一、工程概况
某超高层结构位于广东省佛山市南海区，塔楼地上建筑面积约6.8万平方米，地下建筑面积约3.4万平方米。塔楼外立面造型呈折线形变化，最大悬挑处从柱边算起约为2.5m。塔楼框架柱为直柱，通过层层出挑来实现建筑立面造型。
塔楼地下4层，地上38层，首层层高5.8米，标准层层高4.35米，主屋面标高为169.45米,局部突出屋面的机房顶标高为177.95米，为B级高度高层建筑。
塔楼结构类型为钢筋混凝土框架-筒体结构，由于塔楼主体结构高度超出《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中第6.1.1条规定的7度区A级钢筋混凝土框架-筒体房屋最大适用高度（130米），故本工程塔楼部分属于超限高层建筑。
本文利用PKPM-PUSH&EPDA程序对此结构进行了罕遇地震作用下的静力弹塑性分析与动力弹塑性时程分析。
二、结构超限类型和程度
根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点（2010年版）》、《建筑抗震设计规范》及《高层建筑混凝土结构技术规程》对本结构的不规则性进行了判断。
由于本工程平面布置规则，且竖向构件连续，刚度也无明显突变，只有高度、局部楼板不连续、局部穿层柱三项超限。
因此，本工程属于高度超限B级高度高层建筑。
三、结构抗震性能设计目标
根据本工程的特性及《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录M，列出了结构构件抗震性能设计目标。
（1）底部加强区（负一层至四层）的竖向构件：性能2；
（2）框架柱、剪力墙：性能3；
（3）连梁：性能4；
（4）层间位移角：多遇地震作用下完好，小于1/715（《广东省实施<高规>补充规定》第3.5.1条）、设防地震作用下轻～中等破坏，变形小于2倍弹性位移限值（1/360）、罕遇地震作用下弹塑性层间位移角小于1/100。
四、地震波的选取
按照地震选波三要素（频谱特性、有效峰值、持续时间），选取了符合要求的五条天然地震波和两条人工波。
多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响曲线相比，在对应于结构主要的振型周期点上相差不大于20%，在统计意义上相符，满足规范的要求。
五、弹塑性静力分析
采用PKPM-PUSH&EPDA程序，进行了罕遇地震作用下的弹塑性静力推覆分析（PUSH-OVER）。荷载加载类型为倒三角形，竖向荷载作用方式为杆端加载，用球面弧长法进行走步控制，考虑二阶效应。
本工程的需求层间位移角均小于1/100，满足罕遇地震作用下的性能要求，
在X向推覆过程中，于第11步5、6、7、8层连梁首先出铰；于第11步第6层框架梁端出铰；在结构性能点处未出现柱铰。构件屈服顺序满足先耗能构件后竖向构件的要求，同一楼层少部分竖向构件出现塑性铰。
在Y向推覆过程中，于第11步3、5层连梁首先出铰；于第11步第5层框架梁端出铰；在结构性能点处未出现柱铰。构件屈服顺序满足先耗能构件后竖向构件的要求，同一楼层少部分竖向构件出现塑性铰。
六、动力弹塑性时程分析
X向1、2、3层剪力墙出现了一些斜向和竖向受拉裂缝，8～15层局部剪力墙出现横向受压裂缝，顶部剪力墙则同时出现了受拉与受压裂缝。Y向剪力墙的裂缝集中出现在底部，-1层出现了较多的受压裂缝，1、2层剪力墙出现了一些斜向和竖向受拉裂缝，3层局部剪力墙出现横向受压裂缝。
设计时对相应部位剪力墙进行加强。墙身水平分布筋最小配筋率为0.4%，竖向分布筋最小配筋率为0.6%，水平和竖向分布筋间距不大于200mm，分布筋之间的拉结筋间距不大于500mm，边缘构件为约束边缘构件，竖向钢筋最小配筋率为1.2%，体积配箍率不小于1.5%。
在加载过程中，首先是底部连梁出现塑性铰，然后是与剪力墙相连的框架梁端出现塑性铰，在最大位移角时刻未出现柱铰。
七、结论
通过静力弹塑性分析与动力弹塑性时程分析，结果表明，在罕遇地震作用下本结构层间位移角满足规范限值要求，满足“大震不倒”的抗震设防目标。
在加载过程中，构件屈服顺序满足先耗能构件后竖向构件的要求，同一楼层少部分竖向构件出现塑性铰。
根据计算分析结果和概念设计方法，对关键和重要构件从计算与构造两方面采取措施，作了适当加强，以保证本结构设计做到安全、经济、合理。
[参考文献]
[1]JGJ3-2010.高层建筑混凝土结构技术规程[S]
[2]GB 50011-2010.建筑抗震设计规范[S]
[3]李志山，容柏生.高层建筑结构在罕遇地震影响下的弹塑性时程分析研究[J].建筑结构，2006，36 (S1) :(2-142)-(2-149).
[4]汪大绥,贺军利,张凤新.静力弹塑性分析(Pushover Analysis)的基本原理和计算实例[J].世界地震工程,2004(1)
（作者单位：广州市设计院 广州）
