超限结构设计要点共32页
【结构设计】超限高层结构设计优化要点汇总(干货!)
超限高层结构设计优化要点汇总（干货！）随着经济的发展,我国的高层建筑越来越多,越来越高,各大城市的地标建筑也多以超高层建筑为主.然而,超限高层建筑的专项审查工作往往占据了设计阶段的大量时间,且其直接奠定了后期的结构造价.在此分享关于超限高层项目的优化要点.超限高层建筑工程是指超出国家规范、规定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,以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程.具体判别标准详见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质【2015】67号.需要注意的是,对于一些处于超限与否边界附近的建筑工程最好提前与审图机构,审查专家提前沟通好是否需要进行超限审查,以免造成时间上的延误.（1）结构体系结构体系的选取需经过严格比选.常见的各种结构体系优缺点如下表所示：结构体系优点缺点混凝土框架+核心筒造价经济、施工方便自重大、截面大、浪费空间型钢混凝土框架+核心筒结构抗震性能优良造价高钢管混凝土柱+核心筒延性延性好；柱截面较小造价高于型钢混凝土最终采用何种体系可综合考虑时间成本、施工成本、经济效益等方面.（2）风速剖面与风振分析《高规》4．2.7条规定：房屋高度大于200m或有下列情况之一时,宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载：I.平面形状或立面形状复杂；II.立面开洞或连体建筑III.周围地形和环境较复杂.超限高层建筑分为高度超限和不规则性超限,所以往往需要进行风洞试验.由于风具有明显的地域性,且其强度和方向具有显著的方向性,利用这些特点可以有效降低结构和幕墙的造价.对于高度超过300~400m的超高层建筑,风沿高度方向变化的特性对结构设计影响很大,因此针对具体工程确定适用的最优风速剖面,而不仅依赖于《荷载规范》提供的指数变化曲线,能够有效降低风力作用,取得显著的经济效益.（3）设计地震动参数依据《防震减灾法》：“地震安全性评价单位应当对地震安全性评价报告的质量负责”.一般来说,安评报告提供的结构设计地震动参数往往偏大,将导致结构成本明显增加.通常小震应全部采用安评参数或全部用规范参数,对二者的基底剪力加以比较,按不利情况采用.中、大震计算一般采用规范参数.从而在保证结构安全的同时节约结构造价.此外,采用规范参数时需注意在不同类别场地分界附近的设计特征周期内插,如下图所示.之前笔者参与的北京某超限高层办公项目,8度区Ⅲ类场地,设计地震分组第一组,小震规范谱特征周期Tg=0.45s.因工程场地等效剪切波速接近分界线值,经内插特征周期减小为0.42s,地震作用约降低8%.（4）长周期结构的剪重比在2010版超限审查要求中对剪重比的规定比较严格,在2015版进行了放松,其规定如下：“结构总地震剪力以及各层的地震剪力与其以上各层总重力荷载代表值的比值,应符合抗震规范的要求,Ⅲ、Ⅳ类场地时尚宜适当增加.当结构底部计算的总地震剪力偏小需调整时,其以上各层的剪力、位移也均应适当调整.基本周期大于6s的结构,计算的底部剪力系数比规定值低20%以内,基本周期3.5～5s的结构比规定值低15%以内,即可采用规范关于剪力系数最小值的规定进行设计.基本周期在5～6s 的结构可以插值采用.6度（0.05g）设防且基本周期大于5s的结构,当计算的底部剪力系数比规定值低但按底部剪力系数0.8%换算的层间位移满足规范要求时,即可采用规范关于剪力系数最小值的规定进行抗震承载力验算.”此时,通常来讲可以满足要求.如果还是不能达到最小地震剪力要求,可以通过修改反应谱曲线的方法来使结构达到一定的设计剪重比,或通过位移值来控制结构变形.（5）周期折减系数《高规》4.3.17条对周期折减系数做了具体规定,但对于超高层建筑,若拘泥于规范给定的数值范围很可能造成巨大的浪费.一定要根据工程实际情况,隔墙的布置数量、隔墙材料等综合取值.例如,还是前述笔者说的北京某超限办公项目,框架-核心筒结构,规范给定的数值是0.7~0.8,但考虑到该工程隔墙较少,将周期折减系数取为0.90~0.95,地震作用约降低15%！（6）设计材料的选取I.混凝土高强混凝土：目前国内规范的混凝土最高强度等级为Ｃ8０,实际可生产的最高等级为C150,因此在设计上对于超高层建筑优先考虑高强度混凝土,既能节省材料,又能节省空间.II.钢材高层建筑结构用钢板：与普通结构用钢相比,各项指标均能满足要求,同时具有良好的机械性能与焊接性.在实际工程中可根据构件的重要性和具体部位选取合适钢材,以求达到最优的经济效果.（7）施工模拟可通过调整施工顺序人为控制结构的内力生成,将高内力消除,改善结构合理性,降低用钢量.（8）性能目标的合理设置性能目标的设置能够使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡,并由业主选择性能目标；对结构的抗震性能睡着进行深入的分析,并通过专家的评估论证.但是在实际的操作过程中往往发现好多工程的性能目标设置过于严格,类似于“有钱就是任性”,但实际上并不合适,只是白白带来了浪费.上述的无论采取何种措施或方法,最好都要事先向审查专家进行沟通交流,以避免在最终的审查中出现通不过或二次审查的情况.。
超限建筑结构设计方法
超限建筑结构设计方法
超限建筑结构设计是指在建筑设计中，由于某些原因，如建筑功能、造型等需要，使得建筑结构的某个或某些参数超过了规范的限制。
这种设计方法通常需要更加精细和复杂的计算分析，以确保建筑的安全性和稳定性。
对于超限高层建筑结构抗震设计，主要有两种思路：一是按照我国规范进行小震作用下的结构强度设计和薄弱层验算，同时提高结构构件的抗震等级并采取严格的构造要求；二是通过性能设计方法证明结构达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标。
近年来，基于性能的抗震设计已经成为建筑结构抗震设计的一个重要发展方向，它使得抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡。
此外，设计单位在完成超限建筑结构设计后，应自行判断所设计的工程是否超限。
施工图审查单位应对工程是否超限进行审查判定。
当对具体工程超限界定有不同意见时，可以报请相关专家组织进行讨论裁定。
在实际应用中，超限建筑结构设计需要结合各种分析软件，如PKPM、SAUSG等，进行结构选型、经济性比对、抗震设计、专项分析和超限报告编制等模块的研究。
超限审查要点
超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点第一章总则第一条为进一步做好超限高层建筑工程抗震设防专项审查工作，确保审查质量，根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令第111号)，制定本技术要点。
第二条本技术要点所指超限高层建筑工程包括：(一) 高度超限工程：指房屋高度超过规定，包括超过《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗震规范》)第6章钢筋混凝土结构和第8章钢结构最大适用高度，超过《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高层混凝土结构规程》)第7章中有较多短肢墙的剪力墙结构、第10章中错层结构和第11章混合结构最大适用高度的高层建筑工程。
