搜档网
当前位置:搜档网 › 超限高层结构设计内容

超限高层结构设计内容

超限高层结构设计内容
超限高层结构设计内容

超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点

第一章总则

第一条为做好全国及各省、自治区、直辖市超限高层建筑工程抗震设防专家委员会的专项审查工作,根据《行政许可法》和《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令第111号),制定本技术要点。

第二条下列工程属于超限高层建筑工程:

(一) 房屋高度超过规定,包括超过《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗震规范》)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》(以下简称《高层混凝土结构规程》)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的高层建筑工程。

(二) 房屋高度不超过规定,但建筑结构布臵属于《抗震规范》、《高层混凝土结构规程》规定的特别不规则的高层建筑工程。

(三) 房屋高度大于24米且屋盖结构超出《网架结构设计与施工规程》和《网壳结构技术规程》规定的常用形式的大型公共建筑工程(暂不含轻型的膜结构)。

超限高层建筑工程的主要范围参见附录一。

第三条在本技术要点第二条规定的超限高层建筑工程中,属于下列情况的,建议委托全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员

—1—

会进行抗震设防专项审查:

(一) 高度超过《高层混凝土结构规程》B级高度的混凝土结构,高度超过《高层混凝土结构规程》第11章最大适用高度的混合结构;

(二) 高度超过规定的错层结构,塔体显著不同或跨度大于24m的连体结构,同时具有转换层、加强层、错层、连体四种类型中三种的复杂结构,高度超过《抗震规范》规定且转换层位臵超过《高层混凝土结构规程》规定层数的混凝土结构,高度超过《抗震规范》规定且水平和竖向均特别不规则的建筑结构;

(三) 超过《抗震规范》第8章适用范围的钢结构;

(四) 各地认为审查难度较大的其他超限高层建筑工程。

第四条对主体结构总高度超过350m的超限高层建筑工程的抗震设防专项审查,应满足以下要求:

(一) 从严把握抗震设防的各项技术性指标;

(二) 全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行的抗震设防专项审查,应会同工程所在地省级超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会共同开展,或在当地超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会工作的基础上开展;

(三) 审查后及时将审查信息录入全国重要超限高层建筑数据库,审查信息包括超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表项目(附录二)和超限高层建筑工程抗震设防专项审查情况表(附录三)。

第五条建设单位申报抗震设防专项审查的申报材料应符合第二章的要求。专家组提出的专项审查意见应符合第六章的要求。

—2—

对于本技术要点第二条(三)款规定的建筑工程的抗震设防专项审查,除参照第三、四章的相关内容外,应按第五章执行。

第二章申报材料的基本内容

第六条建设单位申报抗震设防专项审查时,应提供以下资料:

(一) 超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表(申报表项目见附录二, 至少5份);

(二) 建筑结构工程超限设计的可行性论证报告(至少5份);

(三) 建设项目的岩土工程勘察报告;

(四) 结构工程初步设计计算书(主要结果,至少5份);

(五) 初步设计文件(建筑和结构工程部分,至少5份);

(六) 当参考使用国外有关抗震设计标准、工程实例和震害资料及计算机程序时,应提供理由和相应的说明;

(七) 进行模型抗震性能试验研究的结构工程,应提交抗震试验研究报告。

第七条申报抗震设防专项审查时提供的资料,应符合下列具体要求:

(一) 高层建筑工程超限设计可行性论证报告应说明其超限的类型(如高度、转换层形式和位臵、多塔、连体、错层、加强层、竖向不规则、平面不规则、超限大跨空间结构等)和程度,并提出有效控制安全的技术措施,包括抗震技术措施的适用性、可靠性,整体结构及其薄弱部位的加强措施和预期的性能目标。

(二) 岩土工程勘察报告应包括岩土特性参数、地基承载力、场地

—3—

类别、液化评价、剪切波速测试成果及地基方案。当设计有要求时,应按规范规定提供结构工程时程分析所需的资料。

处于抗震不利地段时,应有相应的边坡稳定评价、断裂影响和地形影响等抗震性能评价内容。

(三) 结构设计计算书应包括:软件名称和版本,力学模型,电算的原始参数(是否考虑扭转耦连、周期折减系数、地震作用修正系数、内力调整系数、输入地震时程记录的时间、台站名称和峰值加速度等),结构自振特性(周期,扭转周期比,对多塔、连体类含必要的振型)、位移、扭转位移比、结构总重力和地震剪力系数、楼层刚度比、墙体(或筒体)和框架承担的地震作用分配等整体计算结果,主要构件的轴压比、剪压比和应力比控制等。

对计算结果应进行分析。采用时程分析时,其结果应与振型分解反应谱法计算结果进行总剪力和层剪力沿高度分布等的比较。对多个软件的计算结果应加以比较,按规范的要求确认其合理、有效性。

(四) 初步设计文件的深度应符合《建筑工程设计文件编制深度的规定》的要求,设计说明要有建筑抗震设防分类、设防烈度、设计基本地震加速度、设计地震分组、结构的抗震等级等内容。

(五) 抗震试验数据和研究成果,要有明确的适用范围和结论。

第三章专项审查的控制条件

第八条抗震设防专项审查的重点是结构抗震安全性和预期的性能目标。为此,超限工程的抗震设计应符合下列最低要求:

(一) 严格执行规范、规程的强制性条文,并注意系统掌握、全面—4—

理解其准确内涵和相关条文。

(二) 不应同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔等五种类型中的四种及以上的复杂类型。

(三) 房屋高度在《高层混凝土结构规程》B级高度范围内且比较规则的高层建筑应按《高层混凝土结构规程》执行。其余超限工程,应根据不规则项的多少、程度和薄弱部位,明确提出为达到安全而比现行规范、规程的规定更严格的针对性强的抗震措施或预期性能目标。其中,房屋高度超过《高层混凝土结构规程》的B级高度以及房屋高度、平面和竖向规则性等三方面均不满足规定时,应提供达到预期性能目标的充分依据,如试验研究成果、所采用的抗震新技术和新措施、以及不同结构体系的对比分析等的详细论证。

(四)在现有技术和经济条件下,当结构安全与建筑形体等方面出现矛盾时,应以安全为重;建筑方案(包括局部方案)设计应服从结构安全的需要。

第九条对超高很多或结构体系特别复杂、结构类型特殊的工程,当没有可借鉴的设计依据时,应选择整体结构模型、结构构件、部件或节点模型进行必要的抗震性能试验研究。

第四章专项审查的内容

第十条专项审查的内容主要包括:

(一) 建筑抗震设防依据;

(二) 场地勘察成果;

(三) 地基和基础的设计方案;

—5—

(四) 建筑结构的抗震概念设计和性能目标;

