多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中疑難問題及處理及算例之結(jié)構(gòu)設(shè)計及原則和基本規(guī)定

1、3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是什么？多高層建筑設(shè)計中應(yīng)符合安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工的原則。 建筑物首先是為了使用，因此對于不同類型建筑物必須滿足使用功能的要求。住宅、辦公樓、商場、賓館、劇院、車站、機(jī)場、醫(yī)院、學(xué)校等各種類型的建筑，他們的使用功能有著很大的區(qū)別。如果建筑物不能或不能很好滿足他們的使用功能，則建造起來的建筑將是廢品或者次品。 建筑同時又體現(xiàn)出社會的文化藝術(shù)。建筑設(shè)計中往往采用許多建筑藝術(shù)手法，體現(xiàn)出社會與時代的藝術(shù)氣息。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)配合與保證建筑設(shè)計的很好實現(xiàn)，能夠準(zhǔn)確反映出建筑設(shè)計師所要表現(xiàn)的建筑藝術(shù)要求。 結(jié)構(gòu)設(shè)計必須確保使用者

2、在正常使用的安全，而且在遇到可能預(yù)料的各種災(zāi)難時，使生命財產(chǎn)的損失減少到最小程度。為此結(jié)構(gòu)設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)盡量做到受力明確、利于計算、便利計算、減小作用效應(yīng)、增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力，利于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠連接，不易破壞、脫落與坍塌。 建筑物的使用尚有采光、通風(fēng)、采暖、溫濕度調(diào)節(jié)、供水、排水、照明、通信以及提供動力等要求，因此建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)和相關(guān)專業(yè)密切配合，便于多種管線，設(shè)備及設(shè)施的設(shè)計與施工安裝。多高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)有先進(jìn)性，盡量采用先進(jìn)的、高科技的材料、設(shè)備的施工安裝方法。   32 結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限和安全等級是怎樣確定的？建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB5006

3、8-2001規(guī)定：1.0.5 結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)按表1.0.5采用。（一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為50年，若建設(shè)單位提出更高的要求，也可以按建設(shè)單位的要求確定。）1.0.6 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠度。結(jié)構(gòu)可靠度可采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定。1.0.7 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)滿足下列功能要求：1 在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用。2 在正常使用時具有良好的工作性能；3 在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能；4 在設(shè)計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體

4、穩(wěn)定性。1.0.8 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等）的嚴(yán)重性，采用不同的安全等級。建筑結(jié)構(gòu)安全等級的劃分應(yīng)符合表1.0.8的要求           109 建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級，宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同。對其中部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級可進(jìn)行調(diào)整，但不得低于三級。 33 對于設(shè)計使用年限為100年及其以上的丙類建筑，設(shè)計基本地震加速度、抗震措施和抗震構(gòu)造措施應(yīng)如何確定？首先要明確

5、建筑壽命、設(shè)計使用年限和設(shè)計基準(zhǔn)期的關(guān)系。建筑壽命指從規(guī)劃、實施到使用的總時間，即從確認(rèn)需要建造開始直到建筑毀壞的全部時間。設(shè)計使用年限指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不需進(jìn)行大修即可達(dá)到其預(yù)定的使用年限，即房屋建筑在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和一般維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。當(dāng)房屋建筑達(dá)到設(shè)計使用年限后，經(jīng)過鑒定和維修，可繼續(xù)使用。因而設(shè)計使用年限不同于建筑壽命同一建筑中不同專業(yè)的設(shè)計使用年限可以不同，例如，外保溫、給排水管道、室內(nèi)外裝修、電氣管線、結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)，均可有不同的設(shè)計使用年限。結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期是指為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)，它不等同于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限

6、，也不等同于建筑結(jié)構(gòu)的壽命。一般設(shè)計規(guī)范所采用的設(shè)計基準(zhǔn)期為50年，即設(shè)計時所考慮荷載、作用的統(tǒng)計參數(shù)均是按此基準(zhǔn)期確定的。對于設(shè)計使用年限為100年及其以上的丙類建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)另行確定在其設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、地震等荷載和作用的取值，確定結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)以及確定包括鋼筋保護(hù)層厚度等構(gòu)件的有關(guān)參數(shù)的取值。其中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計所采用的基本地震加速度、抗震措施和構(gòu)造措施，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計使用年限、原設(shè)計基本地震加速度等條件專門研究后確定。基本地震加速度確定的一種方法，可參閱建筑結(jié)構(gòu)雜志2002年第1期的文章估計不同服役期結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防水準(zhǔn)的簡單方法（周錫元、曾德民、高曉安）。&

7、#160;3.4 建筑抗震設(shè)防分類是怎樣確定的？建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223-95規(guī)定：3.0.2 建筑抗震設(shè)防類別，應(yīng)根據(jù)其使用功能的重要性可分為甲類、乙類、丙類、丁類四個類別，其劃分應(yīng)符合下列要求。 3.0.2.1 甲類建筑，地震破壞后對社會有嚴(yán)重影響，對國民經(jīng)濟(jì)有巨大損失或有特殊要求的建筑。3022 乙類建筑，主要指使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)，且地震破壞會造成社會重大影響和國民經(jīng)濟(jì)重大損失的建筑。3023 丙類建筑，地震破壞后一般影響及其他不屬于甲、乙、丙、丁類的建筑。3024 丁類建筑，地震破壞或倒塌不會影響

8、甲、乙、丙類建筑，且社會影響、經(jīng)濟(jì)損失輕微的建筑。一般為儲存物品價值低、人員活動少的單層倉庫等建筑。303 各類建筑的抗震設(shè)計防標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合下列要求。3031 甲類建筑，應(yīng)按提高設(shè)防烈度一度設(shè)計（包括地震作用和抗震措施）。3032 乙類建筑，地震作用應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計算。抗震措施，當(dāng)設(shè)防烈度為68度時應(yīng)提高一度設(shè)計，當(dāng)為9度時，應(yīng)加強(qiáng)抗震措施。對較小的乙類建筑，可采用抗震性能好、經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系，并按本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度采取抗震措施。已類建筑的地基基礎(chǔ)可不提高抗震措施。3233 丙類建筑，地震作用和抗震措施應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度設(shè)計。3234

