5 结构计算分析

5.1.14 下列竖向不规则高层建筑结构的计算分析应符合本规程第 5.1.13 条的有关规定。
1 结构楼层侧向刚度不符合本规程第3.5.2 条要求的； 2 结构楼层层间抗侧力结构的受剪承载力小于其上一层的80%；
3 结构楼层竖向抗侧力构件不连续。
【5.1.14条说明】将薄弱层地震剪力放大的内容移至3.5.8 条 5.1.15 对多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算， 并采用较不利的结果进行结构设计。当塔楼周边的裙楼超过两跨时， 分塔楼模型宜至少附带两跨的裙楼结构。 【说明】
5.2.3~5.2.4同原规程5.2.3~5.2.4未修订
5.3 计算简图处理
5.3.1 高层建筑结构分析计算时宜对结构进行力学上的简化处理， 使其既能反映结构的受力性能，又适应于所选用的计算分析软件的 力学模型。
5.3.2 在结构内力与位移计算中，应考虑相邻层竖向构件的偏心影 响。楼面梁与竖向构件的偏心以及上下层竖向构件之间的偏心应按 实际情况考虑并宜计入整体计算。当结构整体计算未考虑上述偏心 时，应采用柱、墙端附加弯矩的方法予以近似考虑。 5.3.3 在结构内力与位移计算中，密肋板楼盖宜按实际情况进行计 算。当不能按实际情况计算时，可按等刚度原则对密肋梁进行适当 简化后再行计算。
作用效应计算。
5.1.1~5.1.8同原规程
5.1.1~5.1.8未修订
5.1.8 高层建筑结构内力计算中，当楼面活荷载大于4kN/m2 时，应 考虑楼面活荷载不利布置引起的结构内力的增大；当整体计算中未 考虑楼面活荷载不利布置时，应适当增大楼面梁的计算弯矩。
5.1.9 高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙、斜 撑等构件的轴向变形宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响； 房屋高度150m 以上及复杂高层建筑，应考虑施工过程的影响。 【说明】
2 框架结构：
式中： EJ d——结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度，可按倒三角形分布荷
载作用下结构顶点位移相等的原则，将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件 的等效侧向刚度；
H ——房屋高度； Gi 、Gj——分别为第i、j 楼层重力荷载设计值，取1.2 倍的永久荷载标准 值与1.4 倍的楼面可变荷载标准值的组合值；
增加了斜撑、150m 以上应考虑施工过程的影响。
5.1.10 高层建筑结构进行风作用效应计算时，正反两个方向的风作 用效应宜按两个方向计算的较大值采用；体型复杂的高层建筑，应 考虑风向角的不利影响。 （同原规程5.1.10未修订）
5.1.11 结构整体内力与位移计算中，型钢混凝土和钢管混凝土构件 宜按实际情况直接参与计算，并按国家现行有关标准进行截面设计。 【说明】
不宜过大。考虑二阶效应后计算的位移仍应满足本规程第3.7.3 条
的规定。
5.4.3 高层建筑结构的重力二阶效应可采用有限元方法进行计算； 也可采用对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近 似考虑。近似考虑时，结构位移增大系数F1、F1i以及结构构件弯 矩和剪力增大系数F2、F2i可分别按下列规定计算，位移计算结果 仍应满足本规程第3.7.3 条的规定。 同原规程5.4.3未修订 对框架结构，可按下列公式计算：
对平板无梁楼盖，在计算中应考虑板的面外刚度影响，其面 外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计算。
同原规程5.3.1~5.3.3，未修订
5.3.4 在结构内力与位移计算中，宜考虑框架或壁式框架梁、柱节 点区的刚域（图5.3.4）影响，梁截面计算弯矩可取刚域端截面。刚 域的长度可按下列公式计算：
5.5 结构弹塑性分析及薄弱层弹塑性变形验算
5.5.1 高层建筑混凝土结构进行弹塑性计算分析时，可根据实际工 程情况采用静力或动力时程分析方法，并应符合下列规定：
1 当采用结构抗震性能设计时，应根据本规程3.11 节的有关规定预 定结构的抗震性能目标； 2 梁、柱、斜撑、剪力墙、楼板等结构构件，应根据实际情况和分 析精度要求采用合适的简化模型；构件的几何尺寸、混凝土构件所 配的钢筋和型钢、混合结构的钢构件应按实际情况参与计算； 3 应根据预定的结构抗震性能目标，合理取用钢筋、钢材、混凝土 材料的力学性能指标以及本构关系。钢筋和混凝土材料的本构关系 可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 的有关规定 采用； 4 应考虑几何非线性影响； 5 进行动力弹塑性计算时，地面运动加速度时程的选取以及预估罕 遇地震作用时的峰值加速度取值应符合本规程第5.5.3 条的规定； 6 应对计算结果的合理性进行分析和判断。
同原规程5.2.2未修订
5.2.3 在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对 梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅，并应符合下列规定：
1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7～0.8；现浇框 架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8～0.9；