(五) 总体计算和关键部位计算的工程判断;

(六) 薄弱部位的抗震措施;

(七) 可能存在的其他问题。

对于特殊体型或风洞试验结果与荷载规范规定相差较大的风荷载取值以及特殊超限高层建筑工程(规模大、高宽比大等)的隔震、减震技术,宜由相关专业的专家在抗震设防专项审查前进行专门论证。

第十一条关于建筑结构抗震概念设计:

(一) 各种类型的结构应有其合适的使用高度、单位面积自重和墙体厚度。结构的总体刚度应适当(含两个主轴方向的刚度协调符合规范的要求),变形特征应合理;楼层最大层间位移和扭转位移比符合规范、规程的要求。

(二) 应明确多道防线的要求。框架与墙体、筒体共同抗侧力的各类结构中,框架部分地震剪力的调整应依据其超限程度比规范的规定适当增加。主要抗侧力构件中沿全高不开洞的单肢墙,应针对其延性不足采取相应措施。

(三) 超高时应从严掌握建筑结构规则性的要求,明确竖向不规则和水平向不规则的程度,应注意楼板局部开大洞导致较多数量的长短柱共用和细腰形平面可能造成的不利影响,避免过大的地震扭转效应。对不规则建筑的抗震设计要求,可依据抗震设防烈度和高度的不同有所区别。

主楼与裙房间设臵防震缝时,缝宽应适当加大或采取其他措施。—6—

(四) 应避免软弱层和薄弱层出现在同一楼层。

(五)转换层应严格控制上下刚度比;墙体通过次梁转换和柱顶墙体开洞,应有针对性的加强措施。水平加强层的设臵数量、位臵、结构形式,应认真分析比较;伸臂的构件内力计算宜采用弹性膜楼板假定,上下弦杆应贯通核心筒的墙体,墙体在伸臂斜腹杆的节点处应采取措施避免应力集中导致破坏。

(六) 多塔、连体、错层等复杂体型的结构,应尽量减少不规则的类型和不规则的程度;应注意分析局部区域或沿某个地震作用方向上可能存在的问题,分别采取相应加强措施。

(七) 当几部分结构的连接薄弱时,应考虑连接部位各构件的实际构造和连接的可靠程度,必要时可取结构整体模型和分开模型计算的不利情况,或要求某部分结构在设防烈度下保持弹性工作状态。

(八) 注意加强楼板的整体性,避免楼板的削弱部位在大震下受剪破坏;当楼板在板面或板厚内开洞较大时,宜进行截面受剪承载力验算。

(九)出屋面结构和装饰构架自身较高或体型相对复杂时,应参与整体结构分析,材料不同时还需适当考虑阻尼比不同的影响,应特别加强其与主体结构的连接部位。

(十)高宽比较大时,应注意复核地震下地基基础的承载力和稳定。

第十二条关于结构抗震性能目标:

(一) 根据结构超限情况、震后损失、修复难易程度和大震不倒等确定抗震性能目标。即在预期水准(如中震、大震或某些重现期的地震)

—7—

的地震作用下结构、部位或结构构件的承载力、变形、损坏程度及延性的要求。

(二) 选择预期水准的地震作用设计参数时,中震和大震可仍按规范的设计参数采用。

(三)结构提高抗震承载力目标举例:水平转换构件在大震下受弯、受剪极限承载力复核。竖向构件和关键部位构件在中震下偏压、偏拉、受剪屈服承载力复核,同时受剪截面满足大震下的截面控制条件。竖向构件和关键部位构件中震下偏压、偏拉、受剪承载力设计值复核。

(四) 确定所需的延性构造等级。中震时出现小偏心受拉的混凝土构件应采用《高层混凝土结构规程》中规定的特一级构造,拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设臵型钢。

(五) 按抗震性能目标论证抗震措施(如内力增大系数、配筋率、配箍率和含钢率)的合理可行性。

第十三条关于结构计算分析模型和计算结果:

(一) 正确判断计算结果的合理性和可靠性,注意计算假定与实际受力的差异(包括刚性板、弹性膜、分块刚性板的区别),通过结构各部分受力分布的变化,以及最大层间位移的位臵和分布特征,判断结构受力特征的不利情况。

(二) 结构总地震剪力以及各层的地震剪力与其以上各层总重力荷载代表值的比值,应符合抗震规范的要求,Ⅲ、Ⅳ类场地时尚宜适当增加(如10%左右)。当结构底部的总地震剪力偏小需调整时,其以上各层的剪力也均应适当调整。

—8—

(三) 结构时程分析的嵌固端应与反应谱分析一致,所用的水平、竖向地震时程曲线应符合规范要求,持续时间一般不小于结构基本周期的5倍(即结构屋面对应于基本周期的位移反应不少于5次往复);弹性时程分析的结果也应符合规范的要求,即采用三组时程时宜取包络值,采用七组时程时可取平均值。

(四) 软弱层地震剪力和不落地构件传给水平转换构件的地震内力的调整系数取值,应依据超限的具体情况大于规范的规定值;楼层刚度比值的控制值仍需符合规范的要求。

(五) 上部墙体开设边门洞等的水平转换构件,应根据具体情况加强;必要时,宜采用重力荷载下不考虑墙体共同工作的手算复核。

(六) 跨度大于24m的连体计算竖向地震作用时,宜参照竖向时程分析结果确定。

(七) 错层结构各分块楼盖的扭转位移比,应利用电算结果进行手算复核。

(八) 对于结构的弹塑性分析,高度超过200m应采用动力弹塑性分析;高度超过300m应做两个独立的动力弹塑性分析。计算应以构件的实际承载力为基础,着重于发现薄弱部位和提出相应加强措施。

(九) 必要时(如特别复杂的结构、高度超过200m的混合结构、大跨空间结构、静载下构件竖向压缩变形差异较大的结构等),应有重力荷载下的结构施工模拟分析,当施工方案与施工模拟计算分析不同时,应重新调整相应的计算。

(十) 当计算结果有明显疑问时,应另行专项复核。

第十四条关于结构抗震加强措施:

—9—

(一) 对抗震等级、内力调整、轴压比、剪压比、钢材的材质选取等方面的加强,应根据烈度、超限程度和构件在结构中所处部位及其破坏影响的不同,区别对待、综合考虑。

(二) 根据结构的实际情况,采用增设芯柱、约束边缘构件、型钢混凝土或钢管混凝土构件,以及减震耗能部件等提高延性的措施。

(三) 抗震薄弱部位应在承载力和细部构造两方面有相应的综合措施。

第十五条关于岩土工程勘察成果:

(一) 波速测试孔数量和布臵应符合规范要求;测量数据的数量应符合规定。

(二) 液化判别孔和砂土、粉土层的标准贯入锤击数据以及粘粒含量分析的数量应符合要求;水位的确定应合理。

(三)场地类别划分、液化判别和液化等级评定应准确、可靠;脉动测试结果仅作为参考。

(四)处于不同场地类别的分界附近时,应要求用内插法确定计算地震作用的特征周期。

第十六条关于地基和基础的设计方案:

(一) 地基基础类型合理,地基持力层选择可靠。

(二) 主楼和裙房设臵沉降缝的利弊分析正确。

(三) 建筑物总沉降量和差异沉降量控制在允许的范围内。

第十七条关于试验研究成果和工程实例、震害经验:

(一) 对按规定需进行抗震试验研究的项目,要明确试验模型与实—10—

际结构工程相符的程度以及试验结果可利用的部分。

(二) 借鉴国外经验时,应区分抗震设计和非抗震设计,了解是否经过地震考验,并判断是否与该工程项目的具体条件相似。

(三) 对超高很多或结构体系特别复杂、结构类型特殊的工程,宜要求进行实际结构工程的动力特性测试。

第五章超限大跨空间结构的审查

第十八条关于可行性论证报告:

(一) 明确所采用的大跨屋盖的结构形式和具体的结构安全控制荷载和控制目标。

(二) 列出所采用的屋盖结构形式与常用结构形式在振型、内力分布、位移分布特征等方面的不同。

(三) 明确关键杆件和薄弱部位,提出有效控制屋盖构件承载力和稳定的具体措施,详细论证其技术可行性。

第十九条关于结构计算分析:

(一) 作用和作用效应组合:

设防烈度为7度(0.15g)及以上时,屋盖的竖向地震作用应参照时程分析结果按支承结构的高度确定。

基本风压和基本雪压应按100年一遇采用;屋盖体型复杂时,屋面积雪分布系数、风载体型系数和风振系数,应比规范要求增大或经风洞试验等方法确定;屋盖坡度较大时尚宜考虑积雪融化可能产生的滑落冲击荷载。尚可依据当地气象资料考虑可能超出荷载规范的风力。

温度作用应按合理的温差值确定。应分别考虑施工、合拢和使用

—11—

三个不同时期各自的不利温差。

除有关规范、规程规定的作用效应组合外,应增加考虑竖向地震为主的地震作用效应组合。

(二) 计算模型和设计参数

屋盖结构与支承结构的主要连接部位的构造应与计算模型相符。

计算模型应计入屋盖结构与下部结构的协同作用。

整体结构计算分析时,应考虑支承结构与屋盖结构不同阻尼比的影响。若各支承结构单元动力特性不同且彼此连接薄弱,应采用整体模型与分开单独模型进行静载、地震、风力和温度作用下各部位相互影响的计算分析的比较,合理取值。

应进行施工安装过程中的内力分析。地震作用及使用阶段的结构内力组合,应以施工全过程完成后的静载内力为初始状态。

除进行重力荷载下几何非线性稳定分析外,必要时应进行罕遇地震下考虑几何和材料非线性的弹塑性分析。

超长结构(如大于400m)应按《抗震规范》的要求考虑行波效应的多点和多方向地震输入的分析比较。

第二十条关于屋盖构件的抗震措施:

(一) 明确主要传力结构杆件,采取加强措施。

(二) 从严控制关键杆件应力比及稳定要求。在重力和中震组合下以及重力与风力组合下,关键杆件的应力比控制应比规范的规定适当加严

(三) 特殊连接构造及其支座在罕遇地震下安全可靠,并确保屋盖—12—

的地震作用直接传递到下部支承结构。

(四) 对某些复杂结构形式,应考虑个别关键构件失效导致屋盖整体连续倒塌的可能。

第二十一条关于屋盖的支承结构:

(一) 支座(支承结构)差异沉降应严格控制。

(二) 支承结构应确保抗震安全,不应先于屋盖破坏;当其不规则性属于超限专项审查范围时,应符合本技术要点的有关要求。

(三) 支座采用隔震、滑移或减震等技术时,应有可行性论证。

第六章专项审查意见

第二十二条抗震设防专项审查意见主要包括下列三方面内容:

(一)总评。对抗震设防标准、建筑体型规则性、结构体系、场地评价、构造措施、计算结果等做简要评定。

(二) 问题。对影响结构抗震安全的问题,应进行讨论、研究,主要安全问题应写入书面审查意见中,并提出便于施工图设计文件审查机构审查的主要控制指标(含性能目标)。

(三) 结论。分为“通过”、“修改”、“复审”三种。

审查结论“通过”,指抗震设防标准正确,抗震措施和性能设计目标基本符合要求;对专项审查所列举的问题和修改意见,勘察设计单位应明确其落实方法。依法办理行政许可手续后,在施工图审查时由施工图审查机构检查落实情况。

审查结论“修改”,指抗震设防标准正确,建筑和结构的布臵、计算和构造不尽合理、存在明显缺陷;对专项审查所列举的问题和修改

—13—

意见,勘察设计单位落实后所能达到的具体指标尚需经原专项审查专家组再次检查。因此,补充修改后提出的书面报告需经原专项审查专家组确认已达到“通过”的要求,依法办理行政许可手续后,方可进行施工图设计并由施工图审查机构检查落实。

审查结论“复审”,指存在明显的抗震安全问题、不符合抗震设防要求、建筑和结构的工程方案均需大调整。修改后提出修改内容的详细报告,由建设单位按申报程序重新申报审查。

第七章附则

第二十三条本技术要点由全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会办公室负责解释。

—14—

附录一:超限高层建筑工程主要范围的参照简表

表一房屋高度(m)超过下列规定的高层建筑工程

注: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%;

表二、同时具有下列三项及以上不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表一)

注:深凹进平面在凹口设置连梁,其两侧的变形不同时仍视为凹凸不规则,不按楼板不连续中的开

洞对待;

序号a、b不重复计算不规则项;

局部的不规则,视其位置、数量等对整个结构影响的大小判断是否计入不规则的一项。

—15—

表三、具有下列某一项不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表一)

注: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;表四、其他高层建筑

注:表中大型建筑工程的范围,参见《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223

说明:

1、当规范、规程修订后,最大适用高度等数据相应调整。

2、具体工程的界定遇到问题时,可从严考虑或向全国、工程所在地省级超限高层建筑工程抗震设防专项审查委员会咨询。

—16—

附录二:超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表项目

1.基本情况(包括:建设单位,工程名称,建设地点,建筑面积,申报日期,勘察单位及资质,设计单位及资质,联系人和方式等)

2.抗震设防标准(包括:设防烈度或设计地震动参数,抗震设防分类等)