(二) 规则性超限工程：指房屋高度不超过规定，但建筑结构布置属于《抗震规范》、《高层混凝土结构规程》规定的特别不规则的高层建筑工程。
(三)屋盖超限工程：指屋盖的跨度、长度或结构形式超出《抗震规范》第10章及《空间网格结构技术规程》、《索结构技术规程》等空间结构规程规定的大型公共建筑工程（不含骨架支承式膜结构和空气支承膜结构）。
超限高层建筑工程具体范围详见附件1。
第三条本技术要点第二条规定的超限高层建筑工程，属于下列情况的，建议委托全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行抗震设防专项审查：(一) 高度超过《高层混凝土结构规程》B级高度的混凝土结构，高度超过《高层混凝土结构规程》第11章最大适用高度的混合结构；(二) 高度超过规定的错层结构，塔体显著不同的连体结构，同时具有转换层、加强层、错层、连体四种类型中三种的复杂结构，高度超过《抗震规范》规定且转换层位置超过《高层混凝土结构规程》规定层数的混凝土结构，高度超过《抗震规范》规定且水平和竖向均特别不规则的建筑结构；(三) 超过《抗震规范》第8章适用范围的钢结构；(四)跨度或长度超过《抗震规范》第10章适用范围的大跨屋盖结构；(五) 其他各地认为审查难度较大的超限高层建筑工程。
第四条对主体结构总高度超过350m的超限高层建筑工程的抗震设防专项审查，应满足以下要求：(一)从严把握抗震设防的各项技术性指标；(二)全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行的抗震设防专项审查，应会同工程所在地省级超限高层建筑工程抗震设防专家委员会共同开展，或在当地超限高层建筑工程抗震设防专家委员会工作的基础上开展。
超限建筑设计的精髓总结(值得收藏)
超限建筑设计的精髓总结（值得收藏）综述在工作中,屡次碰到结构专家、业主单位的结构工程师提到“结构错层的不利性”,建议在超限报告中对结构错层进行分析.但在超限报告中,却很少看到结构错层的专项分析,至少深圳地区是这样.这种“阳奉阴违”的事情,我觉得挺好奇.偶尔想起来,“阳奉阴违”的原因无非两点,一线的结构工程师不知道怎么分析,或者认为没必要分析.这次,我们自己做一个复杂项目的超限报告.结构错层比较严重,终于有机会,仔细思考“结构错层”究竟该怎么分析.错层给结构带来的不利性,个人认为主要有三点：1）错层削弱楼盖整体性,降低结构受力的协同性,并使传力路径出现薄弱环节,引起应力集中现象；2）在楼板错层位置,会形成短柱,短柱延性较差,对抗震不利；3）错层位置楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震或风载作用下会产生较大的扭转效应,对错层位置的梁,也会产生不利影响.针对第1点,首先要补充楼板应力分析,尤其要搞清楚错层附近的楼板应力.如果水平推力较大,为了保证水平力的传递,可以梁侧水平加腋.加腋之后,梁的刚度变大,在梁柱节点位置,梁会将更多的弯矩传递给柱,此时就要复核柱的承载力是否足够.有些单位,加腋作为一项构造措施,并未在计算模型中反映,也未手算复核,在梁柱节点位置,可能违背了“强柱弱梁”的设计原则.这点应引起注意.针对第2点,结构错层,短柱是客观存在的.在计算中,短柱的问题是容易抗剪超.我们的办法是,确保短柱在小震及中震作用下,均保持抗剪弹性.其中,抗剪截面验算,要预留足够的富裕度.抗剪计算中,有一个重要参数,剪跨比,需要谨慎确定.根据《高规》10.4节,抗震设计时,错层处框架柱箍筋应全柱段加密配置,抗震等级应提高一级.针对第3点,楼板采用弹性板计算,评估水平力对梁的影响.根据影响程度,可采用配置一定量抗扭纵筋和箍筋的方式提高梁的抗扭能力.另外,如果结构错层非常严重（大范围错层）,还应在整体概念上进行把控.主要可采用以下思路：1）结构水平位移、扭转位移应该从严控制.原因在于,错层处的楼板水平位移差与结构整体水平位移基本呈正比,控制结构整体水平位移,相当于间接控制了楼板水平位移差；相比常规结构,结构扭转对错层结构影响更加不利,容易出现楼板翘曲及应力集中,因此,结构扭转位移需要偏严控制.2）设法降低短柱的轴力,提高短柱延性；降低短柱剪力,提高短柱抗剪承载力富裕度,具体办法可在结构布置上着手.在全国的超限审查技术要点中,错层只是一个很小的超限项,隶属“楼板不连续”.但它明显比普通的楼板不连续要更复杂,值得大家关注.这篇文章,可为大家提供一些思路.下次,如果再有专家、业主提出对“结构错层”的分析要求,我们可以照此做点工作,积极相应专家号召,积极听取业主意见.计算长度我们在做结构设计的过程中,时常碰到计算长度的问题.今天,我们就来理一理这个问题.结构设计,为何会有计算长度这个参数？计算长度除以回转半径,就是长细比.结构规范对长细比本身就有一系列规定.这些规定主要是为了避免结构构件太柔,结构构件太柔,会出现两个问题,一个是运输过程中,容易出现变形；二是在构件受力时,容易出现失稳.对长细比的规定,可以看做是对构件刚度层面的要求,这并不难理解.但是,长细比又和稳定系数挂钩,在结构规范中,我们有各种各样的稳定系数.稳定系数的存在,其实就是为了折减承载力,那长细比为何又与承载力相关呢？即,长细比与构件强度挂钩,这个理解起来,可能就不是那么直接了.我们仔细想想,在材料力学的前面几个章节,我们学习的都是构件截面承载力（强度）,但截面强度和构件强度是一回事吗？很明显,构件强度不大于截面强度.这中间的差别在哪里呢？结构规范沿用了截面强度的计算公式,但在过渡到构件强度的时候,引入了稳定系数.这其实就是一阶线性分析方法的处理办法.在结构计算时,采用理想无缺陷计算模型进行一阶线性计算,并基于计算得到的内力进行构件强度（包含稳定承载力）验算,引入稳定系数,是为了考虑结构和构件自身的缺陷以及二阶效应对构件承载力的影响.一阶分析法,方便快捷,但明显不是最有效的办法,我们完全可以采用以二阶非线性分析为基础的直接分析法.当然,这是后话,我们还是说回计算长度.计算长度如何确定,结构规范给了很多说明.对常规的结构,规范规定已经相对明确.但对一些非常规结构,我们如何确定计算长度呢？在超限报告中,时常看到大家采用材料力学中的欧拉公式来反算计算长度.但不要忘记,该公式是有假定条件的,即,中心受压直杆.如果不能满足此条件,强行采用该公式计算,后果不堪设想.大家有个错觉,根据欧拉公式计算的稳定承载力一定小于截面强度承载力.也许,我们太久没有翻看材料力学了.实际上,只有长细比大于某一特定值时,稳定承载力才小于截面强度承载力.比如,对Q235钢,根据理论计算,长细比大于100时,构件强度由稳定承载力控制,否则,应由截面强度控制.Q345、Q390、Q420的界限长细比分别为83、78和75.长细不大于界限长细比时,理论计算的稳定系数为1.00,但根据《钢结构设计规范》,相应长细比的稳定系数如下表最后一列所示（均小于1.00）.这又是怎么一回事呢？其实,规范在计算稳定系数的时候,考虑的因素要比单纯的材料力学中的欧拉公式复杂得多,比如初弯曲、残余应力、初始缺陷、不同截面等（参考《钢压杆的柱子曲线》,李开禧）.在无法直观得到计算长度系数的时候,我们按欧拉公式来反算,是不得以而为之的办法,如果实际条件与欧拉公式的假定有一定偏差,比如,存在初始弯曲、存在一定弯矩、构件并非等直等,欧拉公式给出的结果是偏保守,还是偏不安全,到目前为止,我还无法判断.