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高层建筑结构设计若干要点,2,结构抗震验算要求的特点 高层结构布置原则 设计地震动参数 设计反应谱特征周期插值法 周期、振型分析 弹性时程分析法 楼层最小剪重比要求 框架核心筒结构 -外框剪力要求 -不同楼板体系的比较,3,重视条文注释和条文说明 注意抗规高规不一致的规定 重视对规范、规程不明确的一些问题处理,4,结构抗震验算要求的特点 结构遭受的地震作用，不仅有加速度产生的惯性力，还有地面运动速度和位移产生的结构内力和变形。 目前，只有加速度反应谱作为地震动输入进行抗震验算。 所以，迄今为止，依据所规定的地震动进行结构抗震验算，不论计算理论和工具如何发展，计算怎样严格，计算的结果总还是一种比较粗略的估计，过分地追求数值上的精确是不必要的。,5,结构抗震验算要求的特点 抗震计算分析着重于把计算方法放在比较合理的基础上，不拘泥于细节，从工程判断的角度，力求简单易行，以线性的计算分析方法为基本方法，并强调按概念设计进行各种调整。 利用计算机进行结构抗震分析时，计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应依据计算软件的技术条件确定，以符合结构的实际工作状况。 所有计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。 实际工程结构分析软件计算结果，由于各种原因出现不正常现象是常见的，需要设计人根据自己的知识和经验进行分析、判断，做出相应处理是必要的，否则可能造成设计不合理或安全隐患。,6,高层建筑结构布置原则 满足多道防线的要求。 满足各种体系的最大适用高度。 有明确的水平及竖向荷载传力途径，传力途径越短、越直接越好。 用于抵抗侧力而引起倾覆弯矩的竖向构件之间的距离尽可能大一些。 将竖向荷载尽可能多地传递至这些用于抵抗侧向力的竖向构件。 尽可能使这些抵抗侧向力的竖向构件承受轴向压力，减少承受拉力或弯矩。 位移最大处并不一定是最危险的部位。,7,设计地震动参数 当有安评时，小震应全部采用安评参数或全部用规范参数，对二者的基底剪力加以比较，按不利情况采用。不得部分采用安评参数，部分采用规范参数！ 当按安评参数设计时，需满足对应于安评反应谱水平地震影响系数最大值max的楼层最小地震剪力： min=0.2(0.15)×max 采用规范参数时，需注意在不同类别场地分界附近的设计特征周期内插。 注意山区局部地形地震作用的调整（山顶建筑水平地震力放大1.11.6 ）。,8,设计反应谱特征周期插值法 特征周期Tg是反应谱动参数之一，又称为反应谱平台拐点，特征周期越长，地震作用越大。 特征周期根据场地类别和设计地震分组确定。,9,特征周期插值法的规定 抗规4.1.6规定：当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。,10,边界线附近（相差15%的范围） 岩石的剪切波速或土的等效剪切波速（计算深度取覆盖层厚度和20m的较小值） 150m/s：127.5m/s 172.5m/s 250m/s：212.5m/s 287.5m/s 500m/s：425.0m/s 575.0m/s 覆盖层厚度 15m：12.75m17.25m 50m：42.5m 58.5m 80m：68.0m 92.0m,11,虚线范围内为边界线附近（相差15%的范围）的Tg值。 相邻等值线差值：一组0.01s 二组0.012s 三组0.015s。,三条边界线： 一组 0.5×(0.25+0.35)=0.30 0.5×(0.35+0.45)=0.40 0.5×(0.45+0.65)=0.55 二组 0.5×(0.30+0.40)=0.35 0.5×(0.40+0.55)=0.47 0.5×(0.55+0.75)=0.65 三组 0.5×(0.35+0.45)=0.40 0.5×(0.45+0.65)=0.55 0.5×(0.65+0.90)=0.77,12,58,213,68,13,周期、振型分析 控制沿两个主轴方向的基本周期比： 两个主轴方向基本周期应为平动为主的第一自振周期T1（Tx1或Ty1）与平动为主的第二自振周期T2（Ty1或Tx1），且T2/T1宜0.8。 