3.勘察报告基本数据(包括:场地类别,等效剪切波速和覆盖层厚度,液化判别,持力层名称和埋深,地基承载力和基础方案,不利地段评价等)

4.基础设计概况(包括:主楼和裙房的基础类型,基础埋深,地下室底板和顶板的厚度,桩型和单桩承载力,承台的主要截面等)

5.建筑结构布臵和选型(包括:主楼高度和层数,出屋面高度和层数,裙房高度和层数,特大型屋盖的尺寸;防震缝设臵;建筑平面和竖向的规则性;结构类型是否属于复杂类型;特大型屋盖结构的形式;混凝土结构抗震等级等)

6.结构分析主要结果(包括:计算软件;总剪力和周期调整系数,结构总重力和地震剪力系数,竖向地震取值;纵横扭方向的基本周期;最大层位移角和位臵、扭转位移比;框架柱、墙体最大轴压比;构件最大剪压比和钢结构应力比;楼层刚度比;框架部分承担的地震作用;时程法的波形和数量,时程法与反应谱法结果比较,隔震支座的位移;大型空间结构屋盖稳定性等)

7.超限设计的抗震构造(包括:结构构件的混凝土、钢筋、钢材的最高和最低材料强度;关键部位梁柱的最大和最小截面,关键墙体和筒体的最大和最小厚度;短柱和穿层柱的分布范围;错层、连体、转换梁、

—17—

转换桁架和加强层的主要构造;关键钢结构构件的截面形式、基本的连接构造;型钢混凝土构件的含钢率和构造等)

8.需要重点说明的问题(包括:性能设计目标简述;超限工程设计的主要加强措施,有待解决的问题,试验结果等)

注:填表人根据工程项目的具体情况增减,自行制表,以下为示例。—18—

超限高层建筑工程初步设计抗震设防审查申报表(示例)

—19—

附录三

超限高层建筑工程专项审查情况表

—20—

高层建筑结构设计试题及复习资料

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型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、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D ):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。 第一章 概论 (一)填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用,技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高层结构,错层结构,多塔楼结构。

某超限高层结构性能设计与分析

某超限高层结构性能设计与分析 发表时间:2017-04-10T13:42:53.793Z 来源:《基层建设》2017年1期作者:侯怡[导读] 摘要:本工程为B级高度的部分框支剪力墙结构,介绍了工程的特点和结构体系的选择,并针对结构的超限情况提出相关抗震加强措施。 中铁二局集团勘测设计院有限责任公司成都 610000 摘要:本工程为B级高度的部分框支剪力墙结构,介绍了工程的特点和结构体系的选择,并针对结构的超限情况提出相关抗震加强措施。采用YJK及MIDAS Building振型分解反应谱进行弹性阶段的计算分析,另采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算;抗震设防地震作用下,采用YJK等效弹性法对底部加强部位和薄弱部位进行中震弹性、中震不屈服设计,采用EPDA&PUSH进行弹塑性静力分析校 核构件的不屈服以及弹性状态;罕遇地震下采用EPDA&PUSH进行塑性动力时程分析。分析结果表明结构在地震作用下的反应和破坏机制均能满足预期性能目标。 关键词:超限高层;框支剪力墙;性能设计;动力弹塑性时程分析 1 工程概况 本工程位于四川省成都市金牛区一环路以南,通锦路以西,马家花园路以东。项目由9个单元的高层住宅,一栋商业会所,若干特色商业院落组成,地下为三层停车场。本文以其中的13号楼为研究的对象,地上42层,其中1-4层为商业用房5层及以上为住宅,主楼建筑高度137.7米。根据建筑功能需要,在商业顶板进行结构转换。 工程场地抗震设防烈度为7度(0.10g),建筑场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第三组,特征周期为0.45s。抗震设防分类为丙类,安全等级二级,设计基准周期50年,设计使用年限50年。 2 结构体系及布置 本工程采用钢筋混凝土部分框支-剪力墙结构,采用梁式转换。部分框支柱因水平地震剪力较大,为避免使用更大截面框支柱对建筑使用功能产生影响,特采用型钢混凝土柱。转换层平面布置详见图1。 本工程塔楼拟采用变厚度筏板基础,裙楼和地下室采用独立基础加抗水板,持力层为中密或密实卵石层,其地基承载力特征值分别为fak=550Kpa、fak=750Kpa。 本工程建筑高度139.7米,为B及高度,根据相关要求,须作抗震设防专项审查。除高度超限外,还存在扭转不规则、平面不规则及竖向构件不连续等三项不规则项。 3 抗震性能目标设计 综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、建筑物功能、结构的特征、构件的部位和重要程度以及开发商的需求,依据《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》选定结构抗震性能目标为C级。针对抗震性能目标的不同抗震性能水准,设计时的具体计算控制指标见表1。

某超限高层住宅结构设计

某超限高层住宅结构设计 摘要:本文针对广州某超限高层住宅结构设计进行研究,介绍了该工程超限情况及有针对性的构造加强措施。采用了satwe和midas两种软件进行结构整体分析,用pkpm进行静力弹塑性分析(pushover)及弹性时程分析。结果表明结构在罕遇地震下处于延性阶段,结构抗震性能满足规范要求。 关键词:超限高层;静力弹塑性分析;弹性时程分析;构造加强措施 abstract:in this paper,the research on some exceeding high-rise residential building,which locates in guangzhou,is discussed.the code exceeding status and the structural reinforcing measures are introduced.two types of software,satwe and midas,were used for the global analysis,and pkpm was used for pushover analysis and elastic time-history analysis.the results shows that the structure is in ductile stage under rare earthquake,the seismic performance of the structure can satisfy the code requirements. key words: code exceeding high-rise building;pushover analysis;elastic time-history analysis;structural reinforcing measures 中图分类号;tu2文献标识码:a 文章编号:

浅谈高层建筑结构设计的优化

浅谈高层建筑结构设计的优化 摘要:在社会经济快速发展的背景下,城市建筑用地资源日益紧张,高层乃至 超高层建筑项目不断兴起,在城市建筑领域中占据着相当重要的地位,并带动着 建筑行业的蓬勃发展。高层建筑项目建设中,结构设计的质量水平会对高层建筑 物的整体性能产生影响,如何对高层建筑结构进行优化设计是业内人士必须关注 的一项课题。本文即探讨在高层建筑结构优化设计中存在的不足之处,并提出了 高层建筑结构优化设计的解决措施与方法,望能够促进建筑结构设计方案的进一 步优化与发展。 关键词:高层建筑;结构;设计;优化 引言:高层建筑凭借着自身众多优势而成为当前城市建设中最重要的类型。 而结构设计的科学合理性对高层建筑的安全稳定性、适用性、耐久性及经济性等 有重大影响,因此优化高层建筑结构设计意义重大。高层建筑结构优化的主要目 的是在满足人们基本居住要求的前体下,实现对有限空间及资源的更合理分配, 以提升房屋的安全、舒适及美观性。建筑工程包含的内容众多,因此结构设计优 化的内容也是多方面的,在结构优化设计中,只有从多角度进行全面的优化设计,才能从整体上促进高层建筑结构优化设计水平的提高。 1、高层建筑历史与现状发展 在很早以前就有了结构化优化的思维,是在很多建筑设计者的实践中提炼出 来的,林同炎设计大师就是首次在国内提出结构化优化的方法。之后在我国高层 建筑迅速发展,目前发展已经十分惊人,各种优化方法也层出不穷。 在早前,手工画图时代,结构设计师都是依靠先把空间问题转换成平面问题。此时通过计算力学效应,逐步分析计算和考核,强度、整体受力情况都需要一一 验算核准,强调安全性,也要满足设计的基本要求。然后凭经验初取截面,再进 行强度验算校核、整体受力验算等步骤。由于受到当时条件制约,整体上要既要 实现经济,又要完全达到优化设计是很难达到的。随着计算机的普及,在建筑设 计上的应用,利用计算机来优化建筑设计结构,研究成果虽然取得了突破性的进展,但是应用上并不如人意。那是因为科研的结果与现实的运用在很大程度上有 一定的距离,现实中会考虑更多的约束条件,工程的复杂性在现实中得到体现。 不是科研中的简单函数关系就能处理完成,需要考虑实际情况。工程的复杂和不 可复制性,就决定了结构化优化的难度。 各种计算机语言和软件的出现,为建筑结构化设计提供了精准的计算,让设 计更有迅速。即便如此,科学研究的最优解和建筑实际的最优化还是有很大的区别,理论和实践区别在于实践的变化性。这就需要以实践为基础,更深入的去研究,从结构优化,到安全、美学、功能等方面进行优化。 2、设计高层建筑结构合理性所遵守的原则 2.1 高层建筑结构基础设计方案要合理 高层建筑场地的地址因素是决定高层建筑结构基础方案如何选择的参考依据。合理、有效的高层建筑结构基础方案的设计,必须结合相应的地址勘探条件,必 须切实、全面的考虑周边原有建筑群体、施工限制条件、地基荷载分布情况与高 层建筑结构类型等相互间的关联因素。 2.2 保证高层建筑结构设计方案的合理性

高层设计7大指标调整方法

高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法 1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规6.4.2和7.2.14。 轴压比不满足时的调整方法: 1)程序调整:SATWE程序不能实现。 2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5,高规3.3.13。这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。 剪重比不满足时的调整方法: 1)程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。 2)人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整: a)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度; b)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标; c)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。 3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。 刚度比不满足时的调整方法: 1)程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。 2)人工调整:如果还需人工干预,可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度,适当提高上部相关楼层的层高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度。 4、位移比:主要为控制结构平面规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。见抗规3.4.2,高规 4.3.5。 位移比不满足时的调整方法: 1)程序调整:SATWE程序不能实现。 2)人工调整:只能通过人工调整改变结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距;可利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点,加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度;也可找出位移最小的节点削弱其刚度;直到位移比满足要求。 5、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,见高规4.3.5。周期比不满足要求,说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小。 周期比不满足时的调整方法: 1)程序调整:SATWE程序不能实现。 2)人工调整:只能通过人工调整改变结构布置,提高结构的扭转刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度。 第一或第二振型为扭转时的调整方法: 1)SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。

探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点

探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点 随着我国城市化进程的发展,越来越多的人口聚集到城市,为了利用有限的空间解决人口容量,使城市压力得到缓解,逐渐增多了复杂高层与超高层建筑。在这一现象下,相关人员应重视结构设计,以保障建筑使用安全。 标签:复杂高层;超高层;建筑结构;设计要点 近年来城市土地资源非常稀缺,建筑工程逐步向着复杂高层和超高层方向发展,因此结构设计越来越难,作为设计人员必须和实际工程相结合,加强自身相关专业技术,加强分析和理解设计规范,从而更好的设计建筑结构,让客户认可并得到市场青睐。 1 与普通高层建筑结构设计的区别 在结构设计过程中,复杂高层和超高层与普通高层有着很大的差别,在一般情况下普通高层建筑其高度不会超过200米,而相对来说复杂高层与超高层建筑其高度通常不会低于200米,更甚者其高度会达到上千米左右。除此之外,通常情况普通高层建筑都是钢筋混凝土结构,而复杂高层与超高层建筑则是钢结构和混合结构类型。另外在合计阶段中,复杂高层与超高层建筑结构需要对抗震情况、缝荷载能力、避免层次以及环境等因素进行综合性考虑。从这些情况中我们可以看出,在结构设计上复杂高层与超高层建筑有更大的难度[1]。 2 结构设计控制要素 2.1 地基基础。地基基础质量影响着复杂高层和超高层建筑其整体稳定性,在设计地基结构时,要各种地基形态和设计标准进行全面考虑,以实际情况进行出发,只有这样才可以设计出更好的方案。在对软地基进行施工时,应使用桩箱和桩筏基础,并对根据不同地质制定出相应的措施使地基强度得到强化。当深层岩基进入地下100米以下时,可使用连续墙将地基巩固,当采用年轻且浅的岩基时,可将混凝土桩基加进去增加其支撑强度,当地基很好时采取筏形基础[2]。 2.2 重力荷载。复杂高层和超高层建筑会随着高度的攀升,增加地面受力以及重力荷载,增加墙上轴压力和竖向构件压力,使复杂高层和超高层建筑困难性加大。另外,随着楼层高度的上升会加大高风效应,在风的影响下合力点就会越高,从而加大自然风效应。在建筑结构设计过程中,结构自重关系着建筑稳定性,而结构自重又和重心位置有关,重心位置会随着楼层的升高而升高,从而加大结构自重,其强度就会非常薄弱。 2.3 风振加速。建筑楼层的高低关系着风力的大小,在一般情况下楼层越高时风力越强,因此超高层建筑有着非常明显的风力作用。但人们能够感知到风的舒适度,当风振太强时人们就会有不适感,使居住品质得到下降。在这种情况下,在设计复杂高层和超高层建筑结构时,需要将这些问题考虑进去,一定要控制好

