1、1-1一、工程概况本工程位于上海市闸北区河南北路、天潼路交叉口。本工程地下室三层。上部分为一栋超高层酒店及酒店式公寓（T1 塔楼） ，二栋超高层住宅楼 T2 塔楼、T3 塔楼（三层裙房），三栋多层联排滨水住宅组成（V1V3 ） ，六栋多层商业办公楼（P1P6） ，一栋独立的钢结构休息大厅。地下室三层，地下二、三层层高 3.8m，地下一层层高 6.8m； T1 塔楼结构总高度 149.1m（地上 40 层，首层层高10.0m,，标准层层高为 3.5m 和 3.6m） 。 本地块东临地铁 10#线、北临在建中的地铁 12#线。其中 T1 塔楼在地铁 50m 范围控制线内。本工程0.000 相当于绝
2、对标高 3.900。根据沪建抗闸（2011）150 号文件文华侨城苏河湾一街坊初步设计抗震审查意见 ，本工程 T1存在不同程度的超限情况，已于 2011 年 10 月进行了一次抗震评审，并通过了评审。现因建筑方案的修改，底层层高由原来的 6m 变更为 10m（现方案中二层楼板对比原方案开洞面积增大，楼板大部分缺失，考虑将有楼板区域采用钢结构搭设，且与主体间均采用铰接连接的方式，底层计算层高变为 10m） ，另外原有中间核心筒的布置也有了一定的改动，故对 T1 塔楼重新进行本次抗震送审。各单体分布图见附图。二、设计依据1、本工程结构设计使用年限为 50 年。2、桩基根据上海申元岩土工程有限公司提
3、供的苏河湾项目 1 街坊岩土工程勘察报告进行（工程编号：1012-K-068） 。3、建设方提供的本工程设计任务书。4、建筑专业提供的初步设计图纸及其他专业提供的有关资料。5、工程设计中采用的主要规范、规程及标准全国规范、规程及标准：工程结构可靠性设计统一标准 （GB50153-2008）建筑工程抗震设防分类标准 （GB50223-2008）建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）(2006 年版)混凝土结构设计规范 （GB50010-2010）钢结构设计规范 （GB50017-2003）建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）建筑
4、桩基设计规范 （JGJ94-2008）地下工程防水技术规范 （GB50108-2008）高层建筑混凝土结构技术规程 （JGJ3-2010）混凝土结构耐久性设计规范 （GB/T50476-2008）建筑设计防火规范 （GB50016-2006）高层民用建筑设计防火规范 （GB50045-95） （2005 年版）工程建设标准强制性条文 （2009 年版）型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ138-2001)上海地方规范、规程及标准：地基基础设计规范 （DGJ08-11-2010）建筑抗震设计规程 （DGJ08-9-2003）三、建筑分类等级1、本工程建筑结构的安全等级二级（GB50068-2001
5、 表 1.0.8） 。2、本工程地基基础的设计等级为甲级（GB5007-2002 表 3.0.1） 。3、本工程抗震设防类别均为为丙类（GB50223-2008 表 3.0.2、4.0.3） 。4、本工程地下室防水等级为一级（GB50108-2008 表 3.2.1） 。5、本工程建筑防火分类为一类，耐火等级为一级（GB50045-95 2005 年版 表 3.0.1、3.0.4） 。四、主要荷载取值1、本工程主要使用部位的设计活荷载：卧室、客厅 2.0kN/m 2办公室、会议室 2.0kN/m 2商场、大堂 3.5kN/m 2厕所（设蹲厕时） 2.0kN/m 2（8.0 kN/m 2）卫生间
6、（设浴缸） 2.0kN/m 2（4.0 kN/m 2）1-2走廊、门厅、阳台 2.5kN/m 2疏散走廊、门厅 3.5kN/m 2通讯机房 7.0kN/ m 2汽车库 4.0kN/ m 2空调机房 7.0kN/ m 2电梯机房 7.0kN/ m 2变配电间、设备间 按实际取人流密集楼梯 3.5kN/ m 2一般楼梯 2.5kN/ m 2上人屋面 2.0kN m 2不上人屋面 0.5kN/ m 2屋顶花园（不含绿化构造） 3.0kN/ m 22、风荷载 基本风压： T1 塔楼 0.60kN/ m2（100 年一遇） ；地面粗糙度为 C 类。3、雪荷载本工程基本雪压 0.20 kN/m2。4、地震