钢构件设计时,稳定应力时常大于强度应力,而稳定应力又依赖于计算长度.算到最后,你会发现,计算长度的确定是绕不过去的坎.在一阶分析法这个方向上,欧拉公式作为最后,又几乎是唯一的救命稻草,又常常“失稳”,这真是一件让人尴尬的事情.除非我们选择第二条路,直接分析法,但这个方法也有不少假定,比如对初始缺陷、初始弯曲的假定,针对这些假定的经验,我们可能更缺乏.我们以为超限报告专项分析中,构件计算长度的确定是最容易的一件事,很多时候,只是我们想得简单了.从截面承载力到构件承载力,再到结构承载力,这是一名结构工程师的进阶之路,琢磨得越多,脑子里面的概念反而会越来越少.结构错层在工作中,屡次碰到结构专家、业主单位的结构工程师提到“结构错层的不利性”,建议在超限报告中对结构错层进行分析.但在超限报告中,却很少看到结构错层的专项分析,至少深圳地区是这样.这种“阳奉阴违”的事情,我觉得挺好奇.偶尔想起来,“阳奉阴违”的原因无非两点,一线的结构工程师不知道怎么分析,或者认为没必要分析.这次,我们自己做一个复杂项目的超限报告.结构错层比较严重,终于有机会,仔细思考“结构错层”究竟该怎么分析.错层给结构带来的不利性,个人认为主要有三点：1）错层削弱楼盖整体性,降低结构受力的协同性,并使传力路径出现薄弱环节,引起应力集中现象；2）在楼板错层位置,会形成短柱,短柱延性较差,对抗震不利；3）错层位置楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震或风载作用下会产生较大的扭转效应,对错层位置的梁,也会产生不利影响.针对第1点,首先要补充楼板应力分析,尤其要搞清楚错层附近的楼板应力.如果水平推力较大,为了保证水平力的传递,可以梁侧水平加腋.加腋之后,梁的刚度变大,在梁柱节点位置,梁会将更多的弯矩传递给柱,此时就要复核柱的承载力是否足够.有些单位,加腋作为一项构造措施,并未在计算模型中反映,也未手算复核,在梁柱节点位置,可能违背了“强柱弱梁”的设计原则.这点应引起注意.针对第2点,结构错层,短柱是客观存在的.在计算中,短柱的问题是容易抗剪超.我们的办法是,确保短柱在小震及中震作用下,均保持抗剪弹性.其中,抗剪截面验算,要预留足够的富裕度.抗剪计算中,有一个重要参数,剪跨比,需要谨慎确定.根据《高规》10.4节,抗震设计时,错层处框架柱箍筋应全柱段加密配置,抗震等级应提高一级.针对第3点,楼板采用弹性板计算,评估水平力对梁的影响.根据影响程度,可采用配置一定量抗扭纵筋和箍筋的方式提高梁的抗扭能力.另外,如果结构错层非常严重（大范围错层）,还应在整体概念上进行把控.主要可采用以下思路：1）结构水平位移、扭转位移应该从严控制.原因在于,错层处的楼板水平位移差与结构整体水平位移基本呈正比,控制结构整体水平位移,相当于间接控制了楼板水平位移差；相比常规结构,结构扭转对错层结构影响更加不利,容易出现楼板翘曲及应力集中,因此,结构扭转位移需要偏严控制.2）设法降低短柱的轴力,提高短柱延性；降低短柱剪力,提高短柱抗剪承载力富裕度,具体办法可在结构布置上着手.在全国的超限审查技术要点中,错层只是一个很小的超限项,隶属“楼板不连续”.但它明显比普通的楼板不连续要更复杂,值得大家关注.这篇文章,可为大家提供一些思路.下次,如果再有专家、业主提出对“结构错层”的分析要求,我们可以照此做点工作,积极相应专家号召,积极听取业主意见.层间位移角超限关于结构层间位移角限值的问题,颇受争议.前段时间,吴伟河在iStructure图文并茂地讲述了“层间位移角超限怎么办？”这个问题,个人认为,讲得非常好.在阅读过程中,笔者自己曾经陆陆续续读过的相关资料,也一并在脑海中浮现.索性,把不同的观点都罗列出来,各种缘由,便一目了然.1、《抗规》5.5.1条及条文说明“计算楼层内最大的弹性层间位移时,除以弯曲变形为主的高层建筑外,可不扣除结构整体弯曲变形”；“计算时,一般不扣除由于结构重力P-△效应所产生的水平相对位移,高度超过150m或H/B＞6的高层建筑,可以扣除结构整体弯曲所产生的楼层水平绝对位移值,因为以弯曲变形为主的高层建筑结构,这部分位移在计算的层间位移中占有相当的比例,加以扣除比较合理.如未扣除,位移角限值可有所放宽.”2、魏链总相关文献《论高层建筑结构层间位移角限值的控制》“在高层建筑中,发生最大层间位移的楼层一般位于结构的中部、偏上或偏下,恰恰那里的竖向构件两端转角较大,造成无论是柱或剪力墙,它们的非受力层间位移均很大,而受力层间位移则很小,因此用总的层间位移作为控制高层建筑竖向杆件的受力层间位移的措施是值得商榷的,那种认为层间位移角最大的楼层是受力最危险的楼层,在概念上是不正确的.”框剪结构层间位移角曲线与受力层间位移角曲线框筒结构层间位移角曲线与受力层间位移角曲线“结构竖向杆件,无论是柱或剪力墙,其受力层间位移往往都是底部最大,沿高往上变化总体趋势是在减小,因此控制结构的受力层间位移应着眼于控制结构的底部而不是结构的中上部.”魏总对不同结构类型受力层间位移角限值的建议如下.《地王大厦结构设计若干问题》“在地王大厦结构设计中,日本新日铁公司开始也是以层位移差计算结果作为层间位移,结果在第57层出现层间位移角达1/274的情况,远超我国规范的规定.”“地王大厦横风在风荷载作用下,第57层的层位移角虽达到1/274,但是,筒体剪力墙的受力层间位移角只有1/28195,原因是层底转角引起了层顶很大的刚体位移,由此可以肯定剪力墙不但承载力足够,而且一定不会出现受力裂缝.至于层间变形对于装修构件的影响,另有专门措施考虑解决.”《XX项目超限报告》“风载作用下最大层间位移角的限值需考虑以下因素：1）计算层间位移角时考虑结构重力P-△效应；2）计算层间位移角时考虑地下室构件的影响；3）采用结构刚度折减系数时,限值规定宜增大,反之宜减小；4）保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好.a.《建筑幕墙》（GBT21086-2007）规范规定,建筑幕墙平面内变形性能以建筑幕墙层间位移角为性能指标.抗风设计时指标值应不小于主体结构弹性位移角限值,一般约1/200~1/300;b.填充墙正常使用状态允许的层间位移角可大于1/400；c.基于以上两条,风荷载作用下层间位移角的限值不需按不同结构类型区分；5）高层建筑的层间位移角越大,结构的顶点加速度越大,对结构的舒适度不利；6）考虑到层间位移角计算中有些因素难以定量考虑,确定最大层间位移角限值时应适当留有余地.以上分析和研究表明,现行弹性变形计算方法未考虑刚度折减的因素,使计算结果偏小；也未能考虑非结构构件对结构刚度的影响,使计算结果偏大,二者都难以准确定量计算,再考虑到风荷载存在一定的非确定性.综合考虑以上因素,当不考虑刚度折减系数时,各类高层建筑风荷载作用下的最大层间位移角限值取1/350~1/400是基本合理的.”3、方小丹总相关观点1）我国规范认为小震作用属正常使用极限状态,结构应保持“弹性”,故以钢筋混凝土构件（包括柱、剪力墙）开裂时的层间位移角作为多遇地震作用下结构的弹性位移角限值.2）规范要求对计算周期乘以小于1的系数来加以修正,框架结构的周期折减系数为0.6-0.7,框-剪结构为0.7-0.8,剪力墙结构为0.9-1.然而,结构分析得到的位移却没有相应修正.3）钢与混凝土的弹性模量相差约5~10倍,对钢筋混凝土受弯或大偏压（拉）构件而言,混凝土开裂时钢筋的应力还很小.