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摘要：肇庆某住宅小区A1315栋结构高度127.72米，采用剪力墙结构体系，属于B级高度超高层建筑，同时存在扭转不规则、凹凸不规则2项平面不规则项。采用基于性能的抗震设计方法，设定结构抗震性能目标要求为C级，进行整体结构弹性计算、弹性时程分析、抗震性能验算以及罕遇地震作用下的动力弹塑性分析，结合计算分析结果，在采取有针对性的抗震加强措施下确保结构安全可行。
关键词：超高层建筑；剪力墙结构；抗震性能设计
1工程概况
肇庆某住宅小区设置地下室1层地上40层，建筑总高度为127.72m，A1315总建筑面积约22490.24m2。
2结构主要设计参数
本工程结构设计基本周期为50年，建筑结构安全等级为二级，结构重要性系数为γ0=1.0，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，
为丙类建筑，属于标准抗震设防类。结构位移计算采用50年一遇的基本风压w0=0.50kN/m2，承载力计算时按基本风压的1.1倍采用，地面粗糙度类别为B类，体型系数取1.4，结构阻尼比采用0.05。
3结构选型和布置
本工程剪力墙厚度：地下一层和首层为400mm，二层至四层为300mm，五层为250mm，六层以上为200mm。结构体系为钢筋混凝土全落地剪力墙结构。
塔楼楼板厚度一般为100mm，天面板厚为120mm。
4结构超限判别和抗震性能设计
4.1结构超限判别
本工程结构高度127.72米，按照省高规3.3.1条：本工程地面以上高度大于120m，小于150m，属B级高度的超限高层建筑。
4.2抗震设防标准及抗震性能目标
本工程结构抗震性能目标设定为C级，小震、中震、大震下的结构抗震性能水准分别为水准1、水准3和水准4。
5结构抗震性能分析
5.1小震阶段弹性分析
本工程分别采用YJK和ETABS设计软件进行小震作用下的结构整体指标的对比计算。计算结果显示两个程序的主要计算结果比较接近，结构总质量和前三个周期误差均在5%以内，计算结果可信。
（1）根据省高规3.4.4条规定，在考虑偶然偏心影响的规定水平地震作用下，楼层的竖向构件的最大水平位移和层间位移，对于B级高度高层建筑，不宜大于该层平均值的1.2倍，不应大于该层平均值的1.4倍。计算结果显示满足要求。
（2）根据省高规，剪力墙结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上层楼层侧向刚度的0.9；对于结构底部嵌固层，该比值不宜小于1.5。本工程满足规程要求。
（3）根据省高规3.5.3条规定，B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%，本工程满足规程要求。
4）根据省高规5.4.4条规定，剪力墙结构应满足的整体稳定性要求。计算结果显示，本工程各栋的X、Y两向刚重比均大于1.40，满足规程要求。
5）根据省高规3.7.3条规定，高度不超过150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Δu/h的限值不宜大于表3.7.3的限值。本工程各栋建筑最大高度均为127.72m，层间位移角（Δu/h）限值为1/800，经验算，本工程各栋最大层间位移角分别为：地震作用A13A15栋为1/1195；风荷载作用下A13A15栋为1/914，各栋该项指标均满足规程要求。
6）根据省高规7.2.10条规定，剪力墙墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比在抗震等级为一级时不宜超过0.5。经验算，本工程该项指标满足规程的要求。
5.2小震阶段弹性时程分析及结果
根据省高规5.1.15条规定，本工程为B级高度高层建筑结构，应采用弹性时程分析法进行小震阶段的补充验算。
（1）本工程小震弹性时程分析采用了5组实际记录的天然波和2组人工波，其地震波频谱特性符合建筑场地类别和设计地震分组的要求。
（2）各地震波的有效峰值加速度为35.0gal，多组时程的平均地震影响系数曲线与CQC法采用的地震影响系数曲线在对应于结构主要振型的周期点上的α值相差小于20％，即两者在统计意义上一致。
（3）输入地震波的持时均达到40s，满足要求。
（4）小震弹性时程分析时每组地震波计算所得的结构首层地震剪力均大于CQC法的65％，7组地震波计算所得的结构首层地震剪力平均值大于CQC法的80％，分析结果符合省高规4.3.5条的要求。
（5）计算结果显示，小震弹性时程分析所得的地震效应平均值曲线与CQC法所得的曲线形状相似，趋势一致。
（6）计算结果表明，常遇地震时，多组地震波的平均作用效应基本上小于CQC法的计算结果，仅在个别楼层稍大于CQC法的计算结果。常遇地震作用效应可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
5.3中震性能化设计
在中震作用下，本工程结构的抗震性能目标为性能水准3。采用YJK分别进行中震弹性设计（分析结果用于剪力墙的受剪承载力验算）、中震不屈服设计（分析结果用于剪力墙的正截面承载力验算以及连梁的受剪承载力验算）。
1）中震弹性设计结果表明：剪力墙的水平分布筋普遍小于小震作用下并考虑构造要求的计算结果，最终配筋取两者的包络。即设防烈度地震作用下，剪力墙的抗剪承载力可满足中震弹性。
2）中震不屈服设计结果表明：剪力墙的竖向钢筋、耗能构件（连梁）的箍筋普遍小于小震作用下并考虑构造要求的计算结果，最终配筋取两者的包络。即设防烈度地震作用下，剪力墙的正截面承载力可满足中震不屈服，耗能构件的抗剪承载力可满足中震不屈服。
验算结果显示，中震作用下，剪力墙未出现全截面受拉，本工程结构构件的抗震性能水准可达到预期目标的水准3。
6抗震技术措施
本超限工程预期的抗震性能目标为C级，相应的小震、中震和大震下的结构抗震性能水准分别为水准1、水准3和水准4。
采用以下加强措施：
1）加强钢筋混凝土剪力墙的配筋及构造：
a）控制剪力墙轴压比以保证大震时的延性，控制剪力墙最大轴压比不超过0.50；
b）适当提高剪力墙的配筋，剪力墙的底部加强区水平分布筋配筋率加大至0.3％，竖向分布筋配筋率加大至0.5％，暗柱的配筋率不小于1.2％；
c）控制底部剪力墙在罕遇地震作用下的剪应力水平，并满足较为严格的“抗剪不屈服”的性能目标，确保了剪力墙在罕遇地震时作用下具有较大的承载力安全度。
2）塔楼由于楼梯间、电梯间的布置及局部平面凸出，部分楼板连接薄弱，为增强楼板在抗侧力构件之间传递水平力的能力，连接薄弱处楼板厚不小于120mm，钢筋双层双向拉通，并适当加强配筋；同时加强薄弱连接部位附近的楼面梁和连梁纵筋和腰筋，钢筋均贯通布置，钢筋连接、锚固均按受拉的构造要求。
7结论
本工程B级高度的高层建筑结构，采用钢筋混凝土全落地剪力墙结构体系，结构存在扭转不规则、凹凸不规则2项平面不规则。针对不规则项采取了针对性的加强措施。
采用了YJK、ETABS进行竖向荷载、风荷载、地震作用的弹性计算，并采用了EPDA弹塑性分析程序分别对其进行了罕遇地震作用下的静力弹塑性动力分析。
分析结果显示，结构抗震性能优良，结构可达到预期的抗震性能目标C级。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范：GB50011-2010［S］北京：中国建筑工业出版社，2010.