超限高层建筑工程界定标准

超限高层建筑工程界定标准 根据国家建设部《超限高层建筑工程抗震设防审查技术要点》确定的超限高层建筑工程界定标准,结合我省实际予以细化,归纳整理如下: 一、房屋高度超过以下规定的高层建筑属于超限高层建筑 (一)现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(M) 结构类型烈度 6 7 8 9 框架60 55 45 25 框架-抗震墙130 120 100 50 抗震墙140 120 100 60 部分框支抗震墙120 100 80 不应采用 框架-核心筒150 130 100 70 筒中筒180 150 120 80 板柱-抗震墙4 0 35 30 不应采用 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构; 3、部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构; 4、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度; 5、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。 (以上摘自《建筑抗震设计规范》表6.1.1) 《建筑抗震设计规范》第6.1.1条还规定:平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低(规范条文说明规定“一般降低20%左右”)。 (二)钢结构房屋适用的最大高度(M) 结构类型6、7度8度9度 框架110 90 50 框架-支撑(抗震墙板)220 200 140 筒体(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒)和 巨型框架300 260 180 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。(以上摘自《建

浅谈高层建筑中的六个比

文献综述 浅谈高层建筑中的六个比 1.建筑的组成 材料和结构类型是构成建筑物各方面的组成部分,包括承重结构、围护结构、楼地面和隔墙。在建筑物内部还有机械和电气系统,例如电梯、供暖和冷却系统、照明系统等。高于地面的部分是建筑物的上部结构,地面以下部分为建筑物的基础和地基。 2.研究背景 高层建筑,被认为是现代派文明的象征在全国各城市得到迅速的发展,高度也不断上升,从数以万计的二、三十层达到百米以上的摩天大楼。 现在高层建筑是随着社会生产的发展和人们生活的需要而发展起来的,是商业化、工业化、城市化的结果。而科学技术的进步、轻质高强材料的出现以及机械化、电气化、计算机在建筑中的广泛应用等又为高层建筑的发展提供了物质和技术条件。 我国目前正处于高层建筑建设的高潮,然而许多高层建筑却处于“低标准、高消耗、低效能、高污染”的状态,这种发展是不能持久的。因此,以“绿色和生态”为宗旨的设计,必将成为21世纪我们的首要目标之一。而高层建筑中六个比作为高层设计之中的重中之重需要认真考虑。 2.1位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。《抗规》 3.4.2条建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则堆成、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。《高规3.4.5》3.7.3 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍。《六个比》

某超限高层结构抗震设计

某超限高层结构抗震设计 [摘要]主要介绍了某b级高度超高层办公楼项目的结构布置,抗震计算分析及结构概念设计。针对其超高的超限特点,采用基于性能的抗震设计,经多模型,多软件的弹性比较分析及动力弹塑性补充计算,保证设计能够覆盖结构的各种实际受力状态。使结构的抗震性能满足规范及性能目标的要求。 [关键词]超限高层; 抗震性能目标; 弹性分析; 动力弹塑性分 析 中图分类号:tu241.8 文献标识码a 文章编号 seismic design of exceed-limit tall building of a project gao fei (huasen architecture & engineering design consultants ltd.,shenzhen 518054) abstract: the structure plan, the seismic analysis and the seismic fortification measures of a project is described in the article. for the exceed-limit height, performance based seismic design was adopted, and the elastic analysis of multi-models using different programs and the static elastic-plastic analysis are given to ensure all the potential states of loading are enveloped. some specific constructional measures are taken to assure the design meets the performance objectives.

【结构设计】超限高层结构设计优化要点汇总(干货!)

超限高层结构设计优化要点汇总(干货!) 随着经济的发展,我国的高层建筑越来越多,越来越高,各大城市的地标建筑也多以超高层建筑为主.然而,超限高层建筑的专项审查工作往往占据了设计阶段的大量时间,且其直接奠定了后期的结构造价.在此分享关于超限高层项目的优化要点. 一、什么是超限高层建筑工程? 超限高层建筑工程是指超出国家规范、规定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. 具体判别标准详见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质【2015】67号. 需要注意的是,对于一些处于超限与否边界附近的建筑工程最好提前与审图机构,审查专家提前沟通好是否需要进行超限审查,以免造成时间上的延误. 二、超限高层结构计算若干优化要点 (1)结构体系

结构体系的选取需经过严格比选.常见的各种结构体系优缺点如下表所示: 结构体系优点缺点 混凝土框架+核心筒造价经济、施 工方便自重大、截面大、浪费空间 型钢混凝土框架+核心筒结构抗震性能 优良 造价高 钢管混凝土柱+核心筒延性延性好;柱截 面较小 造价高于型钢混凝土最终采用何种体系可综合考虑时间成本、施工成本、经济效益等方面. (2)风速剖面与风振分析 《高规》4.2.7条规定:房屋高度大于200m或有下列情况之一时,宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载: I.平面形状或立面形状复杂; II.立面开洞或连体建筑 III.周围地形和环境较复杂. 超限高层建筑分为高度超限和不规则性超限,所以往往需要进行风洞试验. 由于风具有明显的地域性,且其强度和方向具有显著的方向性,利用这些特点可以有效降低结构和幕墙的造价.对于高度超过300~400m的超高层建筑,风沿高度方向变化的特性对结构设计影响很大,因此针对具体工程确定适用的最优风速剖面,而不仅依赖于《荷载规范》提供的指数变化曲线,能够有效降低风力作用,取得显著的经济效益.

华东院结构设计培训内部资料--超限高层抗震设计指南

编制依据 《建筑抗震设计规范》送审稿 《高层建筑混凝土结构技术规程》 (征求意见稿) 《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 (建设部令第111号) 《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 (沪健 【2003】702号) 广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》 (jgj3‐2002)补充规定 江苏省《房屋建筑工程抗震设防审查细则》 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质【2006】220号) 《关于加强超限高层建筑抗震设防审查工作的建议》 (2007年工作会议) 《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》 (2009年2月6号) 《超限高层建筑抗震工程抗震设计指南》 (第二版吕西林主编) 超限的认定 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质【2006】220号 新抗震规范及高层混凝土结构规范推出后,其划分范围作相应调整 将大跨结构纳入审查 将市政工程纳入审查 CECS如与抗规及高规矛盾,以高规及抗规为主 上海工程还需满足《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 (沪建建【2003】702号) 计算分析总体要求 总体判断,根据受力特点建模 计算参数选取要合理 计算假定要符合实际受力 计算结果应进行分析判断 计算参数的选取 连梁的单元形式(杆单元或壳) 巨柱采用杆或壳单元 墙单元最大单元尺寸 楼板单元是否合理 阻尼比的选择 连梁刚度的折减 周期折减系数 最不利地震方向(正方形增加45°) 最不利风荷载方向 施工模拟的方式 嵌固端的选取 特殊构件的定义 足够的振型数量 是否考虑p‐△效应 考虑偶然偏心 混凝土柱的计算长度系数(地下室、悬臂梁)

