容柏生院士的讲座1ppt

1、 超限高层建筑工程超限高层建筑工程 抗震设防审查抗震设防审查更多结构资料，请访问 关于规范和规程关于规范和规程 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的结构的经验总结。因而它有一定局限性, , 亦即亦即是有一定的适用是有一定的适用范围，同时也不是最先进的。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。至于超出其适用范设计，安全就可以得到保证。至于超

2、出其适用范围围( (限值或规定限值或规定) )的工程，就应该进行补充分析研的工程，就应该进行补充分析研究或实验究或实验, ,论证其可行性论证其可行性, ,并经过审批才能实施。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。要超的太多太远，并且一定要做好论

3、证工作。 适用高度和高宽比适用高度和高宽比抗规表抗规表6.1.1 现浇钢筋混凝土房屋现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度适用的最大高度高规表高规表4.2.2-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑的级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度最大适用高度高规表高规表4.2.2-2 B级高度钢筋混凝土高层建筑的级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度最大适用高度高规表高规表4.2.3-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑结构级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比适用的最大高宽比高规表高规表4.2.3-2 B级高度钢筋混凝土高层建筑结构级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比适用的最大高宽比建筑设计和建筑结构的规

4、则性建筑设计和建筑结构的规则性 （抗规）（抗规）3.4.1 建筑设计应符合抗震设计概念设计的要求，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自下而上逐渐减小，避免抗側力结构的側向刚度

5、和承载力突变。度和承载力突变。 下面两表为平面和竖向不规则的类型下面两表为平面和竖向不规则的类型 平面不规则平面不规则 (抗规抗规)表表3.4.2.1 平面不规则的类型平面不规则的类型 不规则类型不规则类型 定定 义义 1.扭转不规则扭转不规则楼层的最大弹性水平位移楼层的最大弹性水平位移(或层间位移或层间位移)，大于该，大于该楼层两端弹性水平楼层两端弹性水平(或层间位移或层间位移)平均值的平均值的1.2倍倍2.凹凸不规则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结构平面凹进的一側尺寸，大于相应投影方向总尺寸的尺寸的30%3.楼板局部楼板局部 不连续不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，

6、例如，有效楼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板宽度小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面，或开洞面积大于该层楼面面积的积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层，或较大的楼层错层 1. 扭转不规则扭转不规则 结构平面布置结构平面布置4.3.5 结构平面布置应减少扭转影响。结构平面布置应减少扭转影响。在考虑偶然在考虑偶然偏心影响偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，水平位移和层间位移，A级（级（B级）高度高层建级）高度高层建筑筑不宜不宜大于该楼层平均值的大于该楼层平均值的1.2倍，倍，不应大于不应大于该

7、该楼层平均值的楼层平均值的1.5倍倍（1.4倍）。倍）。结构扭转为主的结构扭转为主的第一自振周期第一自振周期 Tt与平动为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期T1之比，之比，A级（级（B级）高度高层建筑级）高度高层建筑不应大于不应大于0.9 (0.85)。 混合结构及复杂高层建筑取混合结构及复杂高层建筑取0.85 2.凹凸不规则凹凸不规则 结构平面布置结构平面布置4.3.3 抗震设计的抗震设计的A级高度钢筋混凝土高层建级高度钢筋混凝土高层建筑筑,其平面布置宜符合下列要求其平面布置宜符合下列要求: 1 平面宜简单平面宜简单、 规则规则、 对称，减少偏心；对称，减少偏心； 2 平面长度平面长度

8、不宜不宜过长，突出部分长度过长，突出部分长度 l 不不宜宜过大，过大，L、 l 等值等值宜宜满足表满足表4.3.3的要求；的要求； 3 不宜不宜采用角部重叠或细腰的平面图形。采用角部重叠或细腰的平面图形。 平面长度和突出部分平面长度和突出部分（图图4.3.3) 3. 楼板局部不连续楼板局部不连续 平面布置平面布置4.3.6 当楼板平面比较狭长当楼板平面比较狭长、有较大的凹入有较大的凹入和开洞使楼板有较大削弱时，应在设计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。楼面中考虑楼板削弱产生的不利影响。楼面凹入或开洞尺寸凹入或开洞尺寸不宜不宜大于楼面宽度的一大于楼面宽度的一半；楼板

9、开洞总面积半；楼板开洞总面积不宜不宜超过楼面面积超过楼面面积的的30%30%；在扣除凹入和开洞后，楼板在任；在扣除凹入和开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度一方向的最小净宽度不宜不宜小于小于5 5m m，且开且开洞后每一边的净宽度洞后每一边的净宽度不应小于不应小于2 2m m。 竖向不规则竖向不规则 (抗规抗规) 表表3.4.2.2 竖向不规则的类型竖向不规则的类型 不规则类型不规则类型 定定 义义 4.側向刚度不规则側向刚度不规则该楼层的側向刚度小于相邻上一层的该楼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平均值的或小于其上相邻三个楼层平均值的80%，局，局部收进的水平向尺寸大

