)算15、參數(shù)的選取參照2.1小結(jié)小結(jié)。案 例/方正金融中心項(xiàng)目-20-案 例/武漢綠地金融城項(xiàng)目-21-控制原則風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果的合理解讀風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果的合理解讀風(fēng)荷載取值的合理控制風(fēng)荷載取值的合理控制風(fēng)荷載計(jì)算參數(shù)的合理選取風(fēng)荷載計(jì)算參數(shù)的合理選取結(jié)果風(fēng)荷載體系系數(shù)連梁剛度折減系數(shù)（地震）回代周期設(shè)計(jì)0.88（-0.88）0.7結(jié)構(gòu)周期咨詢0.8（-0.6）1.0（僅適用于計(jì)算風(fēng)荷載的回代周期）結(jié)構(gòu)周期*結(jié)構(gòu)剛度折減系數(shù)（結(jié)構(gòu)剛度折減系數(shù)為0.9）設(shè)計(jì)回復(fù)修改修改修改1.建議按風(fēng)洞試驗(yàn)風(fēng)荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)；2.如按規(guī)范計(jì)算風(fēng)荷載，計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)，參數(shù)建議做如下修改；案 例/武漢綠地金融城項(xiàng)目-22-控制原則結(jié)構(gòu)規(guī)范的合理解讀結(jié)構(gòu)規(guī)范的合理解讀抗震措施的合理控制抗震措施的合理控制結(jié)果框架核心筒抗震措施構(gòu)造措施抗震措施構(gòu)造措施設(shè)計(jì)二級(jí)二級(jí)二級(jí)一級(jí)咨詢二級(jí)二級(jí)二級(jí)二級(jí)設(shè)計(jì)回復(fù)案 例/武漢綠地金融城項(xiàng)目