房屋建筑抗震设计常见问题解答

房屋建筑抗震设计常见问题解答(内部资料)中国建筑科学研究院2004年4月说明协助设计人员、施工图审查人员正确、全面理解和运用《建筑抗震设计标准GB50011》、《高层建筑混凝土结构技术规程》以及房屋建筑抗震设计的强制性条文，这里汇总编入了以下资料：高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3假设干问题讨论建筑抗震设计标准GB50011答疑房屋建筑抗震设计强制性条文的理解和实施《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223修订中国建筑科学研究院程抗震研究所2004．4《高层建筑混凝土结构技术规程》〔JGJ3-2002〕假设干问题讨论中国建筑科学研究院黄小坤多层建筑如何参照执行《混凝土高规》适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设计烈度为6～9度的高层民用建筑结构。对于不超过10层或房屋高度不超过28m但接近10层或28m(如8层或24m)的混凝土民用建筑科参照《混凝土高规》的相关规定执行。对于层数较少、房屋高度较矮的混凝土房屋，《混凝土高规》的某些规定可根据具体情况适当放松；《混凝土结构设计标准》GB50010-2002、《建筑抗震设计标准》GB50011-2002〔以下分别简称《混凝土标准》、《抗震标准》〕有关多层建筑也有一些规定。今后，随着标准的不断完善，对于多层混凝土结构房屋的结构设计，宜有更详细的专门规定。风压取值根本风压按《混凝土高规》第N/。对于特别重要的高层建筑，目前尚无统一、明确的定义，一般可根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001规定的设计使用年限和平安等级确定。设计使用年限为100年的或平安等级为一级的高层建筑可认为是特别重要的高层建筑。对风荷载是否比拟敏感，主要与高层建筑的自振特性有关，如结构的自振频率和振型等。对于前几阶振型频率比拟密集、振型比拟复杂的高层建筑结构，高振型影响不可无视，仅采用考虑第一振型影响的风振系数来估计风荷载的动力作用，有时不能全面反映建筑物对风荷载的动力影响，可能偏于不平安，因此适当地提高风压取值。为了便于条文的执行，《混凝土高规》条文说明指出，一般情况下，房屋高度大于60m的高层建筑可取100年一遇的风压值；对于房屋高度不超过60m的高层建筑，其风压取值是否提高，可由设计人员根据实际情况确定。对于侧向刚度较大的高层建筑结构，房屋高度大于60m时也可按50年一遇的根本风压计算风荷载。群集建筑的风荷载增大对房屋相互间距较近的建筑群，由于旋涡的相互干扰，房屋的某些部位的局部风压会显著增大，设计时宜考虑其不利影响。群体效应一般与建筑物的相对高度、距离、方位、体型等有关，情况比拟复杂，我国现行国家标准《建筑结构荷载标准》GB5009-2001尚未给出具体计算方法，一般可将风荷载体型系数进行放大，如《混凝土高规》第条的要求。风洞试验说明，风对群集建筑物的荷载增大效应往往是局部的，表现为局部风压的增大。对于有参考经验的情况，可采用已有的放大系数；比照拟重要的或体型、环境非常复杂的高层建筑，建议通过边界风洞试验考虑风荷载作用。4．6度抗震设计时为何规定计算地震作用和作用效应鉴于高层建筑的重要性且结构计算软件应用已十分普遍，因此规定所有6度抗震设计的高层建筑也进行地震作用和作用效应计算，而不仅仅限于四类场地上的较高房屋。通过计算，可与无地震作用效应组合工况进行比拟，并可采用有地震作用组合的柱轴压力设计计算柱的轴力等，方便抗震设计。考虑质量偶然偏心的依据和方法国外多数抗震设计标准认为，需要考虑由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响。现行国家标准《抗震标准》中，对平面规那么的结构，采用增大边榀结构地震作用效应的简化方法考虑偶然偏心的影响。对于高层建筑而言，规定直接取垂直于地震作用方向的建筑物每层投影长度的5％作为该层质量偶然偏心来计算单向水平地震作用，是和国外有关标准的规定一致的。实际计算时，可将每层质心沿参考坐标系的同一方向〔正向或负向〕偏移，分别计算地震作用和作用效应；也可近似按照原始质量分别情况计算地震作用，再按规定的质量偶然偏心位置分别施加计算的地震作用，分别计算结构的地震作用效应。对于连体结构、多塔楼结构，相对别离的塔块可按自身的边长确定相应楼层的质量偶然偏心值。何时需要考虑计算双向地震作用强震观测说明，几乎所有地震作用都是多向性的，尤其时沿水平方向和竖向的振动作用。《混凝土高规》第条规定了考虑计算双向地震作用的情况，即质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构。“质量与刚度分布明显不均匀不对称”，主要看结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小，总体上是一种宏观判断，不同设计者的认识有一些差异是正常的，但不应该产生质的差异。一般而言，可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断，假设该值超过扭转位移比下限1.2较多〔比方A级高度高层建筑大于1.4、B级高度或复杂高层建筑等大于1.3〕，那么可认为扭转明显，需考虑双向地震作用下的扭转效应计算，此时，判断楼层内扭转位移比值时，可不考虑质量偶然偏心的影响。如何计算双向地震作用《混凝土高规》第条规定了双向地震作用效应的计算方法。计算分析说明，双向地震作用对结构竖向构件(如框架柱)设计影响较大，对水平构件〔如框架梁〕设计影响不明显。假定结构整体坐标系为OXYZ，框架柱局部坐标系为oxyz，在X、Y单向地震作用下框架柱的地震内力标准值如表1，那么考虑双向地震作用下的框架柱地震内力标准值可表示为：X、Y单向地震作用下柱内力标准值柱内力标准值轴力x轴弯矩y轴弯矩x轴剪力y轴剪力扭矩X向作用Y向作用安装规定，位移指标的核算也应该考虑双向地震作用，例如对楼层内最大弹性水平位移〔层间位移〕平均水平位移〔层间位移〕的比值要求。质量偶然偏心和双向地震作用是否同时考虑质量偶然偏心和双向地震作用都时客观存在的事实，是两个完全不同的概念。在地震作用计算时，无论考虑单向地震作用还是双向地震作用，都有结构质量偶然偏心的问题；反之，不管是否考虑质量偶然偏心的影响，地震作用的多维性本来都应考虑。显然，同时考虑二者的影响计算地震作用原那么上是合理的。但是，鉴于目前考虑二者影响的计算方法并不能完全反映实际地震作用情况，而是近似的计算方法，因此，二者何时分布考虑以及是否同时考虑，取决于现行标准的要求。安装《混凝土高规》的规定，单向地震作用计算时，应考虑质量偶然偏心的影响；质量与刚度分布不均匀、不对称的结构，应考虑双向地震作用计算。因此，质量偶然偏心和双向地震作用的影响可不同时考虑。如此规定，主要是考虑目前计算方法的近似性以及经济方面的因素。至于考虑质量偶然偏心和考虑双向地震作用计算的地震作用效应谁更为不利，会随着具体工程的不同，或同一工程的不同部位〔不同构件〕而不同，不能一概而论。因此，考虑二者的不利情况进行结构设计，显然是不可取的。单向与双向地震作用扭转效应应有何区别对水平地震作用而言，只要结构的刚度中心和质量中心不重合，那么必定有地震扭转效应。按《混凝土高规》第条第2款的规定，无论单向还是双向地震作用，均应考虑地震扭转效应。单向地震作用是指每次仅考虑一个方向地震输入，其作用和作用效应可采用非耦联或耦联的振型分解反映谱方法计算，前者主要适用于简单规那么的结构。单向地震作用的非耦联计算，也应考虑扭转效应(质心与刚心不重合时)，但忽略了平动与扭转振型的耦联作用；单向地震作用的耦联计算，按《混凝土高规》〔-1〕和〔3.3.11-6〕式进行，已包含了平扭耦联效应。