嘉里前海超限报告.docx
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嘉里前海超限报告
嘉里前海项目办公塔楼T01
结构超限设计可行性报告
1概述
1.1 工程概况
嘉里项目位于深圳市前海片区，西北方向主干道分别为前湾一路和前湾二路，东北方向主干道为临海大道。
项目包括两栋办公、三栋住宅共5座塔楼，三层地下室，局部二~三层商业裙房。
图1.1-1建筑效果图
本报告内容为其中办公塔楼T01，塔楼共为37层，大屋面高度为170.70m。
图1.1-2基地位置及周边道路
图1.1-3基地建筑总平面示意图
1.2 建筑主要平立面条件
办公塔楼建筑主要功能分区：
四区
（1）建筑剖面和平面见图1.2-1~1.2-14，各层建筑功能及层高如下表1.2-1：
表1.2-1办公塔楼功能分区
分区
楼层
功能
层高（m）
地下室
-3F
车库
4.00
-2F
车库
三区
3.90
-1F
商业
4.80
夹层
商业
3.95
裙房区
1F
大堂、餐饮
6.00
2F~3F
餐饮
5.10
一区
4F~6F
办公
二区
4.50
避难
7F
避难层
5.00
二区
8F~16F
办公
4.50
避难
17F
避难层
一区
5.00
三区
18F~27F
办公
4.50
避难
28F
避难层
5.00
四区
29F~37F
办公
4.50
出屋面
设备间、水箱间
10.50
图1.2-1 建筑剖面图
图1.2-2 商业一层平面图
图1.2-3 商业二层平面图
图1.2-4商业三层平面图
图1.2-5 一区退平台层建筑平面图（4~5F）图1.2-6 避难层一平面图（7F）
图1.2-7 二区标准层建筑平面图（8~15F）图1.2-8 避难层二平面图（17F）
图1.2-9 三区退平台层建筑平面图（18F~20F）图1.2-10 三区标准层建筑平面图（21~26F）
图1.2-11 避难层三平面图（28F）图1.2-12 四区标准层建筑平面图（29~34F）
图1.2-13 四区退平台层建筑平面图（35F）图1.2-14 四区退平台后建筑平面图（36F）
2设计依据及技术条件
2.1 设计依据
业主提供的设计任务书：
《深圳嘉里前海发展项目详细勘察阶段岩土工程勘察报告》（2015.10）
政府相关审批文件
表2.1-1基本参数
结构设计基准期
50年
结构合理使用年限
50年
结构设计耐久性
50年
建筑结构安全等级
二级
建筑高度类别
B级
地基基础设计等级
甲级
抗震设防类别
丙类
建筑耐火等级
一级
抗震设防烈度
7度（0.10g）
场地类别
Ⅱ类
阻尼比
0.05
周期折减系数
0.9
2.2 主要设计规范
《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）2013年版
《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）2012年版
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）
《建筑工程抗震性态设计通则》（CECS160:
2004）
《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）
《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67号）
《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》（粤建市函（2011）580号）
2.3 荷载
2.3.1 主要楼面荷载
表2.3-1
平面功能名称
楼面恒载（楼板自重另算）
（kN/m2）
活荷标准值
（kN/m2）
办公
1.2
3.0+1.5（活动隔墙）
商业
2.8
5.0
厕所
1.5（填充另算）
2.5
上人屋面、露台
4.1（覆土另算）
3.0
消防疏散通道、楼梯间
1.3
3.5
避难层
1.5
3.5（设备房另计）
2.3.2 主要线荷载
表2.3-2
类别
荷载值（kN/m2）
玻璃幕墙
1.5
楼梯、电梯间墙体、设备井外墙
200厚2.3
外隔墙
200厚2.6
内隔墙
200厚2.3、100厚1.6
2.3.3 风荷载