9、0;丁類建筑，一般情況下，地震作用可不降低，當(dāng)設(shè)防烈度為79度時，抗震措施可按本地區(qū)設(shè)防烈度降低一度設(shè)計，當(dāng)為6度時可不降低。3035 本標(biāo)準(zhǔn)僅列出部分行業(yè)的甲、乙類建筑和少數(shù)丙類建筑，丁類建筑按本標(biāo)準(zhǔn)第3.0.2.4款的規(guī)定確定，除甲、乙丁類以外，本標(biāo)準(zhǔn)未列出的宜劃為丙類建筑。 903 廣播、通信、交通運輸建筑抗震設(shè)防類別，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)章節(jié)的規(guī)定采用，醫(yī)療、城市動力系統(tǒng)、消防建筑的抗震設(shè)防類別，應(yīng)符合表9.0.3的規(guī)定。      1001 本章適用于住宅、旅館、辦公樓、教學(xué)樓、資料室、計算

10、站、博物館、幼兒園、公共建筑（影劇院、大會堂、體育館）、商業(yè)建筑等的建筑抗震。1002 民用及其他建筑，應(yīng)主要以其社會影響和經(jīng)濟(jì)損失的大小劃分抗震設(shè)防類別。1003 民用及其他建筑抗震設(shè)防類別，應(yīng)符合表10.0.3的規(guī)定。1101 本章適用于工業(yè)與民用的倉庫類建筑抗震設(shè)防。1102 倉庫類建筑，應(yīng)根據(jù)其存放物品的經(jīng)濟(jì)價值和損壞后次生災(zāi)害的大小劃分抗震設(shè)防類別。1103 倉庫類建筑抗震設(shè)防類別，應(yīng)符合表11.0.3的規(guī)定。          

11、60;注：以上條文號均為建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)的編號。3.5 抗震設(shè)計的基本原則有哪些？為了使用高層建筑有足夠的抗震能力，達(dá)到小震不壞，中震可修，大震不倒的要求，應(yīng)考慮下述的抗震設(shè)計基本原則。（1）合理選擇結(jié)構(gòu)體系。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般來說純框架結(jié)構(gòu)抗震能力較差，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)性能較好，剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)具有良好的空間整體性，剛度也較大，歷次地震中震害都較小。（2）平面布置力求簡單、規(guī)則、對稱，避免應(yīng)力集中的凹角和狹長的縮頸部位，避免在凹角和端部設(shè)置樓電梯間；避免樓電梯間偏置，以免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的影響。（3）豎向體型盡量避免外挑，內(nèi)收也不宜過多、過急、力求剛度均勻漸變，避免產(chǎn)生變形集

12、中。（4）結(jié)構(gòu)的承載力、變形能力和剛度要均勻連續(xù)分布，適應(yīng)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)要求。某一部位過強(qiáng)、過剛也會使其他樓層形成相對薄弱環(huán)節(jié)而導(dǎo)致破壞。頂層、中間樓層取消部分墻柱形成大空間層后，要調(diào)整剛度并采取構(gòu)造加強(qiáng)措施。底層部分剪力墻變?yōu)榭蛑е蛉∠糠种雍?，比上層剛度消弱更為不利，?yīng)專門考慮抗震措施。不僅主體結(jié)構(gòu)，而且非結(jié)構(gòu)墻體（特別是磚砌體填充墻）的不規(guī)則、不連續(xù)布置也可能引起剛度的突變。（5）高層建筑突出屋面的塔樓必須具有足夠的承載力和延性，以承受高振型產(chǎn)生的鞭梢效應(yīng)影響。必要時可以采用鋼結(jié)構(gòu)或型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。（6）在設(shè)計上的構(gòu)造上實現(xiàn)多道設(shè)防。如框架結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)弱梁設(shè)計，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定，

13、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計成連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線，剪力墻結(jié)構(gòu)通過構(gòu)造措施保證連梁先屈服，并通過空間整體性形成高次超靜定等。（7）合理設(shè)置防震縫。一般情況下宜采取高速平面形狀與尺寸，加強(qiáng)構(gòu)造措施，設(shè)置后澆帶等方法盡量不設(shè)縫、少設(shè)縫。必須設(shè)縫時必須保證有足夠的寬度。（8）節(jié)點的承載力和剛度要與構(gòu)件的承載力與剛度相適應(yīng)。節(jié)點的承載力應(yīng)大于構(gòu)件的承載力。要從構(gòu)造上采取措施防止反復(fù)荷載作用下承載力和剛度過早退化。裝配式框架和大板結(jié)構(gòu)必須加強(qiáng)節(jié)點的連接結(jié)構(gòu)。（9）保證結(jié)構(gòu)有足夠剛度，限制頂點和層間位移。在小震時，應(yīng)防止過大位移使結(jié)構(gòu)開烈、影響正常使用、中震時，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)不到于嚴(yán)重破壞，可

14、以修復(fù)；在強(qiáng)震下，結(jié)構(gòu)不應(yīng)發(fā)生倒塌，也不能因為位移過大而使主體結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定或基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動過大而傾覆。(10)構(gòu)件設(shè)計應(yīng)采取有效措施防止脆性破壞，保證構(gòu)件有足夠的延性。脆性破壞指剪切、錨固和壓碎等突然而無事先警告的破壞形式。設(shè)計時應(yīng)保證抗剪承載力大于抗彎承載力，按“強(qiáng)剪弱彎”的方針進(jìn)行配筋。為提高構(gòu)件的抗剪和抗壓能力，加強(qiáng)約束箍筋是有效措施。（11)保證地基基礎(chǔ)的承載力、剛度和有足夠的抗滑移、抗轉(zhuǎn)動能力，使整個高層建筑成為一個穩(wěn)定的體系，防止產(chǎn)生過大的差異沉降和傾覆。  (12)減輕結(jié)構(gòu)自重，最大限度的降低地震的作用。 3.6抗震設(shè)計的多高層建筑對建筑場地有哪些規(guī)定?表

15、3-1（1）選擇建筑場地時，應(yīng)按表3-1劃分對建筑抗震有利、不利和危險的地段。 (2)建筑場地的類別劃分，應(yīng)以土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度為準(zhǔn)。 (3)土層剪切波速的測量，應(yīng)符合下列要求:1)在場地初步勘察階段，對大面積的同一地質(zhì)單元，測量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量，應(yīng)為控制性鉆孔數(shù)量的1/3一1/5，山間河谷地區(qū)可適量減少，但不宜少于3個;2)在場地詳細(xì)勘察階段，對單幢建筑，測量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量不宜少于2個，數(shù)據(jù)變化較大時，可適量增加;對小區(qū)中處于同一地質(zhì)單元的密集高層建筑群，側(cè)量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量可適量減少，但每幢高層建筑下不得少于一個;3)對丁類建筑及層數(shù)不超過10層

