西安基准方中建筑设计有限公司陕西西安710000
摘要：中科遥感西安空间中心属于高位偏心收进高层结构，通过对该结构超限类别的定量分析，提出此高位偏心收进结构的超限判定结论，为类似项目的超限判定积累了经验。
关键词：偏心收进；塔楼偏置；超限判定
引言
随着国家技术经济条件的不断提高，尤其是近年来房地产行业的蓬勃发展，人民大众对高品质的建筑需求越来越迫切，建筑结构的多样性、艺术美观、绿色宜住成为建筑设计的新常态，建筑师应紧跟时代脚步，不断提升建筑设计理念，同时也为结构工程师提出了崭新的课题和严峻的挑战。在综合性办公建筑的设计中，主体部分为高层建筑，底部因为设置商业、会议、宴会等功能，会形成底部大底盘结构，由于功能要求，有时不允许结构在多高层之间设置防震缝，从而形成了塔楼带裙房结构，甚至是塔楼偏置结构。
国家住房和城乡建设部于2015年发布新的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67号），“附录一：超限高层建筑工程主要范围的参照筒表"的“表二、同时具有下列三项及以上不规则的高层建筑工程（不论高度是否大于表一）”中，“序号1b，偏心布置，偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%”，“序号4h，尺寸突变，竖向构件位置宿进大于25%，或外挑大于10%和4m，多塔”，“表三，具有下列某一项不规则的高层建筑结构（不论高度是否大于表一）”中，“序号6，塔楼偏置，单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20%"，这三项对竖向收进结构的超限判定提供了量化指标。
1工程概况
该项目位于陕西省西安市航天城，项目名称为中科遥感西安空间中心，建筑功能为综合性办公楼，该项目地下2层，地上10层，裙楼4层，塔楼为L形结构，平面尺寸20.3~37mx70.5m，裙房尺寸51.1mx70.5m，结构平面图和剖面图详图1、图2。
图2剖面图（单位：m）
2结构分析
对结构进行计算分析，得出各层质心坐标及质量见表1。
表1各层质心位置和质量
“塔楼偏置”分析：上部塔楼综合质心坐标为：Xm=-12.32m，Ym=-20.25m，下部大底盘综合质心坐标为：Xm1=-10.07m，Ym1=-30.83m；收进部位质心偏差与相应边长之比：（Xm1-Xm）/BX=2.25/68=3.3%＜20%，（Ym1-Ym）/BY=10.58/51.1=20.7%＞20%；经判定：本工程属于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》附件1中表3第4条所述塔楼偏置不规则。
“尺寸突变”分析：本工程收进部位高度到室外地面的高度H1=14.800m，建筑高度H=41.800m，H1/H=14.8/41.8=35.1%＞20%；上部塔楼等效宽度BX1=68.0m，BY1=26.3m，大底盘等效宽度BX=68.0m，BY=51.1m，Y向收进尺寸BYs=24.8m，BYs/BY=24.8/51.1=48.5%＞25%；经判定：本工程属于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》附件1中表2第4b条所述尺寸突变不规则。
“偏心布置”分析：本工程收进部位质心坐标为：Xm=-10.74m，Ym=-30.47m，收进部位上层塔楼质心坐标为：Xm1=-12.80m，Ym1=-20.14m；收进部位质心偏差与相应边长之比：（Xm1-Xm）/BX=2.06/68=2.95%＜15%，（Ym1-Ym）/BY=10.33/51.1=20.2%＞15%；经判定：本工程属于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》附件1中表2第1b条所述偏心布置不规则。
另外，本工程局部楼层考虑偶然偏心的扭转位移比：X向1.18，Y向1.12，均不大于1.2。
3超限判定
经过上述分析，本项目存在两项超过“表二”的规定：“尺寸突变”和“偏心布置”；有一项超过“表三”的规定：“塔楼偏置"。但经过进一步的讨论分析，本项目“塔楼”的层数和质量相对下部“底盘”是比较接近的。6层“塔楼”的层高之和与4层“底盘”的层高之和的比：27/14.8=1.824；6层“塔楼”的质量之和与下部“底盘”4层的质量之和的比：17375.4/20374.7=0.853，两者较为接近。因此，本项目的高位偏心收进结构的判定，应该与层数高、质量大的一般偏置塔楼结构的情况区别对待。
经与有关专家的讨论并给出结论，本工程应该定义为“高位偏心收进结构”，可以不按照一般的“塔楼大底盘”结构进行判定，即可以不按照“表三”的“塔楼偏置”要求去判断超限。综上所示，本项目最终只有“表二”两项不规则，不属于特别不规则结构，但应采取加强措施，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》[1]中的“偏心收进结构”进行加强，并对其进行弹性时程分析补充计算，验算结构各层层剪力。
4加强措施
本工程为高位偏心收进结构，抗震设防烈度为8度（0.2g），采取如下加强措施：在竖向体型突变楼层处加强楼板，楼板（4层顶板）厚度取150mm，配筋形式采用板顶板底双层双向配筋，并保证每层每方向钢筋网的配筋率≥0.25%。同时加强上部收进结构的底部扭转性能，保证上部收进结构的底层楼层层间位移角与相邻下部区段最大层间位移角的布置≤1.15；通过提高收进部位上下各2层塔楼周边竖向构件的抗震性能，即提高一级抗震等级来缓解楼层承载力突变造成的不利影响；并对收进部位以下2层结构周边竖向构件的配筋进行构造加强。最后对结构进行弹性时程分析补充计算，保证各层层剪力满足计算要求：保证每条时程曲线计算所得结构底部剪力均不小于振型分解反应谱法计算结果的65%，三条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不小于振型分解反应谱法计算结果的80%[2]。
5结语
综上所述，本项目为高位偏心收进结构，因其塔楼高度不高，裙楼层数较多，经过与一般塔楼偏置结构的比较，并经有关专家讨论，本项目可以不按照一般的“偏置塔楼大底盘”的要求去判断超限，但应按照偏心收进对结构的不利影响，应采取一定的加强措施，并对结构补充弹性时程分析，以验算各层层剪力。
参考文献
[1]JGJ3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S]
[2]陈才堡.对《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》中偏心布置和塔楼偏置的讨论[J].建筑结构，2007（1）：78-81.