规范基本风压取值见下表
表2.3.3-1规范风压取值
类别
基本风压（kN/m2）
备注
位移
0.75
按50年一遇考虑
强度计算
0.825
按50年基本风压放大1.1倍
舒适度计算
0.45
按10年一遇考虑
地面粗糙度为A类，体型系数按1.3进行取值。
2.3.4 地震作用
（1） 规范取值
根据《建筑抗震设计规范》，本工程所在地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，地震分组为第一组，抗震设防类别：
丙类，结构安全等级为二级。
阻尼比取为0.05。
（2） 安评报告
《地震安全性评价报告》提供的办公塔楼场地三个设防水准的地震参数见表2.3.4-1；
表2.3.4-1不同概率水平的设计地震动峰值加速度和反应谱参数值
（地表、水平向、5%阻尼比）
设防水准
63%（50年）
10%（50年）
2%（50年）
T0（s）
0.10
0.10
0.10
Tg（s）
0.43
0.52
0.60
2.5
2.5
2.5
γ
0.95
0.95
0.95
37
111
195
0.095
0.283
0.498
地震系数K
0.038
0.113
0.199
设计地震动加速度反应谱以地震影响系数曲线的形式给出，场地50年超越概率水平为63%、10%和2%的地表设计地震动加速度反应谱（5%阻尼比）（即地震影响系数（T））采用以下形式表示：
-地震影响系数最大值；
Tg-场地设计地震动加速度反应谱的特征周期；
γ-反应谱下降段衰减指数；
-地表地震动峰值加速度；
（3）计算采用反应谱参数
图2.3.4-1 Ⅱ类场地规范反应谱及场地安评报告反应谱
图2.3.4-2 规范反应谱和安评反应谱层间剪力比较
根据以上对比，多遇地震计算采用规范反应谱进行设计。
2.4 抗震等级
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，主要构件抗震等级见表2.4-1：
表2.4主要构件抗震等级
构件
范围
抗震等级
核心筒剪力墙
地下三层
二级
地下二层及以上各层
一级
框架
地下三层
二级
地下二层及以上各层
一级
转换构件
转换层梁柱
特一级
2.5 场地及其地质条件
本场地土类型属中软土，建筑场地类别为Ⅱ类。
本场地各层土层特征描述如下：
1）第①1层素填土，主要由粘性土、砾砂及碎石块组成，含碎、块石等硬杂质约5～10%，结构松散。
场地范围内普遍见及该层，揭露层厚0.30～13.00m，平均层厚4.09m。
2）第①2人工填石，主要由花岗岩块石组成，其余为碎石、角砾及粘性土充填，粘性土及碎石含量约40～60%，结构松散～稍密。
场地内普遍见及该层，揭露层厚0.20～12.60m，平均层厚4.94m。
3）第①3层杂填土，主要由砖块、混凝土块、碎石及砂粒等建筑垃圾或生活垃圾填筑而成。
结构松散～稍密状态。
揭露层厚0.50～9.40m，平均层厚4.58m。
4）第①4层填淤泥质土，主要由素填土夹大量淤泥质土组成，场地内零星分布，揭露层厚2.30～3.10m，平均层厚2.70m。
5）第①5层填砂，主要为填海吹砂而成，该层为前期软土处理时堆填，在场地内应大范围分布，多位于淤泥顶部，揭露层厚0.70～6.60m，平均层厚2.73m。
6）第③1层淤泥，灰黑色，含有机质，可见贝壳，具腥臭味，饱和，流塑状为主，局部为软塑状，有光泽，摇振反应无，干强度高，韧性高。
该层场地范围内普遍分布，揭露层厚0.60～9.40m，平均层厚5.66m。
6）第④4层粗砂，浅黄色，石英质，含少量粘性土或薄层粘性土，含少量粘性土或薄层粘性土，饱和，稍密为主，局部中密，级配良好，分选性差。
揭露层厚0.40～4.60m，平均层厚1.73m。
7）第
1层粘土，红褐、灰白、青灰色，可塑状为主，有光泽，摇振反应无，干强度高，韧性高，不均匀含约20%粗砂。
场地范围内普遍分布，揭露层厚0.20～7.70m，平均层厚4.13m。
8）第
2层粗砂，灰白、浅黄等色，石英质，含约20～30%粘性土，钻探岩芯多呈条柱状，饱和，中密为主，局部密实，级配较差，分选性较好。
场地范围内普遍分布，揭露层厚0.60～7.00m，平均层厚3.02m。
9）第⑥1层含有机质粘性土，浅灰、灰黑色，局部混砂及腐木，很湿～饱和，软塑状为主，局部可塑，光滑,摇振反应慢，干强度高，韧性高。