控制第一阶平动振型与扭转振型的分离程度（宜70%）。 通过高低阶的振动频率判断结构的变形特征： 弯曲变形的低高阶频率比1:4:9 剪切变形的低高阶频率比1:2:3 不同软件计算结果相差不大于10%。,14,沿主轴两个方向分别有“第N”阶振型,何为“第一”、“第二”，“第N”阶振型？ 有几个“振幅零点”就是第几阶振型,第一阶振型,第二阶振型,第三阶振型,15,注意平动振型与扭转振型的分离程度： 在结构的刚度、质量均匀性未调整至足够好，以至于结构的第一阶振型中不存在足够纯粹的侧振振型和扭振振型时，此时的周期比满足或者不满足要求，都不能说明任何问题。 先调刚度和质量的均匀性，再采取措施（加强外圈）提高抗扭能力，最后验算周期比、位移比，这个顺序不能颠倒或遗漏。,16,横向： 1/2.37:1/0.61:1/0.28=1:3.9:8.5 纵向： 1/2.23:1/0.72:1/0.38=1:3.1:5.9,17,弹性时程分析法 输入的地震加速度时程曲线应满足地震动三要素要求，即有效加速度峰值、频谱特性和持时的要求。 多条波计算的结构基底剪力平均值不小于振型分解反应谱法的80% 。其中单条波计算的结构基底剪力不小于振型分解反应谱法的65% 。实际地震记录（天然波）不少于总数的2/3。 每一组波形的有效持续时间一般不少于结构基本周期的510倍和15s，地震波的时间间距可取0.01s或0.02s；对于有效持续时间，以波形在首次出现0.1倍峰值为起点，以最后出现0.1倍为终止点，选择所对应的区间作为有效持时的范围。,18,输入地震加速度记录的地震影响系数与振型反应谱法主要周期点采用的地震影响系数相比，在各周期点上相差不宜大于20% 。地震加速度时程曲线可通过傅里叶变换与反应谱进行比较。,小震弹性时程对应的地震影响系数曲线与规范对比（主要周期点比较）,max-,19,弹性时程计算结果应用： 各层地震剪力 取时程法和振型分解反应谱法的较大值，并相应调整配筋。 各层层间位移(或顶点位移) 以时程法和振型分解反应谱法的较大值控制。 发现薄弱层 时程法的层地震剪力、层间位移突变的楼层。,20,抗震设计楼层最小地震剪力要求 抗规第5.2.5条规定了楼层最小地震剪力要求，这是由于地震影响系数在长周期段下降较快，由此计算所得的结构地震效应可能太小；而对于长周期结构，地震作用中的地面运动速度和位移可能对结构破坏具有更大影响。 不满足要求时，应调整抗侧力刚度或对楼层剪力进行调整（应整体调整）。 重点是剪力调整后，各项指标（如位移、强度等）应满足要求。,加速度控制段 速度控制段 位移控制段,GB50011-2010,中国TJ11-74, 78,中国GBJ11-89,74、89规范均规定地震影响系数下限不应小于最大值的20%； 01、10规范改为规定“楼层最小地震剪力系数”。,22,最小地震剪力系数 min,min=0.2(0.15)×max,23,对min质疑 同一幢高层建筑，建于IV类场地时，剪重比可以满足规范要求，建于II类场地时，反而不满足。 对质疑的解释 问题的关键是建于IV类场地、剪重比满足规范要求时，高层建筑各项指标（如位移、强度等）是否满足规范要求。如满足要求，同一幢高层建筑建于II类场地时，抗震安全度是有保证的。,24,不满足最小剪重比要求时： 剪力调整（应全部楼层整体调整） 刚度调整（剪力整体调整后，位移等指标不满足要求时） 剪力调整要求： 基本周期处于加速度控制段 各楼层乘以同样大小的增大系数。 基本周期处于位移控制段 按底部剪力系数的差值增加各层的地震剪力。 基本周期处于速度控制段 顶部增加值取动位移作用与加速度作用的平均值，中间各层按线性分布。