62高层建筑结构超限判断及其应对策略

62高层建筑结构超限判断及其应对策略High-rise Building Structure Overrun Judgment and Countermeasures■陈昌海■Chen Changhai[摘要] 高层建筑结构超限工程是指超出国家现行规定及规程中的相关要求的工程，尤其是在适用高度以及适用结构类型上超出相关规定规程的较为高层的建筑工程，还包括建筑结构、体型呈现出较大的不规范性的高层建筑结构，以及在政府管理部门的相关文件中明确规定需要进行抗震性能的专项审查核定的高层建筑实体。在高层建筑结构超限工程的具体设计中，除了需要遵守现有的技术标准及设计规程外，还要对高层建筑结构进行抗震超限计算分析，及具体的抗震结构的应对措施制定及落实等特殊的处理要求。

[关键词] 高层建筑结构超限设计超限分析抗震性能应对措施[Abstract] High-rise building structure transfinite project is beyonddthe requirements of current national regulations and rulesin engineering, especially beyond the relevant provisions forhigh-floor construction in height and suitable structure type-s, including structure, size showed irregular high-rise buildingstructure of large, and clearly defined entity high-rise buildingspecial review the need for the seismic performance of the a。

rovedin the relevant documents of the government. In the concretestructure design of high-rise building structures, in additionto the need to comply with the technical standards of

existingand design rules, but also on the high-rise building structureseismic limit calculation and analysis, and the seismic structuralmeasures to develop and implement special processing requireements.[Keywords] tall building structure design, limit, limit analysis,seismic performance, response measures就我国高层建筑结构的最大的使用高度而言，从施工建设的地面开始算起，但凡高度已经超出B级建筑实体180 m 的最大经济适用高度的高层建筑结构都会被称为高层建筑结构超限设计。在进行高层建筑结构设计的过程中，进行超限判断及相应的应对措施的制定落实，是关系到高层建筑结构最终使用性能，尤其是安全性能非常重要的方面。在高层建筑结构的施工建设中所进行的超限判断中抗震性能的设计分析是较为重要的方面，而基于性能的抗震设计分析是高层建筑结构超限判断及设计分析中较为新颖和较为适用的发展方向。

一、高层建筑结构超限判断分析中的主体因素 1. 基于性能的抗震设计是否会满足抗震性能的超限判断对于高层建筑结构所有可能遭受到的小震作用，在结构设计中多采用规范及规程中所规定的弹性动力时程法或者是振型分解式反应谱法对建筑结构进行判断分析及计算；而对于中震作用多选用弹性计算及判断分析方法，同时配合使用针对结构构件式的屈服判断的分析方式实施判断控制；而对于大震作用多选用静力弹塑性式的pushover 进行推覆分析，并配合以动力弹性分析方法进行分别计算及分析判断，从而进行高层建筑结构是否满足小震不坏、中震能修、大震不倒的超限设计要求，使各个阶段

达到所应当具备的负荷的抗震目标。

2. 进行风载作用控制的超限判断及风力作用下的舒适度的计算即便风荷载的判断分析并不在高层建筑结构的抗震超限的审查所必须要进行的审核项目之内，但从高层建筑结构的超限工程实践经验来看，因为高度相对比较大的超高层的周期相对也较大，多数情况下受到的风力作用要远远大于地震所能起到的控制作用，因此依据建筑结构的周期性特性在进行高层建筑超限设计的分析判断中，应适当的增加风荷载作用的相关分析内容。在进行具体的分析指标的制定中，要综合的分析其它相邻的超高层建筑实体的风荷载的扰动影响对该高层建筑所带来的风洞试验的相关影响结果，例如，依据高层建筑超限结构所有可能发生的横向风力的作用大于顺行风力的作用而起到的相应的控制作用情况，结合超限结构特点及建筑物的体型特点等，进行横向风力作用控制的预估算，会不会超出顺向风力作用的增大数值，在进行超限计算和判断中，应当将两个方向上的风力压进行1.3 放大倍数的相乘之后再进行相应的强度及位移的计算，将此作为可能起到控制作用的横向风力作用及最佳舒适度的判断。

3. 依据高层建筑物的超限结构的构件及刚度需求进行温差效应的判断因为高层建筑物实体结构中的竖向的构件、筒体、刚度以及柱截面等都相对较大，将不可避免的会对现浇筑的混凝土的楼盖梁板在沿着水平方向上对混凝土结构的温差变化所造成的温差效应变形产生相对较大的约束力，从而在混凝土结构内部产生相应的力度并不均匀的约束内力，在现浇筑混凝土结构中常将该种现象称做水平方向上

的温差效应。

在高层建筑结构的设计过程中，基于该种方面，设计人员所应当主要考虑的约束应力，将主要是建筑物顶盖的中面在具体的施工建设及后期使用中与混凝土结构当初最终凝结时所产生的温度差值，能够在混凝土结构甚至整个建筑结构中所引发的外加内力，从而对该建筑结构的构件及刚度需求进行温差效应的分析判断。

4. 就超限分析进行混凝土结构的徐变收缩对混凝土机构的影响判断徐变收缩性质是混凝土结构的固有特性，而钢结构中普遍并不存在徐变收缩现象，主要是因为混凝土结构随着不断的作用在其它的物体上的压应力的时间逐渐的推移和持续，将持续不断的发生着变形，在建筑工程领域中就将此称之为徐变变形。就常规状态而言，高层建筑的超限结构中，由于竖向的构建在高度上相对较大，徐变变形的累积也会相应的随之增大，同时会伴有收缩变形现象的发生，徐变变形与收缩变形作用的相互叠加，最终导致整个高层建筑中的竖向构件在后期的非荷载作用下所直接引发的塑性变形将到达非常突出的量级上，极有可能给高层建筑中的部分非结构的构件及结构构件等带来非常不利的影响，所以，在高层建筑结构的超限判断中要对混凝土结构的徐变收缩所能够带来的影响实施量化分析判断，对所造成的不利影响的程度进行评估判断，从而决定是否需要进行相应对策的制定与实施，以便于为整个高层建筑结构以及非结构构件进行质量保障的可靠提供。

二、高层建筑结构超限判断主体问题的应对策略可选用基于性