不规则建筑结构优化分析

单玉坤，刘莉娜

（天津大学建筑设计研究总院有限公司，天津 300017）

随着建筑业的发展，立面及平面不规则的建筑越来越多，某些高层建筑因结构布置不合理导致结构超限，从而需要进行超限相关设计计算及补充性能化设计分析，不仅增加了设计周期，还增加混凝土和钢筋用量，从而增加造价［1］。在不影响建筑功能及立面效果的前提下，针对结构自身特点进行优化，使结构体系满足国家及地方抗震规范的要求，保证结构具有良好的抗震性能，做到结构合理、经济性最佳。

1 工程概况

天津某酒店地上10层、局部11层，地下1层，地上建筑面积9 457.50 m2，地下建筑面积1 309.34 m2，建筑总高度43.40 m。一层层高6 m；二层层高5.1 m；3～10层层高均为4 m；局部11层为设备用房。

工程建筑设计使用年限为50 a，建筑结构安全等级二级，结构重要性系数γ0=1.0。抗震设防烈度为8度，0.20g，地震分组为第二组，抗震设防类别为标准设防，场地类别Ⅳ类，特征周期0.75 s；基本风压按50 a重现期取0.55 kN/m2，地面粗糙度为B类。结构嵌固部位为首层结构楼板。

2 超限问题分析

本工程设防烈度高、地基土软弱、特征周期长，地震力作用大，经过方案比选，主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。首先结合建筑平面布置，在楼梯、电梯间附近设置剪力墙，再结合平面功能及建筑立面，在合适的位置根据规范［2］要求设置一定数量的剪力墙，保证两个方向剪力墙布置均匀，受力合理。标准层剪力墙厚度均为300 mm，框架柱截面700 mm×700 mm，内部框架梁高700 mm。

对照天津市“建设工程超限判定表”（以下称“判定表”），从平面布置规则性、楼板是否连续、是否存在刚度突变等方面进行逐一分析并根据不规则程度进行评分，累计评分达到3分则判定为超限高层。……