建筑结构的超限判定原则

超限结构设计基础超限结构设计基础班BasicClassofBuilding

Structurebeyond

Code

Specification班天羿T&E结构组结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：基础课程，共八章中级课程，共十二章高级课程，共十二章理论及基本概念软件分析及操作CSI系列、Midas系列、ABAQUS、ANSYS等超限建筑结构设计工程项目实践住宅及公建结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：课程目标及价值观总工的爱总工再打我一次结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：第一章建筑结构的超限判定原则Judging

Principle

ofBuilding

Structurebeyond

Code

Specification结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：提纲

超限审查的必要性及超限建筑工程的定义

建筑物高度超限的认定

三项及以上不规则超限的认定

一项不规则超限的认定

其它超限高层建筑

抗震设防审查申报表及一些相关问题设计QQ交流群：384403921程报名地址：

超限审查的必要性及超限建筑工程的定义

建筑物高度超限的认定

三项及以上不规则超限的认定

一项不规则超限的认定

其它超限高层建筑

抗震设防审查申报表及一些相关问题设计QQ交流群：384403921课

报名地址：超限审查的必要性及意义

我国高层建筑发展的特点

“全国第一”

“亚洲第一”

“世界第一”结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：

体型复杂的大型公共建筑、国外设计师的设计方案结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：

超限审查制度的意义

保留的行政许可

保障城市公共安全

促进了我国抗震设计规范的改进和完善

交流和促进，提高我国高层建筑的整体设计水平

优化结构，节约资源结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：超限建筑结构的定义及判别依据定义——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)建筑工程,体型特别不规则的(高层)建筑工程,以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的(高层)建筑工程

《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》——中华人民共和国建设部令第111号

《关于加强超限高层建筑工程抗震设防审查技术把关的建议》——全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会2009.2.6

《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（2010版）

《高层建筑混凝土结构技术规程》2010版、《建筑抗震设计规范》2010版

各省市相关文件汇编结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：

超限审查的必要性及超限建筑工程的定义

建筑物高度超限的认定

三项及以上不规则超限的认定

一项不规则超限的认定

其它超限高层建筑

抗震设防审查申报表及一些相关问题设计QQ交流群：384403921课

报名地址：规范、文件依据超过《建筑抗震设计规范》第6章钢筋混凝土结构和第8章钢结构最大适用高度超过《高层建筑混凝土结构技术规程》第7章中有较多短肢墙的剪力墙结构、第10章中错层结构和第11章混合结构最大适用高度超过《全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定的高层建筑工程各文件高度限值不同时，取较低值构设计QQ交流群：384403921程报名地址：各结构类型高度限值表7度8度8度(含0.15g)

(0.20g)

(0.30g)结构类型6度9度框架601301405012012040100100358080245060混凝土结构框架-抗震墙抗震墙部分框支抗震墙1201008050不应采用框架-核心筒筒中筒板柱-抗震墙150180130150100120901007080807055604060不应采用不应采用较多短肢墙100错层的抗震墙和框架-抗震墙806060不应采用70混合结构钢外框-钢筋混凝土筒型钢混凝土外框-钢筋混凝土筒200220160120100190210230150160170130140150708090钢外筒-钢筋混凝土核心筒260280型钢(钢管)混凝土外筒-钢筋混凝土核心筒框架11022090907050框架-偏心支撑

(延性墙板)220200180140钢结构框架-中心支撑各类筒体和巨型结构220300200280180260150240120180表1.各结构类型高度限值表结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：判断要点房屋高度——室外地面（嵌固层？）算起到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）。有坡屋顶时计至坡屋顶一半

当平面和竖向均不规则(部分框支结构指框支层以上的楼层不规则)时，其高度应比表内数值降低至少10%

较多短肢剪力墙结构——规定的水平地震作用下，短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构

乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定其适用的最大高度;甲类建筑,6、7、8度宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合表1的要求，9度时应专门研究