目前，双向地震作用是考虑两个垂直的水平方向同时有地震输入时的作用和作用效应计算，每个方向的地震作用和作用效应均按《混凝土高规》〔-1〕~(3.3.11-6)式计算，然后按〔3.3.11-7〕和〔3.3.11-8〕式计算双向地震作用效应，并取二者的较大值。因此，在需要考虑双向水平地震作用计算的情况下，双向地震作用效应应一定大于不考虑质量偶然偏心的单向地震作用效应。如何按水平地震剪力系数最小值调整地震剪力对于刚度较弱、周期较长的结构，地震地面运动速度和位移输入可能对结构的破坏具有更大影响，但现行标准所采用的振型分解反映谱法对此尚不能作出估计。《混凝土高规》第条规定了结构各层地震剪力系数〔剪重比〕最小值λ，使周期更长、规定较弱的结构的地震作用不过小。如果结构局部楼层实际计算的地震剪力系数与规定的λ值相差不多，那么可直接按最小剪力系数要求调整相关层的地震剪力；如果结构总剪力与规定的值相差不多，说明结构整体刚度偏小，宜适当增加结构侧向刚度，使计算的地震作用增加。地震剪力的调整可直接反映在相应楼层构件的地震内力中，不必向下层传递。对于6度抗震设计的结构，《抗震标准》没有规定其地震剪力系数最小值，《混凝土高规》中也不能自行加以规定。作为参考，设计中一般可考虑控制为0.008～0.01。对高层建筑的地下室结构层，当嵌固部位在地下室位置时，一般不要求单独核算楼层最小地震剪力系数，因为地下室的地震作用是明显衰减的。如何判断结构扭转为主的振型为了使结构的扭转刚度不过弱，以免产生过大的扭转效应，《混凝土高规》第条，规定了结构扭转为主的第一自振周期与平动扭转为主的第一自振周期之比的限制性要求。因此，对每一个特定的结构，需要确定每一个振型的特征，判断它是平动为主还是扭转为主。在正那么化振型向量空间中，结构质量矩阵具有正交性，即(1)其中，为振型矩阵，M为集中质量矩阵，I为单位对角矩阵。对第j振型有(2)(3)(4)其中，分别为第i质点j振型的三个振型位移分量；分别为第i质点的集中质量和质量惯矩；n为质点总数〔计算层数〕。将〔3〕、〔4〕式代入〔2〕式并定义方向因子为(5)那么有(6)由〔6〕式可知，当扭转方向因子大于0.5时，可判断j振型为扭转为主的振型；否那么，可认为是平动为主的振型。当扭转因子等于1时，即为纯扭转振型；当扭转因子等于0时，即为纯平动振型。振型因子大于0.5的物理意义可理解为楼层扭转中心与质心的距离在楼层转动半径之内。对特定的结构，平动因子和的相对大小，与整体坐标系水平轴的方向有关，不同的水平坐标轴取向，会得到不同的和值，但是扭转因子是保持不变的。当然，振型特征判断还与宏观振动形态有关。对结构整体振动分析而言，结构的某些局部振动的振型是可以忽略的，以利于主要问题的把握。如何取结构自振周期折减系数《混凝土高规》第条规定应考虑非承重墙体的刚度影响，对计算的结构自振周期予以折减，并按折减后的周期值确定水平地震影响系数。如果在结构分析模型中，已经考虑了非承重墙体的刚度影响，那么不可以进行周期折减。周期折减系数的取值，与结构中非承重墙体的材料性质、多寡、构造方式等有关，应由设计人员根据实际情况确定，《混凝土高规》第条给出的参考值，主要是砖或空心砖砌体填充墙结构的经验总结，不是强制的。何时考虑竖向地震作用？如何考虑？按《混凝土高规》第条规定，9度抗震设计以及8度设计时的大跨度、长悬臂结构应考虑竖向地震作用，包括第10.2.6条的转换构件以及第10.5.2条的连体结构的连接体[2]。9度抗震设计时，整体结构的竖向地震作用可按《混凝土高规》第条的方法计算；8、9度时，大跨度、长悬臂结构构件的竖向地震作用可按《混凝土高规》第3.3.15条的规定近似考虑，对于8度的情况，竖向地震作用标准值可取结构或结构构件重力荷载代表值的15%.当然，有条件时或设计需要时，采用竖向加速度反映谱方法或动力时程分析方法计算结构竖向地震作用时更适宜的方法。无论采用何种方法计算竖向地震作用，均应按《混凝土高规》第条的规定进行地震作用效应的组合，即把竖向地震作用效应作为一个组合工况考虑。14．房屋高度和适当高度房屋高度指建筑室外地面至主要屋面的高度，不包括局部突出屋面的楼梯间、电梯间、水箱间、小的装饰构架、女儿墙等。对有斜坡屋顶的高层建筑，房屋高度一般仍可算倒屋檐标高处；对于立面逐层收进的高层建筑，其房屋高度应根据实际情况〔如收进后的建筑功能、平面相对大小等〕确定。最大适用高度指《混凝土高规》第条、7.1.2条、10.1.3条、11.1.2条规定的房屋适用的最大高度。这里所说的最大适用高度是与《混凝土高规》的规定相适用的，并不是一般意义上高层建筑的最大高度限制。当房屋高度超过《混凝土高规》的规定时，结构实际应有可靠的依据和有效的技术措施，并需通过指定结构的抗震专项审查。15．防烈度8度、设计根本地震速度值为时，25～30米高度的框架结构，位移难以控制，截面及配筋很大；当房屋高度大于30m时，问题更突出。是否在8度时框架结构最大适用高度45度太大？是否适当减小？设计根本地震加速度为的地区比的地区的地震作用增大了50％；框架结构层间位移角限制条件比以往更严格；地震作用计算要考虑质量偶然偏心和双向地震作用。因此，相对过去的设计经验，现在的构件截面以及截面配筋增大是必然的。规程规定的是8度时的最大适用高度，包含了设计根本地震加速度值为的地区。对8度抗震设防地区，如果设计纯框架结构有困难或不经济，可根据具体情况设计为框架-剪力墙等其它结构体系。16．B级高度高层建筑是否属于超限高层建筑范围B级高度高层建筑是相对A级高度高层建筑而言的，是指房屋高度超过《混凝土高规》表-1规定的框架-剪力墙、剪力墙及筒体结构高层建筑，其适用的最大高度不应超过《混凝土高规》表4.2.2-2的规定，并应遵守《混凝土高规》规定的更严格的计算和构造措施要求。按照文献的规定，B级高度高层建筑属于超限建筑工程，仍然需要进行抗震设防专项审查；审查可由各地超限高层建筑工程审查委员会完成，审查的主要依据是《混凝土高规》中有关B级高度高层建筑的规定，其目的是检查、复核结构设计是否符号《混凝土高规》的相关要求。17．房屋高宽比为何不作为超限高层建筑抗震专项审查的依据，如何计算高宽比高层建筑的高宽比规定，是对结构整体刚度、抗倾覆能力、整体稳定、承载能力以及经济合理性的宏观控制性指标，是过去工程经验的总结。在《混凝土高规》中，对这些性能中的绝大局部已有专门规定，如承载力、侧向位移、稳定、倾覆等，因此不再将其作为超限高层建筑的一个判断指标，《混凝土高规》中的相应用词是“不宜超过”规定值，不是必须满足的条件。一般情况下，结构平面宽度可按平面最小投影宽度计算。大底盘结构的高宽比，可对整体结构和底盘以上的塔楼结构分别进行核算。《混凝土高规》条文说明中，裙楼刚度和面积“较大”，是相对塔楼面积而言的，不便于量化，可依据工程经验和规那么程度确定。18．楼层扭转位移控制时为何要考虑质量偶然偏心的影响《混凝土高规》第条，分别规定了楼层最大位移〔层间位移〕与平均位移〔层间位移〕之比值的下限1.2和上限1.5〔或1.4〕，并规定地震作用位移计算应考虑质量偶然偏心的影响。考虑质量偶然偏心的要求，除规那么结构外，比现行国家标准《抗震标准》的规定严格，是高层建筑结构设计的需要，也与国外有关标准的规定一致。19．当计算双向地震作用时，楼层扭转控制可否不考虑质量偶然偏心的影响《混凝土高规》第条条文说明“当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响”，主要表示地震作用计算时，质量偶然偏心和双向地震作用可不同时考虑，并不表示判断楼层扭转位移比限制时不考虑质量偶然偏心的影响。因此，如果计算了双向地震作用，按理应再单独计算考虑质量偶然偏心的地震作用，以判断位移比是否满足要求。实际工程中，对确定需要考虑双向地震作用的结构〔如本文2.6节所述〕，也可以近似按此位移进行扭转位移比控制，但位移计算应按本文2.7条所述，按双向地震作用效应的规定计算。20．楼层扭转位移控制条件可否突破正常情况下，楼层位移比的上限条件是不应超过的，根据文献，“规那么性要求的严格程度，可依设防烈度不同有所区别。当计算的最大水平位移、层间位移值很小时，扭转位移比的控制可略有放宽。”