超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題-沈蒲生

1、超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題沈蒲生2014.12.291主要介紹的內(nèi)容： 我省超限高層建筑的概況 超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題2 一、我省超限高層建筑的概況3高層建筑是一個國家和地區(qū)經(jīng)濟繁榮、科技進(jìn)步的象征。改革開放以來，我省的高層建筑得到了飛速的發(fā)展。近年來，我省的高層建筑在高度、跨度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度等方面正在發(fā)生深刻的變化，超限高層結(jié)構(gòu)越來越多。 4（一）什么結(jié)構(gòu)屬于超限高層結(jié)構(gòu)（1）高度超過A級高度的高層建筑；（2）跨度大于120m，懸挑長度大于40m ， 單向長度大于300m的結(jié)構(gòu)；（3）平面和立面具有三項或三項以上一般不規(guī) 則的結(jié)構(gòu)；（4）具有一項特別不規(guī)則的結(jié)構(gòu)；（5）特殊類型的高層

2、結(jié)構(gòu)。5擬建中的長沙遠(yuǎn)大天空城市，原設(shè)計為220層，838m高，總建筑面積約100萬m2 。結(jié)構(gòu)形式：鋼束筒結(jié)構(gòu)。建設(shè)地點：長沙市望城區(qū)。1、長沙遠(yuǎn)大天空城市大廈（二）工程實例原設(shè)計方案6修改后的方案為202層，建筑高度838m，屋面高度727.2m 。經(jīng)過1年半左右的超限審查，于2014.4.1日通過了全國超限委員會的結(jié)構(gòu)超限審查。現(xiàn)設(shè)計方案7（1）各段基本平面示意圖8（2）單個框筒平面示意圖每個框筒由4塊大的預(yù)制板覆蓋。910（3）框筒梁、柱示意圖11（4）基礎(chǔ)平面示意圖122、長沙遠(yuǎn)大小天城長沙遠(yuǎn)大小天城位于長沙縣星沙鎮(zhèn)遠(yuǎn)大城，地上97層，地下2層。建筑高度401m，結(jié)構(gòu)高度349.2m

3、。鋼束筒結(jié)構(gòu)。當(dāng)前狀況：高度太高，影響飛行，要求修改設(shè)計。J9713J57小天城J40遠(yuǎn)望一號修改后的設(shè)計：一變兩。14（1）各層平面示意圖J57平面圖J40平面圖15（2）單個框筒結(jié)構(gòu)示意圖16（3）梁、柱結(jié)構(gòu)17長沙國際金融中心，T1塔樓高452m，T2塔樓高318m，總建筑面積為100萬平方米。由香港九龍倉公司投資，上海華東院設(shè)計。結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土核心筒+型鋼混凝土柱。建設(shè)地點：長沙市解放路與黃興南路交叉處。當(dāng)前狀況：2012年通過了超限審查，正在施工中。3、長沙國際金融中心18（1）平面形式1920（2）結(jié)構(gòu)體系21長沙國際金融大廈的特點是：基坑深度37m，基坑底部為中風(fēng)化土，采用

4、天然地基和筏板基礎(chǔ)。（3）基礎(chǔ)形式224、長沙世茂廣場長沙世茂廣場位于長沙市五一大道與建湘路交叉處的西北角，地下4層，地上75層，建筑高度347.9m，結(jié)構(gòu)高度327.75 m。結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土核心筒+型鋼混凝土柱。當(dāng)前狀況：正在施工中。23（1）平面形式24（2）結(jié)構(gòu)特點在避難層處設(shè)置加強層和水平環(huán)帶，增加結(jié)構(gòu)的整體性。25（3）基礎(chǔ)形式根據(jù)地基情況采用樁筏基礎(chǔ)。265、長沙新楚擎天廣場 本工程位于五一大道以北，燕山路以南，佳兆業(yè)廣場以東，芙蓉華天賓館以西。本項目為雙塔結(jié)構(gòu)，西塔63層，高280m；東塔57層，高310m；地下6層，33m 。總面積為33.2萬m2。兩個塔樓均為高層混合結(jié)

