珠海长隆航海酒店位于横琴富祥湾旅游用地8号用地西侧局部，与东侧海洋科学馆建筑相邻，项目总建筑面积20.4万m²，地上建筑面积为15.5万m²。项目由一栋高层塔楼和下部3层附属配套设施裙楼组成，地下1层，地上26层，裙楼3层。地下1层层高6m，局部4.5m，首层层高6.5m,2层层高7.35m,3层层高5.3m,4层及以上客房层层高3.5m。地下室主要为停车库，首层主要功能为酒店后勤、厨房区域和美食广场、餐厅，2层主要功能为游客接待大堂和餐厅，4层主要功能为客房和餐厅及屋顶游乐平台，5～26层功能均为客房。大堂上空设置钢桁架混凝土楼盖，旱喷广场上空设置钢结构穹顶。建筑效果和剖面分别见图1,2。

　　  图1 建筑效果图

　　  

　　 图2 建筑剖面图

　　 本建筑设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，抗震设防类别丙类。

　　 根据结构平面布置及使用功能要求，采用部分框支混凝土剪力墙结构体系。为满足下部大堂大空间使用功能要求，4层楼面以下局部取消剪力墙，并于4层楼面采用混凝土框架托墙转换，以满足上下两个功能区的使用要求。4层楼面以上于客房之间布置径向剪力墙。并且根据建筑平面布置，在电梯井以及走廊西侧布置落地剪力墙，以提高结构的抗侧和抗扭刚度。剪力墙厚600～250mm，柱截面1 100×1 100～800×800，混凝土强度等级C60～C35;转换梁截面900×1 200，混凝土强度等级同框支柱采用C60。标准层结构平面图见图3。

　　 主楼高度99.6m，自振周期3.592 1s，根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)^[1]及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)^[2](简称高规)，风荷载设计要求:1)重现期为10年的基本风压ω₀=0.5kN/m²，进行正常使用状态下风振舒适度分析;2)重现期为50年的基本风压ω₀=0.85kN/m²，进行风荷载作用下水平位移计算;3)重现期为50年的基本风压1.1倍ω₀=0.935kN/m²，进行风荷载作用下承载力分析。

　　 本工程位于珠海横琴，地面粗糙度为B类，建筑体型系数μ_s=1.5，计算舒适度阻尼比0.02。风荷载计算考虑顺风向风振的影响。结构高度不到150m，但高宽比大于5，故考虑横向风振影响。

　　 本工程位于珠海横琴新区，按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)^[3](简称抗规)确定抗震设防烈度为7度，基本地震加速度值0.1g，场地类别选定Ⅱ类，设计地震分组第二组。基于高规地震作用计算主要参数见表1。本工程位于7度(0.10g)烈度区，因旱喷广场上空穹顶跨度大于60m，需考虑竖向地震作用。

　　 根据《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)、抗规以及高规进行超限情况判定，本工程结构高度99.6m，为7度区A级高度高层建筑，结构无刚度突变，相邻层受剪承载力之比最大值(2层)0.87>0.80。

　　 考虑偶然偏心影响，结构最大位移比(2层)1.44>1.2，属于扭转不规则，标准层(6层)X向偏心率1.099 5>0.15，属于偏心布置。

　　 4 层南边宽度为19.9m,4层北边带裙房宽度为55.3m，凸出比例为(55.3-19.9)/55.3=64%>30%，属凹凸不规则。

　　 由于建筑功能的需要，3层有效楼板宽度与该层楼板典型宽度比17.0%<50%，造成楼板局部不连续，详见图4。

　　 结构收进位置离地高度(20.85m)与房屋高度(99.9m)之比为20.9%>20%，缩进大于25%，属尺寸突变。

　　 4 层存在部分框支剪力墙转换，上下墙、柱不连续，属构件间断，详见图5。

　　 大堂有6根2～4层楼面的穿层柱，穹顶支座框架柱为穿层柱，属其他不规则项，详见图4。

　　 综上所述，本项目结构属于不超100m的A级高度的部分框支剪力墙结构高层建筑，存在6个不规则:扭转不规则及偏心布置，凹凸不规则，楼板不连续，尺寸突变，构件间断和局部穿层柱的其他不规则。

