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文檔簡介
高層建筑混凝土結構技術規程(2023)目 次總則 1術語和符號 2術語 2主要符號 3結構設計基本規定 7一般規定 7材料 8適用高度和高寬比 8結構平面布置 10結構豎向布置 12樓蓋結構 13水平位移限值和舒適度要求 13構件承載力設計 15結構抗震性能設計 15抗震構造等級 18特一級構件設計規定 18抗連續倒塌設計基本要求 19裝配式建筑結構設計 19荷載和地震作用 20豎向荷載 20風荷載 20地震作用 24結構計算分析 33一般規定 33計算參數 34計算簡圖處理 35重力二階效應及結構穩定 36結構彈塑性分析及薄弱層彈塑性變形驗算 36荷載組合的效應 37框架結構設計 38一般規定 38截面設計 39框架梁構造要求 40框架柱構造要求 43鋼筋的連接和錨固 46剪力墻結構設計 49一般規定 49截面設計及構造 50框架-剪力墻結構設計 58一般規定 58截面設計及構造 59筒體結構設計 61一般規定 61框架-核心筒結構 62筒中筒結構 62鋼管混凝土斜交網格筒結構 64重力柱-核心筒結構 64巨型框架核心筒結構設計 66一般規定 66截面設計與構造 66復雜高層建筑結構設計 67一般規定 67部分框支剪力墻結構 67全框支剪力墻結構 72帶加強層高層建筑結構 74錯層結構 74連體結構 74豎向體型收進、懸挑結構 75混合結構設計 77一般規定 77結構布置 78結構計算 79構件設計 80地下室和基礎設計 90一般規定 90地下室設計 92基礎設計 92樁身構造 96結構隔震、消能減震和風振控制設計 98一般規定 98結構隔震設計 98結構消能減震設計 103結構風振控制設計 109高層建筑結構施工 一般規定 施工測量 基礎施工 垂直運輸 腳手架及模板支架 模板工程 鋼筋工程 混凝土工程 大體積混凝土施工 混合結構施工 復雜混凝土結構施工 120施工安全 120高溫和雨期施工 121臺風防御措施 123綠色施工 123裝配式混凝土結構施工 124BIM技術應用 124附錄A樓蓋結構豎向振動加速度計算 126附錄B 廣東省基本風壓與風荷載體型系數 127附錄C 時域顯式隨機模擬法 136地震動功率譜和人工模擬地震波 136線性時域顯式隨機模擬法 142非線性時域顯式隨機模擬法 145附錄D 墻體穩定驗算 147附錄E 鋼管混凝土斜交網格筒節點設計方法 149附錄F 圓形鋼管混凝土構件設計 151構件設計 151連接設計 156附錄G RC梁-圓鋼管混凝土柱節點環梁承載力設計方法 161節點環梁受拉環筋和箍筋的計算 161鋼筋混凝土無梁樓蓋-圓鋼管混凝土柱節點環梁受拉環筋和箍筋的計算 164環梁節點與鋼管混凝土柱聯結面的抗剪承載力驗算 164附錄H 結構彈性、彈塑性時程分析可選擇的地震波 166PAGEPAGE1281 總則為在廣東省的高層建筑混凝土結構(包括鋼混凝土的混合結構)工程的設計中做到安全適用、技術先進、經濟合理、方便施工,結合本省的設計經驗和工程實踐,制定本規程。本規程適用于10層及10層以上或高度大于28m的住宅建筑,以及高度大于24m的其他民用建筑。本規程不適用于建造在地震時易誘發山體滑坡、地陷、潰壩等危險地段的高層建筑。抗震設防烈度為6度至9高層建筑分甲、乙、丙三個抗震設防類別。GB50223和《建筑抗震設計規范》GB50011的有關規定。注:本規程中甲、乙、丙類建筑分別為現行《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223中特殊設防類、重點設防類、標準設防類的簡稱。選用抗震和抗風性能好且經濟合理的結構體系。必要時可采用隔震、消能減震和風振控制設計以提高建筑的抗震安全性和使用舒適性。本規程中未列入的內容,應符合現行的國家有關標準、規范、規程的規定。術語和符號術語高層建筑 tallbuilding,high-risebuilding10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。建筑結構高度 buildingheight自室外地面至建筑主要屋面的高度,不包括突出屋面的電梯機房、水箱、構架等高度。框架結構 framestructure由梁和柱組成的承受豎向和水平作用的結構。剪力墻結構 shearwallstructure由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的結構。