即使是竖向荷载长期作用的受弯构件,如一般的钢筋混凝土梁,正常使用状态下也是带裂缝工作的,但这并不妨碍我们用弹性方法计算结构的内力.4）钢筋混凝土柱和剪力墙正常使用阶段主要内力是竖向荷载引起的压力.在风荷载和可能发生的地震作用下,只要钢筋不屈服,仍处于弹性阶段,即使混凝土开裂,也不会影响结构的安全性.并且,在短时间作用的横向力卸载后,可能出现的裂缝也会闭合,这比竖向荷载长期存在的受弯钢筋混凝土梁更容易满足耐久性要求.5）对于结构中不同位置的剪力墙,在水平荷载作用下,相同层间位移角,各剪力墙的受力却可能差异较大.结构中和轴附近的剪力墙可能小偏心受压,没有裂缝；远离中和轴的剪力墙可能大偏心受压,即截面中有受拉区,混凝土可能开裂.以控制结构层间位移角的方法保证剪力墙、柱混凝土不开裂实际上并没有根据.6）重现期50、100年的风荷载和地震荷载属短期荷载,需进行构件承载力极限状态验算,一般无需限制墙、柱的混凝土是否开裂.有特别要求的,可由构件截面设计加以解决.7）考虑到设计上的方便,可采用《混凝土高规》的做法,不扣除结构整体弯曲的影响,但大幅度放宽层间位移角限值.重现期50年风荷载作用下只需控制结构的顶点位移,一般1/500~1/400;小震作用下层间位移角1/350~1/300.之所以不是钢结构的1/250,是考虑对混凝土结构刚度的折减.4、广东省东莞会议纪要“框架结构不宜大于1/400；高150米及以下的框架-剪力墙、框架-核心筒结构不宜大于1/500,剪力墙结构不宜大于1/600；高250米及以上结构不宜大于1/400；高150米～250米之间可内插确定；钢结构不宜大于1/250；小震作用下楼层的层间位移角可按上述限值控制,但应进行中、大震抗震性能设计,大震作用下弹塑性层间位移角限值按现行规范规定执行.”5、深圳超限预审专家观点以下是我们参与的一个项目,超限预审会时,五位超限专家给出的意见.探明真相之后,“层间位移角限值”便不是一个技术问题,有时反而是一个“政治”问题.如果我们做了足够的论证,证明“位移角超越规范限值”并不会产生大的不利影响,专家依然“恪守规范”,要求我们增加结构刚度的话,我们该怎么办？楼板薄弱连接位置抗剪计算在实际工程中,我们时常碰到验算楼板薄弱连接位置（包括细腰）的面内抗剪问题.以下为两个工程的结构平面图.从下图可明显看到结构布置中的楼板薄弱位置.楼板协调两侧的主结构时,面内将受到较大的水平力,包括轴力和剪力.楼板面内承受拉力或者压力,相对来说,比较容易计算,但面内抗剪的问题,其实并不简单.通常的做法是,按《混凝》或《高规》中梁或墙的抗剪承载力计算公式进行复核.但这样做,有无问题呢？它们的抗剪机理是否一致呢？先来看梁的受剪机理.翻看教材,抗剪破坏分为斜压破坏、剪压破坏以及斜拉破坏.简单粗暴（并不准确）来说,梁的跨高比较小时,发生斜压破坏,这种破坏多发生在剪力大而弯矩小的区段,以及腹板很薄的梁内.在这种破坏机制下,受剪承载力取决于混凝土抗压强度,是斜截面承载力中最大的.梁的跨高比适中,梁截面中的剪力和弯矩均可能其控制作用,这种破坏由拉区边缘的裂缝开始,然后延伸形成斜裂缝,剪压区高度逐渐减小,当最终剪压区混凝土破坏,斜截面承载力丧失.梁的跨高比更大的时候,截面破坏由弯矩控制,受拉引起的垂直裂缝一旦出现,就迅速向压区延伸,斜截面承载力随之丧失.混凝土楼板承受横向荷载的破坏模式就属于这种情况.它的承载力是由弯矩起控制作用,所以,在规范中,我们主要对楼板的正截面承载力进行计算,对斜截面承载力,通过构造措施（比如楼板厚度,跨厚比要求）,是可以天然保证的.无论是规范,还是教材,梁的受剪承载力推导均是基于剪压破坏这种模式得到的.给出的抗剪截面承载力限值,也是基于剪压破坏的.但对跨高比较小的构件,比如上面提及的楼板面外抗剪验算,跨高比很多情况下,是小于1.0的,破坏模式应该是斜压破坏才对.也就是说,抗剪承载力上限应该更高.另外,斜压破坏的抗剪承载力计算公式,是否应该有所不同呢？从受力机制来看,长墙肢的面内受剪似乎与上文提到的楼板面内受剪很接近？如果把剪力墙旋转90°,边缘构件看作梁的话.但是,规范给出的剪力墙抗剪承载力计算公式,其实是兼顾了长墙肢和短墙肢的,如果按此计算楼板面内抗剪的话,针对性不强.那怎么办呢？如果要提供计算依据的话,个人认为,楼板面内抗剪验算与深梁斜截面抗剪验算最接近.《混规》附录给出的深受弯构件斜截面受剪承载力计算公式如下：这个公式有什么不同呢？1）当跨高比不大于2.0时,计算剪跨比取0.25,也就是说,混凝土部分前面的系数为1.4；如果按梁的公式来算,此系数为0.875,按墙来算,此系数为0.5.系数变大的原因,即是“随着跨高比的减小,剪切破坏模式由剪压型向斜压型过渡,混凝土项在受剪承载力中所占比例增大”.2）抗剪承载力同时与水平钢筋与竖向钢筋相关,“当跨高比等于5.0时,只有竖向分布钢筋（箍筋）参与受剪；而当跨高比较小（小于2.0,则取2.0）时,只有水平分布筋能发挥有限的受剪作用”.以2.0为例,水平钢筋项前面的系数为0.5,这一点与梁或墙的抗剪计算公式有很大不同.同时,规范还对深受弯构件的受剪截面承载力进行复核,换算的剪压比依然为0.15,依然是偏安全考虑.假定混凝土强度为C30,0.15fc基本与1.4ft相当,也就是说,抗剪承载力计算时,钢筋的作用基本可以忽略.如果出现抗剪不足,只能增大构件截面或者提高混凝土强度.另外,为了保证面外稳定性,规范还对高厚比及跨高比限值进行了规定,即不大于25.“试验表明,当仅配有两层钢筋网时,如果网与网之间未设拉筋,由于钢筋网在深梁平面外的变形未受到专门约束,当拉杆拱拱肋斜向压力较大时,有可能发生沿深梁中面劈开的侧向劈裂型斜压破坏,故应在双排钢筋网之间配置拉筋.”楼板配筋,不专门设拉筋,从这个角度来看,钢筋的作用不应考虑.以对3m宽,120mm厚的楼板为例,其最大面内抗剪承载力为1.4X120X0.8X3000=403kN.如果要求不出现斜裂缝,规范也给出了参考值,即0.5ftkXbXh0=288kN.（注意h0=0.8X3m）如果注意到《抗规》附录E关于“矩形平面抗震墙结构框支层楼板设计要求”的一些规定,我们又会得到一些新的启发.此处验算的也是楼板面内的抗剪承载力.在公式E.1.2中,剪压比相当于0.1/0.85=0.118,是偏保守的,这是由框支层楼板的重要性决定的.公式E.1.3不考虑楼板的混凝土作用,仅按穿过剪力墙的水平钢筋验算.这是一个什么样的机理呢？这种情况考虑的是,地震作用下,混凝土大开裂,承担传递剪力的担子全部由钢筋承担.根据程懋堃大师《创新思维结构设计》所述,按照“剪摩擦”理论计算时,受剪面钢筋fy应乘以0.7,我们规范计算的钢筋面积偏小.那对本文开头所述的薄弱区楼板,面内最大抗剪承载力能否按剪摩擦理论计算呢？如果可以,3m宽的板跨,按10@150双层配筋,最大抗剪承载力为791.28kN.事实上,在混凝土大开裂的情况下,钢筋是可以提供791.28kN的承载力的,但在这种情况下,楼板（面内）刚度大大降低,相当于仅由钢筋构成的软连接（往复作用下,混凝土会逐渐剥落）,已无法协调两侧的结构体。
刍议超限高层建筑结构设计中要注意的问题
刍议超限高层建筑结构设计中要注意的问题由于城市人口急剧增加，为了想要满足人口需求，同时做到节约土地资源，由此设计人员更倾向于对高层建筑进行设计。
近些年来，由于建筑设计技术以及施工技术的发展，超限高层建筑逐步稳步推进起来。
