一、工程概況
本工程擬建建筑物情況基本如下：±0.000相當于黃海高程5.8米。地下室四層(地下一層層高7.8m，局部帶夾層)，底板建筑面標高-19.5m。裙房四層。裙房屋面高度15m~16m之間，裙房的基本功能是商業。裙房以上設有7個塔樓，高度在55m~75m之間。本文討論1,2#樓的抗震設計;1,2#樓主要特點在于從14層~屋面高位連體，連體層跨度27米，寬度32米，共有5個結構層相連。
二、結構設計
1、本工程采用鋼筋混凝土框架-筒體結構。樓電梯間等薄弱部位及預埋管線較多的位置將考慮適當加大板厚。
2、十四層至屋面(共5層)高位連體部分，連體跨度27米;連體部分采用鋼結構，其中在十四~十五層利用上下層鋼梁做為上下弦，層間采用焊接H型鋼做腹桿，形成4榀轉換鋼桁架，用于支撐連體豎向荷載;十五層至屋面采用鋼結構梁柱，組合樓蓋;鋼梁，鋼桁架弦桿與塔樓柱均采用剛接連接。
3、地基基礎：采用Φ600～Φ1200大直徑灌注樁，設承臺，基礎梁。局部地下室底板落在中風化層上時采用天然地基。
4、變形縫和后澆帶：超長的主體地下室，地下車庫間隔40m左右設置后澆帶以減少混凝土收縮和溫度應力的影響。
5、對本工程在建筑物下的地下室，由于上部荷載較大，結構考慮荷載以上部荷載為主，不考慮抗浮設計。但因根據基底標高在施工期間采取臨時的抗浮影響，采取基坑排水措施，對無上部建筑的地下室，根據地下室自重和上部覆土荷載條件，進行抗浮設計。抗浮設計時，根據地質條件采用抗拔樁。
三、計算分析模型及軟件名稱
1、上部結構采用的分析程序：高層建筑結構空間及有限元分析與設計軟件SATWE(墻元模型)，PMSAP.中國建筑科學研究編2011.01版
2、基礎采用的分析軟件程序：JCCAD中國建筑科學研究編2011.01版
四、調模過程描述
本工程因高位連體的因素，造成連體樓層扭轉位移比，扭轉周期比很難滿足規范要求，設計中發現，扭轉周期同平動周期聯動，分析認為，本樓的扭轉現象形成的主因在于連體兩塔樓在Y方向的反方向平動造成。為了使周期比與扭轉位移比滿足規范限制要求，設計中著重加強了塔樓兩端框架剛度，減小連體兩端框架剛度。主要技術措施：塔樓兩端框架采用鋼骨混凝土柱，梁，形成勁性框架;連體兩端框架為了連體處轉換鋼桁架的連接需要，局部樓層采用鋼骨柱，設計中為了避免該榀框架剛度過大，鋼骨采用H型鋼，強軸方向設在框架平面外。
五、主要計算匯總與分析(SATWE)
1、結構自振周期
|
1#，2#樓 |
自振周期（s） |
SATWE |
|
多塔計算 |
T1 |
1.5233（0.01） |
|
T2 |
1.4911（0.00） |
|
T3 |
1.2932（0.69） |
|
T4 |
0.4269（0.12） |
|
T5 |
0.4151（0.17） |
|
T6 |
0.3658（0.47） |
注：括號內數據為SATWE計算的各振型扭轉系數。
2、層間位移角與扭轉位移比
|
計算軟件 |
SATWE |
|
風作用最大層間位移角 |
X向 |
1/9674 |
|
Y向 |
1/6311 |
|
地震作用下最大層間位移角 |
X向 |
1/5376 |
|
Y向 |
1/5625 |
|
地震作用下最大扭轉位移比（偏心5%） |
X向 |
1.09 |
|
Y向 |
1.58 |
計算結果可知，1#，2#樓在風荷載、地震荷載作用下的最大層間位移角均小于1/800，均滿足要求。
3、抗傾覆穩定驗算(SATWE結果)
|
作用荷載 |
抗傾覆Mr |
傾覆Mov |
比值Mr/Mov |
零應力區（%） |
|
風荷載作用下 |
X向 |
149782400 |
314291.6 |
476.57 |
0.00 |
|
Y向 |
41838500.0 |
572690.9 |
73.06 |
0.00 |
地震
作用下 |
X向 |
144626864.0 |
641282.9 |
225.53 |
0.00 |
|
Y向 |
40398416.0 |
1073287.1 |
37.64 |
0.00 |
4、剛重比
