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文檔簡介

四川省超限高層民用建筑工程抗震設計導則

四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳

二〇二三年十二月

目次

1總則·················································································1

2術語和符號···········································································2

2.1術語···········································································2

2.2主要符號········································································5

3超限高層民用建筑工程的界定···················································7

3.1一般規(guī)定········································································7

3.2超限分級········································································7

4抗震設計基本規(guī)定··································································10

4.1一般規(guī)定········································································10

4.2概念設計········································································11

4.3抗震性能化設計·······························································13

4.4抗連續(xù)倒塌設計·······························································14

4.5非結(jié)構構件及附屬設備抗震性能設計····································14

5荷載和地震作用·····································································16

5.1一般規(guī)定········································································16

5.2風荷載與雪荷載·······························································16

5.3地震作用········································································17

6計算分析和加強措施·······························································21

6.1一般規(guī)定········································································21

6.2高度超限和高寬比超限的結(jié)構·············································26

6.3平面不規(guī)則的結(jié)構····························································27

6.4帶轉(zhuǎn)換層、加強層和超長懸挑的結(jié)構····································29

6.5連體結(jié)構和立面開洞結(jié)構···················································32

6.6大底盤多塔樓、豎向體型收進和帶斜柱結(jié)構···························33

6.7巨型結(jié)構········································································36

6.8混合結(jié)構········································································37

6.9高層鋼框架、鋼框架-支撐、鋼板剪力墻結(jié)構··························37

6.10大跨度空間結(jié)構·····························································38

I

6.11山地建筑······································································40

6.12地下室和基礎································································41

7結(jié)構抗震試驗與風洞試驗的基本要求··········································44

7.1一般規(guī)定········································································44

7.2模擬地震振動臺試驗·························································44

7.3擬靜力試驗·····································································45

7.4擬動力試驗·····································································46

7.5結(jié)構風洞試驗··································································47

附錄A時程分析推薦采用的四川天然地震動加速度時程記錄···············48

附錄B超限高層建筑工程抗震設計可行性論證報告基本內(nèi)容···············50

本導則用詞說明·········································································53

引用標準名錄············································································54

條文說明············································································55

II

1總則

1.0.1按住房和城鄉(xiāng)建設部《超限高層建筑工程抗震設防管理規(guī)定》(建設部

令第111號)要求,為進一步做好四川省超限高層民用建筑工程抗震設防專項

設計和審查工作,更好地落實《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要

點》(建質(zhì)〔2015〕67號)的實施,結(jié)合四川省的實際情況,制定本導則。

1.0.2本導則適用于四川省抗震設防烈度6度、7度、8度和9度,超出國家和

四川省現(xiàn)行規(guī)范、標準所規(guī)定的適用高度和適用結(jié)構類型、建筑形體及其結(jié)構

布置特別不規(guī)則的高層民用建筑工程,以及有關的規(guī)范、規(guī)程、政府管理文件

中規(guī)定應當進行超限抗震專項審查的高層民用建筑工程。

1.0.3超限高層民用建筑工程設計應體現(xiàn)建筑形體多樣化與結(jié)構受力合理性統(tǒng)

一的原則;體現(xiàn)結(jié)構的概念設計與計算分析并重的原則;體現(xiàn)重點部位精細化

分析和加強措施有針對性的原則;體現(xiàn)結(jié)構試驗驗證必要性的原則。

1.0.4在現(xiàn)有的技術和經(jīng)濟條件下,結(jié)構安全可靠性與建筑功能、美觀之間出

現(xiàn)矛盾時,建筑方案應服從結(jié)構安全可靠性的需要。

1.0.5超限高層民用建筑工程的抗震設防目標應高于一般高層民用建筑工程,

應采用抗震性能化設計方法進行抗震專項設計。

1.0.6超限高層民用建筑工程的非結(jié)構構件,包括建筑非結(jié)構構件和建筑附屬

機電設備,其自身及其與主體結(jié)構的連接應滿足與主體結(jié)構相對應的抗震性能

要求,并充分考慮其對主體結(jié)構抗震性能的影響。

1.0.7本導則中未列入的內(nèi)容,應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

1

2術語和符號

2.1術語

2.1.1抗震設防超限高層民用建筑工程out-of-codetallbuildingofseismic

fortification

房屋高度超過現(xiàn)行地方標準《四川省抗震設防超限高層民用建筑工程界定

標準》DB51/T5058的建筑高度限值,或房屋高度不超過上述高度限值,但結(jié)

構布置屬于該標準第4章規(guī)定的特別不規(guī)則、第5章規(guī)定的其他類型等高層民

用建筑工程。超限高層民用建筑工程包括建筑結(jié)構高度超限、結(jié)構規(guī)則性超限

和其它類型超限三種情況。

2.1.2高層民用建筑tallbuilding

10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的

其他高層民用建筑。

2.1.3房屋高度buildingheight

室外地面至房屋主要屋面的高度。不包括局部突出屋面,且豎向構件圍合

面積不大于大屋面面積30%的機房、水箱間、樓梯間,以及無樓板的構架等高

度。

2.1.4復雜高層結(jié)構complextallbuildingstructures

現(xiàn)行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程》JGJ3第10章所指的帶轉(zhuǎn)

