超限高层建筑抗震设计中的一些问题

1、Problems of the structural design of the tall buildings beyond the scope of design codes 2015.05XTDI2XTDI3抗震超限建筑抗震超限建筑建筑高度超限建筑高度超限（区分不同结构型式（区分不同结构型式）建筑平面不规则建筑平面不规则建筑立面不规则建筑立面不规则楼板不连续：大开洞楼板不连续：大开洞等情况等情况高位转换、大跨空间高位转换、大跨空间。依据：依据：建设部建质建设部建质201567201567号号文件文件超限高层建筑工程抗超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点震设防专项审查技术要点XTDI4X

2、TDI5XTDI6XTDI7XTDI8XTDI9XTDI10超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点建质建质201567201567号号超限高层建筑工程抗震设计指南（第二版）超限高层建筑工程抗震设计指南（第二版）沪建交沪建交2009124320091243号号广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则粤建市函粤建市函（20112011）580 580 号号重庆市超限高层建筑工程界定规定（重庆市超限高层建筑工程界定规定（20102010版）版）渝建发渝建发20101562010156号号四川省抗震设防超限高

3、层建筑工程界定标准四川省抗震设防超限高层建筑工程界定标准DB51/T5058-2008DB51/T5058-2008 各地方细则是对建设部审查要点的补充或细化，在对不规则项判定时有各自不同的要求，部分省市的对一般不规则项（如平面不规则、竖向不规则等）达到一定限值时，作为特别不规则项和严重不规则，要求更为严格。XTDI11Q1Q1、突出屋面塔楼不计入房屋高度的前提条件、突出屋面塔楼不计入房屋高度的前提条件 突出屋面塔楼的面积比（30%？） 突出屋面塔楼的层数及高度是否应做出要求（鞭梢效应）？Q2Q2、房屋高度是否由结构嵌固端位置起算、房屋高度是否由结构嵌固端位置起算 对于全埋地下室，结构嵌固端位

4、于基础，房屋高度是否算至嵌固端？框支转换层下部转换层数是否从嵌固端起算？是否考虑覆土层？（重庆细则、程懋堃要求从嵌固端起算） 对于一面临空的非全埋地下室，房屋高度如何计算？XTDI12Q3-1Q3-1、带坡屋面的钢筋混凝土建筑的房屋高度计算、带坡屋面的钢筋混凝土建筑的房屋高度计算 带阁楼的坡屋面建筑房屋高度？（区分阁楼是否带使用功能？是否按砌体规范要求算至坡屋面一半位置？） 无阁楼层水平楼板时，其高度计算方式是否一样？（对高层建筑，是否有必要必须设置阁楼水平楼板？） 异形柱规范条文说明：当檐口标高不设水平楼板时，总高度可算至檐口标高处；当檐口标高附近有水平楼板，即带阁楼的坡屋顶情形，此时高度可

5、算至坡高的1/2高度处。（建议参照执行）XTDI13Q3-2Q3-2、异形屋面建筑的房屋高度计算、异形屋面建筑的房屋高度计算下部钢筋混凝土结构，屋盖为大跨钢结构房屋高度取：（H1+H2）/2+h/2？（下部钢筋混凝土部分的平均层高屋盖质心处高度）XTDI14Q4Q4、倾覆力矩、倾覆力矩 倾覆力矩的计算，采用规范算法还是轴力方式算法？ 规范公式 轴力方式（纯力学方式，跟抗侧 力构件的位置关系很大） 对框支剪力墙结构，框支框架倾覆力矩百分比计算不同软件有不同的计算方式，PKPM采用框架框架倾覆力矩与总倾覆力矩的比值，YJK采用框架框架倾覆力矩下部转换楼层的总倾覆力矩比值，两者差异近10倍，同时如何

6、倾覆力矩百分比计算时如何区分落地剪力墙？XTDI15倾覆力矩计算（无落地墙）倾覆力矩计算（无落地墙）抗规方式抗规方式YJK计算结果PKPM计算结果XTDI16倾覆力矩计算（无落地墙）倾覆力矩计算（无落地墙）轴力方式轴力方式YJK计算结果PKPM计算结果XTDI17Q5Q5、短肢剪力墙、短肢剪力墙 墙厚大于300mm的墙体，是否需控制墙长与墙厚的比值？ 短肢剪力墙的配筋除总配筋率不小于1%，是否应对其配筋方式提出要求？（或按偏压构件进行计算复核，按柱进行配筋） 对于一般住宅建筑和商住建筑，底部楼层因层高加高导致落地剪力墙需加厚才能满足墙身稳定性要求，容易出现上部为普通剪力墙而底层为短肢墙的情况，