16、且高度不超過30M的丙類建筑，當(dāng)無實測剪切波速時，可根據(jù)巖土名稱和性狀，按表3-2劃分土的類型，再利用當(dāng)?shù)亟?jīng)驗在表3-2的剪切波速范圍內(nèi)估計各土層的剪切波速。表3-2 (4)建筑場地夜蓋層厚度的確定，應(yīng)符合下列要求:1)一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500M/G的土層頂面的距離確定;2)當(dāng)?shù)孛?M以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速2.5倍的土層，且其下臥巖土的剪切波速均不小于400M/G。時，可按地面至該土層頂面的距離確定3)剪切波速大于500M/S，的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層;4)十層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從覆蓋土層中扣除。(5)土層的等效剪切波速，應(yīng)按下列公式計

17、算;V_E=D_O/I                (3一1)I=_(I-1)ND_I/_I (3一2)式中:V_E土層等效剪切波速( M/S);DO計算深度(M)，取覆蓋層厚度和2DM二者的較小值;L剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間;D_I計算深度范圍內(nèi)第I土層的厚度(M);_I計算深度范圍內(nèi)第D土層的剪切波速(M/S)N計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。(6)建筑的場地類別，應(yīng)根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度

18、按表3-3劃分為四類。當(dāng)有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表3-3所列場地類別的分界線附近時，應(yīng)允許按插值方法確定地震作用計算所用的設(shè)計特征周期。            (7)場地內(nèi)存在發(fā)震斷裂時，應(yīng)對斷裂的工程影響進(jìn)行評價，并應(yīng)符合下列要求:1) 對符合下列規(guī)定之一的情況，可忽略發(fā)震斷裂錯動對地面建筑的影響: 抗震設(shè)防烈度小于8度;非全新世活動斷裂;抗震設(shè)防烈度為8度和9度時，前第四紀(jì)基巖隱伏斷裂的土層覆蓋厚度分別大于60M和90M.2)對不符合本條1款規(guī)定的情況，應(yīng)避

19、開主斷裂帶。其避讓距離不宜小子表3-4對發(fā)震斷裂最小避讓距離的規(guī)定。        3.7多商層建筑的適用高度和高寬比的房屋高度應(yīng)怎樣確定?根據(jù)高規(guī)規(guī)定，房屋高度指室外地面至主要屋面，不包括局部突出屋面的電梯機(jī)房、水箱間、構(gòu)架等高度。部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的層數(shù)指地面以上有部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的層數(shù)。3.8較復(fù)雜體型的高層建筑高寬比如何確定? 在復(fù)雜體型的高層建筑中，如何計算高寬比是比較難以確定的問題。一般場合，可按所考慮方向的最小投影寬度計算高寬比，但對突出建筑物平面很小的局部結(jié)構(gòu)(如樓梯間飛電梯間等)，一般

20、不應(yīng)包含在計算寬度內(nèi);對于不宜采用最小投影寬度計算高寬比的情況，應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)實際情況確定合理的計算方法;對帶有裙房的高層建筑，當(dāng)裙房的面積和剛度相對于其上部塔樓的面積和剛度較大時，計算高寬比的房屋高度和寬度可按裙房以上部分考慮。3.9多高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置有哪些規(guī)定?(1)結(jié)構(gòu)平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力爭均勻?qū)ΨQ，減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下，建筑平面要力求簡單規(guī)則，風(fēng)力作用下則可適當(dāng)放寬。1976年7月28日唐山地震中，L形平面和其他不規(guī)則平面的建筑物因扭轉(zhuǎn)而破壞的很多。天津人民印刷廠(6層L形平面框架結(jié)構(gòu))的角柱多處破壞便是一例。1985年9月墨西

21、哥城地震中，相當(dāng)多的框架結(jié)構(gòu)由于平面不規(guī)則、不對稱而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)破壞。 因此，抗震設(shè)防的高層建筑，平面形狀宜簡單、對稱、規(guī)則，以減少震害。一般建筑平面如圖3-1所示，其中C,D, H三個平面比較不規(guī)則、不對稱，選用后各方面應(yīng)予以加強(qiáng)。圖3-1     除平面形狀外，各部分尺寸都有一定的要求。首先，平面的長度比不宜過大，L/B一般宜小于6,以避免兩端相距太遠(yuǎn)，震動不同步，由于復(fù)雜的振動形態(tài)而使結(jié)構(gòu)受到損害。長矩形平面的尺寸目前一般在70-80M以內(nèi)，但最長的結(jié)構(gòu)單元長度已達(dá)114M(北京昆侖飯店)和138 M(北京京倫飯

22、店)。為了保證樓板在平面內(nèi)有很大的剛度，也為了防止或減輕建筑物各部分之間振動不同步，建筑平面的外伸段長度C應(yīng)盡可能小。平面凹人后，樓板的寬度應(yīng)予保證，Z形平面(圖3-1F的重疊部分應(yīng)有足夠長度。另外，由于在凹角附近，樓板容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，要加強(qiáng)樓板的配筋。在設(shè)汁中，L/R的數(shù)值7度設(shè)防時最好不超過4; 8度設(shè)防時最好不超過3,C/D的數(shù)值最好不超過1.0.當(dāng)平面突出部分長度C/D1且C/B3時，如果質(zhì)量和剛度比較均勻?qū)ΨQ，可以按規(guī)則結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計:在規(guī)則平面中，如果結(jié)構(gòu)剛度不對稱，仍然會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。所以，在布置抗側(cè)力結(jié)構(gòu)時，應(yīng)使結(jié)構(gòu)均勻分布，令荷載合力作用線通過結(jié)構(gòu)剛度中心，以減少扭

23、轉(zhuǎn)的影響。尤其是布置樓電梯間更要注意，樓電梯井筒往往有較大的剛度，它對結(jié)構(gòu)剛度的對稱性有顯著的影響。框架一筒體結(jié)構(gòu)和筒中筒結(jié)構(gòu)更應(yīng)選取雙向?qū)ΨQ的規(guī)則平面，如矩形、正方形、正多邊形、圓形。當(dāng)采用矩形平面時，L/B不宜大于2。(2)為了防止樓板削弱后產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中，樓電梯間不宜設(shè)在平面凹角部位和端部角區(qū)，但建筑布置上，從功能考慮，往往在上述部位設(shè)樓電梯間。如果確實非設(shè)不可 ,則應(yīng)采用剪力墻筒體予以加強(qiáng)。如果采用了復(fù)雜的平面而又不能滿足高層規(guī)程表4.3.3的要求，則應(yīng)進(jìn)行更細(xì)致的抗震驗算并采取加強(qiáng)措施:如圖3-2所示的井字形平面建筑，由于立面陰影的要求，平面凹人很探，中央設(shè)置樓電梯間后

