超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题_吕西林

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限值可从规范中取消。 在抗震构造措施方面，应加强顶部 + F ( 层及 屋面突出物中的竖向构件的延性，适当加强其配 要适当降低其轴压 筋。对底部 + F ( 层的竖向构件， 比， 并同时增加竖向钢筋和水平钢筋 @ 包括箍筋 A 的数中一种较主要的超 C （! ） 楼板开凹口深度太大 B !（ 图 限型式， 其主要表现为： （+ ） （图 +, 示） ， 楼板之间连接较弱 ， +$ 示） % " ##&G (； B+C （ ’! H ’+ ） （( ） 楼板突出幅度太大 $ " %J ! ； * #$&G I； （"） 楼板 +# $ " %J ! 且 $ " !#&’ ( 时为不规则建筑 B ! C ； （图 +- 示） 开洞太大 ， 还有平面长宽 % " ##&G (。此外， 比超限的情况。图 ( 为典型的平面布置超限工程实 例。
+ 高度和高宽比超限工程的抗震设计
!" # 高度和高宽比超限程度的控制及概念设计
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基金项目：国家杰出青年基金资助 A C994C?4! B 。 作者简介：吕西林 A !@CC = 士， 教授。 收稿日期：4994 年 ! 月。 B， 男 A 汉族 B ， 陕西岐山人， 工学博
多样化促使设计者不断翻新；也有些来自于建筑地块 本身形状的制约。这些是超限高层建筑越来越多的外 在原因。此外， 技术法规与行政法规滞后于工程实践， 其根源也是研究方面的滞后，这是超限高层建筑出现 的内在原因。 为了保证超限高层建筑工程的抗震安全性和结构 设计的合理有效性，建设部和大部分省市都成立了超 限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会，对超限高 层建筑工程进行抗震专项审查。作者近年来参加了上 海地区 C9 多个超限高层建筑工程 （!99 多个单体工 程） 的抗震专项审查和计算分析工作， 对评审专家的讨 论意见及超限工程的共性问题进行了研究和总结。作 者认为， 设计超限高层建筑工程时， 除应遵守现有技术 （! ） 标准外， 还应从以下几方面来保证其抗震安全性： （4 ） 超限程度的控制和结构抗震的概念设计； 结构抗震 !"
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部分弹性板 $ 分块刚性板的楼面计算模型示意
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平面布置超限的工程实例
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平面规则性超限程度的控制及概念设计 平面布置中的凹口深度超限的情况 （如图 9- 所
平面中楼板间连接较弱的情 示） ， ! " # 的值不大于 :; "。 况（如图 9< 所示） ，= $! > $9） ? # 的值不应小于 :; "，或 $! > $9 的尺寸不应小于 "*。平面布置中局部突出超限 （如图 9, 所示） 的情况 ， 平面中楼板开大 % " ! 不应大于 9。 （如图 95 所示） 洞的情况 ， 且开 ! " # 的值不应大于 :; "， 洞两侧的楼板有效宽度不应小于 "*。 （凹口部位、 对楼板中应力集中部位 局部突出楼板 的根部及洞口的四角）和弱连接的楼板截面的配筋予 以加强，改善这些楼板关键部位的强度和延性。当凹
吕西林7 李学平
（同济大学土木工程防灾国家重点实验室， 上海 4999@4）
（!99 多个单体工程 ） 摘要：当前高层建筑设计中的超限问题越来越多。 作者近年来参加了上海地区 C9 多项 超限高层建筑 工程的抗震专项审查和计算分析工作， 对评审专家的讨论意见和共性问题进行了研究和总结。本文介绍了超限高层建筑 设计中抗震计算分析的要点和应采取的相应抗震构造措施，主要针对高层建筑中高度和高宽比、平面布置规则性和竖向 规则性等三方面的超限问题。 关键词：超限高层建筑；抗震审查；抗震设计 中图分类号：DE @F" G 6 "! 文献标识码：;
第 4" 卷第 4 期 4994 年 : 月 文章编号： !999 = >?>@ A 4994 B 94 = 99!" = 9>
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超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题
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序中没有平动周期与扭转周期的判断结果，设计计算 （D）楼层的最大层间位 人员也可根据振型图来判断。 移角 : 或角点位移 ; 与该楼层的平均层间位移角比值要 小于 !( D E !( B。 对高度较高的建筑和超限项目较多的 工程， 应采用较严格的限值， 例如， 当一项超限时， 控制 值为 !( # 以下， 两项超限时， 控制值在 !( F 以下。 （! ） 减少结构扭转效应的结构措施： 减少结构平面 （D ） 布置的长宽比， 避免较窄长的板式平面。 抗侧力构 （F ） 件在平面布置中宜对称、 均匀， 避免过大的偏心。 加强外围构件的抗侧刚度和强度对减少扭转效应比较 有利， 效果最明显， 这要求在方案阶段就有意识地调整 结构的刚度中心及外围构件的布置。
图9 $%&’ 9 平面规则性超限的几种情况
口深度接近超限上限时，宜在凹口部位设置拉梁或拉 板。当开洞尺寸接近最大限值时宜在洞口周围设置钢 筋混凝土梁。 !" $ 平面规则性超限时的抗震分析要求 由于平面规则性超限对楼板的整体性有 较大的影响， 一般情况下楼板在自身平面内刚 度无限大的假定已不适用，因此，在结构计算 模型中应考虑楼板的弹性变形。 可采用下述两 （!）采用分块刚性模型加弹性楼 种处理方法： 板连接的计算模型， 即将凹口周围各两开间或 局部突出部位的根部开间的楼板考虑为弹性 （如图 @ 中的阴影区所示） 楼板 ， 而其余楼板考 虑为刚性楼板。 这样处理可以得到凹口周围或 局部突出部位根部的楼板内力， 还可以减少部 （9 ） 对于点式建筑或平 分建模和计算工作量。 面尺寸较小的建筑， 也可以将整个楼面都考虑 为弹性楼板。这样处理时， 建模和计算过程比 较简单、 直观， 计算结果较精确， 但计算工作量 较大。 计算结果中应能反映出楼板在凹口部位、 突出部位的根部以及楼板较弱部位的内力， 以 作为楼板截面设计以及是否设置拉梁、 拉板的 参考。 !" ! 结构扭转效应的控制 结构的扭转效应可通过下述两种途径之 （!）结构扭转基本周期与各向平动 一来控制： 周期比值要控制在 :’ A" 以下。在目前的结构 （例如 BC-<.、 分析程序中 (DCEB 和 (DF 系列