1、高层建筑结构设计若干要点高层建筑结构设计若干要点2l结构抗震验算要求的特点结构抗震验算要求的特点l高层结构布置原则高层结构布置原则l设计地震动参数设计地震动参数l设计反应谱特征周期插值法设计反应谱特征周期插值法l周期、振型分析周期、振型分析l弹性时程分析法弹性时程分析法l楼层最小剪重比要求楼层最小剪重比要求l框架核心筒结构框架核心筒结构 -外框剪力要求外框剪力要求 -不同楼板体系的比较不同楼板体系的比较3l重视条文注释和条文说明重视条文注释和条文说明l注意注意抗规抗规高规高规不一致的规定不一致的规定l重视对规范、规程不明确的一些问题处理重视对规范、规程不明确的一些问题处理4结构抗震验算要求的特
2、点结构抗震验算要求的特点 结构遭受的地震作用,不仅有结构遭受的地震作用,不仅有加速度加速度产生的产生的惯性力,还有惯性力,还有地面运动速度和位移地面运动速度和位移产生的结构内产生的结构内力和变形。力和变形。 目前,只有加速度反应谱作为地震动输入进目前,只有加速度反应谱作为地震动输入进行抗震验算。行抗震验算。 所以,迄今为止,依据所规定的地震动进行所以,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,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。的估
3、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,的基础上,不拘泥于细节,从工程判断的角度,力求简单易行,以力求简单易行,以线性线性的计算分析方法为基本方的计算分析方法为基本方法,并强调按法,并强调按概念设计概念设计进行各种调整。进行各种调整。 利用计算机进行结构抗震分析时,利用计算机进行结构抗震分析时,计算模型计算模型的建立、必要的的建立、必要的简化计算与处理简化计算与处理,应依据计算软,应依据计算软件的件的技术条件技术条件确定,以符
4、合结构的实际工作状况。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、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。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理是必要的,否则可能造成设计不合理或安全隐患。患。6高层建筑结构布置原则高层建筑结构布置原则 满足多道防线的要求满足多道
5、防线的要求。 满足各种体系的最大适用高度。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,传力途径越有明确的水平及竖向荷载传力途径,传力途径越短短、越直接、越直接越好。越好。 用于抵抗侧力而引起倾覆弯矩的竖向构件之间的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。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。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。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。位移最
6、大处并不一定是最危险的部位。7设计地震动参数设计地震动参数 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,部用规范参数,对二者的基底剪力加以比较,按按不利情况采用。不得部分采用安评参数,部分采不利情况采用。不得部分采用安评参数,部分采用规范参数!用规范参数! 当按安评参数设计时,当按安评参数设计时,需满足对应于安评反需满足对应于安评反应谱水平地震影响系数最大值应谱水平地震影响系数最大值max的楼层最小的楼层最小地震剪力:地震剪力: min=0.2(0.15)max 采用规范参数时,采用规范参数时,需注意在不同类别场地分界需注
7、意在不同类别场地分界附近的设计特征周期内插。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注意山区局部地形地震作用的调整(山顶建筑山顶建筑水平地震力放大水平地震力放大1.11.11.61.6 )。)。8设计反应谱特征周期插值法设计反应谱特征周期插值法 特征周期特征周期TgTg是反应谱动参数之一,又称为反应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。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。特征周期根据场地类别和设计地震分组确定。Tg5Tg6.0T(s)0.452max max maxTgT2 gmax 0.2T-5T