,系列1-计算的剪重比曲线 系列2-计算结果×1.6的剪重比曲线 （基本周期位于加速度控制段） 系列3-计算结果+0.6的剪重比曲线 （基本周期位于位移控制段） 系列4-底部+0.6、顶部取系列2、系列3的平均值、中间层线性分布 （基本周期位于速度控制段） 系列5-按旧规范要求，不满足部分放大后的曲线,0.01,26,框架核心筒结构的外框剪力要求 规范规定：框架部分按侧向刚度分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于底部总地震剪力标准值的10%。 疑问：到底是最大值还是最小值？如果是最大值，为什么？,27,框剪结构与框筒结构的不同要求： 框剪结构框架按二道防线设计（剪力调整） 框架至少承担min0.2Vo，1.5Vf，max 框筒结构比框剪结构更严（避免外框刚度过弱） 同样满足上式要求： 按刚度分配的Vf，max0.1Vo，框架承担 0.15Vo 尚需满足： 按刚度分配的Vf，max0.1Vo，框架承担 0.15Vo，各层核心筒墙体地震剪力×1.1，提高核心筒抗震等级。 注：框筒结构按刚度分配的框架楼层地震剪力较为均匀（加强层除外）。,28,框架、核心筒的层地震剪力分配,X向地震,Y向地震,29,X向 Y向,30,对于框架核心筒结构，规定外框架承担一定比例地震剪力的目的，是为了保证外框架的抗侧力刚度，与核心筒形成双重抗侧力体系。 由于框筒结构按刚度分配的框架楼层地震剪力较为均匀（加强层除外），满足“除加强层外，楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于底部总地震剪力标准值的10%”的要求，可达到上述目的。 对于超B级高度工程，要求框架部分按侧向刚度分配的大部分楼层地震剪力标准值，一般不宜小于底部总地震剪力标准值的710%。,31,框架核心筒结构不同楼板体系的比较 有梁楼板框架核心筒 平板框架核心筒 框架核心筒结构中，除周边框架外，内部带有部分仅承受竖向荷载的柱与无梁楼板时，不属于板柱剪力墙结构。,32,平板与有梁楼板框架核心筒的比较,33,框架核心筒结构中设置楼板大梁： 增加翼缘框架柱的轴力，提高外框架承受的倾覆力矩，减少核心筒的倾覆力矩。 外框架承受的剪力不增加，还可能减小。 提高结构抗侧刚度。 层高可能增加，大梁高度不宜太大。 平板框架核心筒结构设计注意事项： 原则上计算模型中不设楼板等代梁（暗梁）。 如须设等代梁（暗梁），等代梁（暗梁）宽度应小于柱宽度。,34,重视规范、规程中的条文注释和条文说明,高规表3.3.3-1，A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度的注2：“部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构”； 高规第3.4.5条的注，“当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3.7.3条规定限值的40时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6”； 高规第3.7.3条的注，“抗震设计时，本条规定的楼层位移计算（注：层间位移角）可不考虑偶然偏心的影响”。,35,重视规范、规程中的条文注释和条文说明,高规第3.4.5条的条文说明，“周期比计算时，可直接计算结构的固有自振特征，不必附加偶然偏心”； 高规第7.2.2条的条文说明，“本次修订对02规程的规定进行了修改，不论是否短肢剪力墙较多，所有短肢剪力墙都要求满足本条规定，短肢剪力墙的抗震等级不再提高，但在第2款中降低了轴压比限值”。,36,重视规范、规程中的条文注释和条文说明,高规第6.1.2条的条文说明，“单跨框架结构是指整栋建筑全部或绝大部分采用单跨框架的结构，不包括仅局部为单跨框架的框架结构。框架-剪力墙结构可局部采用单跨框架结构；其他情况应根据具体情况进行分析、判断”。 高规表8.1.8，剪力墙间距的注4，“当房屋端部未布置剪力墙时，第一片剪力墙与房屋端部的距离，不宜大于表中剪力墙间距的1/2”（长矩形平面）。