7、作用本工程为丙类建筑；按 7 度、上海 IV 类场地进行抗震设防。设计基本地震加速度为 0.1g，特征周期 0.9 秒，设计分组第一组，阻尼比 5%。多遇地震影响系数为 0.08。设防地震影响系数：0.23。5、地下水位根据地质报告，本工程抗浮工况水位按室外地坪下 0.5m 取，承压工况水位按室外地坪下 1.5m取。五、场地地质条件1、本工程基地的典型土层分布如下：灌注桩(kPa)预制桩(kPa)土层号土层名称 层顶标高（m） 土层厚度(m)fs fp fs fp 素填土 2.840.84 0.73.202 素填土 0.840.34 0.33.10 褐黄灰黄色粉质粘土 0.34 -5.16 2
8、.48.0 15 灰色淤泥质粘土 -5.16-15.16 7.110.7 20 251-1 灰色粉质粘土 -15.16-20.66 3.16.0 25 301-2 灰色粉质粘土 -20.66-41.96 16.023.50 30 40 2000 灰色砂质粉土 -41.96-44.46 1.25.90 40 601 灰色粉质粘土 -44.46-56.26 7.313.0 502 灰色粉质粘土夹粘质粉土 -56.26-69.96 10.415.10 601 灰色砂质粉土 -69.96-78.66 6.912.10 80 25002 灰色粉砂 -78.66-119.76 38.3040.70 80
9、2500 灰绿色粉质粘土 -119.76-124.46 4.75.10(11) 灰色粘质粉土 -124.46未钻穿 -六、基础及地下室结构设计1、本单体地下为三层，塔楼及周边一跨范围内，抗震等级同上部结构，纯地下室抗震等级为三级。地下室顶板厚度室内为 180mm，室外为 250mm。局部纯地下室部分采用设置抗拔桩的方法来抵抗水浮力。上部结构计算时按嵌固于地下室顶板进行。2、本工程地下室部分采用桩筏基础。T1 塔楼部分的筏板厚度为 2500mm，纯地下室部分筏板厚度 800mm；由于本工程北区部分地下室及 T1 塔楼在地铁 50m 控制线内，因此 T1 塔楼承压工程桩采用直径850 的桩端后注浆
10、钻孔灌注桩，桩长 65m，桩身混凝土强度等级水下 C30，持力层为1 层，根据地铁保护要求，单桩竖向承载力特征值取 3000kN。纯地下部分的抗拔桩采用直径650 的钻孔灌注桩，桩长 35m，桩身混凝土强度等级水下C30，持力层为1，单桩抗拔承载力特征值 1600kN（根据试桩结果） 。桩位布置图详见后附图纸。3、本工程通过合理布桩来控制沉降，沉降分析 JCCAD 软件进行分析。T1 塔楼沉降约1.7cm。同时计算结果表明，在侧向地震力和风力作用下，主楼周边及出主楼一跨地下室桩的边桩效应明显，设计通过加强周边布桩来满足规范要求。4、根据地质报告所示，本工程地基土对混凝土有微腐蚀性；在长期浸水时
11、，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性；在干湿交替时，对钢筋有弱腐蚀性；地下水对钢结构有弱腐蚀性；同时地下室面积较大，长度较长。考虑以上不利因素，地下室设计时采取外墙迎水面保护层内1-3设置钢筋网片、合理设置后浇带以及混凝土中掺加减水抗裂剂等措施来控制结构的收缩裂缝。5、根据地质报告所示，本场地在 20.0m 范围内未发现有成层的饱和砂质粉土或砂土，故可不考虑地基液化问题。 6、本工程以地下室顶板为嵌固端，因地下室顶板结构标高不同形成局部错层，在错层部位采取措施，如提高抗震等级，加强构件的构造（如框梁加腋）等；提高地下室刚度，满足嵌固的刚度比及偏心率的要求，保证结构的安全。地下层和上部结构
12、均存在超长结构，在设计、施工措施、材料选择等方面均应采取设置后浇带、抗震缝，通长配筋，加强长向楼板钢筋配筋率等有效措施，减少温度应力和混凝土收缩的不利影响。七、主楼建筑结构布置及超限情况说明1、塔楼结构布置T1 塔楼地上 40 层，结构高度 149.1m（地上 40 层，首层层高 10.0m,，标准层层高为 3.5m 和3.6m；其中 11 层、26 层和 38 层为避难层） ，采用框架 -剪力墙结构，楼、屋盖采用现浇梁板体系，其中框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为一级。塔楼标准层平面尺寸为长 50mx 宽 37m(最小处 29m)，由上下二个剪力墙围成的筒体（上下筒均为 10.3mx10.