　　 根据现行有关规范和文件要求，整体抗震性能目标设计需要结合设防类型、烈度、结构特点、建设成本、地震修复难度及损失等多种要素确定。根据抗规第1.0.1条规定的设防目标，根据构件和结构受力及变形特点，按照高规第3.11.1条抗震性能目标四等级和第3.11.2条抗震性能五水准规定，并综合考虑业主单位要求，本工程抗震性能目标选为C级。C级性能目标结构必须满足的性能水准见表2。

　　 小震情况下，采用软件YJK和SATWE进行结构弹性计算分析并对比所得结果。阻尼比参数取值0.05，使用振型分解反应谱法，振型数取值27，考虑双向地震以及偶然偏心作用，附加地震相应角度为15°，30°，45°，60°和75°。结构的抗震等级:剪力墙底部加强区一级，框支框架一级，4层存在竖向收进不规则，相应上、下各2层塔楼周边框架柱(即2～5层)一级，其余部位均为二级。计算数据和结果如表3所示。

　　 通过对比分析，两个软件所得的主要计算结果基本一致，结构周期、基底剪力等均处于合理范围，剪重比及层间位移角等多个指标都在规范限值以内，剪力墙、框架梁及连梁的配筋均在合理范围。

　　 为能够对振型分解反应谱法求解结果进行验证分析，本工程使用SATWE软件完成小震弹性时程计算，选取2条人工波(Art Wave-RH2TG040波、Art Wave-RH3TG040波)，5条天然波(Superstition Hills-01＿NO＿718波、Superstition Hills-02＿NO＿719波、Manjil,Iran＿NO＿1636波、Chi-Chi,Taiwan-06＿NO＿3276波、San Fernando＿NO＿67波)进行分析。从统计分析看，多组时程曲线分析和振型分解反应谱法分析所得地震影响系数曲线比较一致，在结构的前三阶周期范围内地震波加速度平均反应谱与规范反应谱相差小于20%，见图6。

　　 对比以上分析所得基底剪力，满足抗规第5.1.2条要求，即单个地震波弹性时程分析得到的基底剪力大于反应谱法结果的65%，平均值大于反应谱法结果的80%。计算结果见图7,8。

　　 YJK软件可以按照《高层建筑混凝土结构技术规程》(DJB 15-92-2013)中震性能水准3进行设计。结构在中震下的X,Y向最大层间位移角分别为1/493(28层)、1/355(10层)，满足结构中震层间位移角限值要求(1/325)。

　　 通过中震分析对结构进行性能化设计，首先严格保证各构件截面(剪压比)满足要求，关键构件及普通竖向构件采用包络配筋设计，对耗能构件的箍筋也采用包络配筋设计。耗能构件的纵筋在中震和小震包络配筋设计时相差太大的构件，适当提高纵筋配筋率，以减小中震的损伤程度，满足“中震可修”的要求。通过上述中震与小震的计算结果包络设计，可以满足中震下的性能目标。

　　 根据工程项目具体特点，运用YJK-EP着重分析在大震情况时，结构的弹塑性水平。选取1条人工波(人工波1,T_g=0.40s)，两条天然波(天然波1,T_g=0.42s;天然波2,T_g=0.51s)。各波主方向加速度峰值调至220cm/s²，各主方向峰值比值为1∶0.85∶0.65，对结构按X,Y两个方向分别作用各波主方向，时程取完整地震波记录时程，平均谱与规范谱在主要周期内相差小于20%，满足规范要求。结构在各条地震波下的最大基底剪力、最大层间位移角见表4,5。

　　 从表5可知，大震计算的层间位移角均小于1/125，满足大震性能目标要求。

　　 在大震作用下，结构剪力墙底部加强区和框支层上部区域出现受拉损伤，个别区域出现受压损伤。剪力墙结构中耗能的主要构件，即框架梁、连梁，在大震作用下，多数连梁遭受的损伤为受压损伤和部分受拉损伤，主要表现为弯剪破坏。随着连梁、框架梁进入塑性，能够消耗大部分地震能量，同时还会致使结构刚度下降，减弱地震作用。同时柱和框支梁内钢筋未发生屈服。