,37,重视规范、规程中的条文注释和条文说明,高规第10.4.1条的条文说明，“相邻楼盖结构高差超过梁高范围内，宜按错层结构考虑。结构中仅局部存在错层构件的不属于错层结构，但这些错层构件（如剪力墙两侧楼板标高差大于板厚）宜参考本节的规定进行设计”； 高规第11.1.1条的条文说明，“为减小柱子尺寸或增加延性而在混凝土柱中设置构造型钢，而框架梁仍为钢筋混凝土梁时，该体系不视为混合结构；此外对于体系中局部构件(如框支柱)采用型钢梁柱(型钢混凝土梁柱)也不应视为混合结构”。,38,重视规范、规程中的条文注释和条文说明,高规第3.3.2条的条文说明，“高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制；在结构设计满足本规程规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后，仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的，主要影响结构设计的经济性”。,39,注意抗规高规不一致的有关规定,抗震等级，高规表3.9.3“A级高度的高层建筑结构抗震等级”，框架结构6度、7度、8度分别为三级、二级、一级；抗规表6.1.2现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级，框架结构6度、7度、8度的高度24m时分别为四级、三级、二级，当24m时与高规一致。当框架结构房屋小于等于24m的多层时，抗震等级应按抗规表6.1.2采用。,40,注意抗规高规不一致的有关规定,相邻楼层侧向刚度的计算，高规第3.5.2条规定：对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比1不宜小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。对框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比2不宜小于0.9，当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，该比值不宜小于1.1；对结构底部嵌固层，该比值不宜小于1.5。1与2的计算方法完全不同。 抗规楼层侧向刚度计算方法及楼层与其相邻上部楼层的刚度比值要求，与高规中框架结构相同。 上述两标准对相邻楼层侧向刚度比值计算和要求是不相同的，高层建筑结构设计应采用高规的规定。,41,注意抗规高规不一致的有关规定,扭转效应的计算： 高规第4.3.3条规定：计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可采用ei+0.05Li。 抗规第5.2.3条1款规定：规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀各构件，其地震作用效应应乘以增大系数。 高规与抗规对扭转效应的计算方法不同，实际工程设计中是采用高规的方法，相对概念明确，软件计算操作方便。,42,注意抗规高规不一致的有关规定,剪力墙截面厚度的确定： 抗规第6.4.1条规定了抗震墙截面在不同部位和抗震等级的最小厚度，以及墙厚度与层高或无支长度比值的要求。没有稳定验算的规定。 高规第7.2.1条1款规定了剪力墙的截面厚度应符合本规程附录D的墙体稳定验算要求，其他各款规定了不同部位和抗震等级的墙截面最小厚度。取消了原高规剪力墙厚度与层高或无支长度比值的要求。在条文说明中：“设计人员可按设计经验收、轴压比限值及本条2、3、4款初步选定剪力墙的厚度，也可参考02规程的规定进行初选”。 墙体稳定验算，更符合高层建筑受力要求。,43,注意抗规高规不一致的有关规定,框架-剪力墙结构中带边框剪力墙暗梁高度取值： 高规第8.2.2条3款规定：暗梁截面高度可取墙厚的2倍或与该榀框架梁截面等高，暗梁配筋可按构造配置且应符合一般框架梁相应抗震等级的最小配筋要求。