简介（作者编辑）：武汉诚功大厦超限结构设计_刘建飞.pdf
摘要（系统识别）：
第46卷第19期
建筑结构
Vol.46 No.19
2016年10月上
Building Structure
0ct.2016
武汉诚功大厦超限结构设计
刘建飞，刘晗，王忠楠，付立立，王全祥，郁银泉，
刘国友，邢万里
（中国建筑标准设计研究院，北京100048)
摘要]武汉诚功大厦主楼建筑平面呈切角三角形，主楼34层后框架角柱向内收进，形成斜柱，顶部设有钻石造
型。采用PKPM,ETABS软件对结构进行弹性阶段对比分析，并采用SAUSAGE软件对结构进行大震弹塑性分析。
依据主楼的超限情况，制定了基于整体及构件的抗震性能化目标，并针对结构的不利部位、薄弱层、剪力传递楼层、
斜柱及斜柱起始楼层采取有效的加强措施，以确保结构安全、可靠，并具有良好的抗震性能。
[关键词]武汉诚功大厦；超限高层；斜柱；大震弹塑性分析；抗震性能化设计
中图分类号：TU318.2
文献标识码：A文章编号：1002848X(2016)19009905
Out-of-code structural design of Wuhan Chenggong Building
Liu Jianfei,Liu Han,Wang Zhongnan,Fu Lili,
Wang Quanxiang,Yu Yinquan,Liu Guoyou,Xing Wanli
China Institute of Building Standard Design Research,Beijing 100048,China)
Abstract:Wuhan Chenggong Building features tangent angle triangle in building plane.Frame comer columns above 34th
floor of the main building have setbacks to form inclined columns and a diamond shape is formed at the top of the building.
PKPM and ETABS programs were used to conduct comparison analysis of the structure in the elastic stage,and SAUSAGE
software was used to conduct elastic-plastic analysis of the structure under rare earthquake.On the basis of the out-of-code
conditions of the main building,seismic performance objectives based on integral and components were formulated.And
effective strengthening measures were taken for unfavorable structural parts,weak floors,shear transfer floors,inclined
columns and starting floor of inclined columns to ensure that the structure was safe and reliable,and had good seismic
performance.
Keywords:Wuhan Chenggong Building;out-of-code high-rise building;inclined column;elastic-plastic analysis under rare
earthquake;perforance-based seismic design
工程概况
2设计参数
武汉诚功大厦位于武汉市洪山区洪山村，北邻
本工程抗震设防烈度6度(0.05g),场地类别
楚雄大道，东邻书城路。地下4层，地下1层层高
为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，场地特征周期为
5.4m,地下2~4层层高5.1m,地上部分为主楼和
0.35s。结构主要设计参数见表1。地震动参数综
裙房，主楼地上共计45层，为框架核心筒结构体
合考虑《健筑抗震设计规范》(GB50011一2010)[山
系，主体结构高度为194.6m,内部核心筒上延至
(简称抗规)、武汉市小区划（本场地位于ⅡB分区，
202.1m,顶部有钻石造型，造型顶部高度为219.
简称小区划)及安评结果。根据《超限高层建筑工
8m,首层与2层通高，层高为11.2m,2层仅局部有
程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67
板，3~5层层高为5.4m,11,23,35层为避难层，标
结构主要设计参数
表1
准层层高为4.1m,主楼地上总建筑面积为7.59万
设计参数
取值
m2,功能为办公。裙房为框架结构，地上5层，结构
结构设计使用年限
50年
高度27.45m,功能为商业。裙房与主楼间在2~5
建筑安全等级
二级
结构重要性系数Yo
1.0
层由钢结构连桥相连，在主楼端采用滑动支座，裙房
抗震设防类别
标准设防类（丙类）
端采用固定铰支座，本文介绍主楼部分结构设计。
结构抗震性能目标
D级
建筑效果及剖面图见图1。主楼平面为切角
人防等级
无人防
的三角形图2)，切角后边长约为43m。墙体及框
地基基础设计等级
甲级
地下工程防水等级
一级
架柱混凝土强度等级为C60~C40。主楼34~45
建筑耐火等级
一级
层的角部6根柱向内收进9.2m,形成斜柱，斜率
±0.000m的绝对标高
22.5m
抗浮水位的绝对标高
22.3m
为1：5.66，边柱在顶部44~45层收进，收进
1.9m,斜率为1：5.3。
作者简介：刘建飞，高级工程师，Email:29092323@qq.come
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100
建筑结构
2016年
202.100
公层
办公层层高4.1m
7800
8400
840084007800
图2主楼典型结构平面图
0.08
0.0
0.06
0.04
安评报告
业
0.03
小区划
0.02
0.01
抗规
4
-20.700
周期/s
图1建筑效果及结构剖面图
图3抗规、小区划与安评报告反应谱对比（小震）
号)中的要求，中震和大震的地震作用设计参数可
大，经与专家沟通，本项目小、中、大震的地震动参数
按抗规的设计参数采用，当安评报告的小震加速度
均取安评值。
峰值大于规范规定较多时，宜按小震加速度放大倍
3
抗震性能目标
数进行调整。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程XJG】J3一
抗规、小区划与安评报告反应谱的对比见表2、
2010)（简称高规)规定，在小震及风荷载下，结构
图3。可知安评报告小震的加速度峰值为抗规值的
的最大层间位移角不超过1/610，大震下的弹塑性
1.62倍，中震的加速度峰值为抗规值的1.62倍，大
位移角应小于1/100。根据高规要求，综合考虑本
震的加速度峰值为抗规值的1.12倍。如按小震加
工程的设防类别、设防烈度、场地及其他条件，结构
速度放大倍数确定中震和大震，则大震将是安评值
整体性能指标选为D级，针对整体结构及局部构件
的1.45倍。考虑到安评的大震已较抗规值有所放
设定的抗震性能目标见表3,4。
结构抗震性能目标
表3
抗规、小区划与安评报告反应谱的对比
表2
地震级别
性能目标
地震烈度
小震
中震
大震
小震
完好、无损坏
50年设计基准期超越概率
63%
10%
2%~3%
中震
比较严重损坏（需排险大修）
抗规
18
50
125
大震
中度损坏（修复或加固后继续使用）
地面加速度
小区划
25
70
135
/(cm/s2)
安评
29.2
81.1
140.6
结构体系及布置
抗规
2.25
2.25
2.25
设计地震动加速度
项目地上主屋面高为194.6m,高宽比为14.8，
小区划
2.5
2.5
安评
2.5
2.5
2.5
小于高规限值7。核心筒高宽比为9.49，小于高规
水平地震影响系数
抗规
0.04
0.12
0.28
限值12。结构体系为钢筋混凝土框架核心筒，底
最大值&mx
小区划
0.063
0.175
0.338
部19层采用型钢混凝土柱，上部采用普通混凝土
安评
0.074
0.207
0.358
柱。混凝土筒体内部为电梯、楼梯、卫生间及机房。
抗规
0.35
0.35
0.4
特征周期
小区划
0.3
0.35
0.4
三角形平面每边6根框架柱（图2），柱距为8.4，
安评
0.4
0.45
0.45
7.8m,框架柱与核心筒距离为9.4m。顶部的钻石
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