超限高层建筑抗震设计中的若干问题

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1、万方数据浙江建筑第22卷第4期2005年8月超限高层建筑抗震设计中的若干问题杨学林，益德清(浙江省建筑设计研究院，浙江杭州310006)摘要：超限高层建筑由于在高度或结构规则性等方面超出了现行国家规范、规程的适用高度和有关的抗震设计规定，在设计技术上存在的问题较多，对其进行抗震设防专项管理、对抗震设计实行专项审查，是确保超限高层建筑结构安全可靠、避免和消除抗震安全隐患的重要措施。本文对超限高层建筑的界限范围、抗震专项审查的主要内容及设计计算中的若干问题进行了研究和总结，提出了建议和意见，可供超限高层

2、设计参考。关键词：超限高层建筑结构；抗震设计；扭转效应；抗侧刚度；转换结构；施工顺序模拟；概念设计中图分类号：TU352．1文献标识码：A文章编号：1008—3707(2005)04—0001—04随着城市建设的发展，高层建筑越来越多，各种体型复杂的不规则高层结构时有出现。如正在建设中的上海环球金融中心，地面以上达到101层，高度492m，采用筒中筒混合结构，内筒在340m以下采用钢筋混凝土结构，340m以上采用钢斜撑混凝土筒体结构；外框筒采用巨型柱、斜撑和周边桁架组成的巨型斜撑框架结构，并在竖向设

3、置三道3层层高的伸臂桁架加强层。浙江温州的世界贸易中心大厦，地面以上68层，结构高度近300m，钢筋混凝土筒中筒体系，10层以下抽柱转换，转换层以下为型钢混凝土柱。宁波浙海大厦二期工程主楼52层，结构高度160m，6层以上为住宅，6层以下为商场、银行办公、会所及游泳池等，采用钢筋混凝土框支一剪力墙结构体系，第6层通过厚板进行高位转换。嘉兴中港城五星级酒店主楼地面以上55层，高度近230m，钢筋混凝土框架一核心筒结构体系，底部10层位置抽柱转换，转换层以下为型钢混凝土柱，由于核心筒宽度较小，为满足侧向

4、位移和结构整体稳定要求，分别在第25层和40层设置了水平加强层。以上这些高层建筑在高度或结构规则性等方面均超出了现行国家规范、规程的适用高度和有关的抗震设计规定，如不对其抗震设防进行专门研究，不进行超限设计可行性论证并采取有效的抗震加强措施，将危及结构的抗震安全。有些高层建筑虽然高度未超出适用高度，但体型复杂，结构规则性较差，也应按超限高层的有关规定进行抗震设计可行性论证并采取有效的抗震措施。如浙江电力调度大楼地面以上仅15层，结构高度约65m，未超过结构的适用高度，但建筑体型十分复杂，结构平面和竖

5、向存在多项不规则，收稿日期：2005一06一08第一作者：杨学林，博士，教授级高级工程师。第二作者：益德清，中国工程设计大师，教授级高级工程师。属特别不规则高层建筑，为此进行了抗震设计专项审查，工程设计还委托中国建研院进行了结构整体模型振动台试验。1超限高层建筑的界限范围根据建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》⋯和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》心]，超限高层建筑工程是指超出国家现行规范、规程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

6、及有关规范、规程规定应进行抗震专项审查的高层建筑工程。1．1高度超限，即房屋高度超出规范、规程所规定的最大适用高度这里所指的最大适用高度，对于钢筋混凝土结构应按《抗规》口1第6章的规定采用；对钢结构应按《抗规》第8章的规定采用；对钢一混凝土混合结构应按《高规》Ho第11章的规定采用；B级高度高层建筑的抗震设防应纳入超限高层建筑的管理范畴。对带较多短肢墙的剪力墙结构，最大适用高度应按《高规》第7章第7．1．2条的规定采用，即7度和8度抗震时分别为100m和60m，6度时规程未给出具体规定，建议按120

7、m考虑；错层结构的最大适用高度应按《高规》第10章的规定采用，6度时建议按100m考虑。j1．2高度虽不超限，但建筑结构布置属于《抗规》和《高规》规定的特别不规则高层结构(1)同时具有两项以上平面、竖向不规则或某项不规则·I·万方数据杨学林等：超限高层建筑抗震设计中的若干问题程度超过规定值很多的高层建筑。平面不规则类型主要有扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续等；竖向不规则主要有侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等。当裙房高度超过主楼高度20％时，如主楼相对于裙房的收进尺寸>25

8、％，则应按侧向刚度不规则考虑。(2)结构布置明显不规则的复杂结构和混合结构的高层建筑，如：①同时具有两种以上复杂类型(带转换层、带加强层和具有错层、连体、多塔)的高层建筑；②高位转换结构(如6度、7度时超过5层，8度时超过3层)；③各部分层数、结构布置或刚度等有较大不同的错层、连体高层建筑；④单塔或大小不等的多塔位置偏离过多的大底盘(裙房)高层建筑；⑤7、8度抗震设防时采用厚板转换的高层建筑。《高规》第10．2．2条规定的转换层位置高度主要针对框支一剪力墙结构，对底部