第二章 结构
     本工程为太仓市公安局办公楼，该建筑地面以上13层（局部2层），地面以下2层，其中地下室1层为自行车车库，地下室二层为汽车车库兼六级人防。该建筑平面呈长方形，东西长约79.2m；南北长30.9m；建筑总高度约49.9米；框架—抗震墙结构；平面布局较为规整、对称，对抗震较为有利。
    一、设计依据
        1．规范和规程
    《建筑结构荷载规范》         GBJ 9-87
    《建筑地基基础设计规范》     GBJ 7-89
    《建筑抗震设计规范》         GBJ 50011-2001
    《混凝土结构设计规范》       GBJ 10-89及局部修订
    《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》 JGJ 3-91
    《建筑抗震设防分类标准》     GBJ 68-84
    《建筑桩基技术规程》         GBJ 94-94
    《人民防空地下室设计规范》   GB 50038-94
     2．岩土工程勘察报告：江苏苏州地质工程勘察院提供的《太仓市公安局办公楼岩土工程勘察报告》（勘察编号：2002-K-014）。
     3．荷载取值
    （1）容重               kN/m3
         混凝土             27（考虑粉刷）
         砂浆               22     
    （2）墙体线荷           kN/m2
         大三孔空心砖       3.6
         花岗石贴面         1.15
    （2）楼面活荷载         kN/m2
            办公               1.5
         会议室             2.0
         档案室             5.0
         枪库、弹药库、金库 7.5（暂定，应由业主提供）
         门厅               2.0
         走廊               2.0
         楼梯               2.0
         卫生间             2.0
         机房               7.5     
    （3）屋面荷载           kN/m2
         不上人屋面         0.7
    二、安全等级
    结构：二级
    桩基：二级
    三、地基与基础
      （一）工程地质概况
        1．岩土层分布
    勘察场地自然地面以下60m深度范围内均为第四系松散沉积物，一般具有水平成层分布特征，各土层主要特征自上而下分述如下：
    第①1填土层：场地内均有分布，灰~灰黄色，松散，以粘性土为主，夹植物根茎。厚度0.60~2.30m，层底标高2.30~3.65m。该层压缩性高，工程性能差。
    第①2淤泥层：场地内分布于N9、N10、N8号孔，灰色，流塑，饱和，含有机质。厚度0.70~2.10m，层底标高1.14~1.60m。该层压缩性高，工程性能差。
    第②粉质粘土层：场地内分布较广泛，N9、N10、N8号孔缺失，灰黄色，软塑~流塑，含氧化铁斑点，底部呈薄层状，粉粒含量高。厚度1.30~2.30m，层底标高1.13~1.96m。该层中高压缩性，工程性能一般。
    第③粉土层：场地内均有分布，灰色，稍密状态，很湿，局部为粉砂。厚度1.90~4.80m，层底标高-2.84~0.42m。该层中等压缩性，工程性能一般。
    第④淤泥质粉质粘土层：灰色，流塑，饱和，呈薄层状产出，夹粉砂薄层，偶见白色贝壳碎片。厚度1.90~7.20m，层底标高-9.54~-4.10m。该层压缩性高，工程性能较差。
    第⑤粘土层：场地内均有分布，灰黄色为主，可塑，均质致密，含铁锰质斑点。厚度1.30~3.60m，层底标高-10.84~-6.51m。该层顶板具东浅西深特征，中等压缩性，工程性能较好。
    第⑥粉质粘土层：场地内分布广泛，灰黄色，可塑，含氧化铁斑点，土质随深度增加粉粒含量渐增。厚度0.70~3.00m ，层底标高-13.13~-7.83m。该层一般厚度较薄，中等压缩性，工程性能一般。
    第⑦粉土层：场地内分布广泛，西部缺失，黄~灰黄色，稍密，很湿，见云母片，含较多粘粒。厚度1.90~5.00m，层底标高-13.00~-10.74m。该层土的压缩性中等，工程性能一般。
    第⑧粉质粘土：据其工程特性自上而下可分三个工程地质业层，分述如下：
    第⑧1粉质粘土层：场地内均有分布，灰色，软塑，薄层理发育，层厚1~3mm，层间夹微层粉土，偶见白色贝壳碎片。厚度10.90~13.40m，层底标高-25.13~-23.56m。该层中高压缩性，工程性能一般。
    第⑧2粉质粘土层：场地内均有分布，灰色，软塑，薄层理发育，层厚1~2mm，层间夹微层粉土或粉砂，偶见白色生物碎片。厚度5.00~11.20m，层底标高-35.52~-28.81m。该层中高压缩性，工程性能一般。
    第⑧3粉质粘土层：场地内分布于西部，灰色，可塑，薄层理发育，夹薄层粉砂或粉土。厚度1.80~3.00m，层底标高-38.13~-36.27m。该层中高压缩性，工程性能一般。
    第⑨粉砂层：场地内均有分布，灰色，密实，饱和，见云母片，场地西部土质均匀，东部夹薄层粉质粘土。厚度12.0~17.0m，层底标高-49.24~-47.40m。该层中低压缩性，工程性能较好。
    第⑩粉质粘土层：场地内控制性钻孔揭示，灰色，可塑，薄层状，局部与粉土或粉砂互层。厚度2.10~5.00m，层底标高-52.40~-49.72m。该层中等压缩性，工程性能一般。
    第⑾粉砂层：场地内控制性钻孔揭示，灰色，密实，饱和，质均，见云母片，土质均匀。厚度大于6.15m。该层中低压缩性，工程性能较好。
     2．地下水及腐蚀性
    场地浅层地下水属潜水类型，主要补给来源为大气降水。勘察期间钻孔中测得的地下水静止水位埋深0.20~0.95m，相应标高3.31~3.79m。据区域资料，年平均地下水埋深0.5m。
    地下水经现场观测，无色、清澈、透明、无味，结合区域资料，地下水对砼无腐蚀性。
    （二）场地类别及液化周期
     根据波速实验资料，场地20m以浅由中软场地土组成，等效剪切波速为181.70m/s，场地卓越周期T=0.62s。场地覆盖层厚度大于50m（据本次实测波速资料与太仓中医院实测波速资料对比分析后判定），故建筑场地类别为III类。