框架-剪力墻結構 frame-shearwallstructure由框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結構。板柱-剪力墻結構 slab-columnshearwallstructure由無梁樓板與柱組成的板柱框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結構。全框支剪力墻結構 framesupportedshearwallstructure指轉換層及以下為框架及框支框架,轉換層以上為剪力墻的結構。筒體結構 tubestructure框架-核心筒結構 frame-corewallstructure由核心筒與外圍的稀柱框架組成的高層建筑結構。重力柱-核心筒結構 Gravitycolumn-corewallstructure由核心筒與外圍重力柱組成的高層建筑結構。重力柱指與樓蓋梁鉸接,主要承擔豎向荷載的柱。筒中筒結構 tubeintubestructure由核心筒與外圍框筒、斜交網格筒等組成的高層建筑結構。混合結構 mixedstructure,hybridstructure指由鋼管(型鋼)混凝土柱、鋼梁框架與鋼筋混凝土核心筒所組成的框架核心筒結構,由外圍鋼柱、鋼管(型鋼)混凝土柱、鋼梁框筒與鋼筋混凝土核心筒所組成的筒中筒結構,以及帶鋼帶狀桁架、鋼伸臂桁架的巨型框架混凝土核心筒結構。。轉換結構構件 transfermember完成上部樓層到下部樓層的結構形式轉變或上部樓層到下部樓層結構布置改變而設置的結構構件,包括轉換梁、轉換桁架、轉換板等。轉換層 transferstory轉換結構構件所在的樓層,包括水平結構構件及其以下豎向結構構件。加強層 storywithoutriggersand/orbeltmembers設置連接內筒與外圍柱的水平伸臂(梁或桁架)結構以及(或)沿該樓層外框設置帶狀桁架的樓層。連體結構 towerslinkedwithconnectivestructure(s)除裙樓以外,兩個或兩個以上塔樓之間帶有連接體(包括連廊)的結構。多塔樓結構 multi-towerstructurewithacommonpodium地面以上未通過結構縫分開的裙樓上部具有兩個或兩個以上塔樓的結構。結構抗震性能設計 performance-basedseismicdesignofstructures以結構抗震性能目標為基準的結構抗震設計。結構抗震性能目標 structuralseismicperformanceobjectives分別針對小震、中震、大震作用設定的結構抗震性能水準。結構抗震性能水準 structuralseismicperformancelevels對結構震后損壞狀況及繼續使用可能性等抗震性能的界定。隔震結構seismicallyisolatedstructure在建筑中設置隔震裝置而形成的結構體系。包括上部結構、隔震層、下部結構和基礎。消能減震結構energy-dissipatedstructure設置消能器的結構。包括主體結構和消能部件。主要符號材料力學性能和抗力C20 ——表示立方體強度標準值為20N/mm2的混凝土強度等級;Ec ——混凝土彈性模量;Es ——鋼筋彈性模量;fck、fc ——分別為混凝土軸心抗壓強度標準值、設計值;ftk、ft ——分別為混凝土軸心抗拉強度標準值、設計值;fyk ——普通鋼筋強度標準值;f'y ——分別為普通鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值;fyv ——梁、柱箍筋的抗拉強度設計值;fyh、fyw ——分別為剪力墻水平、豎向分布鋼筋的抗拉強度設計值。Kh ——隔震層水平等效剛度;Ki ——結構第i層的側向剛度;Rk ——按材料強度標準值計算的構件承載力;Ra——單樁豎向承載力特征值;RHa——單樁水平承載力特征值;Rd——構件承載力設計值。作用和作用效應FEk ——結構總水平地震作用標準值;FEvk ——結構總豎向地震作用標準值;GE ——計算地震作用時,結構總重力荷載代表值;Geq ——結構等效總重力荷載代表值;——彎矩設計值;——軸向力設計值;Sd ——荷載效應或荷載效應與地震作用效應組合的設計值;SGk ——永久荷載效應標準值;SQk ——樓面活荷載效應標準值Swk ——風荷載效應標準值;SGEk——重力荷載代表值作用下的效應標準值;Sk——設防烈度地震作用組合的效應標準值;V——剪力設計值;w0 ——基本風壓;w10 ——重現期為10年的風壓;wk ——風荷載標準值;ΔFn ——結構頂部附加水平地震作用標準值;u ——樓層側向位移Δu ——樓層層間位移θi ——結構第i層的層間位移角θE ——結構彈性層間位移角;θp ——結構彈塑性層間位移角;φi ——結構第i層的樓層相對扭轉角。