广东国际大厦结构设计及分析结果

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：框筒梁截面由1.0m×1.7m减小至0.7m×0.7m。图1O-18 广州国际大厦a）照片 b）标准层平面 c）剖面为了达到足够的刚度，核心筒占据的面积较大，轮廓尺寸为22.68m×16.8m，核心筒剪力墙厚度底部为800mm，顶部减小到300mm。弹性时程分析输入3条波：人工波、四川松潘波、El Centro波，它们的卓越周期分别是0.11s、0.1～0.15s、0.5s，加速度峰值取40Gal，持时12s。图10-19 广州国际大厦弹性时程分析结果（x方向）a）层剪力 b）层间相对位移 c）层弯矩 d）侧移

1.概况

建成于1992年，主楼地上63层，地下4层，标准层高3m，其中23层、42层、61层为设备层，地面以上总高200m，1992年建成时为国内最高钢筋混凝土结构。平面是削去四角的短矩形，长边37m，短边35.1m，高宽比分别为5.3和5.6。平面由底层向上渐收，到22层后平面不变，一直保持到顶，照片和平面、剖面见图10-18。由广东省建筑设计研究院设计。

2.结构

该结构为钢筋混凝土筒中筒结构。

框筒柱距4m，除角柱外，柱截面尺寸由1.7m×1.2m减小至0.5m×1.2m，沿周边方向柱截面宽度保持不变（1.2m），柱厚度分6次逐渐减小。柱由下至上为竖直贯通，22层以下建筑立面斜向收进是由柱向外挑出宽度改变的楼板形成的，见平面图上挑出的楼板。角柱实际是拐角墙，厚度由850mm减小到350mm，角柱面积大，以加强框筒作用。框筒梁截面由1.0m×1.7m减小至0.7m×0.7m。

图1O-18 广州国际大厦（平、剖面由广东省建筑设计研究院提供）

a）照片 b）标准层平面 c）剖面

为了达到足够的刚度，核心筒占据的面积较大，轮廓尺寸为22.68m×16.8m，核心筒剪力墙厚度底部为800mm，顶部减小到300mm。

23层、42层、61层为设备层，同时也是结构的加强层，除了设置钢的伸臂桁架外，还将窗裙梁高度加大，增强了外框筒作用。

楼板采用无粘结预应力平板，楼板厚220mm，这样可以降低层高（本楼标准层层高3m）。

最高混凝土等级为C40。

3.自振特性

按平面振型计算，两个方向分别依次为：

x方向：2.93s，0.75s，0.34s；

y方向：3.38s，0.9s，0.41s。

4.分析

按7度抗震设防设计，除了按规范计算地震作用外，进行了场地危险性分析，场地为I类，场地土为硬土，卓越周期0.11s，50年超越概率10%的地面运动最大加速度为94Gal。

进行了1/70的有机玻璃模型试验，并进行了风洞试验。

采用3维空间分析，风荷载作用下的位移和内力均小于地震作用下的位移和内力。采用两种方法计算地震作用，反应谱振型组合法的内力和位移均大于弹性时程分析方法，结构设计仍由反应谱振型组合计算值控制，基底剪力和重量的比值是1.33%（x向）1.26%（y向），顶点位移为60.71mm（x向，高度的1/3225），80.07mm（y向，高度的1/2445）；最大层间位移是1.28mm（x向，层高的1/2343），1.64mm（y向，层高的1/1829）。由分析可见，本结构的抗侧刚度很大，是否需要设置伸臂，尚可探讨（本结构设计时间很早，当时对筒中筒结构、伸臂等的性能研究尚不多）。

此外，在设计时还进行了施工过程模拟计算，考虑了温度变化对结构的影响，等等。

弹性时程分析输入3条波：人工波、四川松潘波、El Centro波，它们的卓越周期分别是0.11s、0.1～0.15s、0.5s，加速度峰值取40Gal，持时12s。分析所得的位移和层间位移包络图见图10-19，前两条波的场地土卓越周期短，结构自振周期又很长，因而动力反应很小，设计时部分楼层参考了动力分析结果予以加强，El Centro波的反应较大，因为它的卓越周期较长，与实际场地并不符合，不作为设计参考数据。

图10-19 广州国际大厦弹性时程分析结果（x方向）

a）层剪力 b）层间相对位移 c）层弯矩 d）侧移

（1—振型组合 2—人工波 3—四川波 4—ElCentro波）

广东国际大厦结构设计及分析结果

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