超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需重視的幾個(gè)問(wèn)題

超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需重視的幾個(gè)問(wèn)題中國(guó)建筑科學(xué)研究院徐培福1一、汶川大地震高層

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害概括2汶川大地震高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害概括建研院70多名專家反映的四川、甘肅、陜西某些城鎮(zhèn)情況：高度：8層～30層結(jié)構(gòu)類型框架框架－剪力墻剪力墻框架－核心筒結(jié)構(gòu)比較規(guī)則3設(shè)防烈度6度，實(shí)際影響烈度7度輕微損壞設(shè)防烈度7度，實(shí)際影響烈度8度強(qiáng)～9度損壞比較多，沒(méi)有嚴(yán)重破壞設(shè)防烈度7度，實(shí)際影響烈度9度強(qiáng)沒(méi)有嚴(yán)重破壞4二、超限高層應(yīng)適當(dāng)提高

抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)51.提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的必要性地震發(fā)生的不確定性地震區(qū)劃（設(shè)防烈度）可能出現(xiàn)的誤差地震區(qū)劃考慮地震發(fā)生的概率、風(fēng)險(xiǎn)及現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)條件確定30多年來(lái)，仍有8次強(qiáng)震發(fā)生在低烈度區(qū)或附近1976年唐山大地震2008年汶川大地震6國(guó)家、業(yè)主有較好的經(jīng)濟(jì)實(shí)力超限高層嚴(yán)重破壞、倒塌對(duì)社會(huì)、人民生命、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大傷害和沖擊超限高層建筑集中成千上萬(wàn)人員強(qiáng)震時(shí)難以逃生（絕對(duì)位移振幅可達(dá)幾米）目前國(guó)內(nèi)外的技術(shù)水平很難對(duì)超限高層強(qiáng)震下的性能作出有把握的判斷適當(dāng)提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，增加的造價(jià)僅占總造價(jià)的5～10％72.提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的主要措施適當(dāng)提高抗震性能目標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和地震動(dòng)參數(shù)、地震波選取的要求8適當(dāng)提高抗震性能目標(biāo)根據(jù)超高和復(fù)雜的程度確定性能目標(biāo)加強(qiáng)范圍：豎向構(gòu)件、轉(zhuǎn)換構(gòu)件、斜撐等關(guān)鍵構(gòu)件全高范圍關(guān)鍵部位性能目標(biāo)正截面承載力（壓彎、拉彎、軸壓、軸拉）中震彈性中震不屈服抗剪承載力大震不屈服中震彈性相當(dāng)于設(shè)防烈度提高1度多9對(duì)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和地震動(dòng)參數(shù)、

地震波選取的要求小震反應(yīng)譜、地震動(dòng)參數(shù)取規(guī)范和安評(píng)報(bào)告的較大值中震、大震以規(guī)范為主，如安評(píng)報(bào)告的地震反應(yīng)較大，作為參考彈性和彈塑性時(shí)程分析至少采用三組地震波，各組地震波反應(yīng)譜要與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜相近設(shè)計(jì)中取三組地震波反應(yīng)的包絡(luò)值美國(guó)2007年舊金山北加州結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)“非常規(guī)高層建筑抗震設(shè)計(jì)和審查公告”規(guī)定七組地震波反應(yīng)的平均值101112三、超限高層抗震設(shè)計(jì)的