13、5m） 、外围框架柱和少量墙肢组成；核心筒宽度与塔楼高度之比为 1/14.5。塔楼剪力墙底部加强区取底部 6 层，标高至 22.650m，约束边缘构件标高至 26.150m。塔楼基础埋深按室外地面至基础底板为 16.80m，塔楼高度为 149.1 米。埋深满足高规桩基础1/18 的深度要求。主楼剪力墙刚度较大，计算结果表明，底层框架柱占地震倾覆弯矩百分比 X 方向约 32.8%，Y方向约 20.6%；框架柱占地震剪力百分比 X 方向约 20.1%，Y 方向约 5.8%。2、塔楼超限情况说明（根据超限高层建筑工程抗震设计指南第 2 版进行判别）2.1、T1 塔楼超限情况认定2.1.1、塔楼高度超
14、限, 超过 A 级高度 120m 及 B 级高度 140m。2.1.2、首层塔楼局部室内外结构高差 1.50m，存在错层。八、针对超限情况的抗震措施及抗震性能目标8.1、针对主楼超限措施8.1.1、对于高度超限a）控制结构自重，通过合理设计竖向构件断面尺寸，隔墙采用轻质材料等来控制自重。b）增加顶层大屋面楼板厚度为 160mm。将 B16 层底部加强区的纵向构件作构造加强（如将其配筋量增加 10%） 。c）结构设计时采用调整剪力墙筒体的厚度，在地下室加厚剪力墙及增加剪力墙，以满足首层的可靠嵌固要求；在首层 10 米层高的范围内加厚筒体墙厚，加大边框架梁截面高度；上部分次收缩筒体截面，使得楼层抗
15、侧刚度和抗剪能力上下均匀变化。8.1.2、对于首层局部错层对于错层位置的框架柱加强其抗震构造，提高抗震等级至特一级；增加边梁刚度，垂直方向框架梁采取竖向加腋等构造措施，以使水平地震力得到有效传递。8.2、抗震性能目标8.2.1、整体性能按高规性能 C 的要求，多遇地震下，结构完好无损坏，不需修理即可继续使用；设防烈度地震下，结构轻度损坏，一般修理后可继续使用；预估的罕遇地震下，结构宏观上中度损坏，关键构件轻度损坏，修复或加固后可继续使用。8.2.2、底层 10m 层高较大，底层框架柱要求达到中震不屈服，计算结果详见计算书。九、结构计算分析的主要结果汇总及比较 1、计算软件：结构整体计算主要采用
16、中国建筑科学研究院 CAD 工程部编制的 SATWE 软件（Ver2010.01）和金土木软件公司的 ETABS 软件（Ver9.2.0）进行计算分析，以 PMSAP 计算结果为参考。主要计算假定 ： 地震力均采用耦联分析，振型数取 15 个； 地震计算中考虑双向地震作用及 5%的偶然偏心； T1 塔楼周期折减系数取 0.80； 按嵌固在地下室顶板进行计算。 阻尼比取 0.05； 模拟施工加载 3；1-4 多遇水平地震影响系数最大值 0.08。 弹性时程分析采用符合类场地及上海地区设计地震分组的三条加速度时程曲线，分别为T1 塔楼（RH2TG，TH1TG，NIN2-4 两条天然波一条人工波(
17、Tg=0.90s)） ，三条波最大加速度幅值均取为 35gal，均适用于 7 度多遇地震作用分析。2、反应谱法计算的主要计算结果汇总如下：T1 主要计算指标类别 计算指标 SATWE 结果 ETABS 结果 PMSAP 结果T1 3.6656 (X) 3.7956 (X) 3.7564 (X)T2 3.1086 (Y) 3.0042 (Y) 3.0879 (Y)T3 2.8531 (扭) 2.6248 (扭) 3.0168 (扭)T4 1.0907 1.0350 1.1341T5 0.9298 0.9401 0.9736T6 0.8760 0.8960 0.8726振动周期（s）T 扭/T1