|
計算軟件 |
SATWE |
|
X方向剛重比 |
最小6.67 |
|
Y方向剛重比 |
最小6.91 |
從計算結果可知，1#，2#樓X方向和Y方向的剛重比均大于1.4，說明結構整體穩定性驗算滿足要求，計算結果X，Y方向剛重比均大于2.7，可不考慮重力二階效應(即P-Delta效應)的影響。
六、主要計算匯總與分析(PMSAP)
1、結構自振周期
|
1#，2#樓 |
自振周期（s） |
PMSAP |
|
多塔計算 |
T1 |
1.615821（0.00） |
|
T2 |
1.336638（0.00） |
|
T3 |
1.127468（0.99） |
|
T4 |
0.453482（0.01） |
|
T5 |
0.411804（0.17） |
|
T6 |
0.374009（0.24） |
注：括號內數據為PMSAP計算的各振型扭轉系數。
2、層間位移角與扭轉位移比
|
計算軟件 |
PMSAP |
|
風作用最大層間位移角 |
X向 |
1/9591 |
|
Y向 |
1/7470 |
|
地震作用下最大層間位移角 |
X向 |
1/5374 |
|
Y向 |
1/5832 |
地震作用下最大扭轉位移比
（偏心5%） |
X向 |
1.11 |
|
Y向 |
1.34 |
計算結果可知，1#，2#樓在風荷載、地震荷載作用下的最大層間位移角均小于1/800，均滿足要求。
3、抗傾覆穩定驗算(PMSAP結果)
|
作用荷載 |
抗傾覆Mr |
傾覆Mov |
比值Mr/Mov |
零應力區（%） |
|
風荷載作用下 |
X向 |
107209696.0 |
264257.3 |
405.70 |
0.00 |
|
Y向 |
29691750.0 |
490551.3 |
60.53 |
0.00 |
地震
作用下 |
X向 |
103459592.0 |
459197.0 |
225.31 |
0.00 |
|
Y向 |
28653154.0 |
594080.4 |
48.23 |
0.00 |
4、剛重比
|
計算軟件 |
PMSAP |
|
X方向剛重比 |
12.59 |
|
Y方向剛重比 |
17.63 |
從計算結果可知，1#，2#樓X方向和Y方向的剛重比均大于1.4，說明結構整體穩定性驗算滿足要求，計算結果X，Y方向剛重比均大于2.7，可不考慮重力二階效應(即P-Delta效應)的影響。
七、超限情況及主要抗震措施
1、超限情況：
(1)、裙房以上樓層在指定水平力作用下考慮偶然偏心的扭轉位移比大于1.5;
(2)、高位連體;
(3)、相鄰層受剪承載力變化大于80%;
(4)、樓層側向剛度與相鄰上層的比值小于0.9;
(5)、局部有穿層柱;
(6)、大底盤上多塔;
2、主要抗震措施
根據現行國家規范、規程要求，結合本工程具體情況，本工程結構設計采用以下主要抗震措施：
(1)、高位連體采用鋼結構桁架轉換，兩端與塔樓連接采用剛接;
(2)、連體部分采用鋼結構梁柱，減輕結構自重，提高抗震性能;
(3)、與連體鋼結構相連的塔樓柱從13層~屋面采用型鋼混凝土柱;
(4)、轉換桁架(14層，15層)上下弦伸入塔樓一跨，此跨弦桿采用型鋼混凝土梁，端部與之相連接的混凝土柱，墻內設型鋼暗柱;
(5)、提高連體部分及與之相連接的塔樓邊框架抗震等級，抗震等級設為二級;
(6)、連接體樓板厚度取150mm，雙層雙向配筋，最小配筋率控制為0.25%;
(7)、層剛度比以及受剪承載力突變的樓層，均按薄弱層處理，均按高規4.3.12條要求調整樓層地震剪力;
(8)、局部穿層柱采用型鋼混凝土柱
八、結束語
建筑設計是建筑杭震設計的一個重要方面，建筑設計與建筑抗震設計有著密切關系。它對建筑抗震起著重要的基礎作用。為此，要充分重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。
參考文獻：
1、《建筑結構可靠度設計統一標準》 (GB50068-2001)
2、《建筑工程抗震設防分類標準》 (GB50223—2008)