各省市文件有具体规定的，按当地规定执行，如沪建建[2003]702号等结

计QQ交流群：384403921课

报名地址：

超限审查的必要性及超限建筑工程的定义

建筑物高度超限的认定

三项及以上不规则超限的认定

一项不规则超限的认定

其它超限高层建筑

抗震设防审查申报表及一些相关问题设计QQ交流群：384403921课

报名地址：平面与竖向不规则认定表2同时具有表2三项及以上不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表1)，属超限高层建筑工程备注序号1a1b2a2b3不规则类型扭转不规则简要涵义考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2参见GB50011-3.4.3参见JGJ99-3.2.2参见GB50011-3.4.3参见JGJ3-3.4.3偏心布置凹凸不规则组合平面偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%平面凹凸尺寸大于相应边长30%等细腰形或角部重叠形楼板不连续刚度突变有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%竖向构件位置缩进大于25%,或外挑大于10%和4m,多塔上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类相邻层受剪承载力变化大于80%参见GB50011-3.4.3参见GB50011-3.4.3参见JGJ3-3.5.54a4b5尺寸突变构件间断参见GB50011-3.4.3参见GB50011-3.4.3已计入1~6项者除外承载力突变其它不规则6如局部的穿层柱、斜柱、夹层、个别构件错层或转换7表2.国标三项及以上不规则超限认定表注：序号a、b不重复计算不规则项结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：1a.扭转不规则扭转不规则的认定——考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2建筑结构平面的扭转不规则示例1.

最大位移：墙顶、柱顶节点的最大位移2.

平均位移：墙顶、柱顶节点的最大位移与最小位移之和除的一半3.

最大层间位移：墙、柱层间位移的最大值4.

平均层间位移：墙、柱层间位移的最大值与最小值之和的一半5.

在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下6.

假定楼板在其自身平面内为无限刚性?超限项目的位移比曲线示意示例结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：限制扭转位移比的原因扭转不规则引起底层角柱破坏示例扭转不规则结构破坏示例限制结构的扭转效应，减少结构在地震中遭受严重破坏的可能刚性楼板假定下，扭转位移比为1.5时，相当一端位移为1，另一端为3⋯⋯结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：广东省——Ⅰ类扭转不规则计0.5项不规则结构类型框架层间位移角θE范围θE≤1/10001/1000＜θE≤1/550θE≤1/1600μ≤1.2规则规则规则规则1.2＜μ≤1.35

1.35＜μ≤1.5

1.5＜μ≤1.8Ⅰ类Ⅰ类Ⅰ类Ⅰ类Ⅰ类Ⅱ类Ⅰ类Ⅱ类Ⅱ类Ⅱ类Ⅱ类Ⅱ类框架-剪力墙框架-核心筒板柱-核心筒1/1600＜θE≤1/800θE≤1/20001/2000＜θE≤1/1000规则规则Ⅰ类Ⅰ类Ⅰ类Ⅱ类Ⅱ类Ⅱ类框支层,筒中筒,剪力墙表3.A级高度建筑的扭转不规则程度分类及限值结构类型层间位移角θE范围μ≤1.21.2＜μ≤1.31.3＜μ≤1.41.4＜μ≤1.6框架-剪力墙框架-核心筒板柱-核心筒θE≤1/16001/1600＜θE≤1/800规则规则Ⅰ类Ⅰ类Ⅰ类Ⅱ类Ⅱ类Ⅱ类θE≤1/20001/2000＜θE≤1/1000规则规则Ⅰ类Ⅰ类Ⅰ类Ⅱ类Ⅱ类Ⅱ类框支层,筒中筒,剪力墙表4.A

B级高度建筑的扭转不规则程度分类及限值结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：1b.偏心布置偏心布置的认定——偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%eyεx

=rexKTr

=ex∑Kx∑∑K

=

(K

⋅

y2)

+

(K

⋅

x)2Txy依据：高层民用建筑钢结构技术规程JGJ

99-982条及附录二2.

单塔楼任意层质心与刚心的偏心率大于0.15，为平面不规则结构3.

本质：结构的地震扭转反应与两个因素有关：一是偏心率，二是周期比θr

e

T

=

Φ,tur

Tl4.