幾何參數as、a's ——分別為縱向受拉、受壓鋼筋合力點至截面近邊的距離;As、A's ——分別為受拉區、受壓區縱向鋼筋截面面積;Ash ——剪力墻水平分布鋼筋的全部截面面積;Asv ——梁、柱同一截面各肢箍筋的全部截面面積;Asw ——剪力墻腹板豎向分布鋼筋的全部截面面積;A ——建筑物總迎風面積;剪力墻截面面積;Aw ——T形、I形截面剪力墻腹板的面積;b ——矩形截面寬度;bbbcbw——分別為梁、柱、剪力墻截面寬度;B——建筑平面寬度、結構迎風面寬度;L——建筑物平面的長度;——鋼筋直徑;樁身直徑;——偏心距;e0 ——軸向力作用點至截面重心的距離;ei ——考慮偶然偏心計算地震作用時,第i層質心的偏移值;h ——層高;截面高度;h0 ——截面有效高度;H ——房屋高度;水頭高度;Hi ——房屋第i層距室外地面的高度;Hn ——柱的凈高;I ——截面抗彎剛度;la ——非抗震設計時縱向受拉鋼筋的最小錨固長度;lab ——受拉鋼筋的基本錨固長度;labE——抗震設計時縱向受拉鋼筋的基本錨固長度;laE——抗震設計時縱向受拉鋼筋的最小錨固長度;ll——受拉鋼筋的搭接長度;ln ——梁的凈跨;ri ——第i層樓層平面平行地震作用方向的回轉半徑;s ——箍筋間距。系數α ——水平地震影響系數值;αmax、αvmax ——分別為水平、豎向地震影響系數最大值;α1 ——受壓區混凝土矩形應力圖的應力與混凝土軸心抗壓強度設計值的比值;β ——水平向減震系數;墻肢計算長度系數;βc ——混凝土強度影響系數βz ——z高度處的風振系數;γ0 ——結構重要性系數;γj ——j振型的參與系數;γG ——永久荷載的分項系數;重力荷載的分項系數;γL ——考慮結構設計使用年限的荷載調整系數;γw ——風荷載的分項系數;η ——構件重要性系數;阻尼調整系數;ηp ——彈塑性位移增大系數;λ ——水平地震剪力系數;剪跨比;λv ——配箍特征值;μ ——樓層延性系數;μN ——柱軸壓比;墻肢軸壓比μs ——風荷載體型系數;μz ——風壓高度變化系數;ν ——風荷載的脈動影響系數;ξ ——風荷載的脈動增大系數;承載力利用系數;ξy ——樓層屈服強度系數;ζ ——受拉鋼筋搭接長度修正系數;ρv ——體積配箍率;ρsv ——箍筋面積配筋率;ρw ——剪力墻豎向分布鋼筋配筋率;ΨQ ——樓面活荷載組合值系數;Ψw ——風荷載的組合值系數。其他αlim ——結構頂點風振加速度λv ——最小配箍特征值;EJd ——結構一個主軸方向的彈性等效側向剛度;Di ——第i樓層的彈性等效側向剛度;f ——頻率;T ——結構自振周期;混凝土的出槽溫度;T1 ——結構基本自振周期;TL1 ——結構橫風向第一階自振周期;Tg ——地震影響系數曲線的特征周期ζ ——阻尼比;ζa ——消能部件附加給結構的有效阻尼比。ζeq ——隔震層等效阻尼比γ ——衰減指數。結構設計基本規定一般規定高層建筑混凝土結構可采用框架、剪力墻、框架剪力墻、板-柱-剪力墻、筒體以及巨型框架-核心筒等結構體系。高層建筑不應采用嚴重不規則的結構體系,并應符合下列規定:抗震設防的高層建筑平、立面宜簡單、規則、對稱,不宜采用特別不規則的結構體系。建筑結構存在表3.1.4所列舉的平面或豎向不規則類型,屬于不規則結構體系。結構的布置宜使結構具有合理的剛度和承載力分布,避免出現明顯的薄弱部位及薄弱層。高層建筑宜有多道防線,對薄弱部位及薄弱層應采取有效的加強措施。表3.1.4建筑結構不規則類型不規則類型定義1扭轉不規則在規定的水平力作用下,樓層的彈性最大水平位移大于該樓層最大與最小位移平均值的1.2倍。2狹長、凹凸不規則結構平面尺度(圖3.4.3-1)不滿足表3.4.3的要求。3樓板局部不連續樓板開洞后,有效樓板寬度小于開洞處樓面寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%;錯層大于梁高或梁寬。注:混凝土剪力墻樓、電梯井可不按開洞考慮。4側向剛度不規則在地震作用下,某一層的側向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%,則該層的側向剛度不規則。