浅谈高层建筑结构设计_0

浅谈高层建筑结构设计 上世纪末以来,城市化进程加速,城市人口激增,社会经济蓬勃发展,高层建筑在城市中越来越多。如今,城市中的高层建筑已经成为当地经济繁荣的重要标志。 标签结构设计;高层建筑;控制参数;载荷;抗震 1 高层建筑的特点 《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层及10层以上和高度超过28 m 的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。相比多层建筑而言,高层是向空中发展,容积率一定的情况下,建造高层建筑可以节省规划用地面积,提高城市绿化率,还可以缓解城市用地紧张的局面。 高层建筑基础需要计算确定深度,独立的高层建筑单体而言,基础埋深比较容易确定,但现今住宅多为数十栋高层建筑群,地下车库相互连接,这时,既要充分考虑地下车库应的侧向刚度作为高层建筑的侧限。 高层建筑比多层建筑多出较多的设备用房,如电梯、管道井等,这样就会增加建筑物的造价,增加公共面积;从建筑防火的角度看,高层筑的防火要求要高于中低层建筑,也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。 2 高层结构设计体系特点 地震作用和风荷载的影响下高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著。高层建筑的抗震性能、抗侧刚度、承载能力、造价高低,与所采用的结构系统密切相连。不同的层数、高度应采用不同的结构体系。 2.1 筒体结构 单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体,即为实腹筒;框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒;筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足。但剪力墙结构体系平面布置不灵活,结构自重往

结构设计中的8个参数比(超限)调节方法

结构设计中的几个参数比 1.轴压比 目的:控制构件保持一定延性。保证柱(墙)的塑性变形能力和保证结构的抗倒塌能力。 要求:详见规范(抗规柱6.3.6、墙6.4.5和混规柱11.4.16、墙11.7.16&17),限制各等级的剪力墙和框架(支)柱轴压比; 注意:剪力墙的轴压比对应的荷载为重力荷载代表值的设计值;框架(支)柱轴压比对应的荷载为含水平荷载的工况组合,多为地震工况组合。 调节方法: 1)程序调整:SATWE程序不能实现。 2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 2.扭转周期比 目的: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,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。一句话,周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性 要求:规范规定(高规3.4.5):结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85

振型判别方法:振型方向因子来判断,因子以50%作为分界。 注意:全国超限建筑抗震设防中,对周期比比值不足不是一项超限,广东抗震审查技术要求中无该条规定。 调节方法: 一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。 3.有效质量参与系数 目的:保证考虑充足的地震作用。 要求:详见规范(抗规5.2.2条文及高规5.1.13)计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。 调节方法: 增加计算参与的振型数量。 4.刚重比 目的:确定在水平荷载下,结构二阶效应不致过大,而引起稳定问题。要求:详见规范(高规5.4)重力二阶效应及结构稳定 注意:此处重力为重力荷载设计值,取1.2恒+1.4活。 刚重比与结构的侧移刚度成正比关系;周期比的调整将导致结构侧移刚度的变化,从而影响到刚重比。因此调整周期比时应注意,当某主轴方向的刚重比小于或接近规范限值时,应采用加强刚度的方法;当某主轴方

中旅城二期南楼超限高层结构设计

中旅城二期南楼超限高层结构设计

中旅城二期南楼超限高层结构设计 胡贤忠( 福州国伟建设设计有限公司 福建福州 350001) [摘 要结构设计提出了严峻挑战。本论文介绍此超限结构的抗震和抗风设计,进行了不同力学模型的多种软件静力对比分析、弹性时程 中 震 作用并对控制结构的扭转效应和计算中部分构件的超筋信息的做了研究处理; 同时对型钢混凝土转换结构和连体的设计做了论 述, 并介绍了其节点的构造设计。 South - t o w e r s t r u c t u r e d e s i g n of s up e r h i r e - r i s e building of CTS second - ph a s e A b s t r a c li m it s o f t h i s bu il d i n g w e r e a n a l y z e d ,a nd t h e r e l eva n t s o l u ti o n s c h e m e s w e r e p r o p o s e d . A cco r d i n g t o t h e co m p a r i s o n on t h e a n a l y s i s r e s u lt s o f t h e t h r ee p r og r a m s ,e l a s ti c ti m e - h i s t o r y a n a l y s i s ,m e d i u m ea r t hqu a k e e ff ec t a n a l y s i s ,pu s h - o ve r a n a l y s i s ,s t r u c t u r a l s y s t e m acco r d i n g t o d iff e r e n t p a r t s a d o p t co rr e s p o nd i n g t o t h e va r i o u s t y p e s o f co m b i n a ti o n co m p o n e n t t o s a ti s f y s tiff n e ss ,du c tilit y and r e dund a n cy . The key p o i n t s o f t h i s s t r u c t u r e as w e ll as i m p o r t a n t s eg m e n t s w e r e a n a l y z e d and d i s c u ss e d . Key words : u lt r a li m it e d h i g h - r i s e bu il d i n g ; s e i s m i c d e s i g n ; t o r s i o n a l e ff ec t ; co m p o s it e s t r u c t u r e ; p e r f o r m a n ce based s e i s m i c d e s i g n 1 工程概况 中旅城二期座落在福州市金融文化中心五四路的黄金位 置,其由南楼、北楼、办公楼和高档商业裙房组成的大型商住 楼。南楼、北楼、办公楼和裙房在地面以上用抗震缝分开。南 楼建筑高度 149. 85m ,地面八层高位转换的连体建筑,其立面 效果图如图 1; 地下二、三、四层为车库及设备用房,地下一层 至七层为高 档 商业 中 心,在 七 ~ 八层设一 5. 6m 高的物业会所,其上至四十四层 为 住 宅,建 筑 立 面 如 图 2 所示。 本项目设计所依据规 范 版 本 为 2000 年 系 列。结 构 体 系 为框 支剪力墙转换层以下为型钢混凝土柱 + 钢筋混凝 土核心筒,转换层以上为钢筋混凝土剪力墙结构,连体为强连 接的钢桁架。结构设计基准期为 50 年,结构安全等级为二 级; 抗震设防烈 度 为 7基准 期为 100 年 2 超限情况及抗震性能目标 2. 1 超限判定 依据《全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要 点》相关规定进行超限判定。 ( 1) 塔楼高度为近 150m ,超过了“高规”所规定的框支剪 力墙结构适用的 B 级 最 大 高 度,超 限 幅 度 为 25% ; 判 定 为 超 限。 图 1 南楼立面效果图 ( 2) 转换层位于七层顶 ( 34. 45 米) ,超 过 了《高 规》第 10 章中“7 度不超过 5 层”的规定,属高 位 转 换; 为 一 项 不 规 则, 判定为超限。