结构查看:”wmass.out”——各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：2a.凹凸不规则凹凸不规则认定——平面凹凸尺寸大于相

长30%等《超限要点》，GB50011-3.4.3，凹凸不规

意——主要依据抗规建筑结构平面的凸角或凹角不规则示例结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：《高规》，3.4.3，(凹)凸不规则示意——参考依据高规(凹)凸不规则示例设防烈度6,7度l/Bmax≤0.35≤0.30l/b≤2.0≤1.58,9度表5.平面凸出部位尺寸的比值限值结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：《上海抗规》，3.4.3，凹凸不规则示意1.

凸出的长度大于相应投影方向总尺寸的30%,且凸出的宽度小于凸出长度的50%2.

不规则平面凹口的深度应计算到有竖向抗侧力构件的部位3.

对于有连续内凹的情况,则应累计计算凹口深度《上海抗规》凹凸不规则示例结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：其它可参考的凹凸不规则判定方法举例图例：容柏生院士关于超限高层结构审查的讲座广东省对狭长平面，L/B≤6.0，定义为平面不规则图例：北京市建筑设计技术细则（结构专业)比值限值同表5结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：深凹进平面在凹口设置连梁的判定方法1.

深凹进平面在凹口设置连梁(板)，其两侧的变形不同时仍视为凹凸不规则，不按开洞对待2.

两侧的变形相同——刚性楼板假定——楼盖周边两端位移不超过平均位移2倍3.

增设楼板（拉板、拉梁或阳台板、空调设备平台板）的宽度不宜小于2m结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：2b.组合平面组合平面的认定——细腰形或角部重叠形角部重叠和细腰形平面示意中央部位形成狭窄部分，在地震中容易产生震害凹角部位，因为应力集中容易使楼板开裂、破坏，不宜采用3.

细腰可按B/Bmax＜40%判断，角部重叠的结构平面，其角部重叠面积小于较小部分楼板面积的比值，小于1/3时为不规则（广东省新高规）4.

应采取加大楼板厚度、增加板内配筋、设置集中配筋的边梁、配置45度斜向钢筋等方法加强结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：3.楼板不连续

楼板不连续的认定——有效宽度小于50%

洞面积大于30%，错层大于梁高《超限要点》，GB50011-3.4.3，楼板不连

意——主要依据《抗规》建筑结构平面的局部不连续示例（大开洞及错层）注：有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：《高规》，3.4.6，楼板不连续示意——参考依据1.

有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%（a

+a

>0.5L

，L

>0.5L

)1

22212.

楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;3.

在扣除凹人或开涧后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m

(

a1+a2>5m)4.

开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m1>2(ma、

a2>2m)《高规》楼板不连续要求示意结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：其它可参考的楼板不连续判定方法举例图例：容柏生院士关于超限高层结构审查的讲座结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：一些重要问题横隔板的定义和功能�Diaphragm（横隔板）水平力的传递示意不同楼板开洞位置的影响a.

提供建筑物某些构件的支点,传递横向力至竖向抗震体系b.

将不同的抗震体系中的各组成部分连成一体，并提供适当的强度、刚度，以使整个建筑能整体变形与转动c.

Diaphragm（横隔板）水平力的传递途径结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：楼板的一些重要概念典型宽度：典型平面对应的宽度�有效宽度：扣除凹凸和孔洞的实际宽度�有效宽度与典型宽度之比：在同一截面（剖线）上的比值�楼梯间、连体电梯间视为楼板开洞�四周采用钢筋混凝土墙围合，且墙厚不少于200时，可不作为楼板开洞�楼梯间置于建筑物边上时，可视为凹

进结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：楼板形状的总结及工程实例结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：4a.刚度突变

刚度突变的认定——相邻层刚度变化大于

或连续三层变化大于80%《超限要点》，GB50011-3.4.3，刚度突

主要依据抗规沿竖向的侧向刚度不规则（有软弱层）注：相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：《高规》，JGJ3-2010-3.5.2，刚度突变——参考依据框架结构Vi∆γ1

=+i

1V

∆ii+1本层与相邻上层的比值不宜小于0.7与相邻层刚度平均值的比值不宜小于0.8框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙、框架核心筒、筒中简结构V

∆

1

hiγ

2

=i+1ihi+1楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的90%；楼层层高大于相邻上部楼层层高倍1.时5

，该楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的1.1倍；底层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的1.5倍

《上海超限指南》对侧向刚度比的控制，均采用等效剪切刚度结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：某超限项目部不同规范下的刚度比曲线1985年墨西哥大地震，薄弱层及相邻两层倒塌结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：4b.尺寸突变结构竖向收进和外挑结构竖向收进和外挑示意1.

