高层结构超限判断与调整方法

结构超限判断与调整
1、 剪重比问题
2、 中震计算问题
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3、 斜交轴网
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4、刚度比的计算 规范中用到刚度比的条文大概有以下几种： 1.高规的 4.4.3 条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层 侧向刚度的 70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的 80%。 2.高规的 5.3.7 条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地 下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的 2 倍。 3.E.0.1 底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚 度比 γ 表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时 γ 不应大于 3，抗震设计时不 应大于 2。 4. E.0.2 底部为 2~5 层大空间的部分框支剪力墙结构，其转换层下部框架-剪力墙结构的等 效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比 γe 宜接近 1，非抗震设 计时不应大于 2，抗震设计时不应大于 1.3。 5.抗震规范附录 E2.1 规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于 2。 pkpm 中关于刚度的算法一共有 3 种： a.剪切刚度算法 b.剪弯刚度算法 c.地震剪力与层间位移的比值 第 1 条采用地震剪力与层间位移的比值，对于 2，3 条采用剪切刚度，第 4 条采用剪弯刚度， 第 5 条先用剪切或剪弯刚度,后用地震剪力与层间位移的比值。 1、剪切刚度：
120
100
80
不应采用
框架-核心筒
150
130
100
70
筒中筒
180
150
120
80
板柱-抗震墙
40
35
30
不应采用
较多短肢墙
100
60
35
错层抗震墙和框架-抗震墙
80
60
不应采用
混合
钢框架-钢筋混凝土筒
200
160
120
70
结构 型钢砼框架-钢筋混凝土筒
220
190
150
70
钢结
框架
110
110
90
50
构
框架-支撑(抗震墙板)
220
220
200
140
各类筒体和巨型结构
300
300
260
180
注 平面和竖向均不规则,或 IV 类场地,按降低 20%控制; 6 度的短肢墙、错层结构高度较 7 度适当提高
2．三项及三项以上不规则超限，表 1-2
序 不规则类型
涵
义
依据的规范条文
1 扭转不规则
考虑偶然偏心的扭转位移比大于 1.2
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注意：未成年人学校、医院等除了提高抗震措施和抗震构造措施外，还必须提高计算时的 地震力。
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高层结构调整方法
一、控制指标：确定是否超限
1． 高度超限,超过表 1-1 规定高度(m)，表 1-1：
结构类型
6度
7 度（含 0.15g） 8 度（含 0.30g）
9度
钢筋
框架
60
55
45
25
混凝
框架-抗震墙
130
120
100
50
土结
抗震墙
140
120
100
60
构
部分框支抗震墙
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注意针对此条，不同烈度时候采取的构造措施应有轻重之分。
结构超限判Байду номын сангаас与调整
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2、剪弯刚度
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3、地震力和层间位移的比值
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对于第三种刚度的算法，首先平均层间位移就受上下层位移（包括上下层扭转位移）带动影 响，其次地震剪力每层都不一样，这样完全一样结构布置的层，处在不同高度位置刚度就有 变化。而刚度应是结构的本征，不应该随外力和位置而变化。
7
复杂连接
各部分层数、刚度、布置不同的错层或连体结构
8
多重复杂
结构同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔楼类型的 2 种以上
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4．其它超限建筑 4.1 高度超过 28m 的单跨框架结构； 4.2 抗震规范、混凝土和钢结构高层规程暂未列入的高层建筑结构；特殊形式的大型公共建 筑及超长悬挑连筑；特大跨度的连体结构； 4.3 超限大跨度空间结构：跨度>120m、悬挑长度>40m、单向长度>300m 的屋盖;非常用空 间结构的大型场馆、一级客运站、大型候机楼、特大型机库。
GB50011-3.4.2
2
偏心布置
偏心距大于 0.15 或相邻层质心相差较大
JGJ99-3.2.2
3 凹凸不规则
平面凹凸尺寸大于相应边长 30%
GB50011-3.4.2
4
组合平面
细腰形或角部重叠
JGJ3-4.3.3
5 楼板不连续
有效宽小于 50%,开洞面积大于 30%;错层高>梁高
GB50011-3.4.2
序
简称
涵义
1
扭转偏大
不含裙房的楼层扭转位移比>1.4
2
抗扭刚度弱
扭转周期比>0.9,混合结构扭转周期比>0.85
3
层刚度偏小
本层侧向刚度小于相邻上层的 50%
4
高位转换
框支转换构件位置:7 度>5 层;8 度>3 层
5
厚板转换
7～9 度设防的厚板转换结构
6
塔楼偏置
单塔或多塔与大底盘的质心偏心距>底盘相应边长的 20%
严重不规则的阐述
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注意：1、设置拉梁不能解决问题；2、外悬挑的构件因为不提供刚度，不作为不规则的计算 范围；
注意：判断时候应该以大面上的扭转为主。
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注意：有效楼板宽度的计算和楼电梯间周围的墙体有关，另外，悬挑部分不计入楼板典型宽 度内。
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特别不规则和严重不规则： 《高规》关于不规则的阐述，仅条文说明中 4.1.2 条中有特别不规则，其他均为严重不规则
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《抗规》中特别不规则的阐述
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二、结构整体空间振动简图 扭转和平动振型的确定除了看文本文件中的数据外，还要参考整体空间振动简图。 可以甄别去除局部振动； 可以通过振型图了解平面各个部位的相对强弱，如下部振幅比上部振幅大，则说明下部比上 部抗侧力刚度小，或者下部比上部的质量偏大，调整方法可以：1、加强下部刚度或者减小 上部刚度，使两者均衡，注意和位移角的关系，如位移角有富余可采用减少刚度的措施，如 位移角接近下限，则增大刚度；2、加强侧面竖向构件的刚度，弱化上下刚度的不均衡。
6
刚度突变
相邻层刚度变化大于 70%;连续三层变化大于 80%
GB50011-3.4.2
7
尺寸突变
缩进大于 25%,外挑大于 10%或 4m
JGJ3-4.4.5
8
构件间断
上下墙、柱、支撑不连续，含加强层
GB50011-3.4.2
9 承载力突变
相邻层受剪承载力比<80%
GB50011-3.4.2
3．单项不规则超限，表 1-3：