1 Descripción general del proyecto
Este proyecto está ubicado en el distrito comercial de Xiangluowan, el distrito comercial central del nuevo distrito de Jinbin, Tianjin, entre Changbei Road, Xichang Road y Binhe Road. La intensidad de la fortificación sísmica es de 7 grados, la aceleración sísmica básica de diseño es de 0,15 g y el suelo del sitio es de Categoría III. Este proyecto incluye la Torre A de 177,3m (46 pisos) y la Torre B de 99,6m (25 pisos), con 3 pisos de sótano, las Torres A y B están completamente separadas del suelo (1er piso), y los sótanos están conectados entre sí. al hecho de que la Torre B de este proyecto La forma es regular y la altura es de 99,70 m, por lo que la Torre B de este proyecto no excede el límite. Este artículo solo presenta la información relevante de la Torre A. La Torre A de este edificio tiene 46. pisos, de los cuales los pisos 2 al 4 son el vestíbulo, oficinas y pequeñas partes para negocios y restauración, los pisos 5 al 15 son hoteles, los pisos 16 y 32 son pisos refugio, los pisos 17 al 39 son apartamentos con servicios. y los pisos 40 al 46 son oficinas. El primer piso tiene 5,5 m de altura, y los pisos 2 y 4 tienen una altura de 4,15 m, la altura de los pisos 3 y 5 al 25 es de 3,9 m, la altura del 26. a los pisos 39 es de 3,6 m, y la altura de los pisos 40 y superiores es de 3,9 m.
2 Diseño y selección estructural
El plano de la Torre A de este proyecto se encuentra en el forma de hipotenusa y trapezoide invertido. La relación entre altura y ancho del edificio es de aproximadamente 5,96. Hay un tubo central grande en el medio de todo el plano. tubo central y dos tubos centrales. Hay un atrio ahuecado entre los dos tubos centrales, y se instalan paredes de corte locales (tubos pequeños) entre los dos tubos centrales para mejorar la rigidez estructural general. El proyecto planea adoptar una estructura de tubo de núcleo y marco de columna compuesto de tubos de acero como primera línea de defensa del sistema de resistencia a fuerzas laterales, con el fin de mejorar la resistencia sísmica del tubo central, se utilizan marcos de columnas compuestos de tubos de acero con vigas en I. instalado en partes clave del muro de corte y los componentes del borde del muro de corte del tubo central para formar la segunda línea de la estructura del sistema de resistencia a fuerzas laterales. Después de una comparación exhaustiva, se planea utilizar vigas de marco reforzadas ordinarias. vigas de hormigón.
El diseño estructural se basa en el principio de simplicidad, y bajo la premisa de cumplir con los objetivos de desempeño esperados, se deben evitar en la medida de lo posible los forjados locales para evitar cambios bruscos de rigidez y resistencia. la aparición de capas estructurales débiles [1]. A través del análisis y comparación, este proyecto no tiene capas de refuerzo rígidas (Estabilizadores), y solo se forma la llamada capa de refuerzo de rigidez limitada al aumentar la sección de la viga en la capa de refugio. La altura del edificio de la Torre A del proyecto es de 177,3 m. De acuerdo con lo dispuesto en el Artículo 5.1.6 del "Reglamento Técnico para Estructuras de Columnas Compuestas de Tubos de Acero Rellenos de Hormigón" (CECS188:2005), la altura de este edificio es inferior a el límite de altura del núcleo del marco de 180 m. Por lo tanto, el edificio A no excede el límite de altura. Según los cálculos, los edificios A y B en este proyecto son torsionalmente irregulares después de tener en cuenta la excentricidad accidental, pero no hay torsión excesiva (el piso). La relación de desplazamiento torsional es inferior a 1,40). Al mismo tiempo, no hay ningún plano en este proyecto. La planta estándar tiene un atrio en el medio. El área del atrio es de aproximadamente 102 m2. y el área del atrio del Edificio B es de aproximadamente 125 m2, el área de apertura integral es inferior a 30, y el área de apertura y el ancho efectivo del piso cumplen con los requisitos. No hay otras irregularidades en los requisitos para las aberturas del piso en el nivel superior.