抗规第6.5.1条2款规定：暗梁的截面高度不宜小于墙厚和400mm的较大值。 试验表明，带边框剪力墙具有较好的延性，在水平地震或风荷载作用下可阻止裂缝扩层，暗梁高度的取值直接关系暗梁配筋的数量。高层建筑结构宜按高规规定取值，多层建筑结构可按抗规取值。对于框架-核心筒结构的高层建筑的核心筒外墙厚度400mm时，暗梁高度可取1.5倍墙厚度。,44,注意抗规高规不一致的有关规定,竖向地震作用： 抗规第5.1.1条4款规定：8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。高规第4.3.2条3、4款规定：高层建筑中大跨度结构、长悬臂结构，7度(0.15g)、8度抗震设计应计入竖向地震作用；9度抗震设计应计算竖向地震作用（竖向地震作用为主的组合）。 抗规与高规不一致，高层建筑结构设计应按高规，多层建筑结构设计可按抗规。,45,注意抗规高规不一致的有关规定,部分框支剪力墙结构框支柱承受的水平剪力： 抗规第6.2.10条1款与高规第10.2.17条1、2款的规定不相同。高规当底部框支层为12层时与3层及3层以上时加以区别取值（层数均指结构层），按高规比较合理。 一、二级框支柱弯矩增大系数： 抗规第6.2.10条3款规定：一、二级框支柱的顶层上端和底层下端，其组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5和1.25。高规第10.2.11条3款规定的相应增大系数分别为1.5和1.3，两者不一致。建议按高规的规定取用。,46,重视对规范、规程不明确的一些问题处理,高规第5.3.7条及其条文说明规定，高层建筑结构整体计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。计算地下室结构楼层侧向刚度时，可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构，“相关部位”一般指地上结构外扩大不超过三跨(一般不大于20m)的地下室范围。楼层侧向刚度比可按本规程附录E.0.1条公式计算（注：转换层上下剪切等效刚度比公式）。 高规中没有规定当不满足楼层侧向刚度比时嵌固部位该设置在哪层。当房屋的地下室层数多于一层时，如果地下一层顶板满足不了嵌固部位条件，地下二层顶板为嵌固部位即可，不需要再往下延伸。因为地下二层周围土的侧限约束，结构已无侧移，以下部位可作为具有嵌固条件的大基础。作为嵌固部位，基本假定是此部位无侧向位移。,47,重视对规范、规程不明确的一些问题处理,抗规和高规中有关转换层的规定，均指地上建筑结构底部。现在有不少工程地下室用做汽车库或设备机房，上部剪力墙不能直接落到基础，而需在±0.00处或地下室设转换构件；另一方面，上部屋顶因建筑体形需要，部分柱需要由下部楼层梁承托转换。这些部位的转换构件及相关柱和墙，应参照高规有关转换结构的规定，按原抗震等级对转换构件的水平地震作用计算内力应乘增大系数。7度(0.15g)和8度抗震设计时还应考虑竖向地震影响。这些结构构件受力复杂，除整体分析外，应进行局部补充计算。,48,重视对规范、规程不明确的一些问题处理,上部剪力墙墙肢的边缘构件，相当于偏心受压柱或偏心受拉柱配置竖向受力钢筋的部位。无上部剪力墙的地下室钢筋混凝土墙，无论高层、多层建筑结构，还是地下车库，这些墙主要承受剪力而不是偏压或偏拉构件。因此，从受力概念可以不设置边缘构件。地下室人防部分，应按人防规范有关规定，洞口边缘按计算或构造进行配筋。,49,重视对规范、规程不明确的一些问题处理,当房屋设有多层地下室时，规范、规程只有作为上部结构嵌固部位楼盖结构的规定（应采用现浇梁板结构 ），其他层楼盖结构没有要求。在实际工程设计中，地下室其他楼盖结构可采用了设有平托板柱帽的板柱结构。如地下室用做汽车库，当采用梁板式楼盖结时，层高一般为3.7m或3.8m，采用板柱式楼盖时层高可为3.3m或3.4m。