若干要求13超限高層抗震設(shè)計(jì)的若干要求對(duì)業(yè)主及建筑師要從技術(shù)可行性及經(jīng)濟(jì)代價(jià)上加以必要協(xié)調(diào)和約束對(duì)無(wú)震害經(jīng)驗(yàn)、無(wú)試驗(yàn)依據(jù)、現(xiàn)有軟件難以分析判斷或抗震概念上難以接受的結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)，要進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中需注意的問(wèn)題對(duì)計(jì)算分析的要求143.結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題特別復(fù)雜或高度超B級(jí)高度宜采用鋼與混凝土組合構(gòu)件或鋼構(gòu)件控制自重（1.6t/m2）和剪力墻厚度（1.2m）15沈陽(yáng)茂業(yè)中心主塔樓：7度，70層，284m16結(jié)構(gòu)方案對(duì)比結(jié)構(gòu)體系總質(zhì)量（萬(wàn)噸）每平米質(zhì)量（噸/米2）鋼筋混凝土框架型鋼混凝土筒26.51.76鋼管砼柱鋼梁型鋼混凝土筒21.81.43調(diào)整后最大墻厚1m17北京財(cái)富中心II期,61層，264m18北京財(cái)富中心II期8度，61層，264m鋼管混凝土柱、鋼梁鋼管混凝土柱外徑1.3m鋼板剪力墻：基底～13層首層層高10.47m，墻厚1.2m二層墻厚1m26層、41層設(shè)加強(qiáng)層193.結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題框架－核心筒及框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架剪力調(diào)整取0.2V0和1.5Vimax的較小值（不能自定放大系數(shù)2.0等），有利于防止各個(gè)擊潰超B級(jí)高度較多時(shí)，取0.2V0和1.5Vimax的較大值20中震攻復(fù)核鋤計(jì)算酬中，幼框架田剪力抬調(diào)整校仍需蠅要，賠但框嫂架梁睡不必江調(diào)整贏，有捷利于與強(qiáng)震扔下的想“強(qiáng)既柱弱腸梁”除9度一級(jí)致外，按膽，低苦估了梁前的極限瞎抗彎承踢載力（袍實(shí)配鋼捏筋及樓柱板作用設(shè)未考慮第），相鍛反高估緞了柱的膏承載力記（強(qiáng)震仰下柱軸卻力變化高降低其虧承載力飛）212223243.結(jié)構(gòu)方輕案設(shè)計(jì)交中注意倡的問(wèn)題層剛沖度比肉和層滾抗剪段承載升力比不宜有夜層剛度鍬和層抗四剪承載朵力都比抖較弱或晨剛滿足啟規(guī)范限造值的樓業(yè)層剛度計(jì)切算恥美國(guó)UBC國(guó)內(nèi)有勺不同意樹見(jiàn)，目壓前正在犧研究。是一般情朝況下仍閘先按規(guī)邁范規(guī)定純框架仿結(jié)構(gòu)：居砌體填吹充墻對(duì)療層剛度粘影響大肝，計(jì)算從中宜考唇慮層高鉤增加直硬接降低足層抗剪寨承載力隸，按規(guī)禮范計(jì)算覆層剛度勒比較合芒適剪力株墻、龜框剪勒、框慨架－舞核心紡?fù)步Y(jié)宰構(gòu)，哀與純轟框架興結(jié)構(gòu)匪不同層。通隊(duì)過(guò)研筑究確兄定是扛否采體用夏。對(duì)預(yù)加強(qiáng)侍層、度設(shè)備涂層也長(zhǎng)可先轉(zhuǎn)按此功計(jì)算喇。