5、構(gòu)。27建筑平面圖286、長沙梅溪湖國際文化藝術(shù)中心29工程概況：本工程由大劇場、小劇場和藝術(shù)館 三部分組成。大劇場兩個主軸方向的跨度分別為223m 和166m ，高52.5m。藝術(shù)館兩個方向的最大跨度分別為176 m 和90m，高41.4m 。屬大跨超限結(jié)構(gòu)。建設(shè)單位：長沙梅溪湖實業(yè)有限公司設(shè)計單位：廣州珠江外資建筑設(shè)計院有限公司結(jié)構(gòu)形式：（鋼）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀況：已經(jīng)通過結(jié)構(gòu)超限審查。30（1）場館平面布置31（2）大劇院和剖面32（3）藝術(shù)館平面圖33（4）藝術(shù)館橫剖面347、長沙國際會展中心35工程概況：長沙國際會展中心集展覽中心、會議中心、商務(wù)中心、購物中心和接待中心為一體，地

6、上建筑面積約30.8萬平方米，地下建筑面積約12.8萬平方米。工程西鄰瀏陽河，緊鄰武廣高鐵新城。建設(shè)單位：長沙國際會展中心投資開發(fā)公司設(shè)計單位：同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團） 有限公司結(jié)構(gòu)類型：鋼屋蓋+鋼筋混凝土墻和柱。當(dāng)前狀況：已通過結(jié)構(gòu)超限審查。36（1）結(jié)構(gòu)圖37（2）內(nèi)景圖2388、長沙大王山冰雪世界394041424344本工程由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價過高，正在將鋼結(jié)構(gòu)修改為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的跨度也將減少。45 除此之外，我省近年來在建和擬建的超限高層建筑還有： 長沙湖南出版集團泊富大廈 長沙湖南日報傳媒大廈文化產(chǎn)業(yè)大樓 長沙華遠(yuǎn)金外灘 長沙保利國際廣場 長沙碧桂園威尼斯城四期1號至5

7、號棟 長沙楷林國際 長沙綠地中心項目T1辦公樓 長沙順天國際金融中心南樓46 長沙達(dá)美梅溪湖c-19地塊1號棟 吉首艾利尚信國際酒店 常德大劇院 湖南省博物館改擴建工程 長沙嘉熙中心 長沙佳兆業(yè)云頂梅溪湖項目17、18號棟 長沙佳兆業(yè)廣場 長沙廣告產(chǎn)業(yè)園一期1號棟 長沙芙蓉國 豪庭廣場47 省院； 中機國際設(shè)計院； 航三院； 湖大設(shè)計院； 多個外省市在湘設(shè)計單位。（三）超限結(jié)構(gòu)的設(shè)計隊伍不斷壯大48二、超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題49（一）建筑平面是否合理至關(guān)重要1、選擇對抗風(fēng)和抗震有利的結(jié)構(gòu)平面有利的結(jié)構(gòu)平面：圓形、正方形、多邊形、橢 圓形等。不利的結(jié)構(gòu)平面：長條形、長橢圓形、Y 字形、 十

8、字形、工字形等。50結(jié)構(gòu)平面好，超限設(shè)計事半功倍；結(jié)構(gòu)平面不好，超限設(shè)計將遇見許多困難。高寬比是房屋結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載力和經(jīng)濟合理的宏觀控制。房屋底部平面的短邊邊長不宜小于房屋高度的1/8。核心筒的短邊邊長不宜小于房屋高度的1/12。51長沙國際金融中心T 1塔樓平面T 2塔樓平面好的結(jié)構(gòu)平面52西安新長安二期結(jié)構(gòu)平面圖好的結(jié)構(gòu)平面53鄭州綠地中央廣場結(jié)構(gòu)平面圖好的結(jié)構(gòu)平面54上海中心好的結(jié)構(gòu)平面55兩個方向的剛度相差較大時，在風(fēng)荷載和地震作用下，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)較大；核心筒的高寬比大，結(jié)構(gòu)的剛度弱，變形大。2、兩個方向的剛度相差不宜過大563、框架與核心筒的剛度要協(xié)調(diào)框架-核心筒結(jié)構(gòu)是當(dāng)今我