虽然这大大人口比例缓解了城市发展人口过量的问题，但是由于高度非常非常高，结构相对也比较复杂，因此对模块化提出了非常高非常高的要求。
本文正是从设计角度对超限高层建筑进行了研究。
一、超限高层建筑结构类型1、框架一剪力墙结构编排其不仅有框架结构的布置灵活和延性好，也具有剪力墙结构的大刚度和高承载力的特点。
框架结构的侧向差值为剪切型，其层间较小的相对位移下大而上小，而中空结构的侧向位移则为弯曲型，它的层间相对位移则为下小而上大。
并通过楼层连结起来梁板将两者连在一起，从而使得框架和剪力墙协同受力，一同进行工作。
所以，在结构的底部框架的向下侧移变薄，那么在结构上部剪力墙的侧移就变小，其侧移的曲线包含了2种结构的特点，是弯剪型。
2、框架-核心筒体结构核心筒是通过借由电梯井和楼梯间以及管道井楼梯间等的墙体，来叠成围成一个封闭的实腹筒体，且框架部分是以核心筒作为中心设计模式来向外成功进行布置，其不仅如此框架的柱间距可达到9-10m，因此，其有空间大而灵活，立面可选性较强以及采光好等优点，是商务建筑风格和高层公共建筑的理想选择。
其封闭的实腹筒体整体性，让其具有非常优异的抗弯与抗扭刚度，可建造的高度达40-50层。
且当设有伸臂时，其重新得到外框架的抗倾覆矩就会得到增大，从而使其结构的抗侧刚度得以增大，从而减少结构的侧移，这样其新建的高度则可达60-100层。
二、超限高层建筑摇摆式要点1、重点鲜明水平荷载超限高层建筑结构设计中，最为重要的内容就是结构载重设计，而荷载设计三又包含两方面内容，分别为发展水平与竖向荷载。
因为超限高层建筑度基本上都可以确定，因此竖向荷载通常都是确知数值，设计者只要求得进行简单的算出即可，但是技术水准荷载则不同，结构中特性发生变化，数值就会发生变化，因此水平荷载计算更为复杂，设计人员需要多加留意。
某超限高层建筑结构设计要点分析
某超限高层建筑结构设计要点分析摘要：文章主要结合工程实例，针对某超限高层建筑结构设计要点进行了分析，主要从建筑结构选型、结构计算与结果、抗震设防等方面进行阐述，旨在加强高层结构设计水平及保证工程的质量与安全。
关键词：超限高层建筑防震设防结构设计Abstract: the paper mainly with an engineering example, in view of some overrun highrise structure design key points are analyzed, and the main structure of the building from the selection, structure calculation and result, and seismic fortification, etc, this essay aims at strengthening high-rise structure design level and ensure the quality of the construction and security.Keywords: overrun highrise shock resistance structure design一．工程概况某超限高层建筑，总建筑面积为4.797万㎡。
本工程地下3层，地上39层，地上通过抗震缝分为两栋楼，房屋高度120.18米，采用部分框支剪力墙结构体系，其中部分剪力墙在2层转换。
地基基础设计等级甲级。
混凝土结构的环境类别为一类及二a类，相应地，混凝土结构的裂缝控制等级为Ⅲ级（对一、二a类环境分别为wlim=0.3mm及0.2mm）。
混凝土受弯构件的挠度限值按跨度由小到大依次为l/200、l/250。
建筑场地类别Ⅱ类，抗震设防烈度Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10 g。
二．建筑结构选型（1）主楼高度（±0.00以上）120.13m，地面以上结构层为39层，其中出屋面3层，高度为8.8m。
超限高层建筑结构基于性能的抗震设计徐培福.pptx
中震不屈 服，错 层处钢 板墙， 模型试 验。
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大震柱不屈服，中 震个别斜撑屈服， 模型试验，SRC 柱试验，节点试 验
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墙中震不屈服，外 框架25％总剪力， 扭转位移比绝对 值小，适当放松。
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SP5 薄弱部位、重要部位不屈服（地震 作用及承载力均采用标准值，无内力调整 及增大系数），允许有些部位进入屈服， 但不发生脆性破坏。
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SP6 薄弱部位、重要部位进入屈服,结构 变形可选定某一限值，但不发生剪切等脆 性破坏
SP7 薄弱部位、重要部位构件进入屈服, 变形达到或接近规范给定允许变形限值， 但不发生剪切等脆性破坏
财富中心二 期，抗扭 刚度。
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裙房偏心，位移比可放松。
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剪力墙结构，170米，中震不屈服
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外支撑框架无楼板连接
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花隔外框加普通 外框，楼板不连 续，梁加强，中 震不屈服，试验
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扭转效应明显， 中震不屈服，剪 力墙特殊加强， 钢框架25％总 剪力，试验
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大连国贸 330米， 内筒外框， 中震下弹 性，内筒 大震下不 剪坏，外 框25％总 剪力，斜 撑剪力墙 试验。
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环球金融中 心，490 米，墙体、 柱、斜撑 中震不屈 服，墙大 震不剪坏， 模型试验、 节点试验
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北京国贸， 330米， 内筒加型 钢、钢板、 斜撑，大 震不屈服； 转换桁架 大震弹性； 模型试验， 剪力墙试 验。
超限高层建筑结构设计重难点分析
超限高层建筑结构设计重难点分析城市对建筑结构设计的要求逐渐提升，不仅要求实用与美观共存，更要满足城市人口不断增加对居住环境的要求。
因此，为满足居民与经济发展对建筑的要求，产生了超限高层建筑结构设计，不仅可以节约土地空间，更成为城市的靓丽风景线，满足城市化发展的需求。
标签：超限高层;建筑结构设计;重难点为满足城市化发展对建筑结构设计的需求，本文针对新时期超限高层建筑结构设计中的重难点进行主要分析，以促进城市超限高层建筑效率，满足城市人口的迫切需求，从而提高城市化发展进程。
1 超限高层建筑结构体系概述在高层建筑中，抗侧力结构体系的选择与组成成为高层建筑结构设计的首要考虑及决策重点。