上部楼层收进（图a、b)，当H

/H>0.2时，若B

/B<75%，视为竖向不规则112.

上部结构楼层相对于下部楼层外挑时(图c、d)，当B1/B>1.1，且a>4m时，视为竖向不规则结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：1.

当结构上部楼层相对于下部楼层收进时，收进的部位越高、收进后的平面尺寸越小，结构的高振型反应越明显，因此对收进后的平面尺寸加以限制2.

当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，结构的扭转效应和竖向地震作用效应明显，对抗震不利，因此对其外挑尺寸加以限制，设计上应考虑竖向地震作用影响。结构竖向收进震害示意结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：多塔结构大底

塔结构示意1.

塔是工程概念，每个塔都有独立的迎风面和独立的变形2.

多塔结构的振动，通过下部连接部分互相影响3.

对于多个塔楼仅通过地下室连为一体，地上无裙房或有局部小裙房但不连为一体的情况，一般不属于多塔楼结构结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：5.构件间断竖向构件不连续及加强层上下柱不连续剪力墙不连续带加强层的框架核心筒结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：连体结构阪神地震中连廊倒塌苏州东方之门连体结构结构立面示意图结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：6.承载力突变承载力突变的认定——相邻层受剪承载力变化大于80%竖向抗侧力结构屈服抗剪强度非均匀化（有薄弱层）楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和2.

柱的受剪承载力可根据柱两端实配的受弯承载力按两端同时屈服的假定失效模式反算;剪力墙可根据实配钢筋按抗剪设计公式反算;斜撑的受剪承载力可计轴力的贡献，应考虑受压屈服的影响3.

计算结果查看“wmass.out”，具体计算公式可参考《建筑抗震鉴定标准GB50023-2009》附录C结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：7.其它不规则

包括局部的穿层柱、斜柱、夹层、个别构件错层或

已计入1~6项者除外错层结构类型示意注1：从高规等规范对错层的图示大概可以看出，错层是指沿着某一轴线全楼有高差的结构注2：仅前后错层或左右错层属于一项不规则，多数楼层同时前后、左右错层属于表6的复杂连接注3：《上海建筑抗震设计规程》3.4.2条对错层定义为错层高度大于楼面梁的截面高度或大于0.6m。但在《上海超限指南》中对于错层高度大于1200mm即为超限高层某酒店的局部穿层柱及斜柱示意结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：错层结构的震害示意1.

错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,使内力计算复杂2.

错层结构的各层楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平力作用下会发生较大的扭转效应3.

错层结构引起楼层概念模糊，错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对结构抗震很不利结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：

超限审查的必要性及超限建筑工程的定义

建筑物高度超限的认定

三项及以上不规则超限的认定

一项不规则超限的认定

其它超限高层建筑

抗震设防审查申报表及一些相关问题设计QQ交流群：384403921程报名地址：平面与竖向不规则认定表6同时具有表6某一项不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表1)

，属超限高层建筑工程：序号

不规则类型简要涵义裙房以上的较多楼层，考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.41234567扭转偏大抗扭刚度弱层刚度偏小高位转换厚板转换塔楼偏置复杂连接扭转周期比大于0.9,

混合结构扭转周期比大于0.85本层侧向刚度小于相邻上层的50%框支墙体的转换构件位置：7度超过5层，8度超过3层7~9度设防的厚板转换结构单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20%各部分层数、刚度、布置不同的错层连体两端塔楼高度、体型或者沿大底盘某个主轴方向的振动周期显著不同的结构8多重复杂结构同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔等复杂类型的3种表6.国标一项不规则超限认定表注1：仅前后错层或左右错层属于表二中的一项不规则，多数楼层同时前后、左右错层属于本表的复杂连接项结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：2.扭转刚度弱定义：扭转周期比大于0.9,