8、类类类类类类一一组组0.35s0.45s0.65s二二组组0.40s0.55s0.75s三三组组0.45s0.65s0.90s9特征周期插值法的规定特征周期插值法的规定 抗规抗规4.1.6规定:当有可靠的剪切波速和覆盖规定:当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线所列场地类别的分界线附近时,附近时,应允许按插值方法确定地震作用计算所应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。用的特征周期。10边界线附近(相差边界线附近(相差15%15%的范围)的范围)l 岩石的剪切波速或土的等效剪切波速(计算深度岩石的剪切波速或土的等效剪切波速(计算深度取
9、覆盖层厚度和取覆盖层厚度和20m20m的较小值)的较小值) 150m/s150m/s:127.5m/s 127.5m/s 172.5m/s172.5m/s 250m/s250m/s:212.5m/s 212.5m/s 287.5m/s287.5m/s 500m/s500m/s:425.0m/s 425.0m/s 575.0m/s575.0m/sl 覆盖层厚度覆盖层厚度 15m15m:12.75m12.75m17.25m17.25m 50m50m:42.5m 42.5m 58.5m58.5m 80m80m:68.0m 68.0m 92.0m92.0m11虚线范围内为边界线附近(相差虚线范围内为边
10、界线附近(相差15%15%的范围)的的范围)的TgTg值。值。相邻等值线差值:一组相邻等值线差值:一组0.01s 0.01s 二组二组0.012s 0.012s 三组三组0.015s0.015s。 三条边界线:三条边界线:一组一组0.5(0.25+0.35)=0.300.5( (0.35+0.45)=0.400.5( (0.45+0.65)=0.55二组二组0.5(0.30+0.40)=0.350.5( (0.40+0.55)=0.470.5( (0.55+0.75)=0.65三组三组0.5(0.35+0.45)=0.400.5( (0.45+0.65)=0.550.5( (0.65+0.90
11、)=0.7712582136813周期、振型分析周期、振型分析 控制沿两个主轴方向的基本周期比: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两个主轴方向基本周期应为平动为主的第一自振周期振周期T T1 1(TxTx1 1或或TyTy1 1)与平动为主的第二自振周)与平动为主的第二自振周期期T T2 2(TyTy1 1或或TxTx1 1),且),且T T2 2/T/T1 1宜宜0.80.8。 控制第一阶平动振型与扭转振型的分离程度控制第一阶平动振型与扭转振型的分离程度(宜(宜70%70%)。)。 通过高低阶的振动频率判断结构的变形特征:通过高低阶的振动频率判断结构的
12、变形特征: 弯曲变形的低高阶频率比弯曲变形的低高阶频率比1:4:91:4:9 剪切变形的低高阶频率比剪切变形的低高阶频率比1:2:31:2:3 不同软件计算结果相差不大于不同软件计算结果相差不大于10%10%。14沿主轴两个方向分别有沿主轴两个方向分别有“第第N”阶振型阶振型何为何为“第一第一”、“第二第二”,“第第N”N”阶振型?阶振型? 有几个有几个“振幅零点振幅零点”就是第几阶振型就是第几阶振型 第一阶振型第一阶振型第二阶振型第二阶振型第三阶振型第三阶振型15注意平动振型与扭转振型的分离程度: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,以在结构的刚度、质量
13、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至于结构的第一阶振型中不存在足够纯粹足够纯粹的侧振的侧振振型和扭振振型时,此时的周期比满足或者不满振型和扭振振型时,此时的周期比满足或者不满足要求,都不能说明任何问题。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,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。这个顺序不能颠倒或遗漏。16横向:横向: 1/2.37:1/0.61:1/0.28=1:3.9:8.51/2.37:1/0.61:1/0.28=1:3.9:8
14、.5纵向:纵向: 1/2.23:1/0.72:1/0.38=1:3.1:5.91/2.23:1/0.72:1/0.38=1:3.1:5.917弹性时程分析法弹性时程分析法 输入的地震加速度时程曲线应满足地震动三输入的地震加速度时程曲线应满足地震动三要素要求,即要素要求,即有效加速度峰值、频谱特性和持时有效加速度峰值、频谱特性和持时的要求。的要求。 多条波计算的结构基底剪力平均值不小于振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型分解反应谱法的80% 80% 。其中单条波计算的结构。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基底剪力不小于振型分解反应谱法的65% 65% 。