3 Análisis sísmico de estructuras basado en el desempeño
A la hora de calcular y analizar la estructura en función de las características de este proyecto, además de la necesidad de considerar cargas verticales convencionales, pequeñas. Para terremotos y cargas de viento a favor del viento, también se utilizan métodos de diseño sísmico basados en el rendimiento para realizar análisis de rendimiento y análisis de terremotos raros de la estructura bajo terremotos moderados con estándares superiores a los de los códigos actuales. garantizar que la estructura cumpla con los objetivos de fortificación sísmica de tres niveles de "no dañada por pequeños terremotos, reparable por terremotos moderados y no colapsada por grandes terremotos" requeridos por el código [2].
3.1 Análisis estructural general
Este proyecto utiliza el programa de análisis estructural "Software de diseño y análisis de elementos finitos de espacio estructural de edificios de varios pisos y rascacielos" compilado por PK.PMCAD Engineering Departamento de la Academia de Ciencias de la Construcción de China. SATWE" (edición de octubre de 2006) para análisis estructural. Para reflejar la racionalidad del índice, el cálculo utiliza los bloques A y B por separado, y el cálculo general se utiliza para los cálculos de fuerza interna y refuerzo. Debido a la gran altura del Edificio A, como análisis comparativo, se utilizó como complemento el software MIDAS (versión 730) de Corea del Sur.
3.2 Análisis histórico-temporal de terremotos frecuentes
De acuerdo con los requisitos del Artículo 5.1.2 del "Código Sísmico para Edificios" (GB50011-2010), el Edificio A de este proyecto debe Realizar análisis histórico-temporales de terremotos frecuentes. La historia sísmica de este proyecto utiliza 2 ondas naturales y 1 onda artificial (7 grados, sitio de Categoría III. La aceleración máxima de los terremotos frecuentes es de 55 cm/s2). Los resultados del cálculo muestran que las tres ondas cumplen con los requisitos de no menos del 65 de los resultados del cálculo del método del espectro de reflexión de descomposición modal, y el valor promedio de las tres ondas es 84,8 (0°) y 87,7 (90°) del Resultados del cálculo del método del espectro de reflexión de descomposición del modo. Básicamente cumple con los requisitos de selección de ondas de los códigos sísmicos. Según los resultados del análisis de la historia del tiempo, la fuerza de corte sísmica en aproximadamente 1/3 de la parte superior de la estructura es ligeramente mayor que los resultados del cálculo del método del espectro de reflexión de descomposición modal en el diseño del plano de construcción, el espectro de respuesta. Los resultados de cálculo de este rango se amplifican adecuadamente.
4 Análisis elástico de sismo moderado
Considerando que los componentes verticales de este proyecto son componentes muy importantes en la resistencia sísmica de toda la estructura, se realizaron cálculos elásticos bajo sismo moderado para determinar Si cumple con el objetivo de rendimiento sísmico de elasticidad sísmica moderada. Es decir, sobre la base del cálculo de no fluencia para terremotos moderados, los coeficientes de los componentes de carga se restablecen a los valores normales, la resistencia del material se toma como valor de diseño, el coeficiente de ajuste de la capacidad de carga sísmica se toma como 1,0, el No se considera el ajuste de amplificación de fuerza interna del efecto del terremoto y no se considera la carga del viento. En este momento, el efecto de la acción sísmica combinada del componente no es mayor que la capacidad de carga sísmica calculada con base en el valor de diseño de resistencia. Los resultados del cálculo muestran que los miembros verticales no ceden bajo la acción de terremotos moderados y se encuentran básicamente en la etapa elástica sin daño plástico.
5 Análisis dinámico de la historia del tiempo elástico-plástico bajo terremotos raros
El programa EPDA del software de la serie SATWE se utiliza para el análisis de la historia del tiempo no lineal de este proyecto. se utiliza en este proyecto El primer centro de monitoreo de la oficina proporciona 1 onda artificial de terremoto importante, 2 ondas artificiales de terremoto importante y 3 ondas sísmicas. El valor máximo de aceleración es 310 cm/s2 (0,31 g) y la relación de amortiguación es 0,04. Las Figuras 2 y 3 muestran los ángulos de desplazamiento entre capas en las direcciones X e Y del análisis de la historia del tiempo elástico-plástico. Los resultados del cálculo muestran que bajo terremotos raros, el ángulo máximo de desplazamiento entre pisos en la dirección X de la estructura es 1/188, y el ángulo máximo de desplazamiento entre pisos en la dirección Y es 1/123. Todos cumplen con el requisito límite de 1/100. Los resultados del cálculo muestran que el ángulo de desplazamiento máximo dañino entre los pisos 21 y 39 es relativamente mayor, lo que indica que esta parte es una ubicación débil. Está previsto reforzar esta parte en el diseño. Bajo la acción de terremotos raros, la fuerza de corte del fondo máxima en la fuerza de corte de la base calculada es 4,85 veces y 4,62 veces.
