上海市马桥镇万达广场购物中心超限高层设计探讨.docx

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上海市马桥镇万达广场购物中心超限高层设计探讨

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【摘要】马桥万达广场购物中心为7度区A级高度的装配整体式框架结构（预制率40%）。本工程结构存在中庭楼板开大洞，影厅竖向抗侧力构件不连续，扭转位移比超1.2。按上海市超限判别标准判定为：有三个一般不规则超限项，有一个特别不规则超限项，属于特别不规则超限高层建筑。利用YJK及PMSAP进行整体结构的小震弹性分析计算对比，取两种程序的包络结果进行构件设计；利用有限元分析楼板在温度、小震、中震情况下的应力；利用YJK进行弹性时程补充分析，确定结构的薄弱层；采用PKPM进行静力弹塑性分析（Pushover），确保结构大震不倒.

【关键词】马桥万达广场；超限高层结构；装配式建筑，PC+BIM

一、工程概况

本项目马桥万达广场，位于上海市闵行区马桥镇:购物中心为高层建筑，最大结构高度为25.95m.

地上建筑面积90003平方米，地下建筑面积44300平方米.地上主要柱网8.4X8.4m,主要平面尺寸为147X150m，超长结构不设缝.地下室共2层，地下一层主要功能为超市及停车库，地下二层主要功能为停车库，地下室埋深11.5米.地上5层，局部6层，是一个集购物、休闲、娱乐为一体的大型商业项目。

建筑效果图见图1

图1

二、结构主要设计参数

本工程设防烈度7度，基本地震加速度0.1g，设计地震分组第二组，场地类别Ⅳ类，地上部分及地下一层抗震等级一级，地下二层抗震等级二级。

三、结构体系与布置

3.1本工程采用装配整体式框架结构体系.

3.2本项目中庭周边大跨度、斜交梁、悬挑梁、加强区域不规则楼板、屋面楼板、卫生间、楼电梯间柱、电影院周边大吨位柱子、外围一圈柱子，因开洞形成的连桥薄弱部位，首层框架柱，均采用现浇。

3.3地上楼板采用钢筋混凝土叠合梁板与现浇梁板相结合。楼层板区域因建筑开大洞造成连接薄弱部位,楼板厚度加强，采用130mm厚现浇板，其他现浇及叠合楼板厚度均为120mm。

3.4地下室采用现浇钢筋砼梁板结构，地下室顶板采用180mm，地下一层楼面板厚100，人防区板厚250。

四、抗震超限情况及采取的相关措施

4.1超限情况小结

1、扭转不规则和偏心布置：扭转位移比大于1.2。

2、楼板局部不连续（有效楼板宽度偏窄）：部分楼板开洞较大，2层~屋面层有效宽度小于50%。

3、竖向抗侧力构件不连续：电影院局部有柱子转换。

结论：本工程有三个一般不规则超限项，有一个特别不规则超限项。属于特别不规则超限高层建筑。

4.2针对性的计算分析

1、采用YJK和PMSAP进行整体结构的小震弹性分析对比计算，相互校核，保证结构的各项指标满足规范对结构的要求，取两种程序的包络结果进行构件设计.2、补充楼板应力分析。针对凹凸不规则及楼板局部不连续，考虑楼板变形的影响，采用符合楼板平面内实际刚度变化的弹性板计算模型进行有限元分析。3、补充弹性时程分析，了解结构在地震时程下的响应过程，确定结构的薄弱层。4、静力弹塑性分析（Pushover），确保结构大震不倒。

4.3相应的措施

1、针对扭转不规则，采取下列措施：

⑴考虑双向地震作用下的扭转影响进行分析，考虑偶然偏心的单向地震作用计算，取不利的结果进行设计；⑵加强边梁及边柱的刚度及配筋，提高周边构件的抗剪、抗扭能力。（3）结构布置时注意使结构的质心和刚心比较接近，减少结构相对偏心距。（4）规范控制位移比的目的主要是防止结构出现较大的扭转反应，防止结构两端出现不均匀的结构变形而导致出现扭转破坏；周期比能直接反应结构抗扭刚度与抗侧刚度的比例关系，周期比小就意味着结构抗扭刚度强，周期比大就意味着结构抗扭刚度弱，故结构整体布置主要思维是增加抗扭刚度，适当减少抗侧刚度。为了从整体上防止结构抗扭刚度过小，适当减小位移比和周期比，本项目调整周期比控制不大于0.85，同时调整位移比尽量接近1.2.

2、针对楼板不连续，采取下列措施：

（1）提高楼盖的承载能力和整体刚度，保证水平地震作用较好的传递；加强连接薄弱部位(洞口附近)的楼板厚度,采用双层双向配筋,提高板的配筋率；同时连桥角部板面采用斜向钢筋加强，薄弱连桥处按中震复核，满足中震不屈服；连桥处大跨度梁柱采用型钢砼构件。（2）加强连接薄弱部位梁截面及配筋，特别注意增强其抗扭、抗拉能力（3）考虑在中、大震下结构较薄弱的连桥会先破坏，会对相邻竖向构件产生影响，故设计中考虑对连桥相邻竖向构件截面及配筋加强，同时降低此部分竖向构件的轴压比，以增强其延性和承载能力。（4）电影厅夹层板厚加强，配筋双层双向拉通。电影厅夹层梁腰筋，纵筋，通长钢筋均加强以增强抵抗拉力。电影厅柱按中震不屈服复核截面及配筋.（5）地库顶板室内外局部有高差，采取梁加腋的措施，保