高层建筑优化设计文档格式.docx

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1500mm增大为1800mm×

1800mm、1700mm×

1700mm，上部各层柱分段减小，以满足轴压比的要求。

优化后可以增加建筑使用面积约750m2，并节约混凝土用量约2700m3。

为了弥补结构抗侧刚度的不足，在塔楼四角区设置“l”型桁架（见图3），构成框架桁架结构，内部布置剪力墙核心筒，形成框撑－核心筒体系。

并且在建筑上将四周的支撑暴露，造型美观，具有独特的标志性风格。

图1结构平面示意图　　　　　　　　　　　　　　　　　图2建筑轴侧图

②减小核心筒内墙墙体厚度　　　　经过计算分析，芯筒内的内墙对抗侧刚度贡献较小，主要承受的竖向荷载是墙体本身的重量，因此可以将内墙厚度适当减薄。

原设计方案芯筒内墙厚度为800、400、350、250mm，优化设计后改为400、250、200mm。

同时将原设计中芯筒外墙厚度也减少100mm，由此可以节约混凝土用量约4500m3，增加建筑使用面积约1250m2。

③其他　　在满足结构安全的情况下，将原设计方案中窗群梁由500mm×

1500mm优化为500mm×

700mm，塔楼井字梁由250mm×

450mm优化为200mm×

400mm。

3结构整体分析

3.1设计基本参数

①设计基准期50年，使用年限100年，安全等级为一级，地基设计等级为甲级。

②本工程抗震设防烈度为6度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g，建筑抗震设防类别为两类。

由于本工程特别重要，现将建筑设防类别提高为乙类。

由于本工程建筑场地为i类场地，仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

该工程为b级高度建筑，其结构抗震等级剪力墙和框架柱均为二级。

③场地的特征周期，水平地震影响系数最大值，放大系数。

④基本风压为0.45kn/m2，基本风压增大系数取1.2，即按0.54kn/m2取用。

地面粗糙为c类，风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按《建筑结构荷载规范》gb50009-2001的规定采用，楼面活荷载标准值按荷载规范取值。

3.2主要结构构件截面

表1核心筒剪力墙尺寸

楼层

心筒外墙厚

心筒内墙厚

-2f～4f

800

400/250/200

5f～21f

700

22f～32f

600

350/250/200

33f～40f

500

41f～53f

400

300/200

53f以上

表2框架柱截面尺寸

角柱

中柱

框架主梁

1800×

1800

1700×

1700

500×

5f～22f

1600

23f～31f

1400

32f～39f

1600×

1200

40f～52f

1400×

1000

52f以上

1200×

表3混凝土强度等级

核心筒墙

框架柱

梁、板

-2f～24f

c60

c30

25f～33f

c50

34f～42f

c40

42f以上

3.3计算模型与程序

3.4主要计算结果

　　　　　　（a）平面图　　　　　　　　　　　（b）立面图　　　

图3五柱方案

表4模态分析计算结果

分析软件

tat

备注

结构总质量（t）

147815.625

146626.9

第1周期（s）

5.6758

5.8466

第2周期（s）

5.5607

5.7573

第3周期（s）

2.3090

2.5085

&

lt;

0.8t1

第4周期（s）

1.4015

1.4830

第5周期（s）

1.3840

1.4739

第6周期（s）

0.8100

0.8773

第7周期（s）

0.6542

0.6842

第8周期（s）

0.6194

0.6466

第9周期（s）

0.4535

0.4717

注：

表中只列出了前9个周期。

表5抗风计算结果

x向最大层间位移

1/1163

1/1033

满足规范要求

y向最大层间位移

1/1127

1/1012

x向顶点位移

163.25

181.97

y向顶点位移

170.03

185.73

x向总剪力（kn）

12813.6

12999.04

y向总剪力

12796.3

12982.13

x向总倾覆力矩（kn·

m）

1860922

1896806.4

y向总倾覆力矩（kn·

1860582

1896478.6

表6抗震计算结果

1/1836

1/1969

1/1804

1/1968

102.01

90.62

105.01

91.26

8410.2

11730.15

8491.4

11730.15

1124786

1565804.38

1112582

1536540.25

考虑第i振型，并忽略阻尼的有利影响，计算出结构顶点顺风和横风最大加速度：

，，均满足高规规定的小于0.15m/s2的要求。

②六柱方案

最大轴压比0.66

结构顶层最大加速度：

，。

内筒尺寸不变，外框架柱底层面积率为原设计方案（“筒中筒”方案）的71.4％。

（a）平面图　　　　　　　　　　　　　　　　　（b）立面图图4六柱方案

③四柱方案

（a）平面图　　　　　　　　　　　　　　　　　（b）立面图图5四柱方案

最大轴压比0.69

，

内筒尺寸不变，外框架柱底层面积率为原设计方案（“筒中筒”方案）的76.0％，需设置三个加强层。