層間位移角及側向剛度可按下式計算:uiui1Ki h h ii i i式中:ui、ui-1為第i層、i-1層水平位移;hi為第i層層高;Vi為層剪力。5豎向構件不連續豎向構件(柱、剪力墻、支撐)不連續的類型分為:Ⅰ類:柱不連續。Ⅱ類:墻、支撐不連續。6樓層承載力突變抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的75%。填充墻及隔墻宜采用輕質材料,并與主體結構有可靠連接。材料高層建筑混凝土結構宜采用高性能結構材料,注重結構的耐久性。結構用混凝土強度等級應符合下列規定:混凝土強度等級不應低于C25,抗震設計時不宜低于C30。抗震構造等級一級或特一級的豎向構件混凝土強度不應低于C30。預應力混凝土結構的混凝土強度等級不宜低于C40。轉換梁、柱等轉換結構構件的混凝土強度等級不宜低于C35。除轉換層樓蓋外,現澆非預應力混凝土樓蓋的混凝土強度等級不宜高于C40。豎向構件當采用C70鋼筋宜優先采用HRB400級及HRB500級鋼筋。結構用鋼材宜采用Q355Q345GJQ390Q420Q460GB50010的有關規定。按一、二、三級抗震構造等級設計的構件,其縱向受力鋼筋尚應符合下列規定:鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25。鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.30。鋼筋最大拉力下的總伸長率不應小于9。按塑性設計以及預計罕遇地震作用下進入彈塑性的結構用鋼材應符合下列規定:鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應大于0.85。鋼材應有明顯的屈服臺階,且斷后伸長率不應小于20%。鋼材應有良好的焊接性和合格的沖擊韌性。適用高度和高寬比AB級。A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度應符合表3.3.1-1的規定,B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度應符合表3.3.1-2的規定。表3.3.1-1A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度(m)結構體系抗震設防烈度6度7度8度9度框架605040—框架-剪力力墻全部落地剪力分框支剪力墻12010080不應采用全框支剪力墻結構12010080不應采用筒體框架-核心型框架-核心筒180150120100筒中筒180150120100板-柱-核心筒12010080不應采用板-柱-剪力墻807055不應采用重力柱-核心筒12010080不應采用注:1表中框架不含異形柱框架結構。部分框支剪力墻結構指地面以上結構帶托墻轉換層的剪力墻結構。甲類建筑宜按本地區設防烈度提高一度后符合本表的要求。框架結構、板柱-剪力墻結構,當房屋高度超過本表數值時,結構設計應有可靠依據,并采取有效的加強措施。表3.3.1-2B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度(m)結構體系抗震設防烈度6度7度8度框架-剪力墻160140120剪力墻全部落地剪力墻170150130部分框支剪力墻140120100全框支剪力墻140120100筒體框架-核心筒210180140巨型框架-核心筒280230170筒中筒280230170重力柱-核心筒140120100注:1 部分框支剪力墻結構指地面以上結構帶托墻轉換層的剪力墻結構。甲類建筑,6、7度時宜按本地區設防烈度提高一度后符合本表的要求,8、9度時應專門研究。當房屋高度超過表中數值時,結構設計應有可靠依據,并采取有效的加強措施。鋼筋混凝土高層建筑結構的高寬比不宜超過表3.3.2的規定。表3.3.2鋼筋混凝土高層建筑結構適用的最大高寬比結構體系抗震設防烈度6度、7度8度9度框架43—板-柱-剪力墻54—框架-剪力墻、剪力墻654全框支剪力墻65—框架-核心筒764巨型框架-核心筒875筒中筒875注:重力柱-核心筒結構核心筒的高寬比不宜大于12。結構平面布置高層建筑結構平面的質量和剛度分布宜均勻。不應采用嚴重不規則的平面布置。高層或超高層建筑宜選用風作用效應較小的平面形狀。高層建筑平面布置宜符合下列要求:(圖3.4.3-1);平面尺寸LBBmaxb等值宜滿足表3.4.3的要求。不宜采用角部重疊或細腰形等對樓蓋整體剛度削弱較大的平面(圖3.4.3-2)。