摘要：腾讯大厦是深圳地区结构较复杂的超限高层，采用对称的双筒体-框架结构体系和型钢混凝土组合柱、斜腹杆转换桁架、空心板楼盖体系、屋顶钢桁架的受力构件。文中在结构的整体计算分析和中震不屈服分析后，详细介绍了型钢混凝土组合柱和斜腹杆转换桁架的材料选择、结构布置、内力计算方法，以及在设计过程中所考虑的一些问题和节点处理的方法。计算结果表明，通过提高结构的整体性和对构件的合理设计，结构的整体变形、周期比、位移比均满足规范要求，为类似工程的设计提供参考。
关键词：型钢混凝土组合柱；斜腹杆转换桁架；空心板楼盖；钢桁架
中图分类号 TU 文献标识码 A
Structure Design and Analysis of Tall Building Beyond Code Limits
in the Tencent Building
HOU Xiaomei SONG Baodang
(China Construction Design International Guangdong shenzhen 518048 )
Abstract: The Tencent Building of shen zhen is a complex tall building beyond code limits, which adopted symmetry double-frame structure system , composite steel and concrete column, transfer truss with inclined braces, hollow slab’s system and steel truss. After introducing the special structure analysis and yield prediction of middle earthquale about the Tencent Building, the following problems in designing of composite steel and concrete column, transfer truss with inclined braces are analyzed: material select of the component, disposing of structure’s component , calculating method of internal force, the disposal’s method about node and considered problems in designing process. The calculation results show that under the condition of good structucral integrity and rational design of members, the structucral integer deformation, the structucral period ratio and displacement are meet the requirement of the code which are give reference to the similar design.
Key word: composite steel and concrete column; conversion truss with inclined braces; hollow slab’s system ; steel truss
1 工程概况
腾讯大厦位于深圳市南山区科技园北区中心地带，地理位置十分重要。场地大致成矩形，南北长约85m，东西宽约72m，北面为园区道路，东、西两面尚无建筑，南面为深南路。本工程占地面积5999.85m2，建筑面积约87000 m2，地面以上40层，裙房2层，屋面高度为193.0m。整个体系从20层开始，所有外围构件开始内收且向上延伸，形成梭子形状。地下部分为3层地下室，深度13m，地下3层局部为平战结合人防地下室，人防抗力等级为六级，地下1、2层主要为立体停车库，其主要剖面图和三维图如图1、2所示。裙楼采用框架结构。地面以上设一条伸缩缝兼抗震缝，将塔楼和裙房分开。
其结构特点为：
（1）结构高度超限：本工程结构地面以上高度193m，超过《建筑抗震设计规范》第6.1.1条关于现浇钢筋混土框架-核心筒结构房屋最大适用高度130m的规定[1]。
(2) 4层转换层：塔楼底层大堂抽掉2根柱，4层设有2道跨度16.2m的转换桁架，抗侧力筒体连续，但竖向次要抗侧力构件不连续；
(3) 楼板局部不连续：多层楼板开洞面积为33%，大于30%。
图1 建筑剖面图 图2 深圳大厦建筑三维图
Fig.1 sectional drawing of architecture Fig.2 3-D View architecture
2 结构选型及设计思路
本工程结构抗侧力体系为框架-核心筒结构，框架部分主要为型钢混凝土组合柱，转换部分采用斜腹杆转换桁架，楼面系统是：地面以上为现浇混凝土楼板，地下部分为现浇混凝土空心板楼盖，顶层屋顶的多功能报告厅为门式钢桁架体系，基础为带承台柱帽式无梁筏板。
从楼层的平面（图3）可以看到：由于地块面积有限，整个楼层的有效使用面积不太，业主为了充分挖掘空间的最大化，提高整个楼层的商业价值，从而在一定程度上使结构的框架布置方案受到了约束：短方向不能超过900mm，长方向不能超过1700mm，在这种情况下采用了Q345型十字型高频焊接型钢混凝土组合柱替代了钢管混凝土柱。
1~3层为通高大堂，4层为转换层，承托其上36层的柱荷载，一般的型钢混凝土转换梁其截面太大，严重影响了大堂的高度和视觉效果。经过多方的考虑和比较后决定采用斜腹杆转换桁架替代型钢混凝土组 合梁和人字型转换桁架。
考虑到地下3层有大量的设备房，地下1~2层为立体车库，且地下室的层高不高多方因素后，决定采用建设部推广的现浇混凝土空心板楼盖系统，这样既能满足建筑的需要，也能保证结构的受力性能，一举两得；另外从图1可以看到：结构的顶层为一弧形的顶盖，里面为大空间的多功能报告厅，一般的混凝土虽然能实现弧形的样式，但难以保证里面的大空间且无柱子的要求，门式钢桁架体系无疑是最佳的选择。
图3 一、二、三层平面图
Fig.3 Architecture of story one、two、three
3 结构抗震计算和分析
本工程为带转换层的超高层复杂结构，结构分析方面主要采用SATWE进行整体内力分析计算，并作为结构构件的设计依据，同时采用ETABS程序进行地震作用下的结构分析计算，得到结构的水平相对层间位移、自振周期、底部剪力等主要计算结果，并与SATWE的计算结果作比较，验证SATWE模型及其结果的可靠性；另外考虑到楼板面有大量的缺失和开洞，故不能采用楼板无限刚假定，在SATWE中用弹性板6，ETABS中用SLAB壳单元模拟楼板，这两种单元均考虑了楼板面内膜剪切刚度和面外板弯曲刚度，与实际工程相符。经两个不同软件建立的力学模型的计算分析，本工程在重力荷载、风荷载及地震荷载组合作用下，总体上都能保证必要的承载能力、刚度和变形能力。结构的周期、最大层间位移、剪重比、有效质量系数、扭转与平动周期比等，均能满足国家有关规范[1]、规程要求,其计算结果详图4、和表1、2所示。
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