換層的結(jié)構、帶加強層的結(jié)構、錯層結(jié)構、連體結(jié)構和豎向體型收進、懸挑結(jié)

構。

2.1.5山地建筑結(jié)構structureonaslope

建于坡地上,底部抗側(cè)力構件的約束部位不在同一水平面上且不能簡化為

同一水平面時的結(jié)構。按接地類型可分為吊腳結(jié)構(圖2.1.5-1)、掉層結(jié)構

(圖2.1.5-2)等形式。

2

圖2.1.5-1吊腳結(jié)構圖2.1.5-2掉層結(jié)構

1—上部結(jié)構;2—上接地層;3—吊腳部分;4—各接地端;5—首層樓蓋;

6—掉層部分;7—上接地端;8—下接地端;9—上接地端樓蓋;10—上接地層樓蓋

2.1.6建筑抗震概念設計seismicconceptdesignofbuildings

根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想,進行

建筑和結(jié)構總體布置并確定細部構造的過程。

2.1.7抗震措施seismicdesignmeasures

除地震作用計算和抗震計算以外的抗震設計內(nèi)容,包括抗震構造措

施。

2.1.8結(jié)構抗震性能化設計performance-basedseismicdesignofstructure

基于結(jié)構抗震性能目標的結(jié)構抗震設計。

2.1.9抗震性能目標seismicperformanceobjectives

針對各級地震動水準設定的建筑結(jié)構達到的抗震性能水準,由地震作

用水準和抗震性能水準兩要素組成,表示結(jié)構構件在特定的地震作用下所

需達到的抗震性能水準。

2.1.10抗震性能水準seismicperformancelevelsofstructure

對結(jié)構在特定地震作用下?lián)p壞狀態(tài)及繼續(xù)使用可能性等抗震性能的界

定。

2.1.11結(jié)構構件structuralmembers

指主體結(jié)構構件,不包括隔震和減震部件。

2.1.12非結(jié)構構件non-structuralcomponents

除承重骨架體系以外的固定構件和部件,主要包括非承重墻體、圍護

結(jié)構構件、裝飾構件、建筑附屬機電設備、固定于樓面的大型儲物柜等。

2.1.13結(jié)構相關范圍structure-dependentrange

3

用于地上結(jié)構嵌固端判斷時,地上結(jié)構(主樓、有裙房時含裙房)周

邊外延不大于3跨且不大于20m的地下室范圍。

2.1.14彈性設計elasticdesign

以彈性分析進行結(jié)構效應計算,結(jié)構構件設計取作用效應設計值,考

慮承載力抗震調(diào)整系數(shù),材料強度取設計值的設計方法。

2.1.15不屈服設計unyieldingdesign

以彈性分析進行結(jié)構效應計算,結(jié)構構件設計取作用效應標準值,承

載力抗震調(diào)整系數(shù)取1.0,材料強度取標準值的設計方法。

2.1.16極限承載力設計ultimatebearingcapacitydesign

以彈性分析進行結(jié)構效應計算,結(jié)構構件設計取作用效應標準值,承

載力抗震調(diào)整系數(shù)取1.0,材料強度取極限值的設計方法?;炷翗O限強度

可取立方強度標準值0.88倍、鋼筋極限強度可取屈服強度標準值的1.25

倍、鋼材極限強度可取抗拉強度最小值。

2.1.17等效彈性反應譜法equivalentelasticresponsespectrumdesignmethod

通過增加結(jié)構阻尼比、降低剪力墻連梁剛度、調(diào)整結(jié)構自振周期受填

充墻影響的折減系數(shù)等近似模擬結(jié)構中部分構件進入彈塑性狀態(tài)的情況,

采用彈性反應譜方法進行結(jié)構內(nèi)力計算的方法。

2.1.18設防地震下正常使用要求requirementsfornormaluseunder

fortificationintensityearthquakes

發(fā)生本區(qū)域設防地震時,建筑主體結(jié)構基本不受損壞或不需修理即可

繼續(xù)使用,非結(jié)構構件和用于滿足建筑功能的設備、設施和管線等能正常

使用。

2.1.19高烈度設防區(qū)highintensityfortifiedarea

抗震設防烈度為8度及以上的地區(qū)。

2.1.20地震重點監(jiān)視防御區(qū)earthquakekeySurveillancedefensearea

未來5至10年內(nèi)存在發(fā)生破壞性地震危險或者受破壞性地震影響,可

能造成嚴重的地震災害損失的地區(qū)和城市。

4

2.2主要符號

2.2.1材料性能和抗力

fck、ftk——分別為混凝土抗壓強度標準值和抗拉強度標準值;

fy——鋼筋(鋼材)抗拉強度設計值;

Ec——混凝土彈性模量;

Es——鋼筋(鋼材)彈性模量;

K——結(jié)構(構件)的剛度;