    根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001），太仓市设计基本地震加速度值为0.10g，抗震设防烈度为7度第一组。
    场地内20m以浅分布的第③、第⑦粉土层，第③粉土层具液化可能，第⑦粉土层不液化。拟建场地液化指数小于5，故属轻微液化。
    （三）基础选型
     根据本工程的特点及地基土分布的实际情况，采用预应力管桩，以⑨粉砂层为持力层，桩径采用600mm，预估桩长38m；预估单桩承载力设计值分别为2500kN。
    四、地下室
    本工程地下室二层，其中地下室1层（局部）为自行车车库，地下室二层（局部）为汽车车库兼六级人防。
    普通地下室外墙厚500mm，；内墙（消防水池池壁）墙厚500mm，；该部分地下室底板厚500mm，采取抗裂设计；其中防水混凝土防水等级S8；。
    人防地下室人防等级为六级；地下室外墙厚350mm，内墙厚350mm或330mm；人防地下室底板厚500mm；顶板厚250mm；采取抗裂设计；其中防水混凝土防水等级S8。
    五、上部建筑
        1．主楼为框架—抗震墙结构体系，钢筋混凝土现浇楼面。
           主梁：600×900、600×1000、400×700不等。
           次梁：300×600不等。
           框架柱：800×800、700×800、700×700、500×800、500×700不等。
           抗震墙：350、300、250不等。
        2．抗震抗风
     基本风压值：0.4kN/m2。
     本工程建筑抗震类别丙类；
               III类场地土；
               结构设防烈度7度（近震）；
     抗震等级：
         框架—抗震墙结构：框架三级；抗震墙二级。
     3．材料
     柱、抗震墙：    六层以下C45、七层以上C40
     梁、板：C40
     填充墙：大三孔空心砖
     4．方案计算
     计算软件：中国建筑科学研究院PKPM  CAD工程部，SATWE软件（高层建筑结构空间有限元分析与设计软件）。
        SATWE计算结果汇总：
    采用耦联抗震分析。
    周期（S）：
        T1=1.3356 (s)   T2=1.3003 (s)   T3=1.0322 (s)
        T4=0.3736 (s)   T5=0.3354 (s)   T6=0.2802 (s)
        T7=0.2006 (s)   T8=0.1675 (s)   T9=0.1458 (s)
        X方向：
          Qox =7214.43 (kN)     Qox/Ge =   1.93%
          Mox =259617.14 (kN-m)，
          最大层间位移比：1/2241‘
          最大顶点位移与结构总高比：1/3206。
        Y方向：
          Qoy =8707.25 (kN)     Qoy/Ge =   2.34%
          Moy =306329.75 (kN-m)，
          最大层间位移比：1/1823
          最大顶点位移与结构总高比：1/2091。
        地震荷载作用下框架承担的地震剪力和倾覆力矩与总地震剪力及总倾覆力矩的比例：
    （考虑0.2Q0调整系数）
    Vcx/(Vcx+Vwx)=0.51% Mcx/(Mcx+Mwx)=18.82% Vcy/(Vcy+Vwy)=1.17%                Mcy/(Mcy+Mwy)=12.58%
    六、减小不均匀沉降措施
        本工程主体结构地面以上13层，裙房地面以上2层。应建筑使用要求，主体结构及裙房不能脱开，现考虑通过在主楼、裙房间设上下贯通的施工后浇带，主楼先施工，裙房后施工等措施以减小沉降差。
    附：程序计算总信息
    一、总体信息（原文件）： 　
    C===== SATWE GEOMETRIC DATA FILE ======　 　
    C_____ NST   NSEC  MEAR  MWIN  MVER   LSC     GC     GS      ARF 　
           16,   23,     3,   3,     2,    0,   25.00,  78.00,   0.00　
    C_____ NGL  NMODE   NAF   KD    NER    NF     NW    RMC     TC    DAMP　
            1,   15,     7,   3,     0,    3,     2,   1.00,   0.80,  0.050　
    C_____ KQ1   KQ2    BK    BT    BM    BLZ     TB    NTL     RTL　
            1,   16,  1.00, 0.90,  1.25, 0.70,   0.40,  16,    3.00　
    C_____  IBS   ICS   IWS   JBS   JCS   JWHS    SB     SC     SWH    RWV　
           310,  310,  210,  210,  210,   210,   0.10, 0.10,   0.15,  0.30　
    二、总体信息及各参数的意义：　
     1、结构总信息与计算控制参数（共9个数）：　
       NST，NSECT，MEAR，MWIN，MVER，LSC，GC，GS，ARF
    　
       NST＝16，结构总层数为16　
       NSECT＝23，柱、梁标准截面总数为23　
       MEAR＝3，计算XY两个方向地震力　
       MWIN＝3，计算XY两个方向风荷载　
       MVER＝2，用模拟施工方法1 计算竖向荷载　
       LSC＝0，混凝土结构，按砼结构计算地震力和风荷载　
       GC＝25.00，砼容量为25.00（kN/m）　
       GS＝78.00，钢材容量为78.00（kN/m）　
       ARF＝0.00，侧向力与整体坐标的夹角为0.00（逆时针为正）
    　
     2、地震信息（共10个数，不考虑地震力时这些参数可填任意