15、实际。实际地震记录(天然波)不少于总数的地震记录(天然波)不少于总数的2/32/3。 每一组波形的有效持续时间一般不少于结构每一组波形的有效持续时间一般不少于结构基本周期的基本周期的5 51010倍和倍和15s15s,地震波的时间间距可,地震波的时间间距可取取0.01s0.01s或或0.02s0.02s;对于有效持续时间,以波形在;对于有效持续时间,以波形在首次出现首次出现0.10.1倍峰值为起点,以最后出现倍峰值为起点,以最后出现0.10.1倍为倍为终止点,选择所对应的区间作为有效持时的范围。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输入地震加
16、速度记录的地震影响系数与振型反应谱法反应谱法主要周期点主要周期点采用的地震影响系数相比,采用的地震影响系数相比,在各周期点上相差不宜大于在各周期点上相差不宜大于20% 20% 。地震加速度时。地震加速度时程曲线程曲线可可通过傅里叶变换与反应谱进行比较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小震弹性时程对应的地震影响系数曲线与规范对比影响系数曲线与规范对比(主要周期点比较)(主要周期点比较)maxmax- -19弹性时程计算结果应用弹性时程计算结果应用: 各层地震剪力各层地震剪力 取时程法和振型分解反应谱法的较大值,并相应取时程法和振型分解反应谱法的较大值,并相应调整配筋调整配筋
17、。 各层层间位移各层层间位移( (或顶点位移或顶点位移) ) 以时程法和振型分解反应谱法的较大值控制以时程法和振型分解反应谱法的较大值控制。 发现薄弱层发现薄弱层 时程法的层地震剪力、层间位移突变的楼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震设计楼层最小地震剪力要求 抗规抗规第第5.2.55.2.5条规定了楼层最小地震剪力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对于
18、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。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)。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、强重点是剪力调整后,各项指标(如位移、强度等)应满足要求。度等)应满足要求。Tg5Tg6.0T(s)0.452max max maxTgT2 gmax 0.2T-5T 加速度控制段加速度控制段 速度控制段速度控制段 位移控制段位移控制段GB50011-2010中国中国TJ11-74, 78中国中国GBJ11-89 74、89
19、规范均规范均规定地震影响系规定地震影响系数下限不应小于数下限不应小于最大值的最大值的20%; 01、10规范改规范改为规定为规定“楼层最楼层最小地震剪力系小地震剪力系数数”。22最小地震剪力系数 min类 别6度7度8度9度扭转效应明显或基本周期小于3.5s 的结构0.0080.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5s 的结构0.0060.012(0.018)0.024(0.032)0.048min=0.2(0.15)max23 对对min质疑质疑 同一幢高层建筑,建于同一幢高层建筑,建于IVIV类场地时,剪重比类场地时,剪重比可以满足规范要求,建于可以满足规范要
20、求,建于IIII类场地时,反而不满类场地时,反而不满足。足。 对质疑的解释对质疑的解释 问题的关键是建于问题的关键是建于IVIV类场地、剪重比满足规类场地、剪重比满足规范要求时,高层建筑范要求时,高层建筑各项指标(如位移、强度等)各项指标(如位移、强度等)是否满足规范要求。如满足要求,是否满足规范要求。如满足要求,同一幢高层建同一幢高层建筑建于筑建于IIII类场地时,类场地时,抗震安全度是有保证的。抗震安全度是有保证的。24不满足最小剪重比要求时:不满足最小剪重比要求时: 剪力调整剪力调整(应全部楼层整体调整)(应全部楼层整体调整) 刚度调整刚度调整(剪力整体调整后,位移等指标不满足(剪力整体
21、调整后,位移等指标不满足要求时)要求时)剪力调整要求:剪力调整要求: 基本周期处于加速度控制段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。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。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,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。中间各层按线性分布。系列系列1-1-计算的剪重比曲线计算的剪重比曲线 系列系列2-2-计算结果计算结果1.61.6的剪重比曲线的剪重比曲
