关于超限高层民用建筑抗震问题

关于超限高层民用建筑的抗震问题摘要：本文对超限高层民用建筑的最大高度超限、高宽比超限和体型规则性超限等进行了分析，研究了超限高层民用建筑的抗震计算分析、抗震措施及抗震专项审查问题。

关键词：超限高层民用建筑；高宽比；超限；抗震

绪论

我国城市化进程的加快，建筑物不断向空中和地下发展，建筑形态也在不断变化和创新。随之而来的建筑超限问题日益突出，加上近年的地震灾害频繁，超限高层民用建筑的抗震问题也已经提上了议程。

1 超限高层民用建筑

超限高层民用建筑是指超过《建筑抗震设计规范》

（gb50011-2010）[1]和《高层建筑混凝土结构设计规程》

（jgj3-2002，j186-2002）[2]要求限制的高层民用建筑。超限高层民用建筑主要包括最大高度超限、高宽比超限和体型规则性超限，此外还包括一些特殊的复杂结构超限。

2 高层民用建筑超限控制

2.1 最大高度超限控制

高层民用建筑高度超限程度应满足建设部关于超限高层建筑工程的规定。接近上限时，宜在结构的底部设置抗震性能良好的竖向构件，如：采用劲性混凝土柱、钢管混凝土柱、钢管与混凝土双重组合柱等；超过限值时，宜改变结构类型。

2.2 高宽比超限控制

高层民用建筑高度超限程度高宽比是一个对结构刚度、整体稳定，抗倾覆能力，承载能力和经济合理性的宏观控制指数。高宽比的计算应遵守以下的要求：一般情况下，按所考虑的方向的最小投影宽度计算高宽比，对突出建筑物平台很小的局部结构，一般不作为计算宽度；对带有裙房的高层建筑，当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时，宜取裙房以上部分的房屋高度和宽度计算高宽比；对于难以采用最小投影宽度计算高度比的情况，应根据工程实际确定合理的计算方法。

2.3 规则性超限控制

高层民用建筑规则性超限控制应从平面和竖向规则性两方面进行考虑。平面规则性超限时的抗震分析要求由于平面规则性超限对楼板的整体性有较大的影响，一般情况下楼板在自身平面内刚度无限大的假定已不适用，因此，在结构计算模型中应考虑楼板的弹性变形。立面收进幅度过大、连体、立面开大洞、大底盘多塔楼、带转换层结构的建筑均属于竖向不规则结构，对结构抗震很不利，均应进行相应的超限控制。

鄂尔多斯达拉特旗市a工程属于超限住宅项目（地上共32层），建筑总高110米。此项目框架-核心筒结构塔楼存在结构高度超限（塔楼高度为106.5米，限值为100米）的问题。

3 超限结构抗震计算分析

超限高层民用建筑必须进行结构抗震计算分析。超限高层结构

要进行至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体计算；通过结构各部分受力分布的变化，以及最大层间位移的位置和分布特征，判断结构受力的有利和不利情况；结构各层的地震作用标准值的剪力与以上各层总重力荷载代表值的比值应符合抗震设计标准的最低和特殊要求。薄弱层地震剪力和不落地的构件传给水平转换构件的地震内力的调整系数取值超高时宜大于规范的规定值（10%）。必要时，还应采用静力弹塑性分析或动力弹塑性分析方法确定薄弱部位。

鄂尔多斯达拉特旗市a工程结构计算采用了satwe和pmsap进行对比计算，对106.5米高的框架-核心筒结构塔楼采用etabs进行了补充计算。各塔楼均进行了弹性阶段时程分析计算。根据专家意见，设计人员还进行了第二水准地震作用下结构弹性分析计算。

4 超限抗震措施

超限高层民用建筑应进行结构体系优化，提高关键构件的安全储备，并结合实际情况采取必要的抗震措施，提高建筑结构的安全度。

4.1 优化结构体系建立多道抗震防线：通过水平伸臂桁架的联系，形成由巨型框架、钢筋混凝土核心筒以及加强层组成的混合巨型结构体系；规则结构平面：塔楼与相邻的裙房在地面以上设抗震缝完全断开，平面形状简单规则。建筑物无错层，结构基本对称，扭转偏心较小。4.2 提高关键构件的安全储备结构中各部位受力的复杂程度和对于结构整体安全性的贡献是不同的，通过对关键部位

的设防等级提高和进行高于规范要求的计算分析，可以在花费不大的情况下大大提高整体结构的安全度。

鄂尔多斯达拉特旗市a工程采取了相应的超限抗震措施。如：1-5层采用了钢骨混凝土柱以提高抗震；对结构进行“第二水准”抗震验算，保证结构的整体稳定性和结构能达到“中震可修”的要求。5 超限抗震设防专项审查

超限高层建筑抗震设防审查制度，是国家为加强超限高层建筑抗震设防管理而设立的一项重要制度，也是全国建设工程质量管理体系的一个重要组成部分。

5.1把握高层建筑的发展趋势

我国的高层民用建筑发展迅速，呈现出建筑高度越来越高，分布范围广，选用省外、国外设计师的设计方案（许多建筑师来自非地震区，缺乏抗震设计经验）的特点。这都增加了超限高层民用建筑审查工作的难度。

5.2 加强超限审查管理力度

当前，各地对超限审查工作的重视程度和管理力度很不平衡。要进一步加强这方面的监管，必须加强对超限工程的监督检查，加强对施工图审查机构的监管，加大超限审查的政策宣传力度。各方必须积极宣传、贯彻国家关于超限审查的政策，共同努力，才能做好超限高层民用建筑抗震设防审查工作。

6 结论

超限高层民用建筑存在很多有待解决的问题，本文通过对超限

高层民用建筑最大高度超限、高宽比超限和体型规则性超限的论述，加深对结构抗震计算分析、抗震措施及抗震专项审查的理解。