9、國超限高層建筑的主要結(jié)構(gòu)體系?？蚣?核心筒結(jié)構(gòu)有兩道抗震設(shè)防體系，是很好的結(jié)構(gòu)體系。但是，框架與核心筒的剛度要協(xié)調(diào)才能很好的受力。框架承擔(dān)的剪力應(yīng)滿足下面兩個條件的限制： Vf min（0.2Q0, 1.5Vf,max）當(dāng)前的主要問題時核心筒的剛度較大，框架的剛度很弱。在風(fēng)荷載和地震作用下，結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力幾乎全由核心筒承擔(dān)。574、最新規(guī)定框架與墻體、筒體共同抗側(cè)力的各類結(jié)構(gòu)中，框架部分地震剪力的調(diào)整應(yīng)依據(jù)其超限程度比規(guī)范的規(guī)定適當(dāng)增加(如取規(guī)范所規(guī)定的較大值或基底剪力的25%)；超高的框架-核心筒結(jié)構(gòu)，其混凝土內(nèi)筒和外框之間的剛度宜有一個適當(dāng)?shù)谋壤蚣懿糠钟嬎惴峙涞臉菍拥卣鸺袅?，除底部個

10、別樓層、加強層及其相鄰上下層外，多數(shù)不低于基底剪力的8%（最大宜達(dá)到10%），最小不低于5%。主要抗側(cè)力構(gòu)件中沿全高不開洞的單肢墻，應(yīng)針對其延性不足采取相應(yīng)措施。58長沙世茂廣場，巨型框架結(jié)構(gòu)采用巨型框架，加強層不在同一平面內(nèi)。 59天津117大樓巨型框架-核心筒-巨型支撐筒結(jié)構(gòu)60上海金茂大廈61臺北101大樓62（二）建筑立面要平緩變化結(jié)構(gòu)豎向剛度變化要平緩，防止突變。平緩變化的立面突變的立面63做好結(jié)構(gòu)方案設(shè)計是做好結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵一步。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員從方案設(shè)計階段開始就應(yīng)介入設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在整個設(shè)計過程中都應(yīng)加強與建筑設(shè)計人員以及其他工種設(shè)計人員的溝通。64（三）結(jié)構(gòu)剛度是結(jié)構(gòu)最基本的

11、特性地震作用下，剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)的特點如下表。結(jié)構(gòu)優(yōu) 點缺 點剛性結(jié)構(gòu)1、當(dāng)?shù)孛孢\動周期較長時震害 較小2、結(jié)構(gòu)變形小，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的 損害小3、安全儲備較大4、剛度大，空間整體性好1、當(dāng)?shù)孛孢\動周期短時有產(chǎn) 生共振的可能性2、地震作用及效應(yīng)較大3、結(jié)構(gòu)的變形能力小，延性 較差4、材料的用量較多柔性結(jié)構(gòu)1、當(dāng)?shù)孛娴倪\動周期短時震害 較小2、地震作用及效應(yīng)較小3、結(jié)構(gòu)的自重較輕，材料用量 較少1、當(dāng)?shù)孛孢\動周期長時易發(fā) 生共振2、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損害較大3、變形大，二階效應(yīng)較大， 穩(wěn)定性較差1、結(jié)構(gòu)剛度的重要性65結(jié)構(gòu)剛度是結(jié)構(gòu)的基本特性，是結(jié)構(gòu)其他性能代表值。結(jié)構(gòu)的剛度要剛?cè)徇m當(dāng)，不要走極端。當(dāng)前

12、的主要傾向是剛度偏柔。幾個例子比較： 上海環(huán)球金融中心：101層，492m，6.50s。 遠(yuǎn)大小天城：97層，349.20m，6.35s。 長沙某廣場：59層，267.90m，6.60s。662、我國300多棟建筑結(jié)構(gòu)高度與結(jié)構(gòu)自振 周期的關(guān)系67建議的結(jié)構(gòu)自振周期最大限值房屋結(jié)構(gòu)高度/m結(jié)構(gòu)自振周期/s房屋結(jié)構(gòu)高度/m結(jié)構(gòu)自振周期/s501.2804507.8611002.5885008.2931503.8295508.6852005.0006009.0352505.7226509.3443006.3187009.6133506.8737509.8404007.38880010.0203、建