24、，樓板四邊所剩無幾，很容易發(fā)生震害，二必須予以加強(qiáng)。在不妨礙建筑使用的原則下，可以采用下面兩種措施之一:(1)如圖中所示，設(shè)置拉梁A，為美觀也可以設(shè)置拉板(板厚可為250一300MM。拉梁、拉板內(nèi)配置受拉鋼筋;(2)或如圖中所示，增設(shè)不上人的外挑板或可以使用的陽臺B,在板內(nèi)雙層雙向配鋼筋，每層、每向配筋率O.25%。圖3-2圖3-3的不規(guī)則平面中，圖(A)重疊長度太小，應(yīng)力集中十分顯著，宜增設(shè)斜角板增強(qiáng)，斜角板宜加厚并設(shè)邊梁，梁內(nèi)配置1%以上的拉筋。圖(B)中的啞鈴形平面中，狹窄的樓板連接部分是薄弱部位。經(jīng)動力分析表明:板中剪力在兩側(cè)反向振動時可能達(dá)到很大的數(shù)值。因此，連接部位板厚應(yīng)增大;板內(nèi)

25、設(shè)置雙層雙向鋼筋網(wǎng)，每層、每向配筋率不小于0.25%.邊梁內(nèi)配置1%以上的受拉鋼筋。圖3-3  位于凹角處的樓板宜配置加強(qiáng)筋(如416的45斜向筋)，自凹角頂點延伸人樓板內(nèi)的長度不小于L_AK(受拉鋼筋抗震錨固長度)。 (3)在高層建筑周邊設(shè)置低層裙房時，裙房可以單邊、兩邊和三邊圍合設(shè)置(圖3_4A-C)，甚至高層主樓置于裙房內(nèi)(圖3-4D).當(dāng)裙房面積較小，與主樓相比其剛度也不大時，上、下層剛度中心不一致而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)影響較小，可以采用圖A-C的偏置形式;當(dāng)裙房面積較大，裙房邊長與主樓邊長之比R/B , L/L大于1.5時，宜采用圖D的內(nèi)置式，

26、井且裙房剛度中心O與主樓剛度中心0的偏心不宜大于裙房相應(yīng)邊長的20 P實際操作時可按質(zhì)量中心進(jìn)行控制。(4) 高層建筑物設(shè)置了伸縮縫、沉降縫或防震縫后，獨立的結(jié)構(gòu)單元就是由這些縫劃分出來的各個部分。各獨立的結(jié)構(gòu)單元平面形狀和剛度對稱，有利于減少地震時由于扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的震害。唐山地震、墨西哥城地震和阪神地震都明顯看出:平面不規(guī)則、剛度偏心的建筑物，在地震中容易受到較嚴(yán)重的破壞。因此，在設(shè)計中宜盡量減小剛度的偏心。如果建筑物平面不規(guī)則、剛度明顯偏心，則應(yīng)在設(shè)計時用較精確的內(nèi)力分析方法考慮偏心的影響，并在配筋構(gòu)造上對邊、角部位予以加強(qiáng)。 (5)平面過于狹長的建筑物在地震時由

27、于兩端地震波輸人有位相差而容易產(chǎn)生不規(guī)則振動，產(chǎn)生較大的震害，平面有較長的外伸時。外伸段容易產(chǎn)生局部振動而引發(fā)凹角處破壞。需要抗震設(shè)防的A級高度鋼筋混凝上高層建筑，其平面布置宜符合下列要求:1)平面宜簡單、規(guī)則、對稱、減少偏心，否則應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)不利影響;2)平面長度不宜過長，突出部分長度L不宜過大，凹角處宜采取加強(qiáng)措施(圖3-5);  L,  L等值宜滿足表3-5的要求;( 圖略)(6)抗震設(shè)計的B級高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，其平面布置應(yīng)簡單、規(guī)則，減少偏心。(7)角部重疊和細(xì)腰形的平面圖形(圖3-6)，在中央部位形

28、成狹窄部分，在地震中容易產(chǎn)生震害，尤其在凹角部位，因為應(yīng)力集中容易使樓板開裂、破壞。這些部位應(yīng)采用加大樓板厚度，增加板內(nèi)配筋設(shè)置集中配筋的邊梁，配置45°斜向鋼筋等方法予以加強(qiáng)。圖3-6  當(dāng)樓板平面過于狹長、有較大的凹人和開洞而使樓板有過大削弱時，應(yīng)在設(shè)計中考慮樓板變形產(chǎn)牛的不利影響。樓面凹人和開洞尺寸不宜大于樓面寬度的一半，樓板開洞總面積不宜超過樓面面積的30% 在扣除凹人和開洞后，樓板在任一方向的最小凈寬度不宜小于5M。且開洞后每一邊的樓板凈寬度不應(yīng)小于2M.如圖3-7所示屬不規(guī)則平面圖3-7  (A)當(dāng)房屋底部僅為門廳、共享大

29、廳通高2-3層的情況在工程中是常見的，設(shè)計時應(yīng)注意分析和加強(qiáng)構(gòu)造。     (8)抗震設(shè)計時，當(dāng)建筑物平面形狀復(fù)雜而又無法調(diào)整其平面形狀和結(jié)構(gòu)布置使之成為較規(guī)則的結(jié)構(gòu)時，宜設(shè)置防震縫將其劃分為較簡單的幾個結(jié)構(gòu)單元。設(shè)置防震縫時，應(yīng)符合下列規(guī)定:1)房屋高度不超過15M時防震縫最小寬度為70 MM ,當(dāng)高度超過15M時，各結(jié)構(gòu)類型按表3-6確定;        2)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，防震縫寬度按不利的體系考慮，并按較低一側(cè)的高度計算確定縫寬

30、;3)防震縫應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，基礎(chǔ)及地下室可不設(shè)防震縫，但在防震縫處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造和連接;4)當(dāng)相鄰結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)存在較大沉降差時，宜增大防震縫的寬度;5) 8, 9度框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距，框架和抗撞墻的內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況分別進(jìn)行分析，并按不利情況取值?？棺矇υ诜勒鹂p一端的邊柱，箍筋應(yīng)沿房屋全高加密(圖3-8 )。       &#

31、160; 9)在有抗震設(shè)防要求的情況下，建筑物各部分之間的關(guān)系應(yīng)明確;如分開，則徹底分開，如相連，則連接牢固。不宜采用似分不分、似連不連的結(jié)構(gòu)方案。天津友誼賓館主樓(8層框架)與單層餐廳采用了餐廳層屋面梁支承在主框架牛腿上加以鋼筋焊接，在唐山地震中由于振動不同步，牛腿拉斷、壓碎、產(chǎn)生嚴(yán)重震害，這種連接方式是不可取的。因此，結(jié)構(gòu)單元之間或主樓與裙房之間如無可靠措施，不應(yīng)采用牛腿托梁的做法作為防震縫處理?？紤]到目前結(jié)構(gòu)型式和體系較為復(fù)雜，例如連體結(jié)構(gòu)中連接體與主體建筑之間可能采用鉸接等情況，如采用牛腿托梁的做法，則應(yīng)采取類似橋墩支承橋面結(jié)構(gòu)的做法，在較長、較寬的牛腿上設(shè)置滾軸或鉸支承，而