MR——抗傾覆彎矩標準值。

2.2.2幾何參數(shù)

Ac——混凝土的截面面積;

As——型鋼(鋼板)的截面面積;

Ib——梁截面慣性矩;

Iw——剪力墻截面慣性矩;

ei——第i層質(zhì)心偏移值;

Li——第i層建筑物總長度;

2.2.3作用和作用效應

F0——總水平力標準值;

Gj——第j層的重力荷載代表值;

t0——剪力墻墻肢名義拉應力;

Mov——傾覆彎矩標準值;

Ms——滑動力矩標準值;

Nt——設防地震下雙向水平地震作用下的墻肢軸拉力標準值;

Vf——對應于地震作用標準值且未經(jīng)調(diào)整的各層(或某一段內(nèi)各層)框架

承擔的地震總剪力;

VEk——水平地震剪力標準值;

Vi——第i層的地震剪力標準值;

Δi——第i層在地震作用標準值作用下的層間位移。

2.2.4計算系數(shù)

5

k——抗傾覆安全系數(shù);

αmax——水平地震影響系數(shù)最大值;

λ——最小地震剪力系數(shù);

λcr——結(jié)構整體失穩(wěn)最低階屈曲因子;

——結(jié)構阻尼比。

6

3超限高層民用建筑工程的界定

3.1一般規(guī)定

3.1.1抗震設防超限高層民用建筑工程的界定應根據(jù)《超限高層建筑工程抗震

設防專項審查技術要點》(建質(zhì)〔2015〕67號)和現(xiàn)行地方標準《四川省抗震

設防超限高層民用建筑工程界定標準》DB51/T5058進行判斷,符合其中之一

均應界定為抗震設防超限高層民用建筑工程。

3.1.2抗震設防超限高層民用建筑工程界定應明確其包含的超限類型、超限項

數(shù)量及超限程度,并按照本導則第3.2.1條進行超限分級。

3.1.3界定為嚴重不規(guī)則的高層民用建筑工程,應進行方案調(diào)整。

3.2超限分級

3.2.1抗震設防超限高層民用建筑工程應按照超限類型、超限項數(shù)量及超限程

度,按表3.2.1劃分超限分級,并應符合本導則相應的要求。

表3.2.1超限分級

超限類型、超限項數(shù)量及超限程度

超限

鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構混合結(jié)構、鋼結(jié)構

分級

房屋高度規(guī)則性房屋高度規(guī)則性

超過適用高

度限值,但超

B級規(guī)則或一般不規(guī)則結(jié)構規(guī)則或一般不規(guī)則結(jié)構

過高度不大

于40%

按三項及以上進行不規(guī)則判按三項及以上進行不規(guī)

I斷時超限項不超過四項的特則判斷時超限項不超過

別不規(guī)則結(jié)構四項的特別不規(guī)則結(jié)構

不超過適用

A級按二項不規(guī)則進行不規(guī)

按二項不規(guī)則進行不規(guī)則判高度限值

則判斷的特別不規(guī)則結(jié)

斷的特別不規(guī)則結(jié)構,且超

構,且超限項不超過三

限項不超過三項

7

續(xù)表3.2.1超限分級

超限類型、超限項數(shù)量及超限程度

超限

鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構混合結(jié)構、鋼結(jié)構

分級

房屋高度規(guī)則性房屋高度規(guī)則性

超B級但超過適用高

超過高度度限值大于

規(guī)則或一般不規(guī)則結(jié)構規(guī)則或一般不規(guī)則結(jié)構

不大于40%但小于

40%60%

按三項及以上進行不規(guī)則判按三項及以上進行不規(guī)

斷時超限項不超過四項的特超過適用高則判斷時超限項不超過

別不規(guī)則結(jié)構度限值,但超四項的特別不規(guī)則結(jié)構

B級

按二項不規(guī)則進行判斷的特過高度不大按二項不規(guī)則進行判斷

別不規(guī)則結(jié)構,且超限項不于40%的特別不規(guī)則結(jié)構,且

II超過三項超限項不超過三項

按三項及以上進行不規(guī)則判按三項及以上進行不規(guī)

斷時超限項超過四項的特別則判斷時超限項超過四

不規(guī)則結(jié)構項的特別不規(guī)則結(jié)構

按二項不規(guī)則進行判斷的特按二項不規(guī)則進行判斷

不超過適用

A級別不規(guī)則結(jié)構,且超限項超的特別不規(guī)則結(jié)構,且

高度限值

過三項超限項超過三項

按一項不規(guī)則進行判斷的特按一項不規(guī)則進行判斷

別不規(guī)則結(jié)構,且超限項不的特別不規(guī)則結(jié)構,且

超過三項超限項不超過三項

超過適用高

超B級大規(guī)則或一般不規(guī)則結(jié)

規(guī)則或一般不規(guī)則結(jié)構度限值大于

于40%構

60%

超過適用高

度限值大于

超B級特別不規(guī)則結(jié)構特別不規(guī)則結(jié)構

40%但小于

60%

按三項及以上進行不規(guī)則判按三項及以上進行不規(guī)