混合结构扭

期比大于0.85周期比，即：第一扭转周期与第一平动周期的比值。通过平动系数和扭转系数可以明确地区分振型的特征（平动0.5为限、0.35内为好)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T1。

对照“结构整体空间振动简图”，考察第一扭转（平动周期）是否引起整体振动，如果仅是局部振动，不是第一扭转（平动周期）。再考察下一个次长周期3.

考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大4.

周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：5.

多塔结构周期比，参考高规5.1.14、10.6.3及相关条文说明，应该各个塔楼分别计算并分别验算，当塔楼周边的裙楼超过两跨时，分塔楼模型宜至少附带两跨的裙楼结构6.

体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比7.

当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时可以选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期高层建筑结构的扭转破坏结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：4.高位转换定义：框支墙体的转换构件位置：7度超层，8度超过3层⋯⋯首层转换二层转换三层转换四层转换1.转换构件而不是转换结构，是墙体而不是框架柱2.转换层位置越高，越容易使刚度、内力突变，形成薄弱层。落地剪力墙及框支结构易于开裂和屈服3.

当地下一层有框支结构时，当首层满足做为地上部分嵌固端的刚度和构造要求时，不属于部分框支剪力墙结构；反之亦然4.

广东省高规，框支剪力墙面积不大于剪力墙总面积的10%

(按X、Y向分别计算)

，不属于部分框支剪力墙结构结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：5.厚板转换定义：7~9度设防的厚板转换结构厚板转换示意1.

“高规”10.2.4条非抗震设计和6度抗震设计可采用；7、8度抗震设计的地下室转换构件可采用厚板2.

应用少，抗震很不利。厚板自重大，地震效应大。厚板受到较大的剪切，需要验算厚板的冲切3.

厚板上部的结构变形，通过厚板的面外变形，传到下部结构。厚板面外变形的正确考虑，决定了计算结果的正确性结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：6.塔楼偏置定义：单塔或多塔与大底盘的质心偏心距

底盘相应边长20%塔楼质心综合质心bBb<0.2B底盘质心DLD<0.2L1.

各塔楼质量和刚度分布不均匀时，结构的扭转振动反应大。多塔楼的层数、平面、刚度宜接近；塔楼对底盘宜对称布置，减少塔楼与底盘的刚度偏心；2.

上部塔楼的质心，指的是综合质心。大底盘的质心，指的是连接的底盘最顶层！3.

大底盘，单塔楼也应满足此条结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：多塔号北塔楼X向坐标(m)47.784Y向坐标(m)12.613南塔楼-20.28720.590-61.136-17.540-26.520上部塔楼综合质心大底盘14.900某工程多塔结构质心坐标值方向X方向Y方向上部塔楼综合质心与大底盘质心间距(m)大底盘平面尺寸(m)93.010质心偏置率6.1%5.6908.984101.8008.8%多塔结构塔楼质心与大底盘质心对比结构设计QQ交流群：384403921课程报名地址：

超限审查的必要性及超限建筑工程的定义

建筑物高度超限的认定

三项及以上不规则超限的认定

一项不规则超限的认定

其它超限高层建筑

抗震设防审查申报表及一些相关问题设计QQ交流群：384403921报名地址：《超限要点》，其它超限高层建筑工程——主要依据序号

简称简要涵义特殊类型

抗震规范、高层混凝土结构规程和高层钢结构规程暂未列入的其他高层建筑结高层建筑

构，特殊形式的大型公共建筑及超长悬挑结构，特大跨度的连体结构等12屋盖的跨度大于或悬挑长度大于或单向长度大于，屋盖结构形式超出常用空间超限大跨

结构形式的大型列车客运候车室、一级汽车客运候车楼、一级港口客运站、大空间结构

型航站楼、大型体育场馆、大型影剧院、大型商场、大型博物馆、大型展览馆、大型会展中心，以及