32、不得采用焊接等固定連接方式。并應(yīng)能適應(yīng)地震作用下相對位移的要求。(10)在規(guī)則平面中，如果結(jié)構(gòu)剛度不對稱，在地震作用下仍然會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。所以，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)均勻分布，并使荷載合力作用線通過結(jié)構(gòu)剛度中心，以減少扭轉(zhuǎn)的影響。樓梯及電梯墻體的布置應(yīng)注意使結(jié)構(gòu)剛度對稱分布。 3.10 多高層建筑結(jié)構(gòu)豎向布置有哪些規(guī)定?(1)歷次地震震害表明:結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變、外形外挑內(nèi)收等，都會產(chǎn)生變形在某些樓層的過分集中，出現(xiàn)嚴(yán)重震害甚至倒塌。所以設(shè)計中應(yīng)力求自下而上剛度逐漸、均勻減小，體型均勻不突變。1995年阪神地震中，大阪和神戶市不少建筑產(chǎn)生中部樓層嚴(yán)重破壞的現(xiàn)象，其中一個原因就是結(jié)構(gòu)

33、剛度在中部樓層產(chǎn)生突變。有些是柱截面尺寸和混凝土強(qiáng)度在中部樓層突然減小。有些是由于使用要求而剪力墻在中部樓層突然取消，這些都引發(fā)了樓層剛度的突變而產(chǎn)生嚴(yán)重震害。(2)抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)。其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80 %。結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不宜不連續(xù)(圖3-9 )樓層的側(cè)向剛度可取地震作用下該樓層剪力和該樓層層間位移的比值。(3)A級高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力不宜小于其上一層的80% ,不應(yīng)小于其上一層的565%.B級高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力不應(yīng)小于其上一層的75%圖3-10)

34、 注:樓層層間杭側(cè)力結(jié)構(gòu)承載力是指在所考慮的水平地震作用方向上，該層全部柱及剪力墻的受剪承載力之和。(4)抗震設(shè)計時，當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進(jìn)部位到室外地面的高度H_1與房屋高度H之比大于0.2時，上部樓層收進(jìn)后的水平尺寸B_1，不宜小于下部樓層水平尺寸B的G.75倍(圖3-11A, B)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時，下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部樓層水平尺寸B_1的0.9倍，且水平外挑尺寸A不宜大于4M.圖3-11 (5)中國建筑科學(xué)研究院的計算分析和試驗研究表明，當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層相對于下部樓層收進(jìn)時，收進(jìn)的部位越高、收進(jìn)后的平面尺寸越小，結(jié)構(gòu)的高振型反應(yīng)越明顯

35、，因此對收進(jìn)后的平面尺寸加以限制。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和豎向地震作用效應(yīng)明顯，對抗震不利，因此對其外挑尺寸加以限制，設(shè)計上應(yīng)考慮豎向地震作用影響。 (6)歷次地震震害表明:結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變、外形外挑或內(nèi)收等，都會產(chǎn)生某些樓層的變形過分集中，出現(xiàn)嚴(yán)重展害甚至倒塌。所以設(shè)計中應(yīng)力求使結(jié)構(gòu)剛度自下而上逐漸均勻減小，體形均勻、不突變。1995年阪神地震中，大阪和神戶市不少建筑產(chǎn)生中部樓層嚴(yán)重破壞的現(xiàn)象，其中一個原因就是結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度在中部樓層產(chǎn)生突變。有些是柱截面尺寸和混凝土強(qiáng)度在中部樓層突然減小，有些是由于使用要求使剪力墻在中部樓層突然取消，這些都引發(fā)了樓層剛

36、度的突變而產(chǎn)生嚴(yán)重震害。柔弱底層建筑物的嚴(yán)重破壞在國內(nèi)外的大地震中更是普遍存在。 (7)頂層取消部分墻、柱而形成空曠房間時，其樓層側(cè)向剛度和承載力可能比其下部樓層相差較多，是不利于抗震的結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的計算分析，并采取有效的構(gòu)造措施。如采用彈性時程分析進(jìn)行補(bǔ)充計算、柱子箍筋應(yīng)全長加密配置、大跨度屋面構(gòu)件要考慮豎1)減小土的重量，降低地基的附加壓力;2)提高地基土的承載能力;3)減少地震作用對上部結(jié)構(gòu)的影響。唐山地震震害凋查表明:有地下室的建筑物震害明顯減輕.同一結(jié)構(gòu)單元應(yīng)全部設(shè)置地下室，不宜采用部分地下室，且地下室應(yīng)當(dāng)有相同的埋深。3.11怎樣通過計算來限制建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性?&#

37、160;結(jié)構(gòu)平面布置要限制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。國內(nèi)、外歷次大地震震害表明，平面不規(guī)則、質(zhì)量與剛度偏心和抗扭剛度太弱的結(jié)構(gòu)，在地震中受到嚴(yán)重的破壞。國內(nèi)一些振動臺模型試驗結(jié)果也表明，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞。對結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)需從兩個方面加以限制:(1)限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。規(guī)定單向地震作用扭轉(zhuǎn)變形的計算應(yīng)考慮偶然偏心的影響(詳見(高規(guī)第3.3.3條)，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移，A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍(圖3-12) B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不宜

38、大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。         (2)限制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。關(guān)鍵是限制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T_1與平動為主的第一自振周期T_1之比。當(dāng)兩者接近時，由于振動藕連的影響，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯增大。結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T:與平動為主的第一自振周期T，之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9, B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85O不滿足以上要求時，宜調(diào)整抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置，增大結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。如在滿足層間位移比的情況下

39、，減小某些(中部)豎向構(gòu)件剛度，增大平動周期，加大端部豎向構(gòu)件抗扭剛度，減小扭轉(zhuǎn)周期。扭轉(zhuǎn)禍聯(lián)振動的主方向，可通過計算振型方向因子來判斷。在兩個平動和一個轉(zhuǎn)動構(gòu)成的三個方向因子中，當(dāng)轉(zhuǎn)動方向因子大于0.5時，則該振型可認(rèn)為是扭轉(zhuǎn)為主的振型。多高層建筑結(jié)構(gòu)，經(jīng)計算若周期比T_1/T_1.小于0.5，則相對扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)R/。一般較小(,R分別為扭轉(zhuǎn)角和結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)半徑。R表示由于扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離質(zhì)心距離為回轉(zhuǎn)半徑處的位移，為質(zhì)心位移)，即使結(jié)構(gòu)的剛度偏心很大，偏心距。達(dá)到0.7R，其相對扭轉(zhuǎn)變形R/值亦僅為0.2。而當(dāng)周期比T_1/T_1.大于0.85以后，相對扭振效應(yīng)R/值急劇增加。即使剛度偏心很小，