　　 在大震作用下，地震波输入过程中，结构主要破坏形态如下:结构部分连梁、局部剪力墙先后进入塑性，随后梁受损发展，剪力墙因为拉力作用损伤发展，结构立面收缩、落地剪力墙根部位置会集中大部分受拉损伤，但剪力墙由于受压造成的损伤程度小。此后，地震波输入的后半时段内，结构塑性并无严重恶化，塑性分布相对稳定，证明当连梁等主要构件刚度逐步退化或者发生塑性耗能之后，结构逐步稳定进入塑性分布状态。

　　 通过对结构大震动力弹塑性时程分析得出，结构的损伤分布满足既定性能目标。

　　 分析小、中、大震情况下的计算结果，本工程拟采取下述抗震加强措施:

　　 (1)为加强底部加强区范围剪力墙延性，严控轴压比，剪力墙底端加强区水平和竖向分布筋的配筋率，高于规范要求的限值0.05%。

　　 (2)为确保竖向构件延性，同时满足建筑图对竖向构件截面的要求，塔楼框支柱采用型钢-混凝土柱^[4]。

　　 (3)4层存在竖向收进不规则，相应上下各2层塔楼周边框架柱(即2～5层)抗震等级提高一级。

　　 (4)中震时双向水平地震下墙肢全截面由轴向力产生的平均名义拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时，剪力墙边缘构件内设置型钢承担所有拉力。

　　 (5)结合动力弹塑性分析所得结论，对有较深塑性状态的竖向构件，需采取扩大截面面积、提升配筋率，增强承载能力等方法，避免上述部位在地震时严重受损。

　　 (6)为保证水平力在楼板的可靠传递，塔楼3层楼板(楼板不连续楼层)、4层楼板(凹凸不规则楼层)塔楼以外范围、5层楼板(竖向收进后的第一层)板厚不小于150mm,4层楼板塔楼范围(框支梁所在楼层)板厚不小于180mm，均采用双层双向配筋，楼板配筋率不小于0.25%。并补充地震作用下的楼板应力分析，对薄弱部位加强配筋。

　　 (7)塔楼标准层呈弧形且超长(弧长约180m)，补充楼板温度应力分析，且环向配置通长底、面筋，通长筋配筋率不少于0.25%。

　　 (8)在整体计算中，将大堂桁架、钢结构穹顶以及入口雨棚拼入整体结构模型，分析其对整体参数的影响。除此之外，对大堂桁架、钢结构穹顶以及刚节点采用SAP2000,ANSYS等通用有限元进行补充分析，分析其受力状态与承载力，在荷载作用下均能满足承载力以及正常使用要求。

　　 本工程采用预应力高强混凝土管桩(PHC)基础，部分筏板基础，以强风化或更完整岩层为持力层，单桩承载力2 200kN，强风化地基土承载力特征值为300kPa。底板局部抗浮采用设置直径168mm的钻孔注浆抗拔锚杆，抗拔承载力特征值T=400kN。

　　 (1)在小震作用下，结构各构件保持弹性，结构未受损伤或不需修理可继续使用，能达到“小震不坏”的抗震设防要求。在中震作用下，通过中震分析设计，关键构件及普通竖向构件可以实现轻微损伤的性能目标;部分耗能构件进入轻度损伤，且损伤为延性破坏，经一般修理可继续使用，能达到“中震可修”的抗震设防要求。在大震作用下，分析结果表明，结构进入弹塑性状态，罕遇地震作用下楼层的最大层间位移角小于规范限值，结构整体破坏程度并不严重;各楼层大部分强连梁均进入塑性耗能状态;大部分楼层框架梁梁端出现塑性铰进入屈服状态。因此可以判定大震情况时，竖向构件往往能够保证具备优越的性能，结构能够达到“大震不倒”的性能目标要求。

　　 (2)针对薄弱的结构部位采用高于规范标准的加强措施，能够有效增强大震时结构的延性，以达到抗震性能设计的要求。

　　 (3)通过基于性能的抗震分析，可以证明本工程满足国家相关规范，可以实现预期的性能目标，本工程抗震性能达到性能目标C类要求。