《高层建筑混凝土结构技术规程》若干问题讨论.doc

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1、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）若干问题讨论中国建筑科学研究院 黄小坤 1．       多层建筑如何参照执行 《混凝土高规》适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设计烈度为6～9度的高层民用建筑结构。  对于不超过10层或房屋高度不超过28m但接近10层或28m(如8层或24m)的混凝土民用建筑科参照《混凝土高规》的相关规定执行。对于层数较少、房屋高度较矮的混凝土房屋，《混凝土高规》的某些规定可根据具体情况适当放松；《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑抗震设计规范》GB50011-2002（以下分别简称《混凝土规范》、《

2、抗震规范》）有关多层建筑也有一些规定。  今后，随着规范的不断完善，对于多层混凝土结构房屋的结构设计，宜有更详细的专门规定。 2．       风压取值  基本风压按《混凝土高规》第3.2.2条的规定采用，但不得小于0.3N/。  对于特别重要的高层建筑，目前尚无统一、明确的定义，一般可根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001规定的设计使用年限和安全等级确定。设计使用年限为100年的或安全等级为一级的高层建筑可认为是特别重要的高层建筑。  对风荷载是否比较敏感，主要与高层建筑的自振特性有关，如结构的自振频率和振型等。对于前几阶振型频率比较密集、振型比较复杂的高层建筑

3、结构，高振型影响不可忽视，仅采用考虑第一振型影响的风振系数来估计风荷载的动力作用，有时不能全面反映建筑物对风荷载的动力影响，可能偏于不安全，因此适当地提高风压取值。为了便于条文的执行，《混凝土高规》条文说明指出，一般情况下，房屋高度大于60m的高层建筑可取100年一遇的风压值；对于房屋高度不超过60m的高层建筑，其风压取值是否提高，可由设计人员根据实际情况确定。对于侧向刚度较大的高层建筑结构，房屋高度大于60m时也可按50年一遇的基本风压计算风荷载。 3．       群集建筑的风荷载增大  对房屋相互间距较近的建筑群，由于旋涡的相互干扰，房屋的某些部位的局部风压会显著增大，设计时宜

4、考虑其不利影响。群体效应一般与建筑物的相对高度、距离、方位、体型等有关，情况比较复杂，我国现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB5009-2001尚未给出具体计算方法，一般可将风荷载体型系数进行放大，如《混凝土高规》第3.2.7条的要求。  风洞试验表明，风对群集建筑物的荷载增大效应往往是局部的，表现为局部风压的增大。对于有参考经验的情况，可采用已有的放大系数；对比较重要的或体型、环境非常复杂的高层建筑，建议通过边界风洞试验考虑风荷载作用。 4．6度抗震设计时为何规定计算地震作用和作用效应  鉴于高层建筑的重要性且结构计算软件应用已十分普遍，因此规定所有6度抗震设计的高层建筑也进行地震

5、作用和作用效应计算，而不仅仅限于四类场地上的较高房屋。通过计算，可与无地震作用效应组合工况进行比较，并可采用有地震作用组合的柱轴压力设计计算柱的轴力等，方便抗震设计。 5．       考虑质量偶然偏心的依据和方法  国外多数抗震设计规范认为，需要考虑由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响。现行国家标准《抗震规范》中，对平面规则的结构，采用增大边榀结构地震作用效应的简化方法考虑偶然偏心的影响。  对于高层建筑而言，规定直接取垂直于地震作用方向的建筑物每层投影长度的5％作为该层质量偶然偏心来计算单向水平地震作用，是和国外有关标准的规定一致的。  实际

6、计算时，可将每层质心沿参考坐标系的同一方向（正向或负向）偏移，分别计算地震作用和作用效应；也可近似按照原始质量分别情况计算地震作用，再按规定的质量偶然偏心位置分别施加计算的地震作用，分别计算结构的地震作用效应。  对于连体结构、多塔楼结构，相对分离的塔块可按自身的边长确定相应楼层的质量偶然偏心值。 6．       何时需要考虑计算双向地震作用  强震观测表明，几乎所有地震作用都是多向性的，尤其时沿水平方向和竖向的振动作用。《混凝土高规》第3.3.2条规定了考虑计算双向地震作用的情况，即质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构。“质量与刚度分布明显不均匀不对称”，主要看结构刚度和质量的

7、分布情况以及结构扭转效应的大小，总体上是一种宏观判断，不同设计者的认识有一些差异是正常的，但不应该产生质的差别。一般而言，可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断，若该值超过扭转位移比下限1.2较多（比如A级高度高层建筑大于1.4、B级高度或复杂高层建筑等大于1.3），则可认为扭转明显，需考虑双向地震作用下的扭转效应计算，此时，判断楼层内扭转位移比值时，可不考虑质量偶然偏心的影响。 7．       如何计算双向地震作用  《混凝土高规》第3.3.11条规定