容柏生院士关于超限高层结构审查的讲座.ppt

超限高层建筑工程,抗震设防审查,更多结构资料，请访问,关于规范和规程,规范和规程的内容，是某些经过理论研究分析证明合理，经过工程实践证明可行，而行之有效的结构的经验总结。因而它有一定局限性, 亦即是有一定的适用范围，同时也不是最先进的。 对于符合其适用范围的工程，按照有关规定去设计，安全就可以得到保证。至于超出其适用范围(限值或规定)的工程，就应该进行补充分析研究或实验,论证其可行性,并经过审批才能实施。 当比较大量超限的同类型结构经过相当的工程实践，认为行之有效并具有相当经验后，就会在规范的改版时被纳入。这样，规范的水平就得到进一步的提高。因此，我们并不反对超限，但不要超的太多太远，并且一定要做好论证工作。,适用高度和高宽比,抗规表6.1.1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度 高规表4.2.2-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度 高规表4.2.2-2 B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度 高规表4.2.3-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比 高规表4.2.3-2 B级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比,建筑设计和建筑结构的规则性 （抗规）,3.4.1 建筑设计应符合抗震设计概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。 3.4.2 建筑及其抗侧力结构的平面布置应规则、 对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗側力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗側力结构的側向刚度和承载力突变。 下面两表为平面和竖向不规则的类型,平面不规则 (抗规),表 平面不规则的类型,1. 扭转不规则,结构平面布置,4.3.5 结构平面布置应减少扭转影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级（B级）高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍（1.4倍）。结构扭转为主的第一自振周期 Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级（B级）高度高层建筑不应大于0.9 (0.85)。 混合结构及复杂高层建筑取0.85,2.凹凸不规则,结构平面布置,4.3.3 抗震设计的A级高度钢筋混凝土高层建筑,其平面布置宜符合下列要求: 1 平面宜简单、 规则、 对称，减少偏心； 2 平面长度不宜过长，突出部分长度 l 不宜过大，L、 l 等值宜满足表4.3.3的要求； 3 不宜采用角部重叠或细腰的平面图形。,平面长度和突出部分（图4.3.3),3. 楼板局部不连续,平面布置,4.3.6 当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞使楼板有较大削弱时，应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半；楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；在扣除凹入和开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的净宽度不应小于2m。,竖向不规则 (抗规),表 竖向不规则的类型,4. 側向刚度不规则,5.竖向抗側力构件不连续,?,6. 楼层承载力突变,4.3.3 不应小于 其上一层的 65%(A级) 75%(B级),有关超限审查的文件,1.超限高层建筑工程抗震设防管理规定 （建设部令第111号-简称“部令”） 2.超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点 （建质200346号） 3.建筑抗震设计规范 4.高层建筑混凝土结构技术规程,“部令”规定,“部令规定”：“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，体型特别不规则的高层建筑工程”。 而“高规”则指出：“高层建筑不应采用严重不规则的结构体系”。 “抗规”亦指出：“建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案”。 