当抗侧力体系决定后，水平构件体系的大格局便已确定，当然楼盖布置的细节也可再进一步进行推敲，因其其也有可能会反过来对抗侧力体系产生影响。
目前应用于高层建筑的主要结构体系主要有以下几种：1.1框架结构。
其基本组成构件为梁与柱，框架结构的优点是建筑平面布置较为灵活，结构受力简洁而清晰，施工也较为方便;且在抗震设计中，其延性较好，耗能能力也较强，因此，具有很好的抗震性能。
通常使用的柱网间为5-9m，而当采用预应力和钢骨混凝土的结构时，柱距大于等于15。
如果建筑物较高时，应该考虑建筑结构设计的主控因素（风荷载和地震作用），其缺点是抗侧刚度较弱，所以需要设计较大截面的梁、柱才能满足变形要求，这样会影响建筑的使用空间;另一个考虑对象是非结构构件的填充墙，其变形性能比框架差很远，且框架结构变形较大时，容易损坏。
1.2剪力墙结构。
其最大特点就是抗侧刚度大和承载力高。
一般而言，布置合理的剪力墙结构，会有较强的抗震和抗风能力。
在众多大地震中，剪力墙结构出现破坏的较少，表现出了其良好的抗震性能。
而其缺点则是自重大和刚性大以及延性差，并且对水平荷载也只能“硬碰硬”，所以剪力墙结构的周期较短，地震惯性力也较大。
剪力墙的间距一般较小，为3-8m，因此，其平面布置不够灵活，建筑空间受限制。
超限高层设计重点与难点
华东院周建龙总工讲超限高层建筑抗震设计重点与难点编制依据《建筑抗震设计规范》送审稿《高层建筑混凝土结构技术规程》 （征求意见稿）《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 （建设部令第111号）《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 （沪健 【2003】702号）广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》 （jgj3‐2002）补充规定江苏省《房屋建筑工程抗震设防审查细则》《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质【2006】220号）《关于加强超限高层建筑抗震设防审查工作的建议》 （2007年工作会议）《关于加强超限高层建筑工程抗震设防审查技术把关的建议》 （2009年2月6号）《超限高层建筑抗震工程抗震设计指南》 （第二版吕西林主编）超限的认定《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质【2006】220号新抗震规范及高层混凝土结构规范推出后，其划分范围作相应调整将大跨结构纳入审查将市政工程纳入审查CECS如与抗规及高规矛盾，以高规及抗规为主上海工程还需满足《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 （沪建建【2003】702号）计算分析总体要求总体判断，根据受力特点建模计算参数选取要合理计算假定要符合实际受力计算结果应进行分析判断计算参数的选取连梁的单元形式（杆单元或壳单元）巨柱采用杆或壳单元墙单元最大单元尺寸楼板单元是否合理阻尼比的选择连梁刚度的折减周期折减系数最不利地震方向（正方形增加45°）最不利风荷载方向施工模拟的方式嵌固端的选取特殊构件的定义足够的振型数量是否考虑p‐△效应考虑偶然偏心混凝土柱的计算长度系数（地下室、悬臂梁）计算结构的总体判断质量＆荷载沿高度分布是否合理振型、周期、位移形态和量值是否合理地震作用沿高度分布是否合理单工况下总体和局部力学平衡条件是否满足对称部位构件的内力及配筋是否相近不同程序的比较受力复杂构件（如转换构件等）内力及应力分布与概念、经验是否一致嵌固端的要求地下室与土0.00的刚度比≥2（上海地区为1.5）楼板厚度大于180地下室刚度不计入离主楼较远的外墙刚度土0.00水平传力不连续时，嵌固端应伸至地下室，并对大开口周边梁、板配筋加强 地下室外墙离主楼较远，可在主楼周边设置剪力墙，直接将水平力传给底板土0.00有较大高差时，在高差处设置垂直向剪力墙，且采取存在高差处的柱子箍筋加密，水平传力梁加腋等措施，确保水平力传递嵌固端设在地面层，宜设刚性地坪，确保传力可靠回填土对地下室约束系数，一般地下室填3，几乎完全约束时填5，刚性约束填负数。
浅谈超限结构设计方法及其注意事项
浅谈超限结构设计方法及其注意事项摘要：随着近些年来我国社会经济和科学技术不断地飞速发展，多种多样的复杂的建筑造型投入实际使用，建筑物也不断突破新的高度。
超限的高层结构数量增多，提高了土地资源的利用率，使人们拥有更多的生活和工作空间。
超限结构的设计方法对高层建筑的建设至关重要，本文通过解析亲身参与设计的超限项目，浅谈高层建筑中超限结构的设计方法，并提出相应的注意事项。
关键词：超限结构设计方法；高层建筑；注意事项1.引言我国社会经济和科学技术的进步，促使建筑行业走向蓬勃发展的局面。
高层建筑在社会生活中发挥着越来越多的作用，在全国各地区均有使用。
高层建筑的现代化，使设计者设计出了许多新颖个性的建筑结构，具有复杂特殊的平面、立面和体型外观。
根据我国目前建筑工程的要求，追求新异的高层建筑在结构方面已经不符合相关标准、规定与规范，属于超限结构，极大地影响了建筑结构的实际性能。
超限结构是指结构的高度，平面的规律性和垂直规律性等不符合标准的应用范围，根据现行标准的设计已经不能保证结构的安全性能。
当面对自然灾害时，不符合要求的超限高层建筑将可能造成巨大的人员和经济损失。
汶川地震、玉树地震等使我们深刻地认识到，建筑结构、抗震等设计方法对建筑的安全性无比重要，对超限高层建筑结构的仔细设计与深入分析十分必要。
2.工程实例介绍项目位于深圳坪山新区比亚迪路和新合路交汇处。
总用地面积16826.91㎡，建筑面积约104264.03㎡。
裙房4层为集中商业，A~C座为住宅，D座为办公，地下室两层。
其中A~C座为高层住宅，地上均为29层，裙房四层，转换层设在六层楼面，建筑总高度为98.6m。
该A~C三栋为超限高层建筑，须进行抗震设防可行性论证。
现仅以A栋为例。
3.超限高层建筑的判定我国以及部分地方主管部门对于使用钢筋混凝土为建筑材料的高层建筑，关于其最大高度、高宽比、体型规则等制定了具体的规定，发布了《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，同时还说明了达到超限的条件。
超限高层与大跨度结构设计要点
超限高层与大跨度结构 设计要点中国建筑设计研究院 范重 2012年5月内容提要一、超限高层与大跨度结构设计相关规定 二、超限高层建筑结构设计要点 三、超限高层建筑结构设计实例 四、超限大跨度结构设计实例一、超限高层与大跨度结构 设计相关规定《中华人民共和国防震减灾法》《中华人民共和国防震减灾法》由中华人民共和国第十 一届全国人民代表大会常务委员会第六次会议于2008年12 月27日修订通过，修订后的《中华人民共和国防震减灾法 》公布，自2009年5月1日起施行。
《中华人民共和国防震减灾法》内容第一章 总 则 第二章 防震减灾规划 第三章 地震监测预报 第四章 地震灾害预防 第五章 地震应急救援 第六章 地震灾后过渡性安置和恢复重建 第七章 监督管理 第八章 法律责任 第九章 附 则 （共九十三条）第四章 地震灾害预防《中华人民共和国防震减灾法》第三十四条 国务院地震工作主管部门负责制定全国地震烈度区划图或 者地震动参数区划图。