因此，特殊条件下，个别楼层扭转位移比值超过规定的上限要求也是允许的，可由有关超限审查机构审查确定。所谓“最大水平位移、层间位移值很小”，一般要求层间位移角不大于位移角限制的1/3。21.抗震变形验算中，任一层位移、层间位移、层位移差有何联系和区别？为何第条“楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响”？任一楼层的位移〔含顶点位移〕是相对结构固定端〔基底〕的相对侧向位移；层间位移是上、下层侧向位移之差；层间位移角是层间位移与层告之比值。在原规程JGJ3-91中，对结构侧向位移有顶点位移和层间位移角双重要求。实践说明，如果层间位移角得到有效控制，结构的侧移平安性和适应性均可得到满足。因此，本次修订仅保存了层间位移角的限制条件，与国外有关标准的要求相一致；同时，对150m以上的高层建筑提出了舒适度要求，即增加了结构顶点风振加速度的限制条件。楼层位移、层间位移角的要求是从宏观上保证结构具有必要的侧向刚度，结构构件根本处于弹性工作状态，非结构构件不破坏。目前，层间位移没有考虑由于结构整体转动而产生的所谓无害位移的影响。但实际上，对高度较高的房屋建筑，结构整体弯曲引起的侧移影响是不可无视的，在《混凝土高规》第条第2、3款已有反映，即以放宽层间位移角限值的方式加以考虑。在《混凝土高规》第条中，规定了同一楼层最大水平位移〔层间位移〕与平均水平位移〔层间位移〕的比值限值，以限制结构的扭转效应不致过大。《混凝土高规》第条楼层位移角控制条件，采用了层间最大位移计算，考虑了扭转的影响。抗震设计中，核算楼层层间位移角限制条件时，可不考虑质量偶然偏心的影响，主要考虑到，新标准采用楼层最大层间位移控制层间位移角已经比原规程JGJ3-91严格，而侧向位移的控制是相对宏观的要求，同时也考虑到与《抗震标准》等国家标准保持一致。22．扭转周期与平动周期的比值要求，是否对两个主轴方向平动为主的振型都要考虑扭转为主的振型中，周期最长的称为第一扭转为主的振型，其周期称为扭转为主的第一自振周期。平动为主的振型中，根据确定的两个水平坐标轴方向X、Y，可区分为X向平动为主的振型和Y向平动为主的振型。假定X、Y方向平动为主的第一振型〔即两个方向平动为主的振型中周期最长的振型〕的周期分别记为和，并定义：(7)(8)那么即为《混凝土高规》第条中所说的平动为主的第一自振周期，姑且称为平动为主的第二自振周期。对特定的结构，、的值是恒定的，究竟是还是，与水平坐标轴方向X、Y的选择有关。扭转为主和平动为主振型的判断方法参见本文第11条。研究说明，结构扭转第一自振周期与地震作用方向的平动第一自振周期之比值，对结构的扭转响应有明显影响，当两者接近时，结构的扭转效应限制增大。《混凝土高规》第条对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值进行了限制，其目的就是控制结构扭转刚度不能过弱，以减小扭转效应。《混凝土高规》对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值没有进行限制，主要考虑到实际工程中，单纯的一阶扭转或平动振型的工程较少，多数工程的振型时扭转和平动相伴随的，即使时平动振型，往往在两个坐标轴方向都有分量。针对上述情况，限制与的比值是必要的，也是合理的，具有广泛适用性；如对与的比值也加以同样的限制，对一般工程是偏严的要求。对特殊工程，如比拟规那么、扭转中心与质心相重合的结构，当两个主轴方向的侧向刚度相差过大时，可对与的比值加以限制，一般不宜大于1.0。实际上，按照《抗震标准》第条的规定，结构在两个主轴方向的侧向刚度不宜相差过大，以使结构在两个主轴方向上具有比拟相近的抗震性能。23．8度抗震等级已经是一级，当为乙类建筑时，抗震措施按9度审查仍为一级，此两个一级是否完全相当？当设防烈度为9度，乙类建筑的抗震措施“应符合比9度抗震设防更高的要求”，此“更高的要求”的具体内容是什么？《混凝土高规》表查9度对应的抗震等级时也是一级，但因为对应的最大适用高度是不同的，后者的抗震措施〔主要是抗震构造措施〕应一级适当加强，加强的幅度应与房屋高度有关，但有关抗震设计的内力调整系数一般可不必提高。设防烈度为9度时，房屋高度不应超过A级高度最大适用高度的要求。假设为A级高度的乙类建筑，“应符合比9度抗震设防更高的要求”，在《混凝土高规》第条中已有规定，即应按特一级抗震等级要求设计。8度抗震设防时，B级高度乙类建筑的抗震等级，在《混凝土高规》第条中没有规定，其抗震措施应专门研究确定。24.《混凝土高规》第和4.8.4条抗震措施和抗震构造措施的规定，对乙、丙类建筑如何具体应用按照《混凝土高规》第条和4.8.4条规定，同一设防烈度下，不同场地仅影响抗震构造措施，除抗震构造措施以外的其他抗震措施是相同的。在给定设计根本地震加速度时，抗震设防烈度是唯一确定的，决定抗震措施的烈度如表2，决定构造措施的烈度如表3。决定抗震措施的烈度建筑类别设计根本地震加速度〔g〕和设防烈度677889甲、乙类788999＋丙类677889注：“9＋”表示应采取比9度更高的抗震措施，幅度应具体研究确定。决定抗震构造措施的烈度建筑类别场地类别设计根本地震加速度〔g〕和设防烈度677889甲、乙类Ⅰ677889Ⅱ788999＋Ⅲ、Ⅳ788＋99＋9＋丙类Ⅰ666778Ⅱ677889Ⅲ、Ⅳ678899注：“8＋”表示应采取比8度更高的抗震构造措施，但比9度要求低；“9＋”表示应采取比9度更高的抗震构造措施，提高幅度应具体研究确定。抗震措施包含了抗震构造措施，因此，表2表示所有抗震应满足的烈度要求；表3表示因场地类别不同，对抗震构造措施提出的局部放松或从严对要求。具体说，与构件设计内力调整及抗震构造措施都有关，按表2的烈度确定抗震等级；仅与抗震构造设计有关时，按表3的烈度确定抗震等级。25．第框支框架是指转换构件〔如框支梁〕以及其下面的框架柱和框架梁，不包括不直接支承转换构件的框架。如考虑结构变形的连续性，在水平方向上与框支框架直接相连的非框支框架的抗震构造设计可适当加强，加强的范围可不少于相连的一个跨度。26．如何理解和掌握裙房抗震等级不低于主楼的抗震等级高层建筑往往带有裙房，有时裙房平面面积还较大，当裙房与主楼在结构上完全分开时，主楼与裙房分别按各自的结构体系、房屋高度确定抗震等级。当主楼和裙房连接为整体时，裙房除按自身条件确定抗震等级外，还不应低于主楼的抗震等级。例如，裙房为纯框架、主楼为剪力墙结构且连为整体时，主楼按剪力墙结构确定抗震等级，裙楼框架的抗震等级除按自身条件外，尚不应低于主楼剪力墙的抗震等级。当主楼为局部框支剪力墙结构时，框支框架按局部框支剪力墙结构确定抗震等级，裙楼可按框架-剪力墙结构确定抗震等级，假设低于主楼框支框架的框支等级，那么与框支框架直接相连的非框支框架应适当加强抗震构造措施。27．地下室抗震等级是否因上部的嵌固部位不同而不同按照《混凝土高规》第条的规定，原那么上，除与上部结构直接相连的地下室一层结构的抗震等级应与上部结构相同外，其余地下室结构的抗震等级可比上部结构放松要求。由于整体性能和建筑功能的需要，高层建筑一般都有一层或多层地下室，且通过合理设计，容易满足上部结构嵌固于地下室顶板标高位置〔±0.0〕位置的条件，因此，一般地下室结构的抗震等级可按第4.8.5条确定。对于±0.0标高确实不能作为上部结构嵌固部位的情况，实际嵌固部位所在楼层以及其上部的地下室楼层〔与地面以上结构对应的局部〕的抗震等级，可取为与上部结构相同或根据地下室结构的有利情况适当放松。28．高度小于60m的框架-核心筒结构可否按框架-剪力墙结构确定抗震等级《混凝土高规》中，框架-核心筒结构是结构布置相对固定的一种结构形式，是框架-剪力墙结构的一种特例，其房屋高度一般较高〔大于60m〕；而一般框架-剪力墙结构的布置形式较灵活，房屋高度适用范围比拟宽〔可小于60m〕。因此，在表中，框架-剪力墙结构按房屋高度60m为界线区分了不同的抗震等级，框架-核心筒结构的抗震等级没有按房屋高度区。