6 Medidas de fortalecimiento sísmico estructural
A través del análisis elástico y plástico de este proyecto, el sistema estructural de este proyecto es razonable, la rigidez y la capacidad portante se distribuyen uniformemente y tiene múltiples líneas de defensa, que pueden cumplir con los objetivos esperados del diseño de desempeño. En vista del hecho de que este proyecto está cerca de exceder el límite de altura, se planea adoptar las siguientes condiciones técnicas y medidas de fortalecimiento en el diseño del plano de construcción para cumplir con los objetivos esperados del diseño de desempeño. 1) Medidas de refuerzo para columnas de pórtico y muros de corte. Debido a que la altura de este proyecto está cerca de exceder el límite, y la intensidad de fortificación sísmica es de 7,5 grados, y es un área de suelo de Categoría III, las columnas del marco y las estructuras de muros de corte se controlan de acuerdo con el primer nivel especial durante el diseño estructural. Para mejorar el rendimiento sísmico del tubo central, especialmente la capacidad de carga de corte, y evitar la falla por corte del muro de corte, el muro de corte del tubo central adopta un muro de corte compuesto de tubo de acero. Para las especificaciones relevantes, consulte ". "Reglamentos técnicos para estructuras de columnas compuestas de tubos de acero rellenos de hormigón". La relación de compresión axial de las columnas del marco no es superior a 0,65, y la relación de compresión axial de los muros de corte bajo el valor representativo de la carga de gravedad es ≤0,45.
Los miembros verticales están diseñados para no ceder bajo terremotos moderados; la resistencia al corte de los miembros horizontales también está diseñada para no ceder bajo terremotos moderados. Reforzar adecuadamente el refuerzo de muros y columnas, y controlar la estructura de muros y columnas según el grado especial. La relación de refuerzo mínima del refuerzo distribuido del muro de corte en el área de refuerzo inferior es 0,4, y la relación de refuerzo mínima del muro de corte en el resto del área es 0,3 para garantizar que el muro de corte no tenga bisagras de corte en condiciones poco comunes. terremotos y tiene buena ductilidad. El índice de férula de las columnas de tubos de acero rellenas de hormigón es ≥0,60 y la relación de contenido de la tubería es ≥4) Mejora la rigidez estructural.
Aumentar la altura de la viga principal en el piso del refugio para formar una capa de refuerzo limitada para mejorar la rigidez general de todo el edificio. Espesar adecuadamente la losa del piso y el refuerzo de la losa para mejorar la transmisión confiable de la fuerza de corte horizontal bajo la acción del terremoto. 3) Debido a las aberturas locales, verifique la resistencia a la tracción y al corte de los puntos débiles de la losa del piso bajo terremotos poco frecuentes y asegúrese de que cumplan con los requisitos de resistencia (el subfactor de carga es 1,0 durante la verificación y la resistencia del material es la valor estándar) para garantizar que en caso de terremotos poco frecuentes, la losa del piso aún pueda servir como un diafragma rígido para transmitir de manera confiable las fuerzas de corte horizontales.
7 Conclusión
Este artículo analiza sistemáticamente el diseño estructural del proyecto y los correspondientes resultados de cálculo y análisis de terremotos moderados y grandes mediante la combinación del diseño estructural de un determinado super-B- Edificio de altura nivelada. Los resultados del análisis muestran que el sistema estructural de este proyecto es razonable, la rigidez y la capacidad de carga están distribuidas uniformemente y tiene múltiples líneas de defensa, que pueden cumplir con los objetivos esperados del diseño de desempeño. Al mismo tiempo, en vista del hecho de que este proyecto está cerca de exceder el límite de altura, se proponen medidas de fortalecimiento estructural por encima del límite para componentes estructurales clave para proporcionar ejemplos de referencia para proyectos similares.
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