某大高宽比扇形平面标志塔结构设计*

杨忠平， 张敬书， 郭 航， 彭高鹏， 郭士刚

(1 甘肃省工程设计研究院有限责任公司，兰州 730000；2 兰州大学土木工程与力学学院，兰州 730000)

0 引言

大量震害调查和分析表明[1-3]，地震的扭转效应是造成建筑结构损坏以至倒塌的主要因素之一。因此，《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)[4](简称抗震规范)要求结构平面布置规则对称，并对结构的周期比、位移比给出了限值。同时，结构竖向布置对抗震性能至关重要。为此，抗震规范要求结构竖向的抗侧力构件连续贯通，楼层刚度和受剪承载力均匀变化。这些要求是保证结构抗震性能的重要措施。

此外，高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制，《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)[5](简称高规)对高宽比提出了定量控制要求。

图1 优化前结构平面布置图

某标志塔位于抗震设防烈度为8度的地区，呈不规则的扇形平面，除顶部4层采用钢筋混凝土框架结构外，其余均采用钢筋混凝土剪力墙结构。该设计存在扭转不规则、竖向结构体系变化和高宽比过大等问题，给结构设计带来了挑战，设计采取了行之有效的措施进行了处理。

1 项目概述

标志塔工程地下1层，地上26层，结构高度为89.850m。平面布置如图1所示，为1/4圆的扇形，南北、东西宽度均为8m。结构实景和竖向剖面见图2，高宽比为11.25，属于A级高度高层建筑。

图2 剖面图

结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级。抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第三组，场地类别为Ⅱ类，场地特征周期为0.45s。……