实际上，当房屋高度大于60m时，表4.8.2中框架-核心筒结构和框架-剪力墙结构的抗震等级是相同的。对于房屋高度小于60m的框架-核心筒结构，假设按框架-剪力墙结构确定其抗震等级，那么除应满足核心筒的有关设计要求外，同时应满足规程对框架-剪力墙结构的其他要求，如剪力墙所承当的结构底部地震倾覆力矩的规定等。29．对6度抗震设防的高层建筑结构，《混凝土高规》第条和5.1.13条对弹性动力时程分析的要求不一致，如何执行？《混凝土高规》第条对6度抗震设防时，未作弹性时程分析补充计算的明确规定，是考虑到此种情况的地震作用相对较小，主要以抗震构造设计为主。但并不说明6度时对所有结构都不需要做弹性时程分析补充计算，对特别不规那么的高层建筑或《混凝土高规》另有规定的情况〔如第4.6.4条、5.1.13条〕，仍应进行弹性时程分析补充计算，其加速度审查曲线的最大加速度值可按《抗震标准》表5.1.2-2采用，即取18cm/30．《混凝土高规》第条如何判断计算结果的合理性目前，采用计算机软件进行高层建筑结构分析和设计是相当普遍的。因此，对计算结果的合理性、可靠性进行判断是十分必要的，是结构设计最主要的任务之一。这项工作要以结构工程师的力学概念和丰富的工程经验为根底，一般从结构总体和局部两个方面考虑。总体上包括：所选用的计算软件是否适用以及是否恰当、结构的振型、周期、位移形态和量值、地震作用的分布和楼层地震剪力的大小、有效参与质量、截面配筋设计等，是否在合理的范围，总体和局部的力学平衡条件是否得到满足。判断力学平衡条件时，应针对重力荷载、风荷载作用下的单工况内力进行。对局部构件，尤其是受力复杂的构件〔如转换构件等〕，分析其内力或应力分布是否与力学概念、工程经验相一致。首先，连梁刚度折减是针对抗震设计而言的，对非抗震设计的结构，通常不宜对连梁刚度进行折减。其次，抗震设计时，连梁刚度折减系数的取值，应满足连梁正常使用极限状态的要求，一般与设防烈度有关，设防烈度高时可多折减一些，设防烈度低时可少折减一些，但一般不小于0.5。当连梁刚度折减系数取值小于0.5时，与之相连的剪力墙肢设计应加强，连梁本身必须满足非抗震设计的承载能力和正常使用极限状态的设计要求。32．计算嵌固部位的侧向刚度比时，地下室外墙〔挡土墙〕是否参与计算一般情况下，高层建筑结构地下室外墙均可参与地下室的侧向刚度计算，因此，地下室一层与上部结构一层的等效剪切刚度比不小于2的要求是容易满足的。对于地下室外墙与上部结构相距比拟远〔如超过40～50〕的情况，一般不宜作为判断嵌固条件的墙体参与地下室的侧向刚度计算。作为上部结构嵌固部位的地下室结构设计，应符合《混凝土高规》第、4.5.5、4.8.5条的有关规定。33．判断结构侧向位移限制条件时，要否考虑不同作用效应的组合按照《混凝土高规》第~5.6.4条的规定，结构位移计算按作用效应的标准组合考虑，作用的分项系数取1.0。因此，高层建筑结构的位移、变形验算，原那么上应考虑不同作用效应的标准组合。实际设计时，对侧向位移的验算，往往仅考虑风荷载或水平地震淡淡作用，是一种简化处理方法。主要原因是，重力荷载作用下结构侧向位移相对很小；60m以下的结构，风与地震作用下的侧向位移不要求同时组合；60m以上的抗震设计结构，仅考虑20%的风荷载位移参与水平地震位移组合，影响不大。对于计算层间位移角接近限值的情况，应按规定考虑可能的组合效应。34．短柱是剪跨比不大于2还是高宽比不大于4的柱？《混凝土高规》第条为何同时规定了上述两种要求？按《混凝土高规》规定，短柱是指剪跨比λ≤2的柱。剪跨比可按《混凝土高规》〔-4〕式计算，其弯矩和剪力值不做强柱弱梁和强剪弱弯的调整。如果柱的反弯点在柱高中部时，λ≤2和高宽比≤4是近似等效的。∵∴如果λ≤2，那么≤4《混凝土高规》第条中对填充墙引起的短柱情况，采用柱高宽比不大于4的要求是近似的规定，主要是为了方便操作。35．《混凝土高规》表注3中，对剪跨比小于1.5的柱，轴压比应专门研究并采取特殊构造措施，如何应用？该表注4、5的措施可否算作“特殊构造措施”？如果遇到剪跨比小于1.5的柱，宜首先调整结构布置，改善其受力性能。当无法调整结构设计时，轴压比限值应专门研究，一般情况下可比表中数值降低0.1采用。表6.4.2注4、5中加强篐筋和纵向钢筋的做法，是比拟有效的提高框架柱延性的构造措施之一，因此可用于剪跨比小于1.5的框架柱设计。36．剪力墙底部加强部位的高度是否包含地下室剪力墙底部加强部位的高度应按《混凝土高规》第条的规定计算，计算起点一般是室外地坪。地下一层一般可按加强部位设计，其边缘构件设计可与地上一层相同〔即地上一层的边缘构件向下延伸一层〕。假设地下室多于一层，地下2层以下一般可按构造边缘构件要求设计；特殊情况〔如地下室周边约束条件较差〕需另行考虑。37．《混凝土高规》第条短肢剪力墙较多的剪力墙结构如何界定《混凝土高规》第条中所说的“短肢剪力墙较多的剪力墙结构”主要是指结构平面中部为剪力墙构成的薄壁筒体〔常用作楼梯间、电梯间等〕、其余部位根本为短肢剪力墙的一种结构布置形式，近几年来在非抗震地区以及6度、7度抗震设防地区的住宅建筑中逐渐被应用。要提出更具体的量化判断指标是困难的，一般情况下，短肢剪力墙较多的剪力墙结构中，短肢剪力墙承受的倾覆力矩可占结构总倾覆力矩的40％～50％。因此，一般剪力墙结构中，如果存在少量的短肢剪力墙，那么不必要遵守7.1.2条的规定。实际上，《混凝土高规》第7.2.5条对剪力墙结构中的独立小墙肢另有专门规定。设计中，对于短肢剪力墙较多的剪力墙结构，结构布置上宜使两个主要受力方向的刚度和承载力相差不多。条第4款轴压比要求应按第3款提高后的抗震等级确定。条主要是针对抗震设计而言的。38．剪力墙截面高度与厚度之比在3~5时应遵守哪些规定设计剪力墙截面高度与厚度之比为3～5时，其轴压比应符合《混凝土高规》第条的规定；其纵向钢筋的构造配筋率可按第7.1.2条第6款的规定设计，配筋方式可根据实际情况和设计习惯按框架柱或剪力墙设计；其篐筋可按剪力墙约束边缘构件或构造边缘构件的要求设计。39．第条剪力墙约束边缘构件篐筋体积配篐率计算时可否计入拉筋和水平分布钢筋？图7.2.16中约束边缘构件的阴影区外，篐筋间距可否不一致？约束边缘构件篐筋配置，对照《混凝土高规》图，区分阴影区和非阴影区两局部。在阴影区内应有封闭篐筋，可局部采用拉筋，拉筋可计入体积配篐率计算〔如同框架柱中的拉筋〕；在非阴影区内，可采用篐筋和拉筋相结合的方式，也可完全采用拉筋，拉筋计入体积配篐率计算。当剪力墙水平分布钢筋在约束边缘构件内确有可靠锚固时，才可与其它封闭篐筋、拉筋一起作为约束篐筋计算。对约束边缘构件，无论《混凝土高规》图的阴影区或非阴影区，其篐筋沿竖向的间距，特一级和一级时不应大于100mm，二级时不应大于150mm，要求是相同的。40．按《混凝土高规》第条的条文说明，剪力墙约束边缘构件篐筋的配篐特征值可随剪力墙轴压比的大小有所不同，如何执行？当剪力墙轴压比不大于《抗震标准》表6.4.6规定的数值时，可否仅按构造边缘构件设计？剪力墙约束边缘构件的延性，除与混凝土和配筋特性〔尤其是篐筋配篐率特征值和篐筋形式〕有关外，还与边缘构件的形状和承受的轴向压力大小〔即轴压比〕有关。《混凝土高规》第条的条文说明，反映的就是剪力墙轴压比的影响。当剪力墙轴压比等于或接近《混凝土高规》表7.2.16的限值时，篐筋配篐特征值取0.2〔特一级为0.24〕;当剪力墙轴压比小于《抗震标准》表6.4.6条的限值时，篐筋配篐特征值可取0.1；其他情况，篐筋配篐特征值可按轴压比大小在0.1和0.2〔特一级为0.24〕之间内插取值。《混凝土高规》第条的规定比《抗震标准》严，除了高层建筑结构的重要性相对较高外，主要考虑到一般高层建筑中，剪力墙的轴压比小于《抗震标准》表6.4.6条规定的情况不多。对于这种情况，仍应按《混凝土高规》第7.2.15条的规定进行边缘构件设计，但约束边缘构件的篐筋配篐特征值可取0.1，并且篐筋直径不小于8mm、篐筋间距不大于100mm〔特一级和一级〕或150mm〔二级〕，约束边缘构件阴影范围内的纵向钢筋最低配置要求同第7.2.16条第2款的要求。