地下室楼盖采用板柱结构，可减少挖土量、基坑支护，方便施工，缩短工期，节省综合计造价。,50,重视对规范、规程不明确的一些问题处理,地下室内外钢筋混凝土墙，除上部为框剪结构延续到地下室的剪力墙以外，在楼板、基础底板相连处没有必要设置暗梁。 框架-核心筒结构的基础，由于核心筒部分在竖向荷载作用下反力比平均值大很多，核心筒范围的基础无论天然地基或桩基（摩擦桩）必须加强，以控制核心筒部分基础与其他部分基础的不均匀沉降。,51,重视对规范、规程不明确的一些问题处理,地下车库顶板与主楼地下一层顶板不在同一高度，而且相差较大形成错层，在确定主楼地下一层顶板是否能作为上部结构的嵌固部位时，与主楼相关部位的地下车库楼层侧向刚度不能计入主楼地下一层侧向刚度。如需计入，应采取加强措施。 山坡地上的建房，正面室外地面与背面或侧面有高差，高层建筑的基础埋置深度及房屋高度等指标应按低的地面算起。此类建筑结构整体计算时，应考虑侧面土压产生的水平力作用及各侧面钢筋混凝土墙不同布置在水平地震作用下的扭转效应。高层建筑建议主体结构与挡土结构分开处理。,52,楼梯间填充墙抗震构造措施,除满足填充墙抗震构造措施外，尚应满足： 抗规6.1.15条第3款：楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。 抗规13.3.4条第5款：楼梯间和人流通道的填充墙，尚应采用钢丝网砂浆面层加强。 高规6.1.5条第4款：楼梯间采用砌体填充墙时，应设置间距不大于层高且不大于4m的钢筋混凝土构造柱，并应采用钢丝网砂浆面层加强。 根据以上规定，需注意： 1.楼梯间采用填充墙时应按要求设置构造柱。 2.楼梯间填充墙应采用钢丝网砂浆面层加强。,高层建筑抗震超限 的规定与对策,54,根据建设部111号文超限高层建筑工程抗震设防管理规定，超限高层建筑工程应当进行抗震超限专项审查。 超限高层建筑工程，是指超出国家现行规范、规程所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程，体型特别不规则的高层建筑工程，以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程。 注意：多层建筑不在超限高层建筑之列。,55,超限高层建筑工程的判别依据,房屋高度超过规定的建筑（属B级或超B级高度时） 同时具有三项及以上不规则 具有一项特别不规则 特殊类型高层建筑和超限大跨度空间结构 符合以上一条，为超限高层建筑工程。,56,房屋高度超过下列规定的建筑,混凝土结构（高度：m）,57,房屋高度超过下列规定的建筑,混合结构（高度：m） 钢结构（高度：m）,58,判断高度超限时应注意： 当平面和竖向不规则时，其高度应降低至少10%。 重点设防类工程不必按照提高一度确定；0.15g、类建筑场地也不必按照8度确定。 出屋面房间面积大于楼层面积的30%时应作为一个结构层并计入最大适用高度。对于坡屋面房屋，不管是否存在闷顶，若坡屋面面积大于屋面总面积的50%，房屋高度可算至坡屋面斜坡部分一半位置的高度。,59,框架-剪力墙结构判断高度超限时： 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时，按剪力墙结构确定。 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%，但不大于50%时，按框架-剪力墙结构确定。 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，但不大于80%时，其最大适用高度可比框架结构适当增加。“适当增加”具体数量无规定，王亚勇在建筑抗震设计规范常见问题解答中指出不宜超过20%，具体应根据百分比的大小和建筑物的重要性综合确定。 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时，按框架结构确定。