13、議的結(jié)構(gòu)自振周期最大限值68（四）風(fēng)洞試驗基本知識1、規(guī)范的風(fēng)荷載取值（長沙地區(qū)）規(guī)范的風(fēng)荷載取值適用于房屋不是特別高且體型比較規(guī)則、周圍環(huán)境比較簡單的建筑。692、什么情況下宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗？房屋高度大于200m或有下列情況之一時，宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗：（1）平面形狀或立面形狀復(fù)雜；（2）立面開洞或連體建筑；（3）周圍地形和環(huán)境復(fù)雜。703、風(fēng)洞試驗常用方法還可以用計算機軟件進(jìn)行風(fēng)荷載模擬。（1）測力試驗：直接測量剛性縮尺模型總體風(fēng)荷載，包 括高層建筑的高頻底部力的測量。此法方法較簡 單，省時省錢。（2）測壓試驗：在剛性縮尺模型上布置許多測點，直接 測量各測點上的風(fēng)壓值。此法較麻煩，但結(jié)果較 好。（

14、3）氣動彈性模型試驗：采用彈性縮尺模型，直接測量 總體平均和動力荷載及響應(yīng)，包括位移、扭轉(zhuǎn)角和 加速度。此法測量結(jié)果比較能夠反應(yīng)結(jié)構(gòu)的真實受 力情況，特別是動力響應(yīng)情況，但模型制作要求 高，試驗費用較高。714、風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ捅壤?/3001/500；考慮周圍建筑或地貌影響。72風(fēng)向角間隔：10度。共進(jìn)行36個風(fēng)向的測量。風(fēng)速11.88m/s。735、與規(guī)范值比較長沙地區(qū)的風(fēng)洞試驗實測值一般情況下略低于規(guī)范值，但局部可能高于規(guī)范值，按包絡(luò)圖設(shè)計。74756、按包絡(luò)值進(jìn)行設(shè)計76按包絡(luò)圖設(shè)計。77我國已經(jīng)編制建筑工程風(fēng)洞試驗方法標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)洞試驗可按這個標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。78（五）地震安全性評價基本知

15、識1、什么結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行安全性評價？根據(jù)湖南省政府2001年第134號令：堅硬、中硬場地上80m以上或者中軟、軟弱場地上60m以上高層建筑工程；百百萬人口以上城市的各類救災(zāi)應(yīng)急指揮機構(gòu)用房，應(yīng)進(jìn)行抗震安全性評價。79按規(guī)范的地震參數(shù)：按安評的地震參數(shù)：2、天空城市的安評結(jié)果50年超越概率 Amax (cm/s2)maxTgh1h2小 震180.040.350.970.0261.268中 震500.120.350.970.0261.268大 震1250.280.400.970.0261.26880設(shè)計反應(yīng)譜的參數(shù)當(dāng)按上式計算的max值小于規(guī)范值時，按規(guī)范值計算。小震、中震、大震的放大系數(shù)按2.25

16、取值。即：81設(shè)計用的地震參數(shù)：50年超越概率 Amax (cm/s2) maxTgh1h2小 震300.0680.350.970.0261.268中 震850.1910.400.970.0261.268大 震1600.3600.400.970.0261.26882小震下的反應(yīng)譜曲線：特點：自振周期大于6s后反應(yīng)譜曲線為水平線。83中震下的反應(yīng)譜曲線：特點：自振周期大于6s后反應(yīng)譜曲線按直線下降。華東院設(shè)計指南：如結(jié)構(gòu)周期大于6s時，超過6s 部分的反應(yīng)譜曲線，可按照斜率0.02線性延伸衰減。84大震下的反應(yīng)譜曲線：特點：自振周期大于6s 后反應(yīng)譜曲線按直線下降。85小震下按規(guī)范和按設(shè)計反應(yīng)譜