22、线 (基本周期位于加速度控制段)(基本周期位于加速度控制段) 系列系列3-3-计算结果计算结果+0.6+0.6的剪重比曲线的剪重比曲线 (基本周期位于位移控制段)(基本周期位于位移控制段) 系列系列4-4-底部底部+0.6+0.6、顶部取系列、顶部取系列2 2、系列、系列3 3的平均值、中间层线性分布的平均值、中间层线性分布 (基(基本周期位于速度控制段)本周期位于速度控制段) 系列系列5-5-按旧规范要求,不满足部分放大后的曲线按旧规范要求,不满足部分放大后的曲线0.0126框架核心筒结构的外框剪力要求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规范规定:框架部分按
23、侧向刚度分配的楼层地震剪力标准值的震剪力标准值的最大值最大值不宜小于底部总地震剪力不宜小于底部总地震剪力标准值的标准值的10%10%。 疑问:到底是最大值还是最小值?如果是最疑问:到底是最大值还是最小值?如果是最大值,为什么?大值,为什么?27框剪结构与框筒结构的不同要求:框剪结构与框筒结构的不同要求: 框剪结构框剪结构框架按二道防线设计(剪力调整)框架按二道防线设计(剪力调整) 框架至少承担框架至少承担min0.2Vo,1.5Vf,max 框筒结构框筒结构比框剪结构比框剪结构更严(避免外框刚度过弱)更严(避免外框刚度过弱) 同样满足上式要求:同样满足上式要求: 按刚度分配的按刚度分配的Vf,
24、max0.1Vo,框架承担,框架承担 0.15Vo 尚需满足:尚需满足: 按刚度分配的按刚度分配的Vf,max0.1Vo,框架承担,框架承担 0.15Vo,各层核心筒墙体地震剪力各层核心筒墙体地震剪力1.1,提高核心筒抗震等提高核心筒抗震等级。级。 注:框筒结构按刚度分配的框架楼层地震剪力较为均注: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)。匀(加强层除外)。28 框架、核心筒的层地震剪力分配框架、核心筒的层地震剪力分配 方向方向X XY Y 基底总地震剪力(基底总地震剪力(kNkN)18974189741724517245X向地震Y向地震29 X X向向 Y Y向向30 对于
25、框架核心筒结构,规定外框架承担一定比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。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),满足较为均匀(加强层除外),满足“除加强层外,除加强层外,楼层楼层地震剪力标准值的地震剪力标准值的最大值最大值不宜小于底部总地不宜小于底部总地震剪力标准值的震剪力标准值的10%10%”的要求,可达到上述目的。的要求,可达到上述目的。 对于超对于超B B级高度工程,要
26、求框架部分按侧向刚级高度工程,要求框架部分按侧向刚度分配的度分配的大部分大部分楼层地震剪力标准值,一般不宜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小于底部总地震剪力标准值的7 710%10%。31框架核心筒结构不同楼板体系的比较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有梁楼板框架核心筒 平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。柱剪力墙结构。32平板与有梁楼板框架核心筒的比较平板与有梁楼板框架核心筒的比
27、较33框架核心筒结构中设置楼板大梁: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。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。外框架承受的剪力不增加,还可能减小。 提高结构抗侧刚度。提高结构抗侧刚度。 层高可能增加,大梁高度不宜太大。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: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)。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)宽度应如须设等代梁(暗梁),等
