徐州中央国际广场建成后实景图1 工程概况 徐州中央国际广场位于江苏省徐州市中心，彭城广场南侧。项目按A，B，C 地块分三期开发，C 地块含有两栋高度为258m 的超高层办公楼和一栋高度为61. 9m 的11 层商业裙房。基于设计需要，沿超高层办公楼边上将商业裙房脱缝断开。商业裙房内顶层有投影面积约为3 900m2 的大跨度采光顶，其平面形状为一对称梭形，长轴约为106m，短轴约为53m，钢屋盖边缘高出裙房混凝土屋面( 屋面标高52. 4m) 9. 5m，建筑鸟瞰效果图见图1。
徐州中央国际广场建成后实景图
1 工程概况
徐州中央国际广场位于江苏省徐州市中心，彭城广场南侧。项目按A，B，C 地块分三期开发，C 地块含有两栋高度为258m 的超高层办公楼和一栋高度为61. 9m 的11 层商业裙房。基于设计需要，沿超高层办公楼边上将商业裙房脱缝断开。商业裙房内顶层有投影面积约为3 900m2 的大跨度采光顶，其平面形状为一对称梭形，长轴约为106m，短轴约为53m，钢屋盖边缘高出裙房混凝土屋面( 屋面标高52. 4m) 9. 5m，建筑鸟瞰效果图见图1。
工程结构设计使用年限为50 年，安全等级为一级，抗震设防类别除地下室外均为重点设防类，抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0. 10g，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅱ类。50 年一遇基本风压为0. 35kN/m2，地面粗糙度类别为C类。根据《建筑结构荷载规范》( GB 50009—2012) ［1］中的规定，钢屋盖属于对雪荷载敏感的结构，按100 年一遇取基本雪压为s0 = 0.40kN/m2，雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。根据徐州市当地气象数据及预估控制的施工合拢温度，考虑+ 30℃和— 20℃两个温度荷载工况。
2 结构体系及布置
商业裙房采用含有少量剪力墙的框架-剪力墙结构体系，以地下室顶板作为上部结构的嵌固端采光顶钢结构由钢框架和屋面桁架两部分组成，构件钢材均为Q345GJB。屋面桁架由主桁架、支承于主桁架和外围钢框架柱上的次桁架以及连接桁架构成( 图2) 。
主桁架为上弦( 圆管1 000 × 40) 、两侧弦( 圆管600 × 30) 、下弦( 圆钢100) 以及腹杆( 圆钢100) 构成的空间立体桁架，中部最大矢高为9m。次桁架为上弦( 圆管480 × 28) 、下弦( 圆管273 × 14) 以及腹杆( 圆管140 × 10) 构成的平面桁架，矢高为1. 3 ～ 2. 0m。主桁架由长轴方向的两根钢管混凝土巨柱( 圆管1 450 × 50，内灌C55 混凝土) 支承，每个巨柱顶端分出4 个分岔柱( 圆管600 × 30) 与主桁架相连( 图3) 。钢框架部分由外围钢框架柱( 箱形柱□700 × 400 × 35，□1 550 × 400× 35) 、环梁( 箱形梁□550 × 700 × 35、□250 × 700× 30) 形成闭合体系( 图4) ，次桁架铰接于钢框架柱，外围钢框架柱支承于裙房各个楼层，有8 根直接支承于下部裙房框架柱的顶部，其余均支承在下部裙房的梁上。
裙房与采光顶作为整体结构，整体模型见图
采光顶钢结构与下部混凝土结构为不同材料，地震作用下的相互影响较为复杂; 裙房结构存在多处不规则，属于超限高层建筑，并于2012 年5月通过了全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会的超限评审。超限审查专家提出，钢屋、盖抗侧力体系较弱，冗余度不高，属于薄弱部位，且为了解决环梁受力过大的问题，在长轴两端及中间几个钢框架柱之间设置了交叉中心支撑( 圆管273 × 12，194 × 8) ，抗侧结构体系为钢框架-中心支撑体系。采光顶钢结构性能化抗震设计目标见表1。
3 整体抗震计算分析
本工程结构较为复杂，选用MIDAS /Building 以及MIDAS /Gen 两种不同的软件建立包含下部裙房混凝土结构的整体模型( 简称整体模型) ，采用MIDAS /Gen 软件建立采光顶钢结构独立分析模型( 简称单独模型) 。
基坑施工现场图
施工现场图