10、于相邻下一层的部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25% 5.竖向抗側力构件竖向抗側力构件 不不连续连续竖向抗側力构件（柱竖向抗側力构件（柱、 抗震墙抗震墙、 抗震支撑）抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁的内力由水平转换构件（梁、 桁架等）向下桁架等）向下传递传递 6.楼层承载力突变楼层承载力突变抗側力结构的层间受剪承载力小于相邻上一抗側力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的层的80% 4. 側向刚度不规则側向刚度不规则 5.竖向抗側力构件不连续竖向抗側力构件不连续? 6. 楼层承载力突变楼层承载力突变4.3.3 不应小于不应小于 其上一层的其上一层的 65%(65%(A A级级) ) 75%(

11、75%(B B级级) ) 有关超限审查的文件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超限高层建筑工程抗震设防管理规定 （建设部令第（建设部令第111号号-简称简称“部令部令”）2. .超限高层建筑工程抗震设防专项审查超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点技术要点 （建质（建质200346号号）3.建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范4.高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程 “部令部令”规定规定“部令规定部令规定”：“超限高层建筑工程，是指超出超限高层建筑工程，是指超出国家现行规范国家现行规范、规程所规定的、规程所规定的适用高度适用高度和和适用适用结构类型结构类型的高

12、层建筑，的高层建筑，体型特别不规则体型特别不规则的高层的高层建筑工程建筑工程”。而而“高规高规”则指出：则指出：“高层建筑高层建筑不应采用严重不不应采用严重不规则规则的结构体系的结构体系”。“抗规抗规”亦指出：亦指出：“建筑设计应符合抗震概念设建筑设计应符合抗震概念设计的要求，计的要求，不应采用严重不规则不应采用严重不规则的设计方案的设计方案”。但是，有关规范和规程没有对但是，有关规范和规程没有对“特别不规则特别不规则”和和“严重不规则严重不规则” 作出具体的规定。在执行上作出具体的规定。在执行上有一定的困难和差别。有一定的困难和差别。 广州市的广州市的“审查细则审查细则” 为了给建设单位为了

13、给建设单位、设计单位及、设计单位及审查部门把握同样标准和尺度，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超限高层建筑工程抗震设防审查细则（目前还是送审稿）。查细则（目前还是送审稿）。 “审查细则审查细则”（摘要）（摘要） 需要进行超限审查的高层建筑工程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；最大适用高度的高层建筑；2.结构类型不属

14、于各有关规范和规程所列结构类型不属于各有关规范和规程所列出的结构类型；出的结构类型；3.结构属于下表所列的高层建筑结构类型；结构属于下表所列的高层建筑结构类型；4.体型体型特别不规则特别不规则的高层建筑结构。的高层建筑结构。 结构复杂的高层建筑结构复杂的高层建筑（对应第（对应第3点）点） 类类 型型 特特 征征1同时采用同时采用 3 种及以上如下类型的复杂结构：种及以上如下类型的复杂结构：转换层结构转换层结构、加强层结构、错层结构、连体、加强层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构结构、多塔楼结构2高位转换结构高位转换结构（6 、7 7 度高于度高于5 5层，层，8 度高于度高于3层）层）37、

15、8 8 度以上的厚板转换结构度以上的厚板转换结构4上部塔楼与下部大底盘上部塔楼与下部大底盘严重偏置严重偏置的高层建筑的高层建筑5在某一方向全部由单跨框架组成的高层建筑在某一方向全部由单跨框架组成的高层建筑 平面不规则定义平面不规则定义（简化）（简化）1.扭转不规则：当扭转不规则指标扭转不规则：当扭转不规则指标1.2时属于扭时属于扭转不规则，但分为转不规则，但分为类和类和类类( (表表4 4a a和表和表4 4b)b)； 2.凹凸不规则：凹凸不规则：结构平面凹进的一側尺寸，大于结构平面凹进的一側尺寸，大于相应投影方向总尺寸的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

16、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变化，例如：有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的，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，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开洞后任一边的楼板净宽度不应小于2m） 扭转不规则分类扭转不规则分类 A级高度建筑的扭转不规则分类级高度建筑的扭转不规则分类结构类型结构类型地震作用下地震作用下的最大的最大d d / / h扭转不规则指标范围扭转不

17、规则指标范围 1.8框架框架d d / /h 1/1100规则规则类类类类类类不允许不允许d/ d/h 1/1100 规则规则类类类类不允许不允许不允许不允许框架框架-剪力墙剪力墙框架框架-核心筒核心筒板柱板柱-核心筒核心筒d/ d/h 1/1600规则规则类类类类类类不允许不允许 d/ d/h 1/1600规则规则类类 类类 类类不允许不允许框支层框支层,筒中筒筒中筒,剪力墙剪力墙d/ d/h 1/2000规则规则类类类类类类不允许不允许d/ d/h 1/2000规则规则类类类类不允许不允许不允许不允许表表4a 扭转不规则分类扭转不规则分类 B级高度建筑的扭转不规则分类级高度建筑的扭转不规则