17、的樓層剪力比較：86小震下按規(guī)范和按設(shè)計反應(yīng)譜的樓層傾覆力矩比較：87小震下按規(guī)范和按設(shè)計反應(yīng)譜的樓層剪力比較：883、安評存在的問題1）各地需要進(jìn)行安評的建筑高度相差很大。如：上海市2009年規(guī)定下列高層結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行抗震安全性評價：（1）高度在300米（含300米）以上的所有 超限高層建筑。（2）高度在160米以上有重大價值和有重大 影響的超限高層建筑。湖南省規(guī)定的建筑高度遠(yuǎn)小于上海市。2）安評的放大系數(shù)與建筑抗震設(shè)計規(guī)范 的放大系數(shù)不一致，因此不能直接用于設(shè)計。89（六）剪重比是當(dāng)前超限高層結(jié)構(gòu) 設(shè)計中最突出的問題1、規(guī)范對剪重比最小限值的要求高規(guī)規(guī)定：小震下結(jié)構(gòu)各樓層對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值

18、的剪力與該層的重力荷載代表值之比（簡稱為剪重比）不應(yīng)小于下表所列的值。注：1 基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu)，應(yīng)允許線性插入取值； 2 7、8度時括號內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g和 0.30g的地區(qū)。90 當(dāng)前的問題是：（1）結(jié)構(gòu)越高，剪重比的要求可能越難滿足；（2）設(shè)防烈度越低，剪重比的要求可能越難滿足；（3）場地土越好，剪重比的要求可能越難滿足。912、對剪重比問題的幾種有代表性的觀點（1）廣東省高規(guī)地方標(biāo)準(zhǔn)第4.3.13條規(guī)定：“當(dāng)小震彈性計算的樓層剪力小于規(guī)定的最小值時，可直接放大地震剪力以滿足樓層最小地震剪力要求，放大后的基底總剪力尚不宜小于按底部剪力法算得

19、的總剪力的85%。”92（2）上海華東建筑設(shè)計研究院汪大綏等“對高度不是特別高，例如300m左右的超高層建筑，其周期也可能在7s8s，此時不應(yīng)放松要求以防結(jié)構(gòu)過柔?！薄皩τ诟叨群芨撸ǔ^500m）的超高層建筑，可通過提高結(jié)構(gòu)剛度、減小結(jié)構(gòu)自重、合理選擇計算參數(shù)來提高結(jié)構(gòu)的地震剪力系數(shù)?！?3（3）中國建筑科學(xué)研究院王亞勇 當(dāng)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s 時，地震剪力系數(shù) 應(yīng)不小于0.2max；B. 當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期大于5.0s 時， 應(yīng)不小于 0.15max；C. 基本周期介于3.5s 和 5s 之間的結(jié)構(gòu)，樓 層最小地震剪力系數(shù)值min按插入法取值；D. 當(dāng)結(jié)構(gòu)的基本周期遠(yuǎn)大于5s

20、時，可以將結(jié) 構(gòu)的樓層最小地震剪力系數(shù)值減少15% ， 即 0.850.15max0.12max ，但不宜小 于1%。94我們對我國195棟高層建筑剪重比所做的統(tǒng)計結(jié)果如下圖所示：3、我們所做的工作95964、最新的規(guī)定結(jié)構(gòu)總地震剪力以及各層的地震剪力與其以上各層總重力荷載代表值的比值，應(yīng)符合抗震規(guī)范的要求，、類場地時尚宜適當(dāng)增加(如增加10%左右)。當(dāng)結(jié)構(gòu)底部計算的總地震剪力偏小需調(diào)整時，其以上各層的剪力、位移也均應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。計算的底部剪力系數(shù)，對基本周期大于6s的結(jié)構(gòu)可比規(guī)定值低20%以內(nèi)，對基本周期3.55s的結(jié)構(gòu)可比規(guī)定值低15%以內(nèi)。6度設(shè)防的結(jié)構(gòu)，當(dāng)按底部剪力系數(shù)0.8%換算的層間