采光顶钢结构与下部混凝土结构为不同材料，地震作用下的相互影响较为复杂; 裙房结构存在多处不规则，属于超限高层建筑，并于2012 年5月通过了全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会的超限评审。超限审查专家提出，钢屋、盖抗侧力体系较弱，冗余度不高，属于薄弱部位，且为了解决环梁受力过大的问题，在长轴两端及中间几个钢框架柱之间设置了交叉中心支撑( 圆管273 × 12，194 × 8) ，抗侧结构体系为钢框架-中心支撑体系。采光顶钢结构性能化抗震设计目标见表1。
3 整体抗震计算分析
本工程结构较为复杂，选用MIDAS /Building 以及MIDAS /Gen 两种不同的软件建立包含下部裙房混凝土结构的整体模型( 简称整体模型) ，采用MIDAS /Gen 软件建立采光顶钢结构独立分析模型( 简称单独模型) 。
3. 2 结构振型及周期
单独模型及整体模型振型数均取300 个，保证三向平动及平面扭转质量参与系数均大于90%。单独模型前3 阶振型周期分别为0. 59，0. 52，0. 36s，其中第1 阶振型为钢屋盖竖向振动，第2，3阶振型分别为Y 向及X 向平动，振型模态见图6。
两种软件计算整体模型得到的各楼层质量基本一致，质量差别最大仅为2. 71%，具备相互对比条件，MIDAS /Building 得到的前3 阶振型周期分别为2. 33，2. 20，1. 99s，MIDAS /Gen 得到的前3 阶振型周期分别为2. 42，2. 28，2. 03s，其中第1，2
阶振型分别为整体Y 向及X 向平动，第3 阶振型为整体平面扭转振型。采用两种软件整体模型计算得到的第10阶振型均为钢屋盖的竖向振动主振型，MIDAS /Building 和MIDAS /Gen 得到的周期分别为0. 60s 和0. 59s，与单独模型第1 阶竖向振动周期一致。两种软件整体模型计算得到的各主要振型的周期相差均在5%以内，X 向和Y 向的周期相差不大，双向比较均衡，且第一扭转周期与第一平动周期的比值小于0. 90，结构具有较好的抗扭刚度。
3. 3 多遇地震下反应谱法分析结果
MIDAS /Building 和MIDAS /Gen 软件计算的整体模型的底层和钢屋盖竖向构件以及单独模型钢屋盖竖向构件的层剪力及对应的剪重比结果见表2。两种软件计算的整体模型的底层剪力相差在5% 以内，钢屋盖的竖向抗侧力构件在X 向和Y 向地震作用下总剪力相差在5% 以内，具备对比条件。且剪重比均大于抗规［4］ 第5. 2. 5 条规定的限值1. 6%，满足要求; MIDAS /Gen 单独模型计算得到的钢屋盖竖向抗侧力构件在X 向和Y 向地震作用下的总剪力比整体模型的略大，故在设计构件时对两种模型的计算结果进行包络设计。
以MIDAS /Gen 整体模型为例，第10 层裙房混凝土屋面层与第11 层钢屋盖层在反应谱法( CQC法) 地震作用和风荷载作用下的楼层最大层间位移角见表3，可以看出钢屋盖层的层间位移角小于其下部混凝土屋面层的层间位移角，X 向层间位移角变化较大，刚度增大较多，Y 向变化较为平滑，均满足抗规［4］、高规［2］以及高钢规［5］对层间位移角的要求。
5. 3 主桁架失效模式抗连续倒塌分析
对于主桁架，结构构件设计验算结果表明，主桁架的端部直腹杆受力最为不利，故可将该杆失效定义为主桁架失效模式1( 图9( a) ) ，与端部两根分岔柱直接相连接的水平腹杆失效定义为失效模式2( 图9( b) ) 。
最后附上几张施工图
对于主桁架，结构构件设计验算结果表明，主桁架的端部直腹杆受力最为不利，故可将该杆失效定义为主桁架失效模式1( 图9( a) ) ，与端部两根分岔柱直接相连接的水平腹杆失效定义为失效模式2( 图9( b) ) 。
验算结果表明，失效模式1 下，与拆除构件相连的构件最大验算应力比为1. 3，大于1. 25，不满足高规［2］要求，故该构件为关键部件，需按高规［2］3. 12. 6 条在拆除杆件表面附加80kN/m2 的侧向偶然作用设计值进行验算。验算后该构件的应力比为
0. 16，小于1. 00，满足高规［2］要求。失效模式2 下，与拆除构件相连的构件最大验算应力比为1. 46，大于1. 25，不满足高规［2］要求，该构件为关键构件，需按高规［2］3. 12. 6 条验算，验算后该构件的应力比为0. 322，小于1. 00，满足高［2］要求。主桁架部分杆件失效后，周边杆件应力水平不满足高规［2］规定的抗连续倒塌分析要求时，主桁架杆件为结构关键构
件。因此，在结构设计时，应增大主桁架构件的设计承载力，保证主桁架杆件不失效，进而保证结构整体
承载能力
。
最后附上几张施工图
基坑施工现场图
施工现场图
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