但是，有关规范和规程没有对“特别不规则”和“严重不规则” 作出具体的规定。在执行上有一定的困难和差别。,广州市的“审查细则”,为了给建设单位、设计单位及审查部门把握同样标准和尺度，有必要结合广州地区的抗震设防烈度，针对广州地区高层建筑的普遍特点，制订相应的广州市的超限高层建筑工程抗震设防审查细则（目前还是送审稿）。,“审查细则”（摘要）,需要进行超限审查的高层建筑工程: 1.高度超过各有关规范和规程中所规定的最大适用高度的高层建筑； 2.结构类型不属于各有关规范和规程所列出的结构类型； 3.结构属于下表所列的高层建筑结构类型； 4.体型特别不规则的高层建筑结构。,结构复杂的高层建筑（对应第3点）,平面不规则定义（简化）,1.扭转不规则：当扭转不规则指标1.2时属于扭转不规则，但分为类和类(表4a和表4b)； 2.凹凸不规则：结构平面凹进的一側尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%； 3.楼板局部不连续：楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如：有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度小于5m； （开洞后任一边的楼板净宽度不应小于2m）,扭转不规则分类,A级高度建筑的扭转不规则分类,表4a,扭转不规则分类,B级高度建筑的扭转不规则分类,表4b,竖向不规则定义（简化）,4.側向刚度不规则: 在地震作用下, 某层的側向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层側向刚度平均值的80%； 层側向刚度为:（与“抗规”不同） 对于多塔楼结构，在判断各塔楼与大底盘的側向刚度比时，可采用层间位移角q，当q大于相邻上一层的1.4倍，或大于其上相邻三个楼层平均值的1.25倍时，则该层的側向刚度不规则。,竖向不规则定义（简化）,5. 竖向抗側力构件 (柱、剪力墙、抗震支撑)不连续: 不连续类型分为两类，其中： 类：除类以外的； 类：在重力荷载下，超过50%的上一层 抗側力构件的轴力通过厚板、转换次梁传递到本层竖向抗側力构件。 6. 楼层承载力突变：抗側力结构层间抗剪承载力小于上一楼层的80%。,体型严重不规则高层建筑（简化）,下列情况之一的高层建筑属体型严重不规则： 1. 6项规则性中有5项及以上超标； 2. 扭转不规则和竖向不连续同时达到类且同时有2项不规则； 3. 扭转不规则属于“不允许”者； 4. 结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比大于0.9(A级）或0.85(B级)； 5. 楼层受剪承载力小于相邻上一层的65%（A级）或0.85（B级）； 6.在同一结构单元内同时采用4种或4种以上“高规”中所指的复杂结构型式。,体型特别不规则高层建筑（简化）,下列情况之一的高层建筑属体型特别不规则： 1.扭转不规则在类内,或竖向抗側力构件不连续在类内,且另有3项不规则； 2.扭转不规则达类，且另有2项不规则； 3.竖向抗側力构件不连续达类，且另有2项不规则； 4.扭转不规则与竖向构件不连续同时达到达类。,避免不规则的措施,不规则中的第2 (凹凸不规则)、第3（楼板局部不连续)和第 5(竖向抗側力构件不连续）基本都由建筑设计控制。出现这种情况时应与建筑师联系，讨论能否尽量避免或采取一定措施，务必不出现“不应”的情况和尽量减少“不宜”的情况。纵使不能避免“不宜”，也要将其程度降到最低。,避免不规则的措施,不规则中的第1(扭转不规则) 1.关于周期比：周期比是结构的自身特性，它与外力无关。要满足周期比的要求，主要是增加抗扭刚度，比较有效的做法是加大周边部位构件的尺寸（包括竖向和水平构件）。要是现有水平刚度较大，位移偏小，也可以减小中心部位构件的尺寸，降低水平刚度而保持扭转刚度基本不变也是解决办法之一。这是硬性指标，必须调整到符合要求为止。,避免不规则的措施,2.关于扭转位移比：扭转位移比主要与荷载有关。要是过大，可能是刚度中心与质量中心有较大的偏离，此时要先检查质量中心的位置，然后定性地把 刚度中心往质量中心方向调。要不是上述问题，那就可能是抗扭刚度不足，要设法增加抗扭刚度,方法与第1点同。最好调整到小于1.2,难以满足时则争取使之处于第类。,避免不规则的措施,不规则中的第4(側向刚度不规则) 1.当各层层高相等或相差很小时: 按“抗规”的计算方法，对于正常楼层, 除非某一层的构件突然缩小，或者其上楼层的构件突然加大，否则一般是不会出现的。这种情况主要出现在转换层处。此时，应该加大转换层的构件的尺寸。有条件时也可以缩小转换层上面楼层的側向刚度。,避免不规则的措施,2.当各楼层中有某层( hi )的层高较大时: 按“抗规”的判断方法，纵使该层( hi，层高较大)与上一层（ hi+1 ，层高较小）的构件尺寸一样，也会出现側向