28、代梁(暗梁)宽度应小于柱宽度。小于柱宽度。34重视规范、规程中的条文注释和条文说明重视规范、规程中的条文注释和条文说明 高规高规表表3.3.3-13.3.3-1,A A级高度钢筋混凝土高层建级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度的注筑的最大适用高度的注2 2:“部分框支剪力墙结构部分框支剪力墙结构指指地面以上地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构有部分框支剪力墙的剪力墙结构”; 高规高规第第3.4.53.4.5条的注,条的注,“当楼层的最大层间位当楼层的最大层间位移角移角不大于不大于本规程第本规程第3.7.33.7.3条规定限值的条规定限值的4040时,时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移
29、与该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楼层平均值的比值可适当放松,但不应大于可适当放松,但不应大于1.6”1.6”; 高规高规第第3.7.33.7.3条的注,条的注,“抗震设计时,本条规抗震设计时,本条规定的楼层位移计算(注:层间位移角)定的楼层位移计算(注:层间位移角)可不考虑可不考虑偶然偏心偶然偏心的影响的影响”。 35重视规范、规程中的条文注释和条文说明重视规范、规程中的条文注释和条文说明 高规高规第第3.4.53.4.5条的条文说明,条的条文说明,“周期比计算时,周期比计算时,可直接计算结构的固有自振特征,可直接计算结构的固有自振特征,不必附加偶然不必附加偶然偏
30、心偏心”; 高规高规第第7.2.27.2.2条的条文说明,条的条文说明,“本次修订对本次修订对0202规程的规定进行了修改,不论是否短肢剪力墙较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,短肢多,所有短肢剪力墙都要求满足本条规定,短肢剪力墙的剪力墙的抗震等级不再提高抗震等级不再提高,但在第,但在第2 2款中款中降低了降低了轴压比限值轴压比限值”。 36重视规范、规程中的条文注释和条文说明重视规范、规程中的条文注释和条文说明 高规高规第第6.1.26.1.2条的条文说明,条的条文说明,“单跨框架结构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是指整栋
31、建筑全部或绝大部分采用单跨框架的结构,构,不包括仅局部为单跨框架的框架结构不包括仅局部为单跨框架的框架结构。框架框架- -剪力墙结构可局部采用单跨框架结构剪力墙结构可局部采用单跨框架结构;其他情况;其他情况应根据具体情况进行分析、判断应根据具体情况进行分析、判断”。 高规高规表表8.1.88.1.8,剪力墙间距的注,剪力墙间距的注4 4,“当房屋当房屋端部未布置剪力墙时,端部未布置剪力墙时,第一片剪力墙与房屋端部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的距离,不宜大于表中剪力墙间距的1/21/2”(长矩(长矩形平面)。形平面)。37重视规范、规程中的条文注释和条文说明重视规范、规
32、程中的条文注释和条文说明 高规高规第第10.4.110.4.1条的条文说明,条的条文说明,“相邻楼盖结相邻楼盖结构高差超过梁高范围内,宜按错层结构考虑。构高差超过梁高范围内,宜按错层结构考虑。结结构中仅局部存在错层构件的不属于错层结构构中仅局部存在错层构件的不属于错层结构,但,但这些错层构件(如剪力墙两侧楼板标高差大于板这些错层构件(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厚)宜参考本节的规定进行设计”; 高规高规第第11.1.111.1.1条的条文说明,条的条文说明,“为减小柱子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,尺寸或增加延性而在混凝土柱中设置构造型钢,而框
33、架梁仍为钢筋混凝土梁时,该体系而框架梁仍为钢筋混凝土梁时,该体系不视为混不视为混合结构合结构;此外对于体系中局部构件;此外对于体系中局部构件( (如框支柱如框支柱) )采采用型钢梁柱用型钢梁柱( (型钢混凝土梁柱型钢混凝土梁柱) )也不应视为混合结也不应视为混合结构构”。 38重视规范、规程中的条文注释和条文说明重视规范、规程中的条文注释和条文说明 高规高规第第3.3.23.3.2条的条文说明,条的条文说明,“高层建筑的高高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经宽比,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济合理性的宏观控制;在结构设计满足本
34、规程规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基定的承载力、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本要求后,仅从结构安全角度讲高宽比限值不是高宽比限值不是必须满足的必须满足的,主要影响结构设计的经济性,主要影响结构设计的经济性”。 39注意注意抗规抗规高规高规不一致的有关规定不一致的有关规定 抗震等级,抗震等级,高规高规表表3.9.3“A3.9.3“A级高度的高层建级高度的高层建筑结构抗震等级筑结构抗震等级”,框架结构,框架结构6 6度、度、7 7度、度、8 8度分别度分别为三级、二级、一级;为三级、二级、一级;抗规抗规表表6.1.26.1.2现浇钢筋现浇钢筋混凝土房屋的抗