,60,同时具有下列三项及以上不规则,61,同时具有下列三项及以上不规则,注意 序号a、b不重复计算不规则项。 局部的不规则，视其位置、数量等对整个结构影响的大小判断是否计入不规则的一项。 平面在凹口设置连梁，应视为还存在凹凸不规则，不按楼板不连续中的开洞对待，除非在凹口设置不小于2.0m宽的板带,b2m,62,平面不规则的类型：凹凸不规则,凹入太多,凸出太细,63,平面不规则的类型:楼板局部不连续,相对有效宽度太小（50%）,相对开洞面积太大（30%）,绝对有效宽度太小 （总宽5m或单侧2m）,64,凹凸不规则： 注意凸出不规则的判别。 若 L1 / B22，为凹凸不规则。 若 L1 / B22，即便B1/Bmax0.3也可不视为凹凸不规则 。,B1/Bmax0.3,65,竖向尺寸突变 ： 1.尺寸突变仅针对竖向构件，不含梁板缩进或外挑。 2.竖向构件缩进不含顶层或屋顶小塔楼。 3.裙房高度0.2H时不属于该内容。 构件间断： 在地面层嵌固端及以下楼层时不计入不规则的一项。,66,具有下列某一项特别不规则,注：仅前后错层或左右错层属于前表的一项不规则，多数楼层同时前后、左右 错层属于本表的复杂连接。,67,应用时应注意： “裙房以上的较多楼层，考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.4”， 较多楼层指3层及3层以上。 高位转换：“7度超过5层，8度超过3层” 指结构楼层，若按建筑楼层应为“7度超过6层，8度超过4层”；出屋面局部框架柱转换不属于高位转换。,68,特殊类型高层建筑和超限大跨度空间结构,注：表中大型建筑工程的范围，参见建筑工程抗震设防分类标准GB50223 仅屋盖部分采用钢结构，整个结构抗侧力体系仍为钢筋混凝土，不超限。,69,抗规、高规和高钢规已列入的 高层建筑结构类型 钢筋混凝土结构：框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、部分框支抗震墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、板柱-抗震墙结构。 钢结构：框架结构、框架-支撑结构、框架-抗震墙板结构、各类筒体结构。 钢-混凝土组合结构：钢框架-钢筋混凝土抗震墙结构、钢框架-钢筋混凝土筒体结构、型钢混凝土或钢管混凝土框架-钢筋混凝土抗震墙结构、型钢混凝土或钢管混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构。,70,大型建筑工程的范围 （建筑工程抗震设防分类标准GB 50223） 大型列车客运候车室：最高聚集人数大于6000人； 一级汽车客运候车楼：日发送旅客大于7000人次； 一级港口客运站：设计旅客聚集量大于2500人； 大型体育场：观众座位容量不少于30000人或每个结构区段座位容量不少于5000人； 大型体育馆：观众座位容量不少于4500人； 大型影剧院：指累计座位不少于1200座且其中至少有不少于500座的大厅。 大型商场：一个区段建筑面积大于17000m2或营业面积大于7000m2； 大型博物馆：建筑规模大于10000m2； 大型展览馆、大型会展中心：容纳人数不少于5000人。,71,超限高层建筑工程的控制条件,不应同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔等五种类型中的四种及以上的复杂类型。 在现有技术和经济条件下，当结构安全与建筑形体等方面出现矛盾时，应以安全为重；建筑方案（包括局部方案）设计应服从结构安全的需要。,72,高度超限之对策,足够的抗侧力刚度与抗扭刚度。 应避免软弱层和薄弱层出现在同一楼层。 地震作用：小震取安评与规范较大值、中震和大震按规范的设计参数采用。 小震弹性分析与时程分析（注意选波、三条波取包络值、七条波取平均值）。 底部加强区剪力墙中震抗剪弹性、抗弯不屈服。 