场地范围内局部分布,揭露层厚0.80～2.50m，平均层厚1.83m。
10）第⑧层砂质粘性土，褐黄、灰白、褐红等色。
由混合花岗岩风化残积而成，场地范围内普遍分布，所有钻孔均见及该层，揭露厚度0.70～14.40m，平均层厚4.82m。
11）第
1层全风化花岗岩层，灰白、褐红、褐黄等色。
极软岩、极破碎，场地范围内普遍分布,揭露层厚0.90～15.00m，平均层厚5.10m。
12）第
2-1层土状强风化花岗岩层，灰白、褐黄等色。
极软岩、破碎，场地范围内普遍分布，揭露层厚0.90～15.00m，平均层厚5.10m。
13）第
2-2层块状强风化花岗岩层，灰白、褐黄等色。
软岩、破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
裂隙很发育，岩芯呈碎块状夹砂砾状，碎块手折可断，遇水易软化，强度降低。
部分钻孔均见及该层，部分钻孔钻孔未钻穿，钻入厚度0.30～10.0m。
14）第
3-1层蚀变中风化花岗岩层，褐黄色、褐灰、青灰色。
较破碎、软岩场地范围内局部分布，有揭露，钻入厚度0.40～11.10m。
15）第
3-2层中风化花岗岩层，褐黄色、褐灰色、灰白色。
较破碎、较软岩，局部分布，钻入厚度0.20～18.10m。
16）第
4-1层蚀变微风化层，青灰色、灰白色。
较软～较坚硬岩，较完整，局部分布，钻入厚度1.79～8.00m。
17）第
4-2层微风化层，青灰、灰白、肉红色。
。
该层场地范围内下伏稳定基岩，部分钻孔见及该层，未钻穿，钻入层厚1.79～8.00m。
表2.5桩侧摩阻力特征值的经验值（qsa）及桩端阻力特征值的经验值（qpa）表
地层成因
及名称
状
态
桩侧摩阻力
特征值qsa（kPa）
预制桩、沉管灌注桩桩端阻力特征值qpa
水下钻（冲）孔桩端阻力特征值qpa
挖孔桩
端阻力
特征值qpa
抗拔桩（锚杆）的抗拔阻力折减系数λi
混凝土预制桩
钻、冲、挖孔桩
桩入土深度（m）
桩入土深度（m）
6≤L＜15
15≤L
＜30
30＜L
L＜15
15≤L＜30
L＞30
Qmc
粗砂④4
松散
15
12
0.3
Q4mc
粘土
1
可～
硬塑
25
20
0.45
Q4mc
粗砂
2
稍密～
中密
35
25
0.5
Q3h
含有机质粘性土
1
软塑为主
10
8
0.3
Q2el
砂质粘性土⑧
可～硬塑
40
30
0.6
Mγ3
混合
花岗岩
全风化
80
60
2000
2500
3500
700
1000
1200
1300
0.65
土状强风化
110
80
2500
3000
4000
1000
1400
1600
1800
0.7
块状强风化
140
120
3000
4000
5000
2000
2200
2400
2500
0.75
续表2.5
采用冲、钻孔灌注桩或人工挖孔灌注桩，且桩端嵌入中、微风化岩时，其单桩轴向承载力特征值可按深圳市标准《地基基础勘察设计规范》（SJG01-2010）中公式进行计算：
Ra=Rqs+Rra+Rpa
Rqs=usΣqsiahi
Rrs=C2urΣfrkshr
Rpa=C1frkaAp
其中，frks、frka分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样天然湿度单轴极限抗压强度；C1、C2为系数，根据持力层的完整程度及沉渣等因素取值。
按深圳市标准《地基基础勘察设计规范》（SJG01-2010）中相关规定，结合地区经验，本区中、微风化岩单轴饱和抗压强度和C1、C2系数采用表2.6:
表2.6岩石饱和单轴抗压强度以及系数取值
地层名称
抗压强度（MPa）
C1
C2
3-1中风化蚀变岩
7
0.35
0.04
3-2中风化岩
17
0.30
0.04
4-1微风化蚀变岩
23
0.40
0.05
4-2微风化岩
40
0.40
0.05
3结构体系和主要构件
3.1 结构体系
塔楼结构采用钢筋混凝土框架核心筒结构体系，平面为矩形，3F、18F以及35F有梁托柱局部转换，其中35F局部采用托梁转换外框柱。
3.1.1框架柱
框架柱采用钢筋混凝土柱，截面详下表3.1.5-1。
3.1.2核心筒剪力墙
核心筒剪力墙厚度详下表3.1.5-2。