7、如何处理？仅加厚墙体使之大于300mm的措施是否合适？（如上部墙厚200mm，墙长1650mm，为普通剪力墙，下部墙厚350mm，墙长1650mm，墙长与墙厚的比值小于5。）底部剪力墙为塑性铰发展区，应控制构件的延性。XTDI18Q6Q6、剪力墙结构、框剪结构、剪力墙结构、框剪结构 框剪结构中的剪力墙是否可以转换？（框剪中的剪力墙为第一道防线，不建议转换。同时，为不加大结构扭转效应，剪力墙结构中的角部墙体不建议转换） 框剪结构中的0.2V0调整，规范未给出框架部分最小剪力百分比的要求。（建议参照超限结构审查要点按最小值5%确定，即0.2V0调整系数不大于4。） 根据抗规6.1.9条，框支层宜设

8、抗震筒体。XTDI19Q7Q7、扭转位移比、扭转位移比 审查要点中有“考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2”的条文，同时在局部不规则中有“局部楼层扭转位移比略大于1.2”的条文，如何判定超限项？（部分省市要求裙房部分扭转位移比大于1.2可不计入扭转不规则项） “裙房以上较多楼层考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.4”的条文，较多如何界定？（是否按规范中常出现的“较多”30%？）高规限值为1.5（ B级高层及复杂高层为1.4 ），存在矛盾。同时，该处的1.4是否需要考虑层间位移角的影响进行放松？（是否按1.4控制超限项，但最大值按考虑层间位移角影响的1.6控制（B级高层及复杂高层为1.5）XTDI20

9、Q8Q8、细腰平面、细腰平面高规要求：楼面凹入处楼板宽度L2不宜小于楼面宽度的L1的50%，如图4.16所示。（但未注明L1为投影方向最大值）地方对细腰的认定：地方对细腰的认定：u四川细则要求：B1小于Bmax的50%u上海细则要求：B1小于Bmax的70%u其他学者： B1小于Bmax的1/3u按工字形平面： B1小于Bmax的30%（高规）XTDI21Q8Q8、细腰平面、细腰平面设计建议：设计建议： 若对细腰部分尺寸控制太严，会对湘潭地区建筑平面布局产生较大影响，建议当B1大于Bmax的1/3，且B1大于B2的1/2时，可认定不属于平面不规则，但薄弱处楼板、边梁及抗侧力构件应进行加强。XT

10、DI22Q9Q9、角部重叠、角部重叠地方对角部重叠的认定：地方对角部重叠的认定：u四川细则要求：A2小于A1的35%u上海细则要求： A2小于A1的40%u重庆细则要求： A2小于A1的25%u其他学者： b小于B的1/3规范无相应条文。设计建议：设计建议： 建议双控，当A2不小于A1的35%，b不小于B的1/3且不小于5m时，不认定为角部重叠。XTDI23Q10Q10、T T形建筑平面的不规则认定形建筑平面的不规则认定 若按高规Y形平面对T形平面进行界定，T形平面属于平面凹凸不规则。限制该类型建筑的使用，设计时，是否可参照组合平面按角部重叠的要求进行判定？或以L向为主平面，视l1和l2为局部

11、突出？（主平面如何确定？）XTDI24Q11Q11、洞口周边由剪力墙围合时，是否计入洞口宽度？、洞口周边由剪力墙围合时，是否计入洞口宽度？ 四川细则：当楼、电梯间等洞口由钢筋混凝土剪力墙围合时，计算楼板有效宽度是否不扣除该洞口宽度，要根据具体工程情况确定。 设计建议：设计建议：建议当楼梯间、电梯井由剪力墙围合成筒体或由剪力墙和连梁（跨高比小于4）围合成弱筒时，可认为由（弱）筒体直接传递水平力，不计入洞口尺寸。Q12Q12、判定楼板不连续时，是否考虑任意截面？、判定楼板不连续时，是否考虑任意截面？XTDI25Q13Q13、局部错层的定义、局部错层的定义 四川细则：除错层结构外，楼板相错高度大于梁

12、高或大于600mm且错层面积大于该层楼板总面积的30%。（此处梁高应为楼面典型梁高）XTDI26Q14Q14、顶部局部楼层体型收进是否属于不规则？、顶部局部楼层体型收进是否属于不规则？ 抗规：除顶层或出屋面的小建筑外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%。 高规：抗震设计时，当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2时，上部楼层收进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B的75%。设计建议：设计建议： 当顶部一至两层两侧对称收进时（参考抗规及四川细则），建议可适当放松，不认为是竖向不规则，视其数量计入局部不规则。XTDI27Q15Q15、顶部局部楼层梁托柱的情