18、分类结构类型结构类型地震作用下地震作用下的最大的最大d d / / h扭转不规则指标范围扭转不规则指标范围 1.6框架框架d d / /h 1/1100规则规则类类类类类类不允许不允许d/ d/h 1/1100 规则规则类类类类不允许不允许不允许不允许框架框架-剪力墙剪力墙框架框架-核心筒核心筒板柱板柱-核心筒核心筒d/ d/h 1/1600规则规则类类类类类类不允许不允许 d/ d/h 1/1600规则规则类类类类不允许不允许不允许不允许框支层框支层,筒中筒筒中筒,剪力墙剪力墙d/ d/h 1/2000规则规则类类类类类类不允许不允许d/ d/h 1/2000规则规则类类类类不允许不允许不允

19、许不允许表表4b 竖向不规则定义竖向不规则定义（简化）（简化）4.側向刚度不规则側向刚度不规则: 在地震作用下在地震作用下, 某层的側向刚某层的側向刚度小于相邻上一层的度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三，或小于其上相邻三个楼层側向刚度平均值的个楼层側向刚度平均值的80%； 层側向刚度为层側向刚度为:（与（与“抗规抗规”不同）不同） 对于多塔楼结构，在判断各塔楼与大底盘的側对于多塔楼结构，在判断各塔楼与大底盘的側向刚度比时，可采用层间位移角向刚度比时，可采用层间位移角q q，当当q q大于相大于相邻上一层的邻上一层的1.41.4倍，或大于其上相邻三个楼层平倍，或大于其上相邻三个楼层平均值

20、的均值的1.251.25倍时，则该层的側向刚度不规则。倍时，则该层的側向刚度不规则。 竖向不规则定义竖向不规则定义（简化）（简化）5. 竖向抗側力构件竖向抗側力构件 ( (柱柱、剪力墙剪力墙、抗震支抗震支撑撑) )不连续不连续: : 不连续类型分为两类，其中：不连续类型分为两类，其中：类：除类：除类以外的；类以外的；类：在重力荷载下，超过类：在重力荷载下，超过50%50%的上一层的上一层 抗側力构件的轴力通过厚板抗側力构件的轴力通过厚板、转换次梁转换次梁传递到本层竖向抗側力构件。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楼层承载力突变：抗側力结构层间抗剪承载力小于上

21、一楼层的承载力小于上一楼层的80%80%。 体型严重不规则高层建筑体型严重不规则高层建筑（简化）（简化）下列情况之一的高层建筑属体型下列情况之一的高层建筑属体型严重不规则严重不规则：1. 6 6项规则性中有项规则性中有5 5项及以上超标；项及以上超标；2. 扭转不规则和竖向不连续同时达到扭转不规则和竖向不连续同时达到类且同时类且同时有有2 2项不规则；项不规则；3. 扭转不规则属于扭转不规则属于“不允许不允许”者；者；4. 结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第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一自振周期之比大于0.9(0.9(A A级）或级）或0.85(0.85(B

22、 B级级) )；5. 楼层受剪承载力小于相邻上一层的楼层受剪承载力小于相邻上一层的65%65%（A A级）级）或或0.850.85（B B级）；级）；6.在同一结构单元内同时采用在同一结构单元内同时采用4 4种或种或4 4种以上种以上“高规高规”中所指的复杂结构型式。中所指的复杂结构型式。体型特别不规则高层建筑体型特别不规则高层建筑（简化）（简化）下列情况之一的高层建筑属体型特别不规则：下列情况之一的高层建筑属体型特别不规则：1.扭转不规则在扭转不规则在类内类内, ,或竖向抗側力构件或竖向抗側力构件不连续在不连续在类内类内, ,且另有且另有3 3项不规则；项不规则；2.扭转不规则达扭转不规则达

23、类，且另有类，且另有2 2项不规则；项不规则；3.竖向抗側力构件不连续竖向抗側力构件不连续达达类，且另有类，且另有2 2项不规则；项不规则；4.扭转不规则与竖向构件不连续同时达到扭转不规则与竖向构件不连续同时达到达达类。类。 避免不规则的措施避免不规则的措施 不规则中的第不规则中的第2 2 ( (凹凸不规则凹凸不规则) )、第第3 3（楼板局部不连续（楼板局部不连续) )和第和第 5 5( (竖向抗側力竖向抗側力构件不连续）基本都由建筑设计控制。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，务必不能否尽量避免或

24、采取一定措施，务必不出现出现“不应不应”的情况和尽量减少的情况和尽量减少“不宜不宜”的情况。纵使不能避免的情况。纵使不能避免“不宜不宜”，也要，也要将其程度降到最低。将其程度降到最低。 避免不规则的措施避免不规则的措施不规则中的第不规则中的第1 1( (扭转不规则扭转不规则) ) 1.关于周期比：周期比是结构的自身关于周期比：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，和

25、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。变也是解决办法之一。这是硬性指标，必这是硬性指标，必须调整到符合要求为止须调整到符合要求为止。 避免不规则的措施避免不规则的措施 2.关于扭转位移比：扭转位移比主关于扭转位移比：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，要述问题，那就可能是抗扭刚度不足，要设法增加抗扭刚度设法增加抗扭刚度, ,方法与第方法与第1 1点同。最点同。最好调整到小于好调整到小于1.2,1.2,难以满足时则争