某高层塔楼结构方案计算结果对比

田立强,2010年2月6日

A、调整方案一的布置情况：
1、取消原一层在S6(N6)、S8（N8）轴墙上的大洞口，改为混凝土墙并在该墙上开1.8m宽洞口；
2、取消一层在1/S5(1/N5)、1/S9（1/N9）及公寓大堂S1（N1）轴的剪力墙，改为框支结构；
3、取消S5(N5)、S9（N9）轴剪力墙；
4、外墙体厚度调整为500mm，内部部分墙体也同样调整为500mm。
5、外墙首层及地下一、二层连梁高度调整为1800。
6、在首层及地下一、二层增加两道剪力墙（位置见下图画红线处）。
 
B、调整方案二的布置情况：
1、取消原一层在S6(N6)、S8（N8）轴墙上的大洞口，改为混凝土墙并在该墙上开1.8m宽洞口；
2、在一层S2(N2)、S3(N3)、S11(N11)、S12(N12)轴剪力墙上开1.8m洞口。
3、取消S5(N5)、S9（N9）轴剪力墙。
4、结构布置图如下：
 

C、原方案首层结构布置如下：
 
方案一的结构主要参数如下：
1、结构体系：方案一的结构体系为“框支剪力墙结构”；按规范要求，结构高度超过A级高度高层建筑的最大适用高度，属于B级高度超限高层；
2、结构位移：方案一的结构最大层间位移角为1/950，不满足规范最小1/1000的要求；
3、最大层间位移与平均层间位移的比值：方案一的结构最大层间位移与平均层间位移的比值为：X向1.28，Y向1.30；
4、首层因框支结构造成首层刚度小于上一层刚度的70%，为刚度突变的竖向不规则结构。
5、由于首层设置框支结构，形成竖向构件不连续结构。
6、结构自振周期：方案一的第一结构自振周期为3.0s（Y向平动），第二结构自振周期为2.5s（X向平动），第三结构自振周期为2.1s（Z向扭转）。
7、特别说明：在施工图阶段详细分析时根据建筑、设备、电气在墙体设置必要洞口削弱墙体刚度，可能会导致以上指标更加不利。
8、因该结构为超限结构，剪力墙结构的抗震等级由二级提高为一级，框支部分的框架为特一级，导致主体结构造价会提高20%左右。我们预计每平米增加200元左右，按住宅建筑面积为4万平米计算，约增加800万投资。

方案二的结构主要参数如下：
1、结构体系：方案二的结构体系为“剪力墙结构”；按规范要求，结构高度未超过A级高度高层建筑的最大适用高度，不属于超限高层；
2、结构位移：方案二的结构最大层间位移角为1/1200，满足规范要求；
3、最大层间位移与平均层间位移的比值：方案二的结构最大层间位移与平均层间位移的比值为X向1.24，Y向1.20；
4、结构自振周期：方案二的第一结构自振周期为2.7s（Y向平动），第二结构自振周期为2.4s（X向平动），第三结构自振周期为1.7s（Z向扭转）。

未修改的结构方案的结构主要参数如下：
1、结构体系：未修改的结构体系虽有局部框支结构，经分析仍然可以按“剪力墙结构”设计；按规范要求，结构高度未超过A级高度高层建筑的最大适用高度，不属于超限高层；
2、结构位移：修改后的结构最大层间位移角为1/1151，满足规范要求；
3、最大层间位移与平均层间位移的比值：修改后的结构最大层间位移与平均层间位移的比值为：X向1.23，Y向1.23；
4、结构自振周期：第一结构自振周期为2.74s（Y向平动），第二结构自振周期为2.4s（X向平动），第三结构自振周期为1.71s（Z向扭转）。