对于多层建筑，剪力墙边缘构件的设计可仅符合《抗震标准》的要求。41．《混凝土高规》第条第3款中，“篐筋的无支长度不应大于300mm”，何谓“无支长度”？首先应明确，构造边缘构件中无支长度的要求对约束边缘构件也是适用的。篐筋的无支长度是同一水平面内两个相邻约束点之间的篐筋长度，因此，一般应有与之垂直方向的篐筋或拉筋约束。在剪力墙边缘构件中，篐筋无支长度不大于300mm的要求是容易满足的。42．连梁受弯纵向钢筋构造配筋率如何取用连梁受弯纵向钢筋构造配筋率的取值问题，因为相关研究工作不充分，因此在《混凝土高规》中暂且没有反映。文献从“强剪弱弯”的角度对此进行了讨论，对非抗震设计的连梁可取0.2％，对抗震设计的连梁建议按表4采用。抗震设计时连梁纵向钢筋构造配筋率连梁跨高比β纵向钢筋构造配筋率〔％〕连梁跨高比β纵向钢筋构造配筋率〔％〕β≤1.0＜β≤0.5＜β≤β43．要否限制剪力墙分布钢筋和边缘构件内纵向钢筋的最大配筋率约束边缘构件和构造边缘构件阴影区〔分布见《混凝土高规》图和7.2.17〕内纵向钢筋的最大配筋率，因为尚没有充分的研究成果，在相关标准中没有明确规定，目前可参考《混凝土高规》第6.4.4条第3款关于框架柱的规定，以保证钢筋混凝土构件的根本性能。当纵向钢筋直径较大、配筋率较高时，约束篐筋的配置应与之相配套。剪力墙竖向分布钢筋一般按构造要求配置，配筋率不会太大。剪力墙水平分布钢筋最大配筋率虽然无明确规定，但根据《混凝土高规》第条第6款的受剪截面限制条件和第7.2.11~7.2.12条的截面受剪承载力计算公式，可以推算出水平分布钢筋的最大值，因此其最大配筋率实际上是有限制的。另外，《混凝土高规》第条对剪力墙分布钢筋的最大直径也做了限制。44．框架-剪力墙结构在楼层标高处，剪力墙内是否必须设置框架梁或暗梁按照《混凝土高规》第第4款的精神，框架应与剪力墙形成完整的抗侧力体系。因此，与剪力墙平面重合的框架梁宜通过剪力墙，或在剪力墙内设置暗框架梁；与框架平面不重合的剪力墙内不是必须设置暗框架梁，可根据实际情况具体确定。45．第条框架-核心筒外周为何要求设置边框架梁？当核心筒以外有两周框架柱时，外部框架与核心筒之间的中部框架柱是否也必须设置框架梁？第条的规定，主要是为了防止出现《混凝土高规》第8章所述的板柱－剪力墙结构，增加结构的整体刚度尤其是抗扭刚度，尽量防止纯板柱节点，提高节点的抗剪、抗冲切性能。该条是强制性条文，必须严格执行。对核心筒外围有两圈框架柱的框架－核心筒结构，如果内圈框架柱设计上以承受竖向荷载为主，那么允许部设置框架梁；否那么也应符合第条的要求。46．框支梁是否包括梁上托柱的梁？托墙和托柱的梁设计上有何不同？习惯上，框支梁一般指局部框支剪力墙结构中支承上部不落地剪力墙的梁，是有了“框支剪力墙结构”，才有了框支梁。《混凝土高规》第条所说的转换构件中，包括转换梁，转换梁具有更确切的含义，包含了上部托柱和托墙的梁，因此，传统意义上的框支梁仅是转换梁中的一种。单从《混凝土高规》第条中提到的“梁上托柱”的规定，只能上说明在这里提到的两个各别规定上，“梁上托柱”的梁和传统的“框支梁”均有要求。实际上，从《混凝土高规》第10.2节的许多规定上，已经明显区分了这两种梁所构成的转换层结构的不同要求，如第10.2.2条关于转换层设置位置的要求、10.2.5条关于提高抗震等级的要求、条第2款关于纵向钢筋和腰筋的要求、第10.2.9条第2款和第4款的要求等。托柱的梁一般受力也是比拟大的，有时受力上成为空腹垳架的下弦，设计中应特别注意。因此，采用框支梁的某些构造要求是必要的，这在《混凝土高规》第10.2节已有反映。47．结构中仅个别楼层有错层构件，或错层搂板标高差不超过对应位置的梁截面高度时，是否算《混凝土高规》的错层结构？关于错层结构的定义，目前没有一致的意见，主要因为实际结构中错层的类型太多、太复杂。楼板相错高度不超过梁截面高度时，可不作为错层结构；至于住宅中个别位置楼板跃层等错层情况，比拟复杂，应根据实际情况个别判断。但是，即便不作为《混凝土高规》的错层结构〔主要是最大适用高度限制上〕，在一些关键部位仍应采取必要的加强措施，例如错层部位的框架柱和剪力墙宜符合《混凝土高规》第和10.4.5条的要求。48．《混凝土高规》附录E.0.2条中，两种刚度比控制不容易统一，特别是当底层层高较大时，如果楼层侧向刚度比满足“不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60％”时，等效侧向刚度那么下部还大于上部，很难接近1，如何解决？高层建筑中，关于结构侧向刚度有多种不同的含义，因此，刚度比计算结果不相同是可能的。《混凝土高规》附录E.0.2条规定的等效侧向刚度比是反映整个转换层以下结构〔多于一层〕与上部相同〔或相近〕高度剪力墙结构的刚度关系；一、二层转换层时要求转换层下层与上层楼层侧向刚度〔V/△u〕之比不小于0.5，三层及三层以上时不小于0.6，反映的是转换层上、下层之间的侧向刚度关系。二者定义和算法不同，需同时满足。抗震设计时，等效侧向刚度比不大于1.3即可，假设小于1.0，一般情况下更有利于结构抗震。规程中的“宜接近于1”，主要指不要大于1太多。49．A级高度乙类建筑，8度设防，转换层位置设在3层,按《混凝土高规》第条规定其抗震措施应提高一度采用，单在表4.8.2中无法查到抗震等级；按《混凝土高规》第10.2.5条规定，其框支层、剪力墙底部加强部位的抗震等级尚宜按规程表4.8.2的规定提高一级采用。如何确定其抗震等级？对该工程，《混凝土高规》表中没有9度时的抗震等级规定，因此作为带转换层的乙类建筑，其抗震等级不能直接查取，应具体研究确定。按《混凝土高规》第10.2.5条规定，局部框支剪力墙结构的转换层在第3层时，其抗震等级尚应按表4.8.2的规定提高一级采用，一级提高到特一级，已经为特一级的可不再提高。根据标准精神，建议该工程框支柱和底部加强部位的剪力墙的抗震等级取特一级，并适当提高抗震构造措施；上部剪力墙抗震等级取一级。50．转换层以下落地剪力墙往往带端柱〔边框柱〕，要否按第条将框支梁或框架梁在墙内拉通或设暗梁?落地墙端柱是否按独立框支柱要求设计？按《混凝土高规》第条规定，此种情况的框架梁或框支梁应在与之重合的墙内拉通，或至少设置暗梁。当落地剪力墙的端柱同时承托转换构件时，其在剪力墙平面内的有关内力调整可不按框支柱的规定执行，但有关构造要求应符合框支柱的规定。51．第条厚板总配筋率不宜小于0.6%，如何在板底面和顶面分配？如果是构造配筋，那么板顶面和底面每个方向的最小构造配筋率可分别取0.3%。±0.0〔框支结构在地下室〕如何执行《混凝土高规》？当结构的嵌固部位在±0.0时，地下一层的框支柱和转换构件仍应执行《混凝土高规》的有关规定；地下一层以下的框支柱的轴压比可按普通框架柱的要求设计，但其截面、混凝土强度等级和配筋设计结果不宜小于其上面对应的柱。53．当框支层同时含有框支柱和框架柱时，如何执行《混凝土高规》第条的框架剪力调整要求？首先应按第条框架－剪力墙结构的要求进行地震剪力调整，然后再按第10.2.7条的规定复核框支柱的剪力要求。54．《混凝土高规》第条、10.4.4条、10.5.5条均有抗震等级提高一级的要求，柱轴压比限值按提高前还是提高后的抗震等级确定?这三条均属于复杂结构关键部位的要求，因此，验算柱轴压比限值时，应按提高后的抗震等级确定。55．地下室连为整体、地上分为假设干独立结构时，是否必须执行《混凝土高规》10.6节的规定？这种情况，一般不属于《混凝土高规》10.6节规定的多塔楼结构，因此不必执行《混凝土高规》10.6节的有关规定，但地下室顶板设计应符合《混凝土高规》第条的相关规定。56．第条“钢筋间距不应小于150mm，宜为200～300mm”，钢筋间距取100～150mm是否允许？《混凝土高规》第条的规定，主要考虑到高层建筑的筏形根底的板厚一般较厚，配筋直径较大，为便于混凝土施工和保证混凝土质量而作出的。