中震时出现小偏心受拉构件应采用特一级构造，拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢。,73,高度超限之对策,B级高度可采用静力弹塑性方法验算大震下结构的弹塑性变形。 高度超B级宜采用、高度超过200m应采用动力弹塑性分析；高度超过300m应采用两个独立的动力弹塑性分析。计算应以构件的实际承载力为基础，着重发现薄弱部位和提出相应加强措施。 B级高度按高规采取抗震措施。 超B级高度应采取比高规更严格的抗震措施（如墙肢轴压比大于0.3时应设置约束边缘构件、加大底部加强区墙体分布筋配筋率等）。,74,不规则之对策,扭转不规则-加强抗扭刚度（抗侧力刚度均匀布置、加大外圈抗侧力构件的刚度） 结构内外圈刚度比例调整（减小周期比Tt/T1）： 调节结构内、外圈刚度比例关系，通过相对加强外圈刚度，可以有效增强结构抗扭能力。 所谓相对加强，以框架核心筒结构为例，其含义为：如果整体结构的抗侧力刚度不够强，位移角刚刚能够满足规范要求，这时需要加强外框刚度；如果整体结构的抗侧力刚度已经足够强，位移角远小于规范限值，这时也可以考虑削弱结构内筒的刚度。,75,不规则之对策,凹凸不规则-增设宽度大于2m的连接板，使凹凸变成开洞，同时采用弹性膜（板）计算模型 楼板不连续-应采用弹性膜（板）计算模型，加强开洞层的上下层楼板及洞边板块 通过楼面调整消除凹凸不规则或楼板不连续，基本方法两种: 合法：增设连接板（拉板或阳台板、空调设备平台板） 分法：设缝分割为若干规则子结构，低矮的弱连廊采用滑支座等,76,结构楼面凹凸不规则、楼板不连续的调整,合法：红色的拉板或蓝色的设备板,77,结构楼面凹凸不规则、楼板不连续的调整,分法：设防震缝或滑动铰支,防震缝,防震缝，滑动铰支,连廊,78,楼面凹凸不规则、楼板不连续结构的设计,弹性膜 考虑楼板的面内刚度，面外刚度为零 采用平面应力膜单元 适用范围 要考虑面内刚度，可以忽略面外刚度的结构 多数楼面凹凸不规则、楼板不连续、大开洞结构，均可应用。,主要用于楼面凹凸不规则、楼板不连续、大开洞结构,79,弹性楼板3 面内刚度无限大，考虑楼板的面外刚度 采用板弯曲单元 适用范围 面内刚度很大，又不可忽略面外刚度的结构 板柱体系、板柱剪力墙体系,楼面凹凸不规则、楼板不连续结构的设计,主要用于板柱体系,80,楼面凹凸不规则、楼板不连续结构的设计,弹性楼板6 考虑楼板的面内刚度和面外刚度 采用壳单元 适用范围 主要用于厚板转换层、板柱体系 注意 普通结构中应用，会减小梁的配筋结果,主要用于转换厚板,81,不规则之对策,细腰形或角部重叠形-设置抗震缝 刚度突变-按高规规定判别（框架与框剪不同），调整竖向刚度分布 竖向尺寸突变-应采用时程分析法复核，按高规规定加强尺寸突变处抗震措施,上层柱与下层柱不对齐时，常常使用斜撑式转换，方便而经济。斜撑产生的推力（拉力）应得到平衡，此种转换层本身对沿高度刚度均匀影响不大，但平面缩进使刚度变化。,82,不规则之对策,多塔-设缝断开；无法断开时，应进行单塔与多塔分别计算 构件间断-应按规范要求设计，必要时采用性能化设计 承载力突变-下层层高大于上层较多时，该楼层受剪承载力往往达不到要求，应加大该层竖向构件的抗剪能力 错层、夹层-应按规范要求设计，必要时对竖向构件采用性能化设计,83,不规则之对策,穿层柱-应注意曲屈验算，必要时采用性能化设计 斜柱-计算模型应与实际情况吻合，注意楼板（梁）的拉（压）力 高位转换（不包括顶部局部框架柱转换 ） -应采取比规范更强的抗震措施，必要时采用性能化设计 厚板转换-尽量避免，采用其他转换方式 塔楼偏置-与裙房设缝断开；无法断开时，宜在裙房周边设置剪力墙，加强裙房抗扭刚度,84,对策总结,尽量减少不规则项 针对不规则类型，提出有效的安全技术措施 若不规则较严重：在保征足够的抗侧力刚度基础上，加强抗震延性（提高结构抗震等级），加强抗震能力（针对整体结构或关健构件与关健部位，进行性能化设计） 对超高很多或结构体系特别复杂、结构类型特殊的工程，当没有可靠的设计依据时，应进行结构模型振动台试验,85,谢谢！,