35、震等级,框架结构混凝土房屋的抗震等级,框架结构6 6度、度、7 7度、度、8 8度度的高度的高度24m24m时分别为四级、三级、二级,当时分别为四级、三级、二级,当24m24m时与时与高规高规一致。一致。当框架结构房屋小于等于当框架结构房屋小于等于24m24m的多层时,抗震等级应按的多层时,抗震等级应按抗规抗规表表6.1.26.1.2采采用。用。 40注意注意抗规抗规高规高规不一致的有关规定不一致的有关规定 相邻楼层侧向刚度的计算,相邻楼层侧向刚度的计算,高规高规第第3.5.23.5.2条规条规定:对框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度定:对框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比比1 1不宜小
36、于不宜小于0.70.7,与相邻上部三层刚度平均值,与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于的比值不宜小于0.80.8。对框架。对框架- -剪力墙、板柱剪力墙、板柱- -剪力剪力墙结构、剪力墙结构、框架墙结构、剪力墙结构、框架- -核心筒结构、筒中筒核心筒结构、筒中筒结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比2 2不宜小不宜小于于0.90.9,当本层层高大于相邻上层层高的,当本层层高大于相邻上层层高的1.51.5倍时,倍时,该比值不宜小于该比值不宜小于1.11.1;对结构底部嵌固层,该比值;对结构底部嵌固层,该比值不宜小于不宜小于1.51.5。1 1与与2 2的计算方法完
37、全不同的计算方法完全不同。 抗规抗规楼层侧向刚度计算方法及楼层与其相邻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,与上部楼层的刚度比值要求,与高规高规中框架结中框架结构相同。构相同。 上述两标准对相邻楼层侧向刚度比值计算和要求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,是不相同的,高层建筑结构设计应采用高层建筑结构设计应采用高规高规的规定的规定。 41注意注意抗规抗规高规高规不一致的有关规定不一致的有关规定 扭转效应的计算:扭转效应的计算: 高规高规第第4.3.34.3.3条规定:计算单向地震作用条规定: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时应考虑
38、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震作用方向的偏移值可采用eiei+0.05Li+0.05Li。 抗规抗规第第5.2.35.2.3条条1 1款规定:规则结构不进行款规定: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。榀各构件,其地震作用效应应乘以增大系数。 高规高规与与抗规抗规对扭转效应的计算方法不对扭转效应的计算方法不同,同,实际工程设计中是采用实际工程设计中是采用高规高规的方法,相的方法,相对概念明确,软件计算操作方便。对概念明确,软件计算操作方便。 42注意注意抗规抗规高规
39、高规不一致的有关规定不一致的有关规定 剪力墙截面厚度的确定:剪力墙截面厚度的确定: 抗规抗规第第6.4.16.4.1条规定了抗震墙截面在不同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。或无支长度比值的要求。没有稳定验算的规定。 高规高规第第7.2.17.2.1条条1 1款规定了剪力墙的截面厚款规定了剪力墙的截面厚度应符合本规程附录度应符合本规程附录D D的墙体稳定验算要求,其他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各款规定了不同部位和抗震等级的墙截面最小厚度。取
40、消了原度。取消了原高规高规剪力墙厚度与层高或无支剪力墙厚度与层高或无支长度比值的要求。在条文说明中:长度比值的要求。在条文说明中:“设计人员可设计人员可按设计经验收、轴压比限值及本条按设计经验收、轴压比限值及本条2 2、3 3、4 4款初步款初步选定剪力墙的厚度,也可参考选定剪力墙的厚度,也可参考0202规程的规定进行规程的规定进行初选初选”。 墙体稳定验算,更符合高层建筑受力要求。墙体稳定验算,更符合高层建筑受力要求。 43注意注意抗规抗规高规高规不一致的有关规定不一致的有关规定 框架框架- -剪力墙结构中带边框剪力墙暗梁高度取值:剪力墙结构中带边框剪力墙暗梁高度取值: 高规高规第第8.2.