21、位移滿足規(guī)范要求時，即可采用規(guī)范規(guī)定的剪力系數(shù)最小值進(jìn)行抗震承載力驗算。97（七）彈塑性性能設(shè)計1、“抗震設(shè)防的核心目標(biāo)是中震設(shè)防，性能化設(shè)計的重點理應(yīng)是針對中震的”提法不妥我國采用“三水準(zhǔn)、兩階段”的抗震設(shè)計方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，“三水準(zhǔn)”指的是“小震不壞，中震可修，大震不倒”?！皟呻A段”指的是第一階段進(jìn)行小震下的內(nèi)力、變形和配筋計算；第二階段是對于抗震能力較低、容易倒塌的結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行大震下的彈塑性變形驗算，保證大震下不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)倒塌。中震不用計算，中震只需采用構(gòu)造措施實現(xiàn)。說明中震設(shè)防并不比小震、大震更重要。 98抗震性能設(shè)計要求對小震設(shè)防、中震設(shè)防、大震設(shè)防都要進(jìn)行計算，并且都要達(dá)到相應(yīng)

22、的性能目標(biāo)。因此，如果說結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計將中震設(shè)防提到了和小震設(shè)防和大震設(shè)防同等重要的地位的說法有點過，也不能說中震設(shè)防是抗震性能設(shè)計的核心。 992、抗震規(guī)范性能設(shè)計略有不足之處是變形限值沒有給出定量指標(biāo)100結(jié)構(gòu)類型完好輕微破壞中等破壞不嚴(yán)重破壞鋼筋混凝土框架1/5501/2501/1201/60鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/10001/5001/2501/130鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/8001/4001/2001/110鋼筋混凝土框支柱1/10001/5001/2501/135鋼結(jié)構(gòu)1/3001/2001/1001/55高層混合結(jié)構(gòu)1/8001/4001/20

23、01/110華東院建議的不同破壞狀態(tài)參考值1013、阻尼比選擇受荷情況混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)小震0.050.03（50mH200m)；0.02(H 200m)；0.005（偏心支承負(fù)擔(dān)大時）0.04中震0.050.04大震0.05（彈塑性）0.050.05風(fēng)荷載樓層位移驗算和構(gòu)件設(shè)計0.050.020.02-0.04舒適度0.020.010.01-0.021024、各類結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵構(gòu)件、普通豎向構(gòu)件 和耗能構(gòu)件構(gòu)件類型框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架-筒體結(jié)構(gòu)框支剪力墻結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件 在同一樓層數(shù)量相當(dāng)?shù)母鏖L短柱底部加強部位的重要剪力墻底部加強部位的重要剪力墻加強層伸臂、周邊環(huán)帶、承托上部

24、多個樓層框架的腰桁架、底部加強層部位的重要剪力墻框支柱、轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換層以下落地剪力墻、轉(zhuǎn)換層以上加強層部位的重要剪力墻普通豎向構(gòu)件框架柱除關(guān)鍵構(gòu)件外的剪力墻除關(guān)鍵構(gòu)件外的剪力墻與柱筒體剪力墻、框架柱除關(guān)鍵構(gòu)件外的剪力墻耗能構(gòu)件框架梁連 梁框架梁連 梁框架梁和連梁連 梁103（八）需進(jìn)行頂點水平風(fēng)振加速度驗算1、高規(guī)的規(guī)定房屋高度不小于150m的高層混凝土建筑應(yīng)滿足風(fēng)振舒適度要求。在10年一遇的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，結(jié)構(gòu)頂點的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動最大加速度計算值或試驗值不應(yīng)超過下表要求。使用功能alim(m/s2)住宅、公寓0.15辦公、旅館0.25高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程規(guī)定104計算時結(jié)構(gòu)