40、偏心距E僅為0.1R，當(dāng)周期比T_1/T_1等于0.85時，相對扭轉(zhuǎn)變形R/值可達(dá)0.25;當(dāng)周期比T_1/T_1接近1時，相對扭轉(zhuǎn)變形R/值可達(dá)0.5。由此可見，抗震設(shè)計中應(yīng)采取措施減小周期比T_1/T_1值，使結(jié)構(gòu)具有必要的抗扭剛度。表3-7從表中還可以看出，結(jié)構(gòu)的第一振型是以平動為主的平動與扭轉(zhuǎn)混合振型(其平動振動系數(shù)為0.90,扭轉(zhuǎn)振動系數(shù)為0.10)，結(jié)構(gòu)以扭轉(zhuǎn)振動為主的第一自振周期T，與平動振動為主的第一自振周期T_1之比為T_1/T_1=4.929/1.210 = 0.768，符合高規(guī)第4.3.5條A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9的要求。(3)目前在工程設(shè)計中應(yīng)

41、用的多數(shù)計算分析方法和計算機(jī)軟件，都假定樓板在平面內(nèi)不變形，平面內(nèi)剛度為無限大，這對于大多數(shù)工程來說是可以接受的。但當(dāng)樓板有大的凹人、大的開洞時，樓板在平面內(nèi)削弱過大，樓板產(chǎn)生顯著的變形，這時剛性樓板的假定不再適用，要采用考慮樓板變形影響的計算方法和相應(yīng)的計算程序。考慮樓板的實際剛度可以采用將樓板等效為受彎水平梁的簡化方法，也可以將樓板劃分為單元后采用有限單元法進(jìn)行計算。 (4) 級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)和高規(guī)第10章規(guī)定的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合下列要求:    1)應(yīng)采用至少兩個不同力學(xué)模型的三維空間分析軟件進(jìn)行整體內(nèi)力位移計算;&#

42、160;   2)抗震計算時，宜考慮平扭藕連計算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，振型數(shù)不應(yīng)小于15，對多塔樓結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍，且計算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%;    3)應(yīng)采用彈性時程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計算;    4)宜采用彈塑性靜力或動力分析方法驗算薄弱層彈塑性變形。    5)對豎向不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)，包括某樓層抗側(cè)剛度小于其上一層的70%或小于其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80% ,或結(jié)構(gòu)樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力

43、小于其上一層的80%，或某樓層豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，其薄弱層對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù);結(jié)構(gòu)的計算分析應(yīng)符合高規(guī)第5.1.13條的規(guī)定，并應(yīng)對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施。 3.12多高層建筑結(jié)構(gòu)水平位移限值的目的是什么?    多高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有必要的剛度，在正常使用條件下限制建筑結(jié)構(gòu)層間位移的主要目的為;第一，保證主要結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要避免混凝土墻或柱出現(xiàn)裂縫;將混凝土梁等樓面構(gòu)件的裂縫數(shù)量、寬度限制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。第二，保證填充墻、隔墻和幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好，避免產(chǎn)生明顯損壞

44、。因此，高規(guī)第4.6.3條規(guī)定了按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比U/H的限值。3.13樓層層間最大位移U是怎樣計算的? 正常使用條件下的結(jié)構(gòu)水平位移是按地震小震考慮，即50年設(shè)計基準(zhǔn)期超越概率10%的地震加速度的多遇地震考慮，比設(shè)防烈度約低1.55度的設(shè)計基本地震加速度計算確定;風(fēng)荷載按50年或100年一遇的風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算確定。第I層的U/H指第I層和第I-1層在樓層平面各處位移差U=U_1-U_(I-1中的最大值與層高之比，不扣除整體彎曲變形。由于多高層建筑結(jié)構(gòu)在水平力(水平地震作用或風(fēng)荷載)作用下幾乎都會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，所以U的最大值一般在結(jié)構(gòu)單元的邊角部位。高層建筑結(jié)構(gòu)的水

45、平地震作用下最大位移，應(yīng)在單向水平地震作用時不考慮偶然偏心的影響，采用考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)振動影響的振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行計算，并應(yīng)采用剛性樓板假定。3.14為什么要進(jìn)行薄弱層彈塑性變形計算? 震害表明，結(jié)構(gòu)如果存在薄弱層，在強(qiáng)烈地震作用下結(jié)構(gòu)薄弱部位將產(chǎn)生較大的彈塑性變形，會引起結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌。因此。高規(guī)第5.5.1條規(guī)定了對某些抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，在罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算;第4.6.5條規(guī)定了層間彈塑性位移角限值;第5.5.1條至5.5.3條規(guī)定了彈塑性變形計算方法;第5.1.13條規(guī)定，B級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)和第10章的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)宜采用彈塑性靜力或動力分析方法

46、驗算薄弱層彈塑性變形。 彈塑性動力分析，即彈塑性時程分析，目前各有關(guān)國家還處于研究階段，尚缺乏比較成熟的實用分析軟件。彈塑性靜力分析方法，即結(jié)構(gòu)非線性計算( PUSHOVER推覆分析)，目前許多院校和研究單位都可進(jìn)行計算，中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究所的北京金土木軟件技術(shù)有限公司新推出國際建筑結(jié)構(gòu)通用軟件ETARS中文版可以進(jìn)行此項計算。3.15高規(guī)為什么規(guī)定舒適度要求?高層建筑在風(fēng)荷載作用下將產(chǎn)生振動，過大的振動加速度將使在高樓內(nèi)居住的人們感覺不舒適，甚至不能忍受，直接影響工作和生活，不舒適程度與建筑物的加速度關(guān)系如表3-8所示。高規(guī)第4.6.6條規(guī)定，高度超過150M的高層建筑

