某大跨度桁架抗震性能分析

叶卓 龙波 陈可

1.工程概况

1.1 工程简介

本工程位于贵州某地，地上功能主要为办公，地下1 层，地上22 层，面积约7 万m2。主体结构由两栋塔楼和连接体组成，塔楼地面以上结构高度98.5m，共22 层。连接体使用功能为办公，跨度为50.8m，横向宽度17.5m，位于17 至21 层，共5 层楼面，连接高度为18m。

1.2 设计参数

使用年限为50 年，标准设防类，结构安全等级为二级。6度（0.05g），第一组，Ⅱ类场地，特征周期值为0.35s，αmax 为0.04。主体结构阻尼比取0.05，钢结构构件阻尼比取0.02。基本风压0.30KN/m2，结构承载力验算时取0.33KN/m2，粗糙度为B 类。基本雪压为0.15KN/m2。

2.主体结构

主体结构两个塔楼为钢筋混凝凝土框架－核心筒结构体系，沿135°方向对称布置，塔楼最近点距离约35.5m。单塔平面长宽分别是54m 和35.1m，长宽比1.54，高宽比2.8。连体位于17 层～21 层，宽度为17.5m。17 层～21 层楼面为连体，连体部分主要由两榀跨度50.8m，高18m 的桁架，以及钢梁，水平支撑组成。桁架支承柱为型钢混凝土，内置十字形钢骨。

桁架各层弦杆均向主体内延伸1跨～2 跨，并与主体剪力墙或框架柱刚性连接。在桁架所在楼层及下延两层平面两端，设置三跨斜向支撑以平衡连接体桁架对主体的扭转作用。楼、屋面板主要采用钢筋混凝土主次梁板楼盖，连体部分楼板采用钢筋混凝组合楼板[1]。

3.桁架设计

3.1 桁架截面及材料

桁架腹杆呈“V 字型”，共有5层弦杆，8 根斜腹杆，均采用矩形钢管。上、下两层弦杆截面为矩形钢管1200mm×500mm×50mm×50mm，中部三层弦杆为1100mm×500mm×50mm×50mm。腹杆同样采用矩形钢管，两端4 根腹杆截面为800mm×500mm×50mm×50mm，中部4根为500mm×500mm×40mm×40mm。桁架上下弦平面内设置水平支撑，采用HW300mm×300mm×10mm×15mm。普通钢梁采用焊接工字钢800mm×500mm×30mm×50mm。……