对于钢筋直径较小的情况，在不阻碍施工和保证混凝土质量的前提下，钢筋间距小于150mm是允许的，但一般不小于100mm。这种情况，将局部修订或规程的下一版修订中加以考虑。《建筑抗震设计标准GB50011》答疑中国建筑科学研究院王亚勇戴国莹编1管理问题1.1执行GB50011-2001抗震标准时，假设发现某些条款与以前颂布的国家标准或行业标准规定不一致时如何解决？根据标准化法，当国家标准与行业标准对同一事物的规定不一致时，应按国家标准执行。当不同的国家标准之间的规定不一致时，应按最新颂布的国家标准执行。1.2GB50011标准附录A中某些地区的设计根本地震加速度与89标准中抗震设防烈度所对应的加速度值不同，实际使用时应如何操作？依据国家质量技术监督局GB50011年2月2日发布的国家标准《中国地震动参数区划图》〔GB18306-GB50011〕自GB50011年8月1日起实施，对于设计根本地震加速度与原来相比有所变化的地区，那么自GB50011年8月1日起应按变化后的加速度值进行抗震设防。1.3已按89标准进行设计，因种种原因目前尚未施工的工程，施工前是否应按GB50011标准重新修改设计图纸然后施工？按建设部2002年8月12日建标[2002]212号文件“建设部关于贯彻执行建筑勘察设计及施工质量验收标准假设干问题的通”要求，新标准实施日期前的在施工程，执行新版标准有困难时，可按照旧标准执行。新版标准实施日期至2003年1月1日前的在施工程，原那么上应按照新标准执行，而按照旧标准设计的在施工程，可按照旧标准继续执行。对2003年1月1日前已签订施工合同而尚未开工的工程，应当按照新版标准修改设计前方可施工。凡在2003年1月1日后签订勘察、设计、施工合同的工程，必须按照新版标准执行。1.4设计基准期和设计使用年限有何差异，在设计文件中应如何表述？按国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001总那么的有关规定，我国的建筑结构、结构构件及地基根底的设计标准、规程所采用的设计基准期为50年。同时，根据建筑物的使用要求何重要性，设计使用年限分别采用5年、25年、50年和100年。所谓设计基准期，是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用年限。建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的，如设计时所采用其他设计基准期，那么必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。所谓设计使用年限，是借鉴了国际标准ISO2394：1998提出的，又称为服役期、效劳期等。设计使用年限是设计时选定的一个时期，在这一给定的时期内，房屋建筑只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用，完成预定的功能。设计使用年限是《建筑工程质量管理条例》对房屋建筑的地基根底工程和主体结构工程规定的最低保修期限“合理使用年限”的具体化。结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度，满足平安性、适用性和耐久性的要求。结构可靠度是对结构可靠性的定量描述，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。可见，设计基准期是一个基准参数，它确实定不仅涉及可变作用〔荷载〕，还涉及材料性能，是在对大量实测数据进行统计的根底上提出来的，一般情况下不能随意更改。例如我国标准所采用的设计地震动参数〔包括反映谱和地震最大加速度〕的基准期为50年，如果要求采用基准期为100年的设计地震动参数，那么不但要对地震动的概率分布进行专门研究，还要对建筑材料乃至设备的性能参数进行专门的统计研究。对于普通房屋和构筑物，在设计文件的总说明中应明确结构〔含根底〕的设计使用年限为50年；纪念性建筑和特别重要的建筑结构应为100年。设计文件中，不需要给出设计基准期。1.5对于设计使用年限为100年及以上的丙类建筑，抗震设防烈度和设计根本地震加速度、抗震措施和抗震构造措施应如何确定？首先要明确建筑寿命、设计使用年限和设计基准期的含义。建筑寿命指投入使用的总时间，即从建造开始直到建筑毁坏和丧失使用功能的全部时间。设计使用年限指设计规定的结构和结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的年限，即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和一般维护下所应到达的使用年限。当房屋建筑到达设计使用年限后，经过鉴定和维修，仍可继续使用。因此，设计使用年限不同于建筑寿命。同一幢房屋建筑中，不同局部的设计使用年限可以不同，例如，外保温墙体、给排水管道、室内外装修、电气管道、结构和地基根底，可以又不同的设计使用年限。设计基准期是指为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不同于建筑结构的设计使用年限，也不等同于建筑寿命。我国建筑设计标准所采用的设计基准期为50年，即设计时所考虑荷载、作用、材料强度等的统计参数均是按此基准期确定的。对于设计使用年限为100年及以上的丙类建筑，结构设计时应另行确定在其设计基准期内的活荷载、雪荷载、风荷载、地震等荷载和作用的取值，确定结构的可靠度指标以及确定钢筋保护层厚度等构件的有关参数的取值。GB50011-2001标准采用的三水准设防思想，即多遇地震、根本烈度地震和罕遇地震，通常也称为“小震”、“中震”、“大震”，在设计使用年限为50年时，相应的超越概率分别为63％，10%和2-3％，也可以用地震重现期或回归期T来表示。给定重现期T的地震烈度也就是T年一遇的地震烈度，三水准对应的重现期分别为50年、475年和1975年。GB50011-2001标准以“中震”烈度(地震根本烈度)I为根底，在平均意义上，将“小震”定义为I-1.55度，“大震”定义为I+1度。实际上，“小震”、“中震”与“大震”的烈度差异是因地而异的，这样定义的烈度差异是一种人为的、便于工程应用的约定。如果仍按上述定义，对于不同的根本地震烈度区，重现期为X的设防烈度可以表示为：(1)式中，系数a、b、c可查表1确定：不同烈度时公式〔1〕的系数值表1系数abc烈度789又式〔10〕和表1可以算出不同设计使用年限的抗震设防烈度，如表2所示：不同设计使用年限的抗震设防烈度表2使用年限1510152050100150200烈度789按新的《中国地震动参数区划图A1》，与抗震设防烈度相对应的根本地震加速度〔单为：g〕可以表示为：〔2〕按式〔2〕可以计算出表2中不同设计使用年限的抗震设防烈度所对应的根本地震加速度。当设计使用年限为100年时，7、8、9烈度区所采用的多遇地震〔小震〕、设防烈度地震〔中震〕和罕遇地震〔大震〕对应的加速度峰值示于表3中。设计使用年限100年的地震加速度峰值〔cm/〕表3设防烈度7度8度9度多遇地震4998189设防烈度地震140280540罕遇地震308560837抗震设防区内的超限高层建筑工程应如何上报审查，审查的主要规定和内容有哪些？根据2002年9月1日起执行的建设部令第111号《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》〔原建设部令第59号《超限高层建筑工程抗震设防管理暂行规定》同时废止〕的要求，超限高层建筑工程是指超出国家现行标准、规程所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程、体系特别不规那么的高层建筑工程、以及有关标准、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程。