47、結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用條件、滿足舒適度要求，按10年一遇的風(fēng)荷載取值計算的順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點最大加速度_MAX不應(yīng)超過表3-9中數(shù)值。超高層建筑風(fēng)振反應(yīng)加速度包括順風(fēng)向最大加速度、橫風(fēng)向最大加速度和扭轉(zhuǎn)角速度。順風(fēng)向和橫風(fēng)向的頂點最大加速度應(yīng)按下列公式計算:(1) 順風(fēng)向頂點最大加速度_W=(_R_0A)/(M_TOT)式中    _W順風(fēng)向頂點最大加速度（M/S2）_風(fēng)荷載體型系數(shù)；_R重現(xiàn)期調(diào)整系數(shù)，取重現(xiàn)期為10年時的系數(shù)0.83;_0基本風(fēng)壓（KN/M2）,按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷規(guī)范GB 500092001、分別為脈動增大系數(shù)和脈動

48、影響系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092001的規(guī)定采用A建筑物總迎風(fēng)面積（M2）M_TOT建筑物總質(zhì)量（T）(2) 橫風(fēng)向頂點最大加速度_W=(B_R)/(T_12).(SQRT(BL)/(_BSQRT(_T,CR)  (3-4)B_R=2.05×10-4(_N,MT_T)/(SQRT(BL)3.3(KN/M3)(3-5)式中   _TR橫風(fēng)向頂點最大加速（M/S2）;_O,M建筑物頂點平均風(fēng)速（M/S）,_OM=40SQRT(_O_Z_O)_Z風(fēng)壓高度變化系數(shù)；B建筑物所受的平均重力（KN/M3）;T,ER建筑物橫

49、風(fēng)向的臨界阻尼比值；T_1建筑物橫風(fēng)向第一自振周期（S）B、L分別為建筑物平面的寬度和長度（M）316多高層房屋適用高度和高寬比如何確定?  (1)鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)的最大適用高度和高寬比分為A級和B級。B級高度高層建筑站構(gòu)的最大適用高度和高寬比較A級有所放寬，其結(jié)構(gòu)抗震等級和有關(guān)的計算、構(gòu)造措施應(yīng)符合本手冊相應(yīng)條文的規(guī)定。多層建筑結(jié)構(gòu)只有A級適用高度。(2)A緞高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度宜符合高規(guī)表4.2.2-1的規(guī)定，短肢剪力墻筒體結(jié)構(gòu)的最大適用高度應(yīng)符合高規(guī)第7.1.2條的規(guī)定?？蚣?剪力墻、剪力墻和筒體結(jié)構(gòu)高層建筑，其高度超過表4.2.2-1規(guī)定時為B

50、級高度高層建筑.B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度不宜大于高規(guī)表4.2.2-2的規(guī)定。(3)島層建筑的高寬比，是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)臺理性的宏觀控制。A級高度高層建筑的高寬比限值見高規(guī)表4.2.3-1，B級高度高層建筑的高寬比限值見高規(guī)表4.2.3-2。在復(fù)雜體型的高層建筑中，如何計算高寬比是比較難以確定的問題。一般場合，可按所考慮方向的最小投影寬度計算高寬比，但對突出建筑物平面很小的局部結(jié)構(gòu)(如樓梯間、電梯間等)，一般不應(yīng)包含在計算寬度內(nèi)；對于不宜采用最小投影寬度計算高寬比的情況，應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)實際情況確定合理的計算方法；對帶有裙房的高層建筑，當(dāng)裙房的面積和剛度相對于

51、其上部塔樓的面積和剛度較大時，計算高寬比的房屋高度和寬度可按裙房以上部分考慮。目前超過B級高度高層建筑的高寬比是極個別的，例如上海金茂大廈(88層，420M)為7 6深圳地王大廈(81層，320M)為8 8。高層建筑的高寬比在滿足限值時，可不進(jìn)行穩(wěn)定驗算，超過限值時應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗算。317建筑結(jié)構(gòu)抗震等級是怎樣確定的?(1)多高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震措施是根據(jù)抗震等級確定的，抗震等級的確定與建筑物的類別相關(guān)，不同的建筑物類別在考慮抗震等級時取用的抗震烈度與建筑場地類別有關(guān)，也就是考慮抗震等級時取用烈度與抗震計算時的設(shè)防烈度不一定相同。(2)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其使用功能的重要性分為甲、乙

52、、丙、丁類四個抗震設(shè)防類別。建筑的抗震設(shè)防類別劃分見國家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB 50223的規(guī)定也可見建筑抗震設(shè)計手冊(1994年版)第一篇第二章。高層建筑沒有丁類抗震設(shè)防。各抗震設(shè)防類別的高層建筑結(jié)構(gòu)，其抗震措施應(yīng)符臺下列要求：1)甲類、乙類建筑：當(dāng)本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為68度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求；當(dāng)本地區(qū)的設(shè)防烈度為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。當(dāng)建筑場地為類時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施；2)而類建筑：應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。當(dāng)建筑場地為I類時，除6度外，應(yīng)允許按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度降低一度的要求采取抗震構(gòu)造措

53、施. 按建筑類別及場地調(diào)整后用于確定抗震等級烈度如表3-10。表中9*表示比9度一級更有效的抗震措施，主要考慮合理的建筑平面及體型、有利的結(jié)構(gòu)體系和更嚴(yán)格的抗震措施。具體要求應(yīng)進(jìn)行專門研究。(3)抗震設(shè)計時，多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。A級高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級應(yīng)按表3.11確定。當(dāng)本地區(qū)的設(shè)防烈度為9度時，A級高度乙類建筑的抗震等級應(yīng)按本節(jié)第9條規(guī)定的特一級采用，甲類建筑應(yīng)采取更有效的抗震措施。 注：本規(guī)程“特一級和一、二、三、四級”即“抗震等級為特一級和一、二、三、四級

54、”的簡稱。A級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級   表3-11(4)抗震設(shè)計時，B級高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級應(yīng)按表3-12確定。(5)建筑場地為、類時，對設(shè)計基本地震加速度為0 15G和O.30G的地區(qū)，宜分別按抗震設(shè)防烈度8度(0.20G)和9度(0.40G)時各類建筑的要求采取抗震構(gòu)造措施。(6)抗震設(shè)計的多高層建筑，當(dāng)?shù)叵率翼攲幼鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時，地下一層的抗震等級應(yīng)按上部結(jié)構(gòu)采用，地下一層以下結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或四級，地下室柱截而每側(cè)的縱向鋼筋面積除應(yīng)符合計算要求外，不應(yīng)少于地上一層對應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍；地

55、下室中超出上部主樓范圍且無上部結(jié)構(gòu)的部分，其抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或四級。9度抗震設(shè)計時地下室結(jié)構(gòu)的抗震等級不應(yīng)低于二級。(7)抗震設(shè)計時、與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應(yīng)低于主樓的抗震等級；主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂部上、下各一層應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。(8)房屋高度大、柱距較大而柱中軸力較大時，宜采用型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱，或采用高強(qiáng)度混凝土柱。 B級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級    表3-12(9)高層建筑結(jié)構(gòu)中，抗震等級為特一級的鋼筋混凝土構(gòu)件，除應(yīng)符合一級抗震等級的基本要求外，尚應(yīng)符臺下列規(guī)定：1)框架柱應(yīng)符合下列要求：宜采用型鋼