18、0.78 0.69 0.80结构总重（T）标准值 144130 140600 144625X 向 99.50% 99.26% 98.1%质量参与系数Y 向 99.55% 97.33% 96.7%X 向 25707 23850 25283地震作用下底部剪力（KN） Y 向 29664 27440 29605X 向 2.42 2.3 2.371地震作用下剪重比Y 向 2.79 2.7 2.776X 向 2106444 1936000 2060787地震作用下基底弯矩（KNM） Y 向 2439622 2377000 2445924X 向 1.17 1.15 1.19地震作用下最大层间位移比 Y 向
19、 1.12 1.09 1.14X 向 1/ 880 1/805 1/816地震作用下最大层间相对位移角 Y 向 1/1020 1/988 1/1039X 向 12084 11530 12126风作用下底部剪力Y 向 8887 8284 8916X 向 1090439 1015000 1092760风作用下底部弯矩Y 向 807349 731500 808903X 向 1.08 1.18 1.11风作用下最大层间位移比 Y 向 1.01 1.02 1.01X 向 1/1813 1/1756 1/1623风作用下最大层间位移角 Y 向 1/3660 1/3873 1/3748 本项目嵌固在首层，基
20、底剪力和基底弯矩均按 0.000 标高起算刚 度 比00.20.40.60.811.20 2 4 6 8 10 1214 1618 2022 2426 2830 3234 3638 4042楼 层X向刚度比刚 度 比00.20.40.60.811.20 2 4 6 8 10 1214 1618 2022 2426 2830 3234 3638 4042楼 层Y向刚度比1-5承 载 力 比00.20.40.60.811.21.41.61.820 2 4 6 8 1012 14 1618 20 22 2426 28 3032 34 36 3840 42楼 层X向承载力比承 载 力 比00.20.4
21、0.60.811.21.41.60 2 4 6 8 1012 14 1618 20 22 2426 28 3032 34 36 3840 42楼 层Y向承载力比2.1、计算结果的分析研判：（1） 、X 方向的底层位移角为 1/2086,Y 方向的底层位移角为 1/2665。（2） 、指标显示，两个软件整体指标较一致。3、多遇地震下弹性时程分析的主要计算结果汇总如下：T1 主要计算指标RH2TG TH1TG NIN2-4 三条波平均值 备注X 向 23994 18414 22360 21589嵌固端基底剪力（KN） Y 向 24088 28678 27861 26875每条时程曲线的基底剪力均大
22、于表二中总水平X 向 2.25% 1.73% 2.10%嵌固端基底剪重比 Y 向 2.26% 2.70% 2.62%X 向 1/1022 1/1028 1/1027层间最大位移角 Y 向 1/1407 1/1318 1/1142-地震力的 65%，三条曲线基底剪力平均值大于表二中结果的 80%最大楼层位移曲线见结构电算计算书最大楼层位移角曲线见结构电算计算书最大楼层反应力曲线见结构电算计算书最大楼层剪力曲线见结构电算计算书最大楼层弯矩曲线见结构电算计算书-计算结果的分析研判：弹性时程分析的结果与反应谱法计算结果基本吻合，楼层刚度未见明显突变。每条时程曲线的基底剪力均大于反应谱法的总水平地震力的