在抗震设防区内进行超限高层建筑工程的建设时，建设单位应当在初步设计阶段向工程所在地的省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门提出专项审查申请报告，并按有关要求提供申报材料。建设行政主管部门在接到申报材料起25日内，组织专家委员会提出书面专项审查意见，并将审查结果通知建设单位。专项审查的主要内容包括：建筑的抗震设防分类、抗震设防烈度〔或设计地震动参数〕、场地抗震性能评价、地基和根底的设计方案、建筑结构的抗震概念设计、结构总体计算和关键部位计算的工程判断、薄弱部位的抗震措施、使用的计算程序、由于超限所进行的专项试验研究成果以及所采取的比标准规定更强的技术措施等。超限高层建筑工程的施工图设计文件审查应当由经国务院建设行政主管部门认定的具有超限高层建筑工程审查资格的施工图设计文件审查机构承当。近年来在我国新疆伽师、巴楚和云南大姚等地发生强烈地震，从地震时的房屋震害情况看，对抗震设防及抗震设计工作有什么值得借鉴之处？从新疆伽师、巴楚和云南大姚等地的震害调查中，有以下几点值得在实际工程的抗震设计和抗震设防工作中借鉴：严格执行工程建设强制性标准，搞好新建工程的抗震设防；对原有的未经抗震设防的工程进行抗震加固，可有效减轻地震灾害的影响；建筑工程质量对建筑抗震防灾效果有重大影响，特别是对学校、医院、剧院、办公楼等公关建筑结构，混凝土强度、砌体砂浆强度、配筋、节点、墙体拉结等应加强质量保证；村镇建设中的抗震防灾工作应高度重视，农村自建住宅的综合抗震能力应加强；采取各种简单的措施，如：木屋架与柱子采用钯钉连接，土坯墙与木构架之间用铁丝、木板拉结，生土房屋采用毛石或砖砌根底、混凝土圈梁等均被证明是行之有效的；重视建筑抗震设计，防止采用严重不规那么的设计，例如：建筑物平面纵、横向刚度相差过大、砌体结构采用托墙梁造成上部悬墙、多层房屋底部空旷竖向刚度突变、梁与板共同作用形成强梁弱柱等，使房屋在地震时遭受严重破坏甚至倒塌。2适用范围2.1GB50011标准中为何无烟囱、水塔等构筑物的抗震设计内容？本次建筑抗震标准的修订，已不包括烟囱、水塔等构筑物的抗震设计内容，此局部内容归入修订的《构筑物抗震设计标准》GB50191。GB50011标准中为何没有包括钢筋混凝土异型柱结构、短肢剪力墙、混凝土-钢混合结构等结构体系？对于异型柱结构，目前工程界有各种不同的看法。对于小开间住宅建筑，由于室内柱子隐蔽，可方便使用，在有些地区很受欢送。但从平安的角度，那么普遍认为由于柱子和框架节点受力复杂、钢筋锚固及施工质量难以保证，异型柱结构属于抗震不利的结构体系。对其研究和震害经验均不深入，因此GB50011标准不将其纳入。目前国内有些地区做了试验研究，编写和批准了地方标准，可以作为当地此类建筑抗震设计的依据，并应由地方标准主编单位和建设中各部门负责。假设采用异型柱结构由无地方标准作为依据者，属于超标准设计。短肢剪力墙结构原那么上属于抗震墙结构，应按GB50011标准和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002进行设计，符合抗震根本要求和抗震措施要求。试验研究说明，当短肢剪力墙结构满足楼层最小水平地震剪力要求并保证抗震构造措施时，短肢剪力墙结构具有良好的抗震性能。但高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。混凝土-钢混合结构的抗震设计在《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002中已由规定。国务院于2000年9月25日分布的《建筑工程勘察设计管理条例》第29条规定，建设工程勘察、设计文件中规定采用的新技术、新材料，可能影响建设工程质量和平安，又没有国家技术标准的，应当由国家认可的检测机构进行试验、论证，出具检测报告，并经国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府有关部门组织的建设工程技术专家委员会审定后，方可使用。因此，但凡没有标准、规程作为依据进行设计的建筑结构，均应照此规定执行。3抗震设计根本要求GB50011标准中，对建筑抗震设防分类的总原那么是什么？为什么乙类建筑不是特别多？在工程建设国际标准《建筑抗震设防分类标准》〔GB50223〕条文说明中指出，我国建筑抗震的三水准设防目标，原那么上能保障房屋建筑在遭遇设防烈度地震影响时，不致有灾难性后果，在遭遇罕遇地震影响时不致倒塌；因此，绝大局部的建筑均可划分为丙类建筑，少数需要提高防倒塌能力的建筑划为乙类建筑。例如，地震破坏后会产生较大社会影响或造成相当大的经济损失，包括城市的重要生命线工程和人流密集的大型公关建筑。GB50011标准条规定，建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时，对设计根本地震加速度为和的地区，宜分别按8度和9度采取抗震构造措施。对乙类建筑是否要再提高？按GB50011第条规定，抗震设防的乙类建筑，抗震措施比丙类建筑提高，一般情况提高一度。因此，当丙类建筑按3.3.3条分别按8度和9度采取抗震构造措施时，乙类建筑的抗震构造措施也需分别比8度和9度提高，但不必再提高一度，只需要再适当提高。根本烈度小于6度地区的建筑，假设按照《建筑抗震设防分类标准》〔GB50223〕中有关条文的要求应为乙类，那么该建筑需要进行抗震设计吗？根据1994年12月1日实施的《建筑工程抗御地震灾害管理规定》〔建设部部长令第38号〕中第四十二条的规定“抗震设防地区是指地震烈度为6度及6度以上地区和今后可能发生破坏地震的地区。”因此，如果建筑所在地区的地震根本烈度小于6度，通常不需要进行抗震设计。面积较大的商业建筑，如何确定其抗震设防类别？带大底盘的高层建筑，下部裙房为商场，上部为住宅楼，假设设置抗震缝分成两个结构单元，可否按每个单元单独划分设防类别？实际设计中应注意哪些问题？《建筑抗震设防分类标准》〔GB50223〕第条规定，大型的人流密集的多层商场应划为乙类。将大型零售商场等商业建筑列为乙类，主要考虑是大量人员集中的场所，地震时伤亡的可能性较大。该条规定参照了《商店建筑设计标准》〔JGJ48-88〕关于商店规模的分级。考虑近年来商场开展情况，当一个区段的建筑面积25000平米或营业面具10000平米以上的商业建筑，人流可达7500人以上〔按每位顾客占用营业面积1.35平米计算〕，应划为乙类建筑。《建筑抗震设防分类标准》第条第5款还规定，“建筑各单元的重要性有显著不同时，可根据局部的单元段划分抗震设防类别。”故设置了抗震缝将结构分为假设干独立单元后，可根据各单元划分抗震设防类别。对于面积较大的商业建筑，假设设置抗震缝分成假设干各结构单元，那么各单元独立承当地震作用，彼此之间没有相互作用，地震发生时两局部结构同时破坏的概率较小，人流疏散也较容易。因此，当每个单元按面积划分属于丙类建筑时，可按丙类建筑进行抗震设防。当商业建筑与其他建筑合建时应分别判断，并按区段确定其抗震设防类别。对于大底盘高层建筑，当其下部裙房属于大型零售场的乙类建筑范围时，一般可将其及与之相邻的上部高层建筑二层定为加强部位，按乙类进行抗震设计，其余各层可按丙类进行抗震设计。实际设计中应注意，由抗震缝分成的每个结构单元应有单独的疏散出入口。GB50011标准中条明确了抗震措施和抗震构造措施的概念，如何根据建筑抗震设防分类和场地类别二者的不同，在设计根本地震加速度下确定抗震措施和抗震构造措施？建筑类别不同时，计算时设计根本地震加速度如何取值?根据相应的标准条文规定，一般建筑〔隔震建筑和消能减振部位除外〕在不同的建筑抗震设防分类和场地类别下，当设计根本地震加速度不同时，抗震措施和抗震构造措施分别按不同烈度取值，见表3-1和表3-2。建筑设防类别不同时，计算时设计根本地震加速度取值见表3-3。