斷時超限項超過四項的特別則判斷時超限項超過四

III不規(guī)則結(jié)構超過適用高項的特別不規(guī)則結(jié)構

按二項不規(guī)則進行判斷的特度限值,但超按二項不規(guī)則進行判斷

B級

別不規(guī)則結(jié)構,且超限項超過高度不大的特別不規(guī)則結(jié)構,且

過三項于40%超限項超過三項

按一項不規(guī)則進行判斷的特按一項不規(guī)則進行判斷

別不規(guī)則結(jié)構的特別不規(guī)則結(jié)構

按一項不規(guī)則進行判斷的特按一項不規(guī)則進行判斷

不超過適用

A級別不規(guī)則結(jié)構,且超限項超的特別不規(guī)則結(jié)構,且

高度限值

過三項超限項超過三項

特殊類型高層建筑中屬于超長懸挑結(jié)構;特大跨度的連體結(jié)構

注:超限分級劃分時,現(xiàn)行地方標準《四川省抗震設防超限高層民用建筑工程界定標

8

準》DB51/T5058第3.0.1條所列高度限值等同于A級高度限值。

3.2.2位于高烈度設防區(qū)的新建學校、幼兒園、醫(yī)院、養(yǎng)老機構、兒童福利機

構、應急指揮中心、應急避難場所、廣播電視等乙類建筑不宜采用超限分級II

級,不應采用超限分級III級的超限高層結(jié)構;位于地震重點監(jiān)視防御區(qū)的上

述乙類建筑不宜采用超限分級III級的超限高層結(jié)構。設防烈度8度不宜、9度

不應采用超限分級III級的超限高層結(jié)構。

3.2.3設防烈度9度不應采用帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構、帶加強層的結(jié)構、錯層結(jié)構。

9

4抗震設計基本規(guī)定

4.1一般規(guī)定

4.1.1結(jié)構選型應遵循下列原則:

1宜采用具有多道抗震防線的結(jié)構體系。

2結(jié)構應優(yōu)先采用設置剪力墻、豎向連續(xù)支撐等具有較大抗側(cè)剛度的結(jié)構

構件作為主要抗側(cè)力構件,在無法滿足抗側(cè)剛度需求的情況下,可設置伸臂加

強層。

3需要加強承載力、增加延性的構件可采用鋼構件或型鋼混凝土、鋼管混

凝土等形式的組合構件。

4.1.2結(jié)構體系應具有合理的屈服機制,符合水平抗側(cè)力構件先于豎向構件屈

服、豎向構件屈服數(shù)量較少、水平抗側(cè)力構件屈服數(shù)量較多的設計原則;應避

免同一樓層豎向構件全部屈服。當有水平轉(zhuǎn)換構件時,水平轉(zhuǎn)換構件及其支承

構件不應先于被轉(zhuǎn)換構件屈服。

4.1.3結(jié)構體系應具有良好的彈塑性耗能能力,有明確的耗能構件或部位。耗

能構件不宜設置在結(jié)構薄弱部位。

4.1.4結(jié)構體系應有明確的傳力路徑,宜按次水平構件傳主水平構件、再傳豎

向構件的順序傳力,避免逆向順序傳力。

4.1.5結(jié)構的總體剛度應適當,結(jié)構自振周期控制在合理范圍。

4.1.6超限高層民用建筑工程的抗震性能化設計主要目標是提高主體結(jié)構抗震

安全度。構件在設防地震、罕遇地震下具有相應的抗震承載力或損傷處于受控

狀態(tài),結(jié)構和構件變形控制在合理程度。

4.1.7需要滿足設防地震下正常使用要求時,應嚴格控制結(jié)構層間位移角,進

行必要的非結(jié)構構件及其與主體結(jié)構連接的抗震驗算和構造加強措施處理,以

及必要的樓面加速度驗算。

4.1.8超限高層民用建筑結(jié)構應滿足抗連續(xù)倒塌概念設計要求,帶轉(zhuǎn)換層結(jié)

構、超長懸挑結(jié)構、特大跨度連體結(jié)構、大跨度空間結(jié)構等宜進行抗連續(xù)倒塌

設計。

4.1.9超限高層民用建筑工程抗震設計應按照本導則附錄B編制可行性論證報

告。

10

4.2概念設計

4.2.1結(jié)構布置應符合下列原則:

1主要抗側(cè)力結(jié)構構件平面布置應均勻,避免結(jié)構質(zhì)心與剛心偏離過大。

2宜避免作為第一道防線的結(jié)構構件產(chǎn)生剛度退化后,結(jié)構發(fā)生明顯的抗

扭轉(zhuǎn)特性改變。

3應避免軟弱層和薄弱層出現(xiàn)在同一樓層。

4超長懸挑結(jié)構、特大跨度連體結(jié)構宜在其支座附近就近布置剪力墻、豎

向連續(xù)支撐等具有較大抗側(cè)剛度的豎向結(jié)構構件進行有效傳力。

4.2.2結(jié)構的第一和第二振型不應以扭轉(zhuǎn)為主,且第一振型中扭轉(zhuǎn)成分不宜超

過30%。對于環(huán)形平面等質(zhì)量集中于建筑平面外圍的結(jié)構,可另行具體研究。

4.2.3結(jié)構布置宜通過合理設置防震縫,減少不規(guī)則項或降低不規(guī)則程度,但

應避免防震縫設置形成薄弱部位、內(nèi)力和變形集中、地震扭轉(zhuǎn)效應增大等情況

出現(xiàn)。

4.2.4結(jié)構樓蓋應具有較好整體性。對不規(guī)則平面轉(zhuǎn)角處、開洞及連接薄弱

處、轉(zhuǎn)換層、加強層及其上下樓層、連體、大懸挑結(jié)構、斜柱起止層、多塔結(jié)

構裙房屋蓋、高位收進處的樓蓋應進行加強。

4.2.5上部結(jié)構的嵌固部位宜設置于地下室頂板;當嵌固部位設置于頂板以下

部位時,地下室頂板的構造仍應滿足嵌固部位的構造要求。

4.2.6剪力墻結(jié)構應控制短肢剪力墻數(shù)量,并符合下列規(guī)定:

1A級高度不宜采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構。在規(guī)定的水平地

震作用下,剪力墻結(jié)構中短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不應大于結(jié)構底部總

地震傾覆力矩的50%。當采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構時,房屋適用

高度應比現(xiàn)行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程》JGJ3的規(guī)定適當降

低,7度、8度(0.2g)和8度(0.3g)時分別不應大于100m、80m和60m。

2大于A級高度以及9度設防的結(jié)構不宜布置短肢剪力墻,不應采用具有

較多短肢剪力墻的結(jié)構。

注:1短肢剪力墻是指墻厚不大于300mm,各墻肢截面高度與厚度之比的最大值大

于4但不大于8的剪力墻。

2具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構是指:在規(guī)定的水平地震作用下,短肢剪力

墻承擔的底部傾覆力矩不小于結(jié)構底部總地震傾覆力矩的30%的剪力墻結(jié)構。

11

4.2.7剪力墻結(jié)構住宅宜避免出現(xiàn)某一方向少墻情況,否則應采取相應的計算

分析及加強措施。

4.2.8框架-剪力墻結(jié)構的剪力墻布置應符合下列規(guī)定:

1剪力墻應雙向布置,間距應滿足相關規(guī)范要求,應有相連樓板有效傳遞

水平力、協(xié)調(diào)變形。

2不開洞的單肢剪力墻宜設置端柱或翼墻。

3剪力墻端部宜布置順墻身梁,梁的另一端宜支承于豎向構件或框架梁

上,不應支承于懸挑梁上。

4.2.9連體結(jié)構的塔樓高度、體型、剛度等明顯不同時,連接體與支承結(jié)構宜

采用可滑動連接,并應采取防墜落、防撞擊措施。

4.2.10帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構的轉(zhuǎn)換層布置應避免多級復雜轉(zhuǎn)換。宜采用梁式或箱型轉(zhuǎn)

換,6、7、8度抗震設計時地下室的轉(zhuǎn)換結(jié)構構件可采用厚板。

4.2.11當結(jié)構平面由于開洞等樓板缺失造成各部分連接薄弱時,應采取措施保

證連接失效后各部分結(jié)構體系仍然完整有效,能夠獨立工作抵御地震作用。

4.2.12結(jié)構高寬比超過現(xiàn)行地方標準《四川省抗震設防超限高層民用建筑工程

界定標準》DB51/T5058適用限值時,應采取以下措施:

1從嚴控制豎向規(guī)則性。

2從嚴控制平面長寬比。

3加大基礎埋深,采用整體性較好的基礎形式如筏基或樁筏基礎。

4從嚴控制結(jié)構層間變形。

4.2.13錯層結(jié)構兩側(cè)應采用相同的結(jié)構體系,宜采用側(cè)向剛度相近的結(jié)構布

置。

4.2.14結(jié)構抗連續(xù)倒塌的概念設計應符合下列規(guī)定:

1應采取必要的結(jié)構連接措施,增強結(jié)構的整體性。

2結(jié)構構件應具有一定的反向承載能力。

3結(jié)構構件應具有適宜的延性。

4梁柱宜剛接。

5結(jié)構應具有多重傳力途徑,較多的冗余度。

6鋼結(jié)構應避免構件失效引起其他構件失效或整體結(jié)構失穩(wěn),應具有明確

的內(nèi)力重分布途徑。

12

7采用獨立柱基,無地下室抗水板時宜設置基礎拉梁連接。

4.2.15可采用隔震和減震技術,通過合理設置隔震層、減震裝置,降低結(jié)構不

規(guī)則性帶來的地震作用不利影響。

4.3抗震性能化設計

4.3.1抗震性能化設計應區(qū)分關鍵構件(部位)、普通豎向構件、耗能構件和

非結(jié)構構件。

4.3.2抗震性能化設計應設定不同地震水準下各分類構件屈服機制,一般應符

合從耗能構件、普通豎向構件到關鍵構件的屈服順序,達到屈服耗能目的。

4.3.3抗震性能化設計應在多遇地震設計基礎上,復核設防地震、預估的罕遇

地震下結(jié)構構件的承載力和變形,滿足預設的結(jié)構抗震性能目標所要求的構件

性能水準。

4.3.4地震作用計算可采用振型分解反應譜法、彈性時程分析法、彈塑性靜力

推覆分析法和彈塑性動力時程分析法。設防地震、預估的罕遇地震下結(jié)構構件

的內(nèi)力和變形應根據(jù)所復核構件的性能水準要求,采用彈性計算、等效彈性計

算或彈塑性計算方法進行分析,并符合下列規(guī)定:

1彈性計算用于彈性設計和不屈服設計,可采用振型分解反應譜法、彈性

時程分析法。

2等效彈性計算也可用于彈塑性設計,采用等效彈性反應譜法,通過增大

阻尼比、對周期折減系數(shù)采用較大值或不折減、對連梁剛度折減系數(shù)采用較小

值等考慮結(jié)構進入彈塑性狀態(tài)和非結(jié)構構件損壞的影響,使其計算結(jié)果與彈塑

性計算有相似性,滿足工程設計精度要求。等效彈性反應譜計算結(jié)果的底部剪

力應大于彈塑性時程分析計算結(jié)果。

3彈塑性計算用于結(jié)構彈塑性抗震性能分析評價,可采用彈塑性靜力推覆

分析法或彈塑性動力時程分析法。

4.3.5抗震性能化設計應綜合考慮抗震設防類別、設防烈度、場地類別、超限

分級、結(jié)構方案的特殊性、建筑使用功能和附屬設施功能的要求、建造費用、

震后損失和修復難易程度等,設定適宜的結(jié)構抗震性能目標。超限高層民用建

筑的抗震性能目標應滿足以下要求:

1位于高烈度設防區(qū)、地震重點監(jiān)視防御區(qū)的新建學校、幼兒園、醫(yī)院、

養(yǎng)老機構、兒童福利機構、應急指揮中心、應急避難場所、廣播電視等乙類建

13

筑應保證在發(fā)生本區(qū)域設防地震時能夠滿足正常使用要求。

2結(jié)構抗震性能目標選用可遵循以下原則:抗震設防類別越重要則性能目

標越高、超限分級越高性能目標越高、較低設防烈度則宜取較高性能目標。

3必要時,可將結(jié)構抗震性能目標劃分為整體目標和局部目標,整體目標

注重結(jié)構整體應達到的抗震性能,局部目標注重解決與超限類型及超限程度有

關的薄弱部位的抗震性能,局部目標應高于整體目標。

4.3.6評價結(jié)構是否達到預期的抗震性能目標,應按照現(xiàn)行行業(yè)標準《高層建

筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結(jié)構技術規(guī)程》JGJ99復

核各地震水準下結(jié)構構件的承載力及變形,進行結(jié)構抗震性能水準的判定。

4.4抗連續(xù)倒塌設計

4.4.1抗連續(xù)倒塌設計可采用拆除構件方法,應符合下列規(guī)定:

1高層建筑結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計的拆除構件方法應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《高

層建筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程》JGJ3規(guī)定。

2大跨鋼屋蓋建筑結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計的拆除構件方法應符合現(xiàn)行團體標

準《建筑結(jié)構抗倒塌設計標準》T/CECS392規(guī)定。

4.4.2需要進行抗地震倒塌設計時,宜符合現(xiàn)行團體標準《建筑結(jié)構抗倒塌設

計標準》T/CECS392規(guī)定。

4.5非結(jié)構構件及附屬設備抗震性能設計

4.5.1需要進行設防地震下非結(jié)構構件及附屬設備的抗震性能水準界定時,應

符合表4.5.1規(guī)定:

表4.5.1非結(jié)構構件的抗震性能水準

性能水準功能描述變形能力與主體結(jié)構連接

外觀可能損壞,但不影非結(jié)構構件的連接,可能發(fā)生輕

具有經(jīng)受相連結(jié)

響使用和防火能力;使微損壞經(jīng)一般性修理后可恢復正

性能1構構件產(chǎn)生1.4倍

用、應急系統(tǒng)可正常運常使用;附屬設備的連接不受損

變形限值的能力

行壞,正常運行

可基本正常使用或很快非結(jié)構構件的連接,可能發(fā)生不

恢復,耐火時間減少具有經(jīng)受相連結(jié)致造成人員傷亡和危及主體結(jié)構

性能21/4;使用系統(tǒng)檢修后構構件產(chǎn)生1.0倍安全的損壞;附屬設備的連接和

運行、應急系統(tǒng)可正常變形限值的能力設備可能損壞,經(jīng)一般修理后可

運行繼續(xù)運行

14

續(xù)表4.5.1非結(jié)構構件的抗震性能水準

性能水準功能描述變形能力與主體結(jié)構連接

耐火時間明顯減少,出非結(jié)構構件的連接,可能損壞但

現(xiàn)局部垮塌;使用系統(tǒng)具有經(jīng)受相連結(jié)不致發(fā)生倒塌傷人;附屬設備的

性能3明顯損壞,需檢修后才構構件產(chǎn)生0.6倍連接和設備不致嚴重損壞,造成

能恢復功能、應急系統(tǒng)變形限值的能力人員傷亡和危及主體結(jié)構的次生

受損但仍可基本運行災害

4.5.2位于高烈度設防地區(qū)、地震重點監(jiān)視防御區(qū)的新建學校、幼兒園、醫(yī)