23、 65%，三条曲线基底剪力平均值大于反应谱法的总水平地震力的 80%，符合规范要求。4、弹塑性静力推覆分析的主要计算结果汇总如下：T1 主要计算指标钢筋混凝土框架-核心筒结构 最大层间位移角 基底剪力 满足的性能水准X 方向 1/1520 16304 完全可使用小震Y 方向 1/1604 22910 完全可使用X 方向 1/508 43504 基本可使用中震Y 方向 1/609 57915 基本可使用1-6X 方向 1/217 77442 修复后可以使用大震Y 方向 1/288 96815 修复后可以使用推覆过程破坏情况如下图：X 向中震（第 21 步） X 向大震（第 39 步）Y 向中震（
24、第 20 步） Y 向大震（第 30 步）4.1、计算结果的分析研判：4.1.1、T1 塔楼（1）从推覆结果看，结构整体上能满足规范中性能 C 的各项指标，在中震时余量较大，但中震中后段至大震衰减较快。Y 向刚度较 X 向大出许多，在大震情况下墙体破坏较多。（2） 、主要破坏过程：破坏主要从连梁开始，随后少量剪力墙破坏，然后部分框架梁出现塑性铰。在大震时，框架柱均未出现塑性铰。5、舒适度验算（PMSAP 计算结果）本工程结构顶点最大加速度计算结果如下表：T1 主要计算指标顺风向加速度(m/s 2) 横风向加速度(m/s 2) 规范限值(m/s 2)X 方向风 0.040 0.062 0.25Y
25、 方向风 0.031 0.077 0.25注，舒适度按办公楼性质验算1-76、短柱承载力分析6.1 本工程 T1 塔楼由于建筑形体的限制，均存在剪跨比小于规范限值的短柱。设计时严格按照短柱要求控制轴压比，同时采取柱中加型钢或芯柱，箍筋全长加密等措施来提高其延性。6.2 为验证短柱的安全性，现取塔楼中内力最大的一根框架柱，框架柱断面尺寸为 800x1800，剪跨比为 0.805。采用 ABAQUS 建立实体模型，根据 SATWE 小震、中震、大震的计算内力对短柱进行应力分析。经过验算分析，小震、中震下，柱均处于弹性状态。大震下，混凝土出现受拉和受压损伤破坏，但受压破坏也并非贯穿整个截面，混凝土依
26、然有较强的承载能力；型钢部分区域和部分纵筋发生屈服。塑性应变最大值为 0.003 左右。大震钢骨应变图 大震钢筋应变图 大震混凝土受压损伤图7、首层剪力墙抗剪的截面控制7.1、T1 塔楼验算：首层剪力墙为主要抗侧力构件，按规范超限指南公式 5.3.9-1 验算受剪截面控制条件，满足要求 AfVckEKGE2X 方向验算： 31045.81.0571.0196350478Y 方向验算： 31065.8.24.036198综上所述，通过计算分析并针对超限之处采取相应的加强措施后，本工程抗震性能能满足规范。十、结构材料1、混凝土： 垫层：C15；主楼柱、墙：C60C30，主楼梁板： C40C30；纯地下室柱、墙：C40，纯地下室梁、板 C40 ；地下室混凝土抗渗等级为 P8。2、钢 筋： HPB235，HRB335，HRB400；3、钢 材： Q235B、Q345B。4、填充墙：加气混凝土砌块 A3.5（分户墙） ，砂浆采用配套的专用粘结剂；轻钢龙骨隔断（内隔墙） 。1-8十一、各单体分布图