41、28.2.2条条3 3款规定:暗梁截面高度可款规定:暗梁截面高度可取墙厚的取墙厚的2 2倍或与该榀框架梁截面等高,暗梁配筋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。的最小配筋要求。抗规抗规第第6.5.16.5.1条条2 2款规定:款规定:暗梁的截面高度不宜小于墙厚和暗梁的截面高度不宜小于墙厚和400mm400mm的较大值。的较大值。 试验表明,带边框剪力墙具有较好的延性,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
42、直接关系暗梁配筋的数量。梁高度的取值直接关系暗梁配筋的数量。高层建高层建筑结构宜按筑结构宜按高规高规规定取值,多层建筑结构可规定取值,多层建筑结构可按按抗规抗规取值。取值。对于框架对于框架- -核心筒结构的高层建核心筒结构的高层建筑的核心筒外墙厚度筑的核心筒外墙厚度400mm400mm时,暗梁高度可取时,暗梁高度可取1.51.5倍墙厚度。倍墙厚度。 44注意注意抗规抗规高规高规不一致的有关规定不一致的有关规定 竖向地震作用:竖向地震作用: 抗规抗规第第5.1.1条条4款规定:款规定:8、9度时的大跨度时的大跨度和长悬臂结构及度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖度时的高层建筑,应计算竖向地
43、震作用。向地震作用。高规高规第第4.3.2条条3、4款规定:高款规定:高层 建 筑 中 大 跨 度 结 构 、 长 悬 臂 结 构 ,层 建 筑 中 大 跨 度 结 构 、 长 悬 臂 结 构 , 7 度度(0.15g)、8度抗震设计应计入竖向地震作用;度抗震设计应计入竖向地震作用;9度度抗震设计应计算竖向地震作用(竖向地震作用为抗震设计应计算竖向地震作用(竖向地震作用为主的组合)主的组合)。 抗规抗规与与高规高规不一致,高层建筑结构设不一致,高层建筑结构设计应按计应按高规高规,多层建筑结构设计可按,多层建筑结构设计可按抗抗规规。45注意注意抗规抗规高规高规不一致的有关规定不一致的有关规定 部
44、分框支剪力墙结构框支柱承受的水平剪力:部分框支剪力墙结构框支柱承受的水平剪力: 抗规抗规第第6.2.106.2.10条条1 1款与款与高规高规第第10.2.1710.2.17条条1 1、2 2款的规定不相同。款的规定不相同。高规高规当底部框支层当底部框支层为为1 12 2层时与层时与3 3层及层及3 3层以上时加以层以上时加以区别取值区别取值(层(层数均指结构层),按数均指结构层),按高规高规比较合理。比较合理。 一、二级框支柱弯矩增大系数:一、二级框支柱弯矩增大系数: 抗规抗规第第6.2.106.2.10条条3 3款规定:一、二级框支款规定:一、二级框支柱的顶层上端和底层下端,其组合的弯矩设
45、计值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应分别乘以增大系数1.51.5和和1.251.25。高规高规第第10.2.1110.2.11条条3 3款规定的相应增大系数分别为款规定的相应增大系数分别为1.51.5和和1.31.3,两者不一致。,两者不一致。建议按建议按高规高规的规定取用的规定取用。 46重视对规范、规程不明确的一些问题处理重视对规范、规程不明确的一些问题处理 高规高规第第5.3.75.3.7条及其条文说明规定,高层建筑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
46、度比不宜小于部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2 2。计算地下室结构楼层侧向刚度时,可考虑地上结构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,以外的地下室相关部位的结构,“相关部位相关部位”一般一般指地上结构外扩大不超过三跨指地上结构外扩大不超过三跨( (一般不大于一般不大于20m20m) )的的地下室范围。楼层侧向刚度比可按本规程附录地下室范围。楼层侧向刚度比可按本规程附录E.0.1E.0.1条公式计算(条公式计算(注:转换层上下剪切等效刚度注:转换层上下剪切等效刚度比公式比公式)。)。 高规高规中没有规定当不满足楼层侧向刚度比时嵌中没有规定当不满足楼层侧向
47、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固部位该设置在哪层。当房屋的地下室层数多于一层时,层时,如果地下一层顶板满足不了嵌固部位条件,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。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,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。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重视对规范、规程不明确的一些问题处理
48、 抗规抗规和和高规高规中有关转换层的规定,均指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汽车库或设备机房,上部剪力墙不能直接落到基础,而需在础,而需在0.000.00处或地下室设转换构件;另一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,应参照关柱和墙,应参照高规高规有关转换结构的规定,有关转换结构的规定,按原抗震等级对转换构件的水
49、平地震作用计算内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。力应乘增大系数。7 7度度(0.15g)(0.15g)和和8 8度抗震设计时还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,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。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
50、层、多层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不设置边缘构件。地下室人防部分,应按人防规。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。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(应采用现浇上部结构