3.1.3框架梁
塔楼核心筒外楼面梁采用混凝土梁，详见下表3.1.5-3。
3.1.4楼板体系
塔楼核采用现浇钢筋混凝土楼板，各部分楼板的厚度如表3.1.5-4。
3.1.5主要构件及材料
1500X1500（底部框架柱）1300X1300（高区转换柱）
图6.3.2钢骨柱截面
（1）框架柱
表3.1.5-1
楼层
主要框架砼柱截面（mm）
混凝土等级（钢号）
-3F～6F
钢骨柱1500X1500（含钢率4.5%）
C60（Q345）
7F～16F/17F~19F
1500X1500
C60/C50
20F～33F
1300X1300
C50
34F/35F～37F
1200X1200（35F～屋顶:
800X800）
34F钢骨柱：
1300X1300（含钢率4.1%）
C50（Q345）/C40
注：
括号内框架柱为被托换柱
（2） 主要剪力墙
表3.1.5-2
楼层
主要剪力墙厚度（mm）
混凝土等级
-3F～16F
800mm、600mm
C60
17F
800mm、600mm
C50
18F～28F
800mm、700mm
C50
29F～34F
700mm、600mm
C50
35F～37F
700mm、600mm
C40
（3） 主要框架梁
表3.1.5-3
梁
楼层
截面（mm）
框架外围梁
裙房2~3层
600X900~1200
标准层
600X900
与核心筒相连主梁
各层
500~800X700
核心筒内
各层
砼梁：
400～600高
核心筒连梁
各层
砼梁：
1500/800/750高
转换梁
3F
1000X800
18F
1000X900
35F
900X900（钢骨梁）
（4） 主楼楼板
表3.1.5-4
区域
楼板厚度（mm）
标准层核心筒以外
110
裙房、转换层18以及19层的核心筒内
140
裙房核心筒以外、屋面、余下楼层核心筒内
120
地下室顶板
180
图6.3.2高区转换梁截面（900X900钢骨梁）
3.1.6 主要楼层结构布置图
图3.1.6-1负一层结构布置图
T01范围
图3.1.6-2地下室顶板结构布置图（塔楼内为夹层）
T01范围
图3.1.6-3塔楼内顶板结构布置图
图3.1.6-42层结构布置图
图3.1.6-53层结构布置图
图3.1.6-64~5F结构布置图（一区退平台）图3.1.6-77F层结构布置图（一区避难层）
图3.1.6-88~15F层结构布置图（二区标准层）图3.1.6-917F层结构布置图（二区避难层）
图3.1.6-1018F层结构布置图（收左侧外墙）图3.1.6-1119~20F层结构布置图（三区退平台）
图3.1.6-1221~26F层结构布置图（三区标准层）图3.1.6-1328F层结构布置图（三区避难层）
图3.1.6-1429~34F层结构布置图（四区标准层）图3.1.6-1535F层结构布置图（四区退平台）
图3.1.6-1636-37F层结构布置图（四区退平台后标准层）
3.2嵌固端选取
表3.2-1
X方向侧移刚度（kN/m）
与一层比
Y方向侧移刚度（kN/m）
与一层比
一层
9.33E+07
--
1.09E+08
--
负一层
1.44E+008
1.54
3.26E+008
2.99
地下二层
1.93E+008
2.06
4.16E+008
3.82
由于夹层和地下一层的一侧有下沉广场、塔楼周边市政路降板，造成一层楼板不连续。
负一层楼板连续性好，并且地下二层刚度满足顶板嵌固端的要求，因此将负一层楼面作为上部结构嵌固端进行设计。
3.3层刚度变化验算
（1）首层验算（二层大开洞）
表3.3-1
层号
层高
（mm）
X向
Y向
剪力
（KN）
层间位移
（mm）
剪力
（KN）
层间位移
（mm）
1
6000
16082.55
2.24
16840.3
1.22
2
5100
15897.42
2.08
16651.14
1.34
3
5100
15592.36
2.65
16269.67
1.59
1.11
1.31
由上述结果显示，侧向刚度变化比值均大于0.9，符合《高规》3.5.2条规定。
（2）首层验算（取消二层楼盖，一层层高按11.1m验算）
表3.3-2
层号
层高（mm）
X向
Y向
剪力
（KN）
层间位移
（mm）
剪力
（KN）
层间位移
（mm）