国务院地震工作主管部门和省、自治区、直辖市人民政府负责管理 地震工作的部门或者机构，负责审定建设工程的地震安全性评价报告， 确定抗震设防要求。
第三十五条 新建、扩建、改建建设工程，应当达到抗震设防要求。
重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，应当按照国务 院有关规定进行地震安全性评价，并按照经审定的地震安全性评价报告 所确定的抗震设防要求进行抗震设防。
建设工程的地震安全性评价单位 应当按照国家有关标准进行地震安全性评价，并对地震安全性评价报告 的质量负责。
前款规定以外的建设工程，应当按照地震烈度区划图或者地震动参 数区划图所确定的抗震设防要求进行抗震设防；对学校、医院等人员密 集场所的建设工程，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设 计和施工，采取有效措施，增强抗震设防能力。
第四章 地震灾害预防《中华人民共和国防震减灾法》第三十八条¾ 建设单位对建设工程的抗震设计、施工的全过程负责。
超限结构设计要点
八、舒适度验算要点
• 结构舒适度对于超高层建筑、超大跨、超悬挑结构，都需 要进行验算 • 特殊荷载，比如运动荷载，对大跨度舒适度的影响 • 舒适度控制也是结构刚度的控制，显然刚度大舒适度好
复杂超限结构设计要点
• • • • • 1、设计依据 2、方案对比 3、复杂、超限的判断 4、基础设计要点 5、抗震构造措施和抗 震性能目标 • • • • • • 6、弹塑性分析要点 7、性能化设计要点 8、舒适度验算要点 9、结构特殊性设计控制 10、两套软件分析对比 11、应用实例
一、设计依据
十一、工程实例
• 安徽本埠C1#楼（中技安徽分院，结构）
• 54层超高层剪力墙住宅结构设计
• 兰州军区综合楼（中技九所，结构）
• 大跨度转换层、通长柱、错Байду номын сангаас柱结构设计
• 《建筑结构设计统一标准》 （GBJ 68-84） • 1.0.5 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果 （危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严 重性，采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应 符合表1.0.5的要求。 • 建筑结构的安全等级 表1.0.5 • 安全等级，破坏后果，建筑物类型 • 一级：很严重，重要的工业与民用建筑物 • 二级：严 重，一般的工业与民用建筑物 • 三级：不严重，次要的建筑物 • 注：① 对于特殊的建筑物，其安全等级根据具体情况另 行确定； • ② 当按抗震要求设计时，建筑结构的安全等级应符合 《建筑抗震设计规范》的规定。
六、弹塑性分析要点
• 弹塑性分析手段已普遍应用
• 静力弹塑性应用范围，抗倒塌验算（性能点位移角、基底 剪力、附加阻尼比） • 静力弹塑性构件性能（裂缝、塑性铰） • 静力弹塑性的非对称性 • 动力弹塑性地震波（3条）也要在统计意义上相符
结构超限判定
结构超限判定I. 引言结构超限判定是工程设计和施工中的一个重要环节。
在建设大型桥梁、高层建筑和其他重要结构时，确保结构的安全性和稳定性非常重要。
本文将介绍结构超限判定的概念、意义以及常用的方法和技术。
II. 结构超限判定的概念及意义结构超限判定是指对结构在常规工况和特殊情况下的受力情况进行评估和分析的过程。
通过超限判定，可以确定结构是否满足设计要求和工程标准，以及是否需要进行增强或改进措施。
其意义在于保证工程结构的安全性、可靠性和耐久性，减少结构事故和人员伤亡的风险。
III. 结构超限判定的方法和技术1. 核心参数分析核心参数分析是结构超限判定中最常用和基础的方法之一。
通过对结构的受力、变形等关键参数进行计算和分析，判断结构是否超限。
常用的核心参数包括结构的承载力、刚度、振动频率等。
2. 数值模拟数值模拟是近年来发展迅速的一种结构超限判定的方法。
借助计算机软件，可以对结构进行复杂的数值计算和模拟。
常用的数值模拟方法有有限元分析、计算流体力学等。
通过数值模拟，可以更加准确地预测结构的受力情况和响应。
3. 监测技术监测技术是结构超限判定的另一种重要方法。
通过安装传感器和监测设备，实时监测结构的受力、振动等参数。
监测技术的优势在于可以提供实时的数据和信息，及早发现结构的异常情况并采取相应的处理措施。
IV. 结构超限判定的挑战与发展趋势1. 多场耦合问题结构超限判定涉及到多个场的耦合问题，如结构力学、材料力学、流体力学等。
如何准确地评估和分析这些多场的相互作用，是当前结构超限判定领域的一个重要挑战。
2. 数据精确性与可靠性结构超限判定依赖于大量的数据和参数，其中包括材料特性、结构参数、工况等。
确保数据的精确性和可靠性，对于超限判定的准确性至关重要。
因此，如何获取准确的数据并对其进行合理的处理是一个重要的研究方向。
3. 智能化与自动化随着人工智能和自动化技术的发展，越来越多的计算和判定工作可以由计算机和算法来完成。
某高度超限工程的结构设计
某高度超限工程的结构设计本工程位于山东省日照市，底部裙房为商业，上部塔楼为住宅。
上部塔楼，根据建筑平面布局的特点，选取了部分框支钢筋混凝土剪力墙的结构形式；裙房部分因功能需要，不能将所有的剪力墙均落至基础顶，采用框支转换。
本工程主体施工至地上三层楼面后，因为建筑方案变化，重新调整结构设计。
建筑方案的对比如下：第一版方案：地下一层，底部5层为商业，上部住宅28层，屋面高度111.5m，在地上五层顶板位置转换。
第二版方案：地下一层，底部4层为商业，上部住宅27层，屋面高度102.2m，在地上四层顶板位置转换。
对比两版方案，可以得出结论，第二版方案建筑总高度降低（接近A级高度），高位转换位置由五层顶改为四层顶，楼层数减少两层，但较多剪力墙落在转换次梁上（所占比例约为18.2%）。
经审图专家认可后，第二版方案仍按第一版方案的抗震设防性能目标设计。
二、设计条件本工程设计使用年限为50年；抗震设防分类：上部住宅为丙类、底部商业裙房为乙类；建筑结构安全等级为二级。
抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，地震设计分组为第三组，场地土类别为Ⅱ类，特征周期值为0.45s。
本地区50年重现期基本风压为0.40kPa，用于位移控制；承载力设计时按50年重现期基本风压的1.1倍采用；10年重现期基本风压为0.30kPa，用于舒适度控制。
建筑物地面粗糙度类别为C类，体型系数综合考虑取1.4。
本工程结构超限情况如下：（1）高度超限：B级高度（102.2m> 100m）；（2）不规则类型：扭转规则、楼板连续、侧向刚度规则、楼层承载力无突变，竖向抗侧力构件不连续（框支转换）；有一项不规则类型。
综上：高度B级，有1项不规则类型，需要进行超限审查。
三、抗震设防要求根据高规规定，确定本工程各部分的抗震等级如下：剪力墙：底部加强部位由一级提高至特一级，非底部加强部位为一级（两层过渡）、二级。
框支框架：特一级。
针对本楼的超限项目，采取了结构抗震性能化设计的措施。
平面规则性超限建筑抗震设计的设计要点
平面规则性超限建筑抗震设计的设计要点平面规则性超限建筑是指在建筑平面布局上已经超过了国家规范中1.5倍以内平面尺寸的建筑。