層抗掃剪承吧載力拼計(jì)算艘中，杠加強(qiáng)彎層的胡斜撐裂承載宅力不燭能采筆用絕慌對(duì)值候的疊策加25南京德柜基廣場(chǎng)蹈：49層，209淘m，11層、24層、37層設(shè)峰加強(qiáng)隊(duì)層26273.結(jié)構(gòu)缸方案形設(shè)計(jì)錢中注稅意的運(yùn)問(wèn)題樓板上大開驗(yàn)洞情況吊復(fù)雜彈性泛樓板練不計(jì)贏入平遮面外鋸剛度黎，按銀大震廢計(jì)算枝樓板拐應(yīng)力計(jì)算丑對(duì)豎啦向構(gòu)頁(yè)件的炭不利餓影響287度，65層，305煮m泰2層、5層樓考板開削大洞293.結(jié)構(gòu)狡方案港設(shè)計(jì)囑中注峽意的女問(wèn)題結(jié)構(gòu)煙兩個(gè)煮正交到方向寸的第申一平睛動(dòng)周灣期比充大于0.8天津嘉壯里中心室，59層，20班0m調(diào)整前T1x=4.給654色s，T1y=3嘴.6蝕53贈(zèng)s，T1x/T1y=0.巷785303.結(jié)構(gòu)鏡方案畫設(shè)計(jì)幫中注絡(luò)意的駁問(wèn)題加強(qiáng)層聚伸臂桁捎架深入隔筒體剪晴力墻伸臂桁制架內(nèi)力伐計(jì)算可悼不計(jì)樓杏板作用31北京蛙財(cái)富熟中心II期323.結(jié)構(gòu)方蛇案設(shè)計(jì)重中注意尋的問(wèn)題滑動(dòng)己連體聚要按東大震去計(jì)算厭其位財(cái)移量尺，預(yù)陜留足蓮夠的具間隔北京當(dāng)理代MO畜MA33罕遇討地震寨作用挽下，恥所有讀連廊朵隔震掉支座漠的最振大變缸形分信別為39.硬5cm，支座麻選用最雀大位移零量50氏cmX向El甘-C數(shù)en杰tr門o波34353.結(jié)構(gòu)方隙案設(shè)計(jì)秋中注意巾的問(wèn)題鞭梢效戴應(yīng)的計(jì)寶算按大拋震分顧析364.對(duì)計(jì)算即分析的獅要求現(xiàn)有充軟件醋為結(jié)魯構(gòu)工杰程師窗提供梳了十州分必睡要的鹽分析伐工具族，但它仍需惠要工欺程師關(guān)的分尖析判賤斷彈性虜靜力鐘分析習(xí)的計(jì)圓算原殲則嚴(yán)騰格遵城守規(guī)謹(jǐn)范規(guī)掌定工程遙計(jì)算鏟出現(xiàn)情怪異烏情況役的，如設(shè)計(jì)殃工程胸師要揮分析辣，軟桃件工煎程師夏要及膀時(shí)改掉正374.對(duì)計(jì)天算分壘析的濁要求彈塑爸性分牲析的蹤蝶軟件惱，工繩程計(jì)酒算結(jié)禁果有擦?xí)r出摘現(xiàn)不滴合理騎情況周。如棵不能到比較拼合理漿的計(jì)囑入結(jié)注構(gòu)阻巡壽尼比鵝，使巷彈塑也性計(jì)礙算的芝基底吵剪力樣大于汪彈性遺計(jì)算匙結(jié)果就。計(jì)物算參辛數(shù)的眠隨意首性大彈塑性梢分析軟爽件要加歐緊研究變改進(jìn)384.對(duì)計(jì)津算分莫析的蔽要求高度超碑過(guò)200腐m的超化限高瞇層結(jié)脅構(gòu)要進(jìn)揮行彈領(lǐng)塑性臭時(shí)程勿分析高度夠超過(guò)300攀m或新吃型結(jié)常構(gòu)體慌系或菌特別元復(fù)雜續(xù)的超菠限高咸層要有惰另一拜個(gè)單憶位，鑄采用隙不同渠的軟行件進(jìn)飼行獨(dú)宋立計(jì)忘算校撒核394.對(duì)計(jì)算位分析的謊要求特別與復(fù)雜項(xiàng)的超釋限高伸層結(jié)徐構(gòu)計(jì)等算應(yīng)匆考慮尸施工鳥模擬抗震演設(shè)計(jì)山的內(nèi)爐力組尊合應(yīng)單以施椒工全誰(shuí)過(guò)程燭完成顯后的嚼靜載銀內(nèi)力洲和位彩移為宿初始聰狀態(tài)施工中莫應(yīng)采取雪可靠的艘支撐體范系404.對(duì)計(jì)算臨分析的