2 框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大； 3 应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用 产生的框架梁弯矩进行组合； 4 截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载 作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。 5.2.4 高层建筑结构楼面梁受扭计算时应考虑现浇楼盖对梁的约束 作用。当计算中未考虑现浇楼盖对梁扭转的约束作用时，可对梁的 计算扭矩予以折减。梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖的约束情况 确定。
5 结构计算分析
5.1 一般规定
5.1.1 高层建筑结构的荷载和地震作用应按本规程第3 章的有关规定 进行计算。 5.1.2 复杂结构和混合结构高层建筑的计算分析，除应符合本章要 求外，尚应符合本规程第10 章和第11章的有关规定。 5.1.3 高层建筑结构的变形和内力可按弹性方法计算。框架梁及连 梁等构件可考虑塑性变形引起的内力重分布。 5.1.4 高层建筑结构分析模型应根据结构实际情况确定。所选取的 分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况。
乘以内力增大系数，内力增大系数计算时，考虑结构刚度的折减， 为简化计算，折减系数近似取0.5，以适当提高结构构件承载力的安 全储备。
5.4.4 高层建筑结构的稳定应符合下列规定： 同原规程5.4.4未修订 1 剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构应符合下式要求：
2 框架结构应符合下式要求：
【说明】 研究表明，高层建筑混凝土结构仅在竖向重力荷载作用下产生
当按（5.3.4）式计算的刚域长度为 负值时，应取为零。
同原规程5.3.4，未修订
5.3.5 在结构内力与位移整体计算中，转换层结构、加强层结构、 连体结构、竖向收进结构（含多塔楼结构），应选用合适的计算模 型进行分析。在整体计算中对转换层、加强层、连接体等做简化处 理的，宜对其局部进行更细致的补充计算分析。 5.3.6 复杂平面和立面的剪力墙结构，应采用合适的计算模型进行 分析。当采用有限元模型时，应在截面变化处合理地选择和划分单 元；当采用杆系模型计算时，对错洞墙、叠合错洞墙可采取适当的 模型化处理，并应在整体计算的基础上对结构局部进行更细致的补 充计算分析。 5.3.7 高层建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位 时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。 【说明】
hi——第i楼层层高； Di ——第i楼层的弹性等效侧向刚度，可取该层剪力与层间位移的比值；
n——结构计算总层数。来自【说明】 在水平力作用下，带有剪力墙或筒体的高层建筑结构的变形形
态为弯剪型，框架结构的变形形态为剪切型。计算分析表明，重力 荷载在水平作用位移效应上引起的二阶效应（重力P-△效应）有时 比较严重。对混凝土结构，随着结构刚度的降低，重力二阶效应的 不利影响呈非线性增长。因此，对结构的弹性刚度和重力荷载作用 的关系应加以限制。本条公式使结构按弹性分析的二阶效应对结构 内力、位移的增量控制在5％左右；考虑实际刚度折减50％时，结 构内力增量控制在10％以内。如果结构满足本条要求，重力二阶效 应的影响相对较小，可忽略不计。
本条为新增内容，增加了分塔楼模型计算要求。多塔楼结构振 动形态复杂，整体模型计算有时不容易判断结果的合理性；辅以分 塔楼模型计算分析，取二者的不利结果进行设计较为妥当。
5.1.16 对受力复杂的结构构件，宜按应力分析的结果校核配筋设计。 5.1.17 对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、 有效后方可作为工程设计的依据。
同原规程5.1.15~5.1.16未修订
5.2 计算参数
5.2.1 高层建筑结构地震作用组合效应计算时，可对剪力墙连梁刚 度予以折减，折减系数不宜小于0.5。 【说明】
明确了仅在有地震作用的组合中可以对连梁刚度进行折减，对 没有地震作用参与组合的（如重力荷载与风的组合）不能考虑连梁 刚度折减。 5.2.2 在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中， 梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。近似考虑时，楼面梁刚度增 大系数可根据翼缘情况取1.3～2.0。对于无现浇面层的装配式结构， 可不考虑楼面梁刚度的增大。
高层建筑结构分析，可选择平面结构空间协同、空间杆系、空 间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元及其他组合有限元等计算模型。
5.1.5 进行高层建筑内力与位移计算时，一般可假定楼板在其自身 平面内为无限刚性，设计时应采取相应的措施保证楼板平面内的整 体刚度。
当楼板可能产生较明显的面内变形时，计算时应考虑楼板的面 内变形影响或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果进 行适当调整。
整体失稳的可能性很小。高层建筑结构的稳定设计主要是控制在风 荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二阶效应（重力P-△效应） 不致过大，以致引起结构的失稳倒塌。结构的刚度和重力荷载之比 （刚重比）是影响重力P-△效应的主要参数。在水平力作用下，高 层建筑结构的稳定应满足本条的规定，不应再放松要求。如不满足 本条的规定，应调整并增大结构的侧向刚度。
计算地下室结构楼层侧向刚度时，可考虑地上结构以外的地下
室相关部位，一般指地上结构四周外扩不超过三跨的范围。楼层侧 向刚度比按附录E.0.1 条的公式计算。