超限高层结构设计内容

超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点 第一章总则 第一条为做好全国及各省、自治区、直辖市超限高层建筑工程抗震设防专家委员会的专项审查工作,根据《行政许可法》和《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令第111号),制定本技术要点。 第二条下列工程属于超限高层建筑工程: (一) 房屋高度超过规定,包括超过《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗震规范》)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》(以下简称《高层混凝土结构规程》)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的高层建筑工程。 (二) 房屋高度不超过规定,但建筑结构布臵属于《抗震规范》、《高层混凝土结构规程》规定的特别不规则的高层建筑工程。 (三) 房屋高度大于24米且屋盖结构超出《网架结构设计与施工规程》和《网壳结构技术规程》规定的常用形式的大型公共建筑工程(暂不含轻型的膜结构)。 超限高层建筑工程的主要范围参见附录一。 第三条在本技术要点第二条规定的超限高层建筑工程中,属于下列情况的,建议委托全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员 —1—

会进行抗震设防专项审查: (一) 高度超过《高层混凝土结构规程》B级高度的混凝土结构,高度超过《高层混凝土结构规程》第11章最大适用高度的混合结构; (二) 高度超过规定的错层结构,塔体显著不同或跨度大于24m的连体结构,同时具有转换层、加强层、错层、连体四种类型中三种的复杂结构,高度超过《抗震规范》规定且转换层位臵超过《高层混凝土结构规程》规定层数的混凝土结构,高度超过《抗震规范》规定且水平和竖向均特别不规则的建筑结构; (三) 超过《抗震规范》第8章适用范围的钢结构; (四) 各地认为审查难度较大的其他超限高层建筑工程。 第四条对主体结构总高度超过350m的超限高层建筑工程的抗震设防专项审查,应满足以下要求: (一) 从严把握抗震设防的各项技术性指标; (二) 全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行的抗震设防专项审查,应会同工程所在地省级超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会共同开展,或在当地超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会工作的基础上开展; (三) 审查后及时将审查信息录入全国重要超限高层建筑数据库,审查信息包括超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表项目(附录二)和超限高层建筑工程抗震设防专项审查情况表(附录三)。 第五条建设单位申报抗震设防专项审查的申报材料应符合第二章的要求。专家组提出的专项审查意见应符合第六章的要求。 —2—

浅谈高层建筑结构设计的重点和难点

林业科技情报2014Vol.46No.1 浅谈高层建筑结构设计的重点和难点 梅雅莉 (黑龙江省林业设计研究院) [摘要]由于我国人口数量的增多,为解决住房等问题需要发展建筑行业,尤其是要发展高层建筑行业。随着建筑高度的不断增加,建筑的形式和结构功能也变得复杂多样,因此,高层建筑的结构设计工作便成为建筑工程师在设计过程中的重点和难点。本文着重对高层建筑结构设计过程中应注意的问题进行分析。 [关键词]高层建筑;结构设计;重点问题 Discussion On The Emphasis And Difficulty Of The Structure Design For High-Rise Building Mei Yali (Forest Designing AndResearch Institute Of Heilongjiang Province) Abstract:With the increasing for the population in our country,it is necessary to develop architecture industry,es-pecially the high-rise buildings,to solve the housing problem.Associated with the increasing number for the high -rise building,the type of the architecture and the structure function has got much more complex.As a result,the design for high-rise building becomes the emphasis and difficulty for the architecture engineering worker.The par-ticle mainly analyzes the problem emerging from the high-rise building design process. Key words:high-rise building;structure design;emphasis problem 1高层建筑结构设计的概况及意义 随着我国城市化进程不断加快,城市人口显著增多,高层建筑在城市建设中发挥着越来越重要的作用。即使在建筑设计理念和方法日益先进的今天,仍会因为高层建筑复杂的结构,较广的学术知识涉及和较大的工程量而出现设计失误的现象。高层建筑结构设计的意义有:首先,如果建筑所使用的面积一定,设计和建造高层建筑可以获得相对多一些的使用面积,可以解决城市用地紧张、房价高涨等问题。另一方面,精美的高层建筑设计还可以改善城市的外观,或者说成为城市的一道风景。比如马来西亚的石油大厦和上海的金茂大厦等等。而如果设计的建筑高层密度、结构不合理,就会给城市带来热岛效应,影响城市居民的生活环境,甚至由于高层的玻璃因反光而发生光污染的现象。其次,如果是在建筑面积与建设场地面积的比值一定,那么建造高层建筑就会有效地节约城市土地面积,得到更多的空闲地面,用这些空闲出来的地面来进行城市绿化或者供人们休息娱乐。与此同时,建筑高层的土地结构设计会为城市带来更充足的日照、更良好的采光和通风效果。在新加坡新建的居住区中,由于建造了很多的高层建筑群,得到了许多空闲的地面,使人们的休闲活动空间也得到了拓展。最后,一般情况下,高层建筑也可以使人们的内心得到舒展,所以说高层建筑对于城市人们的生活非常重要。因此,高层建筑的结构设计也非常重要,良好的建筑结构可以使人们生活得更加安全,更加舒心。也会使城市更加美观,拥有良好的生态环境。高层建筑结构设计师们要发挥自己的所学所能,设计出美观、经济、实用的高层建筑。 2高层建筑结构设计中应注意的问题 在高层建筑结构的设计中,我们需要注意一些问题,主要有以下几方面。 2.1剪力墙的设计 在高层建筑中,剪力墙对建筑有着重要的影响,所以,在剪力墙的设计过程中,要充分考虑剪力墙的结构体系。也就是以建筑物墙体作为承受水平、竖向荷载的结构,要求混凝土剪力墙具有较好的结构,较强的刚度,以满足其承载力的要求。在对剪力墙进行计算配筋时,切记要为墙肢一端配筋。在短肢剪力墙相对较多的结构中,将较短的墙段划为约束边缘的构件是不妥的,这会使墙肢中和轴附近的钢筋无法发挥作用。另外,剪力墙间距也不能过大,因为这会使得平面的布置显得死板,无法满足公共建筑功能需求。此外,一旦剪力墙自身的结构过大,高度超过标准就会引起悬臂墙变形, · 03 ·

高层结构六个比

高层结构六个比 高层结构设计中六个“比”的控制与调整 -----------SATWE电算结果与规范条文的对照理解 1. 位移比(层间位移比): 1.1 名词释义: (1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 (2) 层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中: 最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 1.3 控制目的: 高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点: 1 保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。 2 保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。 3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。 1.2 相关规范条文的控制: [抗规]3.4.2条规定,建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。 [高规]4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且***高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。 [高规]4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求: 结构休系 Δu/h限值 框架 1/550 框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800

相关主题