13、况是否认定为竖向构件不连续？、顶部局部楼层梁托柱的情况是否认定为竖向构件不连续？ 四川细则：竖向抗侧力构件不连续不包括仅有个别竖向构件转换和顶部一、二层平面缩小有少量梁托柱的情况。XTDI28Q16Q16、如何界定、如何界定“局部的不规则，视其位置、数量等对整个结构局部的不规则，视其位置、数量等对整个结构影响的大小影响的大小”？ 局部穿层柱。（建议裙楼穿层柱、主楼位于结构顶部的穿层柱且柱长细比较小时可不计入局部不规则，视穿层柱屈曲效应而定） 个别构件错层或转换。（建议底部转换或错层的抗侧力构件截面积小于本层抗侧力构件截面的5%、顶部楼层抬柱转换时柱截面积小于本层柱截面的10% 时不计入局部不规

14、则）？ 不考虑不规则项与考虑不规则项分开计算，对结构整体参数指标影响较小时（如相对比值在5%范围内），不不计入局部不规则。XTDI29Q17Q17、如何确定平动周期时平动系数与扭转系数的关系？、如何确定平动周期时平动系数与扭转系数的关系？ 高规 9.2.5条：对内筒偏置的框架-筒体结构，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之比不应大于0.85，且T1的扭转成分不宜大于30%。 建议在设计时对B级高度建筑、混合结构、内筒偏置的框架-筒体结构、复杂高层建筑时控制平动周期中平动系数不小于0.7，对其余结构可放松至0.60.65。XTDI30Q18Q18、地下室顶板不作为结构嵌固

15、端时是否认定为多塔？、地下室顶板不作为结构嵌固端时是否认定为多塔？ 对于全埋地下室，工程界的常规认识是不管作不作为嵌固，均不认定为大地盘多塔结构，但考虑地下室整体刚度及周边回填土对地下室的实际嵌固作用，建议按嵌固端位于基础和地下室顶板进行包络设计。 对于非全埋地下室，应无法保证对地下室的约束，建议认定为大地盘多塔结构。同时，应计算不平衡土压力的影响、地震下土压力的放大作用并考虑土体不均匀约束造成的附加扭转效应。 从结构概念上来说，应尽量将结构嵌固端放置在全埋地下室顶板位置处，并保证回填质量。XTDI31XTDI32 抗规抗规 3.4.1 3.4.1 条（强条）：建筑设计应根据抗震概念设计条（强

16、条）：建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；施；严重不规则的建筑不应采用。严重不规则的建筑不应采用。 注：该处不区分多层建筑与高层建筑。XTDI33Q1Q1、对特别不规则高层建筑，建设部出台了、对特别不规则高层建筑，建设部出台了超限高层建筑工程超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点抗震设防专项审查技术要点，但对多层建筑暂无明确的界定。，但对多层建筑暂无明确的界定。 建议按

17、抗规3.4.1条条文说明，多层建筑同样参照超限高层建筑工程抗震设防专项审查要点来判定是否为特别不规则结构。Q2Q2、特别不规则多层建筑专项审查如何执行？、特别不规则多层建筑专项审查如何执行？ 部分专家建议可由地市级进行审查，程序上如何实施？（初步设计？专项论证会？）XTDI34 针对结构不规则项采取不同的加强措施针对结构不规则项采取不同的加强措施l 提高整体结构抗震构造措施l 对关键构件（如转换柱、转换梁、跃层柱等）提高其抗震措施l 薄弱处楼板加厚并双层双向配筋XTDI35 参照抗震性能化设计的要求，对不同结构构件提出抗震性能要求参照抗震性能化设计的要求，对不同结构构件提出抗震性能要求l 关键

18、构件（如转换柱、转换梁、跃层柱等）按中震弹性设计l 结构整体性能目标可参照高规性能目标D或抗规性能要求4进行设计。框架柱中震受弯弹性验算示意框架柱中震受剪弹性验算公式XTDI36 补充分析手段补充分析手段l 房屋顶部存在空旷房间或屋面存在高耸塔楼时，建议补充弹性时程分析，根据时程分析结构过顶部楼层地震剪力进行放大。l 按等效弹性计算方法进行中震反应谱法设计，根据性能目标选取相应的计算结果进行配筋计算。XTDI37 补充分析手段补充分析手段l 补充大震弹塑性分析。（可采用PUSH-OVER静力弹塑性分析或动力弹塑性时程分析）重点考察在大震下结构的变形是否满足要求，梁柱损伤作为参考，判定结构是否进入塑性及塑性发展情况。XTDI38 补充分析手段补充分析手段l 薄弱处楼板补充大震工况下的楼板应力分析