院、養(yǎng)老機構、兒童福利機構、應急指揮中心、應急避難場所、廣播電視等建

筑應進行非結(jié)構構件及附屬設備在設防地震下抗震性能水準評定。采用隔震結(jié)

構時宜達到性能1,采用非隔震結(jié)構時應達到性能2或以上。

15

5荷載和地震作用

5.1一般規(guī)定

5.1.1結(jié)構上的作用及效應分析,應符合下列規(guī)定:

1應計算重力荷載、風荷載及地震作用及其效應。

2當溫度變化影響對結(jié)構性能影響不能忽略時,應計算溫度作用及效應。

3當混凝土收縮、徐變對結(jié)構性能影響不能忽略時,應計算混凝土收縮、

徐變對結(jié)構性能的影響。

4當建設項目要求考慮偶然作用時,應按要求計算偶然作用及其效應。

5直接承受動力及沖擊荷載作用的結(jié)構或結(jié)構構件應考慮結(jié)構動力效應。

5.1.2結(jié)構設計應考慮施工影響,必要時進行施工階段的構件承載力驗算。

5.2風荷載與雪荷載

5.2.1基本風壓應按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構荷載規(guī)范》GB50009及《工程結(jié)

構通用規(guī)范》GB55001的規(guī)定采用。對風荷載比較敏感的超限高層民用建筑,

承載力設計時應按基本風壓的1.1倍采用。

5.2.2高度大于400m的超高層建筑或連接體高度大于200m的連體建筑,宜在

不同風洞試驗室進行獨立對比試驗。當對比試驗的結(jié)果差別較大時,應經(jīng)專門

論證確定合理的試驗結(jié)果取值。

5.2.3主體結(jié)構設計需要根據(jù)風洞試驗報告確定風荷載時,應符合下列規(guī)定:

1無獨立的對比試驗結(jié)果時,由取定的風荷載得出的主軸方向基底彎矩不

應低于按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定的計算值的80%。

2有獨立的對比試驗結(jié)果時,應按兩次試驗結(jié)果中的較高值取用,且由取

定的風荷載得出的主軸方向基底彎矩不應低于按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構荷載

規(guī)范》GB50009規(guī)定的計算值的70%。

5.2.4圍護結(jié)構設計需要根據(jù)風洞試驗報告確定風荷載時,應符合下列規(guī)定:

1無獨立的對比試驗結(jié)果時,風荷載取值不應低于現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)

構荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定值的90%。

2有獨立的對比試驗結(jié)果時,應按兩次試驗結(jié)果中的較高值取用,且不應

低于現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定值的80%。

16

5.2.5建筑高度超過150m或高寬比大于5的超限高層民用建筑,應考慮橫風向

風振影響。

5.2.6大跨屋蓋結(jié)構的基本風壓和基本雪壓應按重現(xiàn)期100年采用。索結(jié)構、

膜結(jié)構、長懸挑結(jié)構、跨度大于120m的空間網(wǎng)格結(jié)構及屋蓋體型復雜時,風

載體型系數(shù)和風振系數(shù)、屋面積雪(含融雪過程中的變化)分布系數(shù),應比規(guī)

范要求適當增大或通過風洞模型試驗或數(shù)值模擬研究確定。屋蓋坡度較大時尚

宜考慮積雪融化可能產(chǎn)生的滑落沖擊荷載。

5.3地震作用

5.3.1各抗震設防類別的超限高層民用建筑的地震作用確定,應符合下列規(guī)

定:

1特殊設防類(甲類)建筑和業(yè)主要求按特殊設防類(甲類)進行設防的

重點設防類(乙類)建筑,應按批準的地震安全性評價結(jié)果且高于本地區(qū)抗震

設防烈度要求確定。

2重點設防類(乙類)、標準設防類(丙類)建筑,應按本地區(qū)抗震設防

烈度確定。

5.3.2當超限高層民用建筑處于發(fā)震斷裂兩側(cè)10km以內(nèi)時,應計入近場效應對

設計地震動參數(shù)的影響,按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011有關

規(guī)定乘以近場增大系數(shù)。動力時程分析時可選用帶速度脈沖效應的近場地震

波,不再進行放大。

注:有可靠經(jīng)驗或隔震建筑可按現(xiàn)行國家標準《建筑隔震設計標準》GB/T51408采

用近場增大系數(shù)。

5.3.3當超限高層民用建筑處于條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石和

強風化巖石的陡坡、河岸與邊坡邊緣等不利地段時,應計入不利地段對水平設

計地震參數(shù)的放大作用,放大系數(shù)取值應符合現(xiàn)行國家標準《建筑與市政工程

抗震通用規(guī)范》GB55002規(guī)定,根據(jù)不利地段的具體情況采用1.1~1.6。

5.3.4多遇地震作用計算應符合下列規(guī)定:

1應分別采用振型分解反應譜法和時程分析法計算,進行包絡設計。

2應計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響,并與單向地震作用考慮偶然偏

心的計算結(jié)果進行比較,取不利的情況進行設計。

偶然偏心的偏移值應按下式采用:

17

eLii0.05(5.3.4)

式中:ei—第i層質(zhì)心偏移值(m),各樓層質(zhì)心偏移方向相同;

Li—第i層垂直于地震作用方向的建筑物總長度(m)。

37、8度設防的大跨度、長懸臂結(jié)構、轉(zhuǎn)換結(jié)構、連體結(jié)構的連接體和9

度設防結(jié)構,應計入豎向地震作用,其值不應小于7度(0.10g)、7度

(0.15g)、8度(0.20g)、8度(0.30g)、9度對應結(jié)構、構件的重力荷載代

表值的5%、8%、10%、15%、20%。

4振型分解反應譜法所采用的地震影響系數(shù)應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗

震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)定;結(jié)構周期大于6.0s時,在6.0s后為水平段。

5.3.5設防地震作用計算應符合下列規(guī)定:

1振型分解反應譜法所采用的地震影響系數(shù)按本導則第5.3.4條確定,結(jié)

構阻尼比按本導則第6.1.11條取值。

2應計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。

3應按本導則第5.3.4條要求計入豎向地震作用。

5.3.6罕遇地震作用計算應符合下列規(guī)定:

1振型分解反應譜法所采用的結(jié)構地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整和形狀參

數(shù)應符合下列要求:

1)結(jié)構的阻尼比為0.05時,地震影響系數(shù)曲線(圖5.3.6)的阻尼調(diào)整

系數(shù)應取1.0,形狀參數(shù)應符合下列規(guī)定:直線上升段為周期小于0.1s

的區(qū)段;水平段為自0.1s至特征周期區(qū)段,應取最大值αmax;曲線下降

段衰減指數(shù)γ應取0.9。

圖5.3.6地影響系數(shù)曲線

2)當結(jié)構的阻尼比不等于0.05時,地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)

η按式5.3.6-1取值,衰減指數(shù)γ按式5.3.6-2取值。

18

0.05

1

0.081.6(5.3.6-1)

(5.3.6-2)

式中:—結(jié)構阻尼比。

2特征周期應增加0.05s,結(jié)構阻尼比取值可按本導則表6.1.11采用。

3應計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。

4應按本導則第5.3.4條要求計入豎向地震作用。

5.3.7多遇地震下,水平地震剪力標準值應符合下式規(guī)定:

n

VEKiGj(5.3.7)

ji

式中:VEki—第i層水平地震剪力標準值;

λ—最小地震剪力系數(shù),應按1~3款的規(guī)定取值;對豎向不規(guī)則結(jié)構的

薄弱層,尚應乘以1.15的增大系數(shù);

Gj—第j層的重力荷載代表值。

1對扭轉(zhuǎn)不規(guī)則或基本周期小于3.5s的結(jié)構,最小地震剪力系數(shù)不應小于

表5.3.7的基準值。

2對基本周期大于5.0s的結(jié)構,最小地震剪力系數(shù)不應小于表5.3.7的基

準值的0.75倍。

3對基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構,最小地震剪力系數(shù)不應小于表

5.3.7的基準值的(9.5-T1)/6倍(T1為結(jié)構計算方向的基本周期)。

表5.3.7最小地震剪力系數(shù)基準值λ0

7度8度8度

設防烈度6度7度(0.10g)9度

(0.15g)(0.20g)(0.30g)

λ00.0080.0160.0240.0320.0480.064

4基本周期大于6.0s的結(jié)構,計算的底部剪力系數(shù)比上述規(guī)定最小值低

20%以內(nèi),基本周期在3.5~5.0s的結(jié)構比規(guī)定最小值低15%以內(nèi),即可采用上

述剪力系數(shù)規(guī)定最小值進行設計,不必進行結(jié)構方案調(diào)整;基本周期在

5.0~6.0s的結(jié)構可以插值采用。

56度設防且基本周期大于5.0s的結(jié)構,當計算的底部剪力系數(shù)比規(guī)定最

小值低但按表5.3.7的基準值換算的層間位移滿足規(guī)范要求時,即可采用規(guī)定

19

最小值進行設計,不必進行結(jié)構方案調(diào)整。

5.3.8結(jié)構時程分析時所選取的地震波,應符合下列規(guī)定:

1選取的地震動參數(shù)應能反映場地最大地震的地震規(guī)模、震中距與震源機

制等

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