25、阻尼比宜取0.010.02。使用功能住宅、公寓公共建筑峰值加速度（m/s2)0.200.28高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程規(guī)定1052、宜采用氣彈模型進(jìn)行試驗剛性模型試驗結(jié)果：氣彈模型試驗結(jié)果：1063、頂點風(fēng)振舒適度不滿足要求時的措施 頂點風(fēng)振加速度不滿足要求時，可采用以下措施。如：（1）設(shè)置主動調(diào)諧阻尼器（AMD) ；（2）設(shè)置調(diào)諧液體阻尼器（TLD）；（3）設(shè)置黏彈式阻尼器（VED）。107遠(yuǎn)大天空城市J220曾經(jīng)考慮的阻尼器形式：1081091101111124、幾棟300m以上超高層建筑的頂點水平 加速度比較 工程名稱結(jié)構(gòu)高度（m）結(jié)構(gòu)類型頂點水平加速度（m/s2)遠(yuǎn)大天空城市(J202

26、)遠(yuǎn)大小天城(J97)長沙國金中心T1塔樓長沙國金中心T2塔樓長沙世茂國際廣場A座長沙新楚擎天廣場東塔792727.20349.20349.20440.45308335.3310鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)0.483（原方案）0.137（修改后）0.254（原方案）0.232（修改后）0.07720.06250.09650.08301135、長沙遠(yuǎn)大J30舒適度驗算 本工程標(biāo)準(zhǔn)層平面尺寸為2424m,共30層，層高3300mm ,總高度99m。重現(xiàn)期為10年的風(fēng)壓為0.25kN/m2，B類粗糙度。 114115116阻尼比GB 50009-2012JGJ 99-98

27、日本AIJ2004加拿大NBC20050.01000.01250.01500.01750.02000.2300.2090.1930.1810.1720.1580.1430.1330.1240.1180.2410.2150.1970.1820.1700.2290.2050.18701.730.162順風(fēng)向頂點水平加速度（m/s2)117阻尼比GB 50009-2012JGJ 99-98日本AIJ2004加拿大NBC20050.01000.01250.01500.01750.02000.2520.2280.2100.1950.1830.5520.4930.4500.4170.3900.3960.3

28、550.3240.3000.2800.4710.4220.3850.3560.333橫風(fēng)向頂點水平加速度（m/s2)118（九）大跨樓蓋要進(jìn)行舒適度驗算樓蓋和人行天橋上的人行荷載和有節(jié)奏的運動有可能使人產(chǎn)生不舒適的感覺。人行激勵的荷載頻率在1.5Hz9Hz范圍內(nèi)，常用的鋼-混凝土組合樓蓋的自振頻率為38Hz，容易產(chǎn)生共振。1、樓蓋上靜力荷載與動力荷載的差別 119 鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)豎向頻率不宜小于 3Hz，豎向振動加速度不應(yīng)超過下表：樓蓋豎向振動加速度限值 表3.7.7人員活動環(huán)境峰值加速度限值（m/s2）豎向自振頻率不大于2Hz豎向自振頻率不小于4Hz住宅、辦公0.070.05商場及室內(nèi)連

29、廊0.220.15 樓蓋結(jié)構(gòu)自振頻率為2Hz 4Hz時，峰值 系數(shù)限值可按線性插值法選取。2、高規(guī)對樓蓋舒適度的要求 1201）簡化計算法：可用于初步設(shè)計階段對樓板體系振動的估算。2）有限元分析法（1）模態(tài)分析：通過模態(tài)分析可以得到樓板體系各階主要模態(tài)的特性。（2）穩(wěn)態(tài)分析：通過穩(wěn)態(tài)分析可以樓板體系任意位置的自振頻率，從而判斷樓板體系的不利振動位置。（3）時程分析：求位移、速度、加速度隨時間變化而改變的狀態(tài)。3、樓蓋振動舒適度的分析方法1214、某大跨樓蓋舒適度加固改造實例某五層建筑，鋼框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度26m，15層層高均為5.2m，結(jié)構(gòu)布置如圖1所示 。圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖1）基本情況122框架柱截面尺寸均為40016，外側(cè)框架梁和框架柱剛接，樓層梁和柱鉸接，次梁間距1.2m，次梁和主梁鉸接。其中，6m跨度的框架梁采用H6002001117，10.8m跨度的框架梁選用H70030