56、混凝土柱或鋼管混凝土柱；柱端彎矩增大系數(shù)_C、柱端剪力增大系數(shù)_VC.應(yīng)增大20；鋼筋混凝土柱柱端加密區(qū)最小配箍特征值_V，應(yīng)按表5-13的數(shù)值增大O.02采用；全部縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋百分率，中、邊柱取1.4，角柱取1.6。2)框架梁應(yīng)符合下列要求：梁端剪力增大系數(shù)“應(yīng)增大20；梁端加密區(qū)箍筋構(gòu)造最小配箍率應(yīng)增大10。3)框支柱應(yīng)符合下列要求：宜采用型鋼混凝士柱或鋼管混凝土柱；底層柱下端及與轉(zhuǎn)換層相連的柱上端的彎矩增大系數(shù)取L.8，其余層柱端彎矩增大系數(shù)_R應(yīng)增大20；柱端剪力增大系數(shù)_VR應(yīng)增大2U；地震作用產(chǎn)生的柱軸力增大系數(shù)取1.8，但計算柱軸壓比時可不計該項增大；鋼筋混凝土柱柱端加密

57、區(qū)最小配箍特征值_R應(yīng)按表5-13的數(shù)值增大0.03采用，且箍筋體積配箍率不應(yīng)小于1.6；全部縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋百分率取1.6。4)筒體、剪力墻應(yīng)符合下列要求：底部加強(qiáng)部位及其上一層的彎矩設(shè)計值應(yīng)按墻底截面組合彎矩計算值的1.L倍采用，其他部位可按墻肢組合彎矩計算值的L.3倍采用；底部加強(qiáng)部位的剪力設(shè)計值，應(yīng)按考慮地震作用組合的剪力計算值的1.9倍采用，其他部位的剪力設(shè)計值，應(yīng)按考慮地震作用組合的剪力計算值的L.2倍采用；一般部位的水平和豎向分布鋼筋最小配筋率應(yīng)取為0.35，底部加強(qiáng)部位的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率應(yīng)取為0.4；約束邊緣構(gòu)件縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋率應(yīng)取為1.4配箍特征值宜增

58、大20；構(gòu)造邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2；框支剪力墻結(jié)構(gòu)的落地剪力墻底部加強(qiáng)部位邊緣構(gòu)件宜配置型鋼，型鋼宜向上、下各延伸一層。 5)剪力墻和簡體的連梁應(yīng)符合下列要求：當(dāng)跨高比不大于2時，應(yīng)配置交叉暗撐；當(dāng)跨高比不大于1時，宜配置交叉暗撐；交叉暗撐的計算和構(gòu)造宜符合本書第10章10.7條的規(guī)定。318重力二階效應(yīng)和結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定應(yīng)怎樣考慮?  (1)所謂重力二階效應(yīng)，一般包括兩部分：一是由于構(gòu)件自身撓曲引起的附加重力效應(yīng)。-效應(yīng)，二階內(nèi)力與構(gòu)件撓曲形態(tài)有關(guān)，一般中段大、端部為零；=是結(jié)構(gòu)在水平風(fēng)荷載或水平地震作用下產(chǎn)生側(cè)移變位后，重力荷載由于該側(cè)移而引起的附

59、加效應(yīng)即重力P-效應(yīng)。分析表明，對一般高層建筑結(jié)構(gòu)而言，由于構(gòu)件的長細(xì)比不大，其撓曲二階效應(yīng)的影響相對很小，一般可以忽略不計；由于結(jié)構(gòu)側(cè)移和重力荷載引起的P-被應(yīng)相對較為明顯，可使結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力增加，當(dāng)位移較太時甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。因此，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計，主要是控制、驗算結(jié)構(gòu)在風(fēng)或地震作用下，重力荷載產(chǎn)生的P-效應(yīng)對結(jié)構(gòu)性能降低的影響以及由此可能引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。高層建筑結(jié)構(gòu)只要有水平側(cè)移，就會引起重力荷載作用下的側(cè)移二階效應(yīng)(P-效應(yīng))，其大小與結(jié)構(gòu)側(cè)移和重力荷載自身大小直接相關(guān)，而結(jié)構(gòu)側(cè)移叉與結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度和水平作用大小密切相關(guān)?？刂平Y(jié)構(gòu)有足夠的側(cè)向剛度，宏觀上有兩個容易判斷的指標(biāo)

60、：一是結(jié)構(gòu)側(cè)移應(yīng)滿足規(guī)程的位移限制條件，二是結(jié)構(gòu)的樓層剪力與該層及其以上各層重力荷載代表值的比值(即樓層剪重比)應(yīng)滿足最小值規(guī)定。一般情況下，滿足了這些規(guī)定，可基本保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，且重力二階效應(yīng)的影響較小。對抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)，樓層剪重比必須滿足高規(guī)第3.3.13條的規(guī)定；對于非抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)，雖然荷載規(guī)范規(guī)定基本風(fēng)壓的取值不得小于0.3KNM2可保證水平風(fēng)荷載產(chǎn)生的樓層剪力不至于過小，但對樓層剪重比沒有最小值規(guī)定。因此，對非抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，當(dāng)水平荷載較小時，雖然側(cè)移滿足樓層位移限制條件，但側(cè)向剛度可能依然偏小，可能不滿足結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定要水或重力二階效應(yīng)不能忽略。(2)建筑抗震設(shè)計規(guī)范(CB 50011-2001)第三章第3.6.3條規(guī)定：“當(dāng)結(jié)構(gòu)在地震作用下的重力附加彎矩大于初始彎矩的10時，應(yīng)計人重力二階效應(yīng)的影響?！背跏紡澗貫樵摌菍拥卣鸺袅εc樓層層高的乘積，即M_1=FEH；重力附加彎矩為任一樓層以上全部重力荷載與該樓層地震產(chǎn)生的層問位移的乘積，即M_2=P·，亦稱二階彎矩(圖3-13)，總的彎矩為：M=M_1+M_2=F_RH+P*結(jié)構(gòu)由于M_2又使增加，同時又對二階彎矩進(jìn)一步增大，如此反復(fù)，對某些結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生積累性的變形增大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)而倒塌。重力二階彎矩與初始彎矩的比值稱之為穩(wěn)定系數(shù)，其值為：公式一式中 &#