1+2
11100
16045.2
3.92
15597.4
5.48
3
5100
15740.6
1.61
15218.2
1.99
1.55
1.38
由上述结果显示，侧向刚度变化比值均大于1.1，符合《高规》3.5.2条规定。
（3）塔楼侧向刚度比
`图3.3-1X向侧向刚度比
`图3.3-2Y向侧向刚度比
可见，本层与相邻上次的侧向刚度比值都均不低于0.8，符合《高规》3.5.2条规定。
3.4 地基基础方案
基础形式采用桩基础+防水板（防水板厚1000mm），总桩数为40根，核心筒下24根（桩径2.2m），柱下16根（采用单柱单桩，桩径2.4m、2.6m）。
核心筒下桩长为27~37m，柱下桩长为19~45m。
塔楼下部分桩基桩端入中风化花岗岩，深度为0.5m；局部区域内的桩基，其桩端入岩层为蚀变岩，入岩深度根据承载力计算值控制。
表3.4-1桩承载力
`图3.4-1塔楼桩基布置图
3.5本工程特点
本工程办公塔楼T01建筑高宽比为3.9，核心筒高宽比为9.1。
主要的特点如下：
（1）由于首层大堂通高要求，二层形成楼板大开洞；
（2）由于建筑造型及功能要求，在4层、18层建筑退台设置空中花园，结构局部采用梁托柱型式进行局部转换，部分框架柱出现跃层柱；
（3）在在高区（35层以上）建筑收平面，结构局部采用梁托柱形式进行转换；
（4）核心筒剪力墙有外墙在18层和35层有局部收进；
4 超限类型认定及抗震性能目标
4.1 超限类型
4.1.1结构高度超限判别
根据《广高规》表3.3.1-2，判断本工程B级高度超限。
表4.1.1-1
结构类型
7度（0.1g）高度限值
本工程高度
超限判断
备注
钢筋砼框架-核心筒
180m（B级）/130m（A级）
170.7m
B级高度
按《广高规》及《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》（粤建市函〔2011〕580号），本工程不规则情况如表4.1.1-2~4.1.1-3：
表4.1.1-2
序号
不规则类型
简要涵义
本工程情况
是否不规则
1a
扭转不规则
在规定的水平力作用下，考虑偶然偏心的扭转位移比
Ⅱ类
是
1.2<μ≤1.3为Ⅰ类
1.3<μ≤1.6为Ⅱ类
μ≤1.2为规则
2a
狭长、凹凸不规则
平面凹凸尺寸大于相应边长30%等
无
否
2b
组合平面
细腰形或角部重叠形
无
否
3
楼板不连续
有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高
2层大开洞
是
4a
侧向刚度不规则
在地震作用下，某一层的侧向刚度小于相邻上一层的80%
无
否
4b
尺寸突变
竖向构件位置缩进大于25%或外挑大于10%和4m
无
否
5
竖向构件不连续
Ⅰ类：
柱不连续
Ⅰ类
是
Ⅱ类：
墙、支撑不连续
6
楼层承载力突变
某一层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
无
否
结论：
本工程存在不规则项2.5条。
表4.1.1-3
序号
不规则类型
简要涵义
本工程情况
是否不规则
1
扭转偏大
裙房以上30%或以上楼层数考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.5
无
否
2
层刚度偏小
本层侧向刚度小于相邻上层的50%
无
否
3
高位转换
框支墙体的转换构件位置：
7度超过5层，8度超过3层
无
否
4
厚板转换
7~8度设防的厚板转换结构
无
否
5
复杂连接
各部分层数、刚度、布置不同的错层、连体两端塔楼高度、体型或者沿大底盘某个主轴方向的振动周期显著不同的结构
无
否
6
多重复杂
结构同时具有转换层、加强层、错层和连体等复杂类型的3种及以上
无
否
结论：
本工程存在以上不规则共0项
综合以上分析，属于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》中的B级高度超限的超限项目。
4.2 抗震性能目标及分析方法
4.2.1抗震性能目标
根据前面论述，塔楼采用基于性能的抗震设计方法，选定本工程的抗震性能
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