按建筑类别和场地类别调整后的抗震措施〔烈度〕表3-1建筑类别场地类别设计根本地震加速度〔g〕甲、乙类Ⅰ～Ⅳ788999丙类Ⅰ～Ⅳ677889+丁类Ⅰ～Ⅳ6778-8-9-按建筑类别和场地类别调整后的抗震构造措施〔烈度〕表3-2建筑类别场地类别设计根本地震加速度〔g〕甲、乙类Ⅰ677889Ⅱ788999+Ⅲ、Ⅳ788+99+9+续表建筑类别场地类别设计根本地震加速度〔g〕丙类Ⅰ666778Ⅱ677889Ⅲ、Ⅳ678899丁类Ⅰ666778Ⅱ67-7-8-8-9-Ⅲ、Ⅳ67-78-89-根据建筑类别调整后的计算用设计根本地震加速度〔g〕表3-3建筑类别设计根本地震加速度〔g〕乙、丙、丁类甲类注：1、对较小的乙类建筑，如工矿企业的变电所、空压站、水泵房、及城市供水水源的泵房，当其结构改用抗震性能较好的结构类型，如钢筋混凝土结构或钢结构时，那么可仍按本地区设防烈度的规定采取抗震措施，不需提高。2、8＋、9＋表示适当提高而不是提高一度，9度时需要专门研究。3、7-、8-、9-表示可以比本地区设防烈度的要求适当降低。例如对于现浇钢筋混凝土房屋可将局部构造措施按降低一个等级考虑，对于多层砌体结构房屋按减少一至二层〔视具体要求〕在表或7.4.1中查构造柱或芯柱的设置要求。结构的薄弱层、软弱层、转换层、框支层的概念是什么？薄弱层：该楼层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80％，可以认为，是从结构强度的角度来判断；软弱层：该楼层的侧向刚度小于相邻上一层的70％，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度的80%；除顶层外，局部收进的水平尺寸大于相邻下一层的25％；可以认为，是从结构刚度的角度判断；转换层：《高层建筑混凝土结构技术规程》定义，转换层是转换结构构件所在的楼层；二转换构件指：完成上部楼层到下部楼层的结构形式转变，或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换垳架、转换板等。地震作用下，转换构件将其上一层的竖向抗侧力构件〔柱、抗震墙、抗震支撑等〕的内力由转换层向下传递；框支层：如果一个结构单元的转换层以上为剪力墙，转换层以下为框架，那么转换层以下的楼层为框支层。如何判断结构是否属于扭转不规那么以及不规那么的程度？在刚性楼板假定条件下，当计算小震作用的楼层最大弹性水平位移〔或层间位移〕与该楼层两端弹性水平位移〔或层间位移〕平均值的比值大于1.2时，判断为扭转不规那么；当比值接近1.5时，判断为特别不规那么；当比值大于1.5时，一般判断为严重不规那么。此时，计算的弹性水平位移〔或层间位移〕为代数值，当位移值小于标准限值的50%时，判断严重扭转不规那么的比值可以适当放松。一般情况下，计算水平位移〔或层间位移〕时，需要考虑偶然偏心的影响；偏心大小的取值，可根据具体情况确定，不一定取该方向总长度的5％。还需注意，最大值和平均值的计算，均取楼层中间同一轴线两端的竖向构件计算，不考虑楼板中悬挑的端部。结构自振周期、根本周期与设计特征周期、场地卓越周期之间有何关系？按照行业标准《工程抗震术语标准》〔JGJ/97〕的有关条文，自振周期：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。根本周期：结构按根本振型〔第一振型〕完成一次自由振动所需的时间。通常需要考虑两个主轴方向和扭转方向的根本周期。设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲线的下降段起始点所对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。场地卓越周期：根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速，按公式T=4H/计算的周期，表示场地土最主要的振动特征。结构在地震作用下的反响与建筑物的动力特性密切相关，建筑物的自振周期是主要的动力特征，与结构的质量和刚度有关，当自振周期、特别是根本周期小于或等于设计特征周期时，地震影响系数取值为，按标准计算的地震作用最大。国内外的震害经验说明，当建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或相近时，地震时可能发生共振，建筑物的震害比拟严重。研究说明，由于土在地震时的应力-应变关系为非线性的，在同一地点，地震时场地的卓越周期并不是不变的，而将因震级大小、震源机制、震中距离的变化而不同。GB50011标准对结构的根本周期与场地的卓越周期之间的关系不做具体要求，即不要求结构自振周期避开场地卓越周期。事实上，多自由度结构体系具有多个自振周期，不可能完全避开场地卓越周期。3.9结构进行抗震设计时，假设计算出的第一振型为扭转振型应如何处理？国内外历次大地震的震害说明，平面不规那么、质量与刚度偏心的结构，在地震时会受到严重的破坏。模拟地震振动台模型试验结果也说明，扭转效应会导致结构的严重破坏。结构进行抗震设计时，假设计算出的第一振型为扭转振型，说明结构的抗侧力构件布置不尽合理，导致结构楼层的刚心和质心偏移；抗侧力构件〔一般是剪力墙〕数量缺乏；或尽管结构平面对称，但核心筒断面太小，导致整体抗扭刚度偏小。此时应对结构方案进行调整，减小结构平面布置的不规那么性，防止产生过大的偏心，或加强结构抗扭刚度，必要时可设置防震缝，将不规那么的平面划分为假设干相对规那么的平面。也可按照GB50011标准的有关要求进行抗震分析，并对受扭构件采取加强延性和抗扭的构造措施。4场地、地基和根底4.1结构抗震设计对工程地质勘察的根本要求有哪些？结构抗震设计所需要的工程地质勘察内容和要求，除应满足建筑静力设计的勘察要求外，还应满足以下根本要求：在场地选择时，根据场地的地形、地质和地震地质条件划分对建筑有利、不利和危险地段；2)提供建筑场地类别〔对应高层建筑，要求进行土层剪切波速测试，提供土层等效剪切波速和覆盖层厚度，依次划分场地类别；对于层数不超过10层且高度不超过30米的丙类建筑，可案标准提供的经验方法估计土层剪切波速〕；3)提供岩土地震稳定性〔如发震断裂、滑坡、崩塌、液化和震陷等〕评价；4)对需要采用时程分析法进行补充计算的建筑结构，尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数，具体的就是提供满足标准要求的地震波。采用桩基或诸如CFG桩等措施进行地基处理后是否改变场地类别？按照GB50011标准的占地面积。场地在平面和深度方向的尺度与地震波波长相当，比建筑物地基的尺度要大得多。场地类别的划分时所考虑的主要是地震地质条件对地震动的效应，关系到设计用的地震影响系数特征周期GB50011标准第条第4款“土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖层中扣除。”该怎样理解？标准条第4款所提到的硬夹层，是特指火山岩夹层〔不包括标准第4.1.4条第3款中提到的孤石、透镜体和其他剪切波速大于500m/s的一般硬土层〕，其剪切波速远未大于500m/s，且其下层土的剪切波速小于500m/s。这样的硬夹层不管厚度多少均应从覆盖层中扣除。如何验算建筑结构根底的抗震承载力？从理论上说，地基根底在地震作用下的响应计算分析属于非弹性半空间的动力学范畴，其理论分析、模拟试验和实物试验比拟困难。地震震害资料也相当缺乏，我国1962年～1971年数以万计的房屋震害中，只有43例是地基震害，1976年唐山大地震中7～11度地震烈度区，中软至软弱场地的224个震害中，有明显地基震害的仅7例。由于对根底的抗震性能了解远不如对上部结构的了解，故根底的抗震设计采用经验方法。GB50011标准第4章规定建筑天然地基根底抗震验算采用“拟静力法”，即假定地震作用如同静力，然后在这种条件下验算根底的承载力，压力的计算采用地震作用效应标准组合，即各分项系数均取1.0的组合。验算时一般只考虑水平的地震作用，只有个别情况下才计算竖向地震作用。不同结构类型的根底抗震承载力验算，可按其它标准标准的规定执行。不超过8层且高