这种建筑方式的特点是建筑较高，结构复杂，造价高。
在抗震设计方面，需要结合建筑本身的特点，采取相应的抗震措施。
平面规则性建筑设计要点如下：1.抗震设防标准应高于常规标准针对平面规则性超限建筑，其结构竖向刚度通常较大，地震荷载的分布不太均匀，抗震容量较强。
因此，在抗震设防标准上要高于常规标准，以确保建筑物在地震中不会倒塌或严重破坏。
2.系统的结构分析结构设计是平面规则性建筑的关键，系统的结构分析是必须的。
所谓结构分析，是指根据建筑物的形状，确定建筑物的结构形式以及所要承受的地震荷载大小，然后进行动力分析，找出建筑物结构的关键部位和薄弱环节，确保建筑物在地震中具有良好的抗震性能。
3.结构变形控制平面规则性建筑应尽量控制构件的变形，以保证建筑物在地震中的稳定性。
这需要从材料、构造、设计、施工等方面提高要求，以确保构件具有足够的刚度和强度，抗震性能能够满足设计要求。
4.加强地基基础设计建筑物的地基基础是建筑物的重要支撑部分，对其抗震性能发挥了至关重要的作用。
经过结构分析之后，要确保建筑物地基基础的设计满足建筑物的要求。
特别是对于超限建筑，应充分考虑建筑本身的重量和地面的承载能力，以保证其稳定性和安全性。
5.加强建筑物的抗震监测在超限建筑的抗震设计过程中，建筑物的实际抗震性能是需要得到验证的。
因此，抗震监测是必须的。
建筑物的抗震监测应该在建筑物使用前、使用中、使用后全过程进行全面的监测，以确保其抗震性能达到设计要求。
总之，平面规则性超限建筑的抗震设计需要全面考虑建筑物结构形式、动力响应和材料、施工等方面的因素，力求使建筑物在地震中具有较好的抗震性能，尽量减少地震灾害。
超限结构设计要点知识讲稿
审查与优化
对完成的图纸进行审查，发现 问题并及时优化。
关键步骤
结构分析
细部设计
对超限结构进行详细的结构分析，包括静 力分析、动力分析、稳定性分析等，以确 保结构的安全性和稳定性。
对超限结构的节点、连接、构造等进行详 细设计，以确保结构的整体性能和安全性 。
材料选择
施工方法选择
根据设计需求和结构分析结果，选择合适 的材料，并确定其规格、性能要求等。
超限结构设计要点知 识讲稿
• 引言 • 超限结构的定义与特点 • 设计原则与流程 • 结构分析方法 • 超限结构设计中的挑战与对策 • 工程案例分享 • 结论与展望
目录
01
引言
主题简介
01
介绍超限结构设计的基本概念、 发展历程和应用领域。
02
阐述超限结构设计在现代工程中 的重要性和地位。
目的和意义
根据设计需求和结构特点，选择合适的施 工方法，并制定相应的施工方案。
04
结构分析方法
有限元分析
有限元分析是一种数值计算方法，通过将结构离散化为有限个小的单元，利用数学 方法求解这些单元的相互作用和平衡状态，从而得到结构的整体性能。
有限元分析可以模拟复杂的几何形状、材料属性和边界条件，具有较高的灵活性和 通用性，是超限结构设计中的重要分析工具。
总结了超限结构设计 的原理和特点，包括 其优缺点和应用范围。
探讨了超限结构设计 未来的发展趋势和研 究方向。
分析了超限结构设计 在工程实践中的成功 案例和经验教训。
研究展望
01
02
03
04
深入研究超限结构设计的理论 体系，进一步完善其设计方法
和计算模型。
拓展超限结构设计的工程应用 领域，特别是在大跨度、高层
浅述超限高层建筑结构设计要点
浅述超限高层建筑结构设计要点1 工程概况本住宅项目位于郑州市西太康路南侧、铭功路东侧。
地面以上54层，高度为162米；地面以下设有三层地下室，作为停车、设备机房和人防车库用途。
平面长X宽（m）为71.6X21.6，高宽比为7.5，长宽比3.3。
2 结构布置2.1结构体系本住宅结构高度及高宽比均较大，故选取钢筋混凝土剪力墙结构作为其结构体系。
结构布置时，充分利用墙肢翼墙的翼缘效应，通过加大翼墙厚度提供较大的抗侧刚度；由于建筑功能限制，建筑平面X方形可布置建筑剪力墙的数量较Y 方向少，设计上通过增加X方向边框框架柱及加宽框架梁，加强X向结构刚度以满足要求。
标准层结构布置如图2所示。
2.2楼盖体系全部采用现浇钢筋混凝土楼板，其中核心筒范围内板厚为150mm，核心筒范围外板厚按实际跨度选取，一般房间板厚100～120mm，屋面层板厚不少于150mm。
部分楼盖联系薄弱部位，楼板进行局部加厚，并双层双向配筋予以加强。
3结构超限类型和程度根据《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》和《超限高层建筑工程抗震设防审查细则》有关规定，结构超限情况为：a）高度超B级高度；b）平面凹凸不规则；c）首层架空层核心筒有夹层。
应进行超限高层建筑抗震设防专项审查。
4结构抗震性能目标针对本工程的超限项目，对结构进行了抗震性能设计。
根据上述计算结果，结合规范要求及结构抗震概念设计理论，可以看出结构扭转周期比、层间位移角、扭转位移比、侧向刚度、受剪承载力等均满足规范要求，说明构件截面取值合理，结构体系选择恰当。
且SATWE与Midasbuilding 的计算结果相近，这说明计算结果合理、有效，计算模型符合结构的实际工作状况。
5.2弹性时程分析根据《抗规》第5.1.2条表5.1.2-1规定，对结构进行了多遇地震下的弹性时程分析。
时程分析结果满足平均底部剪力不小于振型分解反应谱法结果的80%，每条地震波底部剪力不小于反应谱法结果的65%的条件，所选地震波满足规范要求；在结构部分楼层规范反应谱计算得出的楼层剪力和楼层弯矩小于弹性时程分析的结果。
超限结构设计及其分析
超限结构设计及其分析摘要：如今越来越多项目采用大型商业住宅综合体，本文应运而生，通过实际工程项目案例分析探讨了超限结构设计方法及注意事项，以供相关人员进行参考。
关键词：超限高层；弹性时程分析；中震验算；大震静力弹塑性分析1工程概况本工程位于广州市增城区，交通较为便利，总用地面积19453.8 m²，总建筑面积228194 m²，本次仅对住1号楼宅部分结构进行可行性论证。
1号楼地面以上47层，建筑物主屋面高度为148.01m，地面以下4层，主要为停车库及设备用房。
2超限设计简要说明2.1超限情况：（1）B级高度超限高层；（2）扭转位移比大于1.2，小于1.4；（3）凹凸不规则；(4) 局部两层楼板不连续。
2.2结构满足如下性能目标：（1）在多遇地震作用下结构处于弹性状态；（2）在设防烈度地震作用下，底部加强区剪力墙均满足受弯不屈服，受剪弹性；其他部位剪力墙及框架柱均满足受弯不屈服、受剪弹性；框架梁及连梁仅有少量出现受弯屈服，但受剪不屈服；可满足“中震可修”的抗震性能目标；（3）在罕遇地震作用下，结构层间弹塑性位移及层间位移角均满足规范限值要求，结构主要抗侧力构件没有发生严重破坏，该结构可以满足“大震不倒”的抗震性能目标；（4）该结构满足抗震性能目标C的各项抗震性能水准要求，是安全、可靠、合理且满足规范要求的。
2.3结构超限主要抗震加强措施：（1）电梯核心筒连接薄弱部位楼板板厚适当加厚，并设置双层双向钢筋，配筋率不小于0.25%,底、面钢筋均按不小于抗震锚固要求伸入相邻跨或支座。
（2）端部X向布置的小墙肢，考虑框架柱0.2V0的内力调整，配筋及构造按边缘构件及框架柱包络设计。
（3）43层墙体收进部位楼板板厚加厚至150，配筋采取双层双向拉通设计，配筋率不小于0.25%。
（4）裙房层楼板配筋均采取双层双向拉通设计，配筋率不小于0.25%。
3结构体系及抗震性能目标3.1 结构体系3.1.1 概述本期工程性质为超高层住宅楼。