細腰形平面尺寸b/B不宜小于0.4;角部重疊部分尺寸與相應邊長較小值的比值b/Bmin不宜小于1/3。表3.4.3平面尺寸及突出部位尺寸的比值限值設防烈度L/Bl/Bmaxl/b6、7度≤6.0≤0.35≤2.08度≤5.0≤0.30≤1.5圖3.4.3-1建筑平面示意圖3.4.3-2角部重疊和細腰形平面示意建筑結構平面布置應避免或減少結構整體扭轉效應,并符合以下要求:高層建筑的扭轉位移比不宜大于1.35,不應大于1.65;注:1)扭轉位移比μ指樓層豎向構件的最大水平位移與平均位移之比,計算時采用剛性樓板假定,并考慮偶然偏心的影響。當樓層的最大層間位移角不大于本規程第3.7.3條規定的限值的0.5倍時,該樓層扭轉位移比限值可適當放松,宜不大于2。計算樓層的最大層間位移角時不考慮偶然偏心的影響。考慮偶然偏心,采用剛性樓板假定計算的第ii514弧度。50%;樓板開洞總面積不宜超過樓面面積的30%;在樓板大洞口周邊宜設置邊梁或適當加大板厚并雙層雙向配筋。設置防震縫時,應符合下列規定:防震縫寬度應符合下列要求:15m時不應小于150mm;超過15m7度和8度分別每增加高度5m、4m和3m,宜加寬30mm。框架-剪力墻結構房屋不應小于本款第項規定數值的1)項規定數值的50%,且二者均不宜小于150mm。防震縫兩側結構體系不同時,防震縫寬度取較大值;防震縫兩側的房屋高度不同時,防震縫寬度可按較低的房屋高度確定。當相鄰結構的基礎可能存在較大沉降差時,宜增大防震縫的寬度。防震縫應沿房屋全高設置;地下室、基礎可不設防震縫,但在與上部防震縫對應處應加強構造和連接,必要時可設置防撞墻。結構單元之間或主樓與裙房之間若無可靠措施,不宜采用牛腿托梁的做法設置防震縫。抗震設計時,伸縮縫、沉降縫的寬度均應符合防震縫最小寬度的要求。高層建筑結構伸縮縫的最大間距宜符合表3.4.11的規定。表3.4.11伸縮縫的最大間距結構體系施工方法最大間距(m)框架結構現澆80剪力墻結構現澆40注:1框架-剪力墻的伸縮縫間距可根據結構的具體布置情況取表中框架結構與剪力墻結構之間的數值。當屋面無保溫或隔熱措施、混凝土的收縮較大或室內結構因施工外露時間較長時,伸縮縫間距應適當減小。位于氣候干燥地區、夏季炎熱且暴雨頻繁地區的結構,伸縮縫的間距宜適當減小。當有可靠的經驗,采用有效措施減少溫差和混凝土收縮對結構的影響時,可適當放寬伸縮縫的間距。可采用下列構造和施工措施減少溫差和混凝土收縮對結構的影響:提高頂層、底層、山墻和縱墻端開間等受溫度變化影響較大的部位的配筋率。頂層加強保溫隔熱措施,外墻設置外保溫層。地下室底板的施工后澆帶間距不宜大于80米,地下室側壁的施工后澆帶間距不宜大于40米,帶寬800~1000mm,鋼筋采用搭接接頭,后澆帶混凝土宜滯后45天以上澆筑,低溫入模。控制混凝土的水泥用量、砂率及水灰比,在混凝土中加入適宜的外加劑;采用浸水養護或其他有效的養護措施。提高樓板的構造配筋率或采用部分預應力結構。結構豎向布置結構的樓層側向剛度不宜小于相鄰上層樓層側向剛度的80%。注:樓層側向剛度可取樓層剪力與層間位移角之比。抗側力結構的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的75%,不應小于其相鄰上一層受剪承載力的65%。注:1樓層抗側力結構的層間受剪承載力是指在所考慮的水平地震作用方向上,該層全部柱、剪力墻、斜撐的受剪承載力之和。2加強層、帶斜腹桿桁架的樓層及轉換層不在此限。結構豎向抗側力構件宜上下連續貫通。當結構上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2(圖3.5.5a當上部結構樓層相對于下部樓層外挑時,上部樓層出挑后的水平尺寸B1不宜大于下部樓層水平尺寸B的1.1倍(圖3.5.5c、圖3.5.5d)。圖3.5.5結構豎向收進和外挑示意樓層質量沿高度宜均勻分布,樓層質量不宜大于相鄰下部樓層質量的1.5倍。不宜采用同一樓層剛度和承載力變化同時不滿足本規程第3.5.2條和3.5.3條規定的高層建筑結構。突出屋面的建筑或頂層取消部分墻柱形成的空曠房間,應考慮高階振型的影響并采取有效措施。樓蓋結構120mm150mm150mm;Ⅰ類豎向構件不連續時轉換層樓蓋板厚不應小于120mm。現澆預應力混凝土板的厚度不宜小于150mm。一般現澆樓板受力鋼筋的配筋率不宜小于0.2%轉換層樓蓋不宜開大洞口。轉換梁不宜做成反梁。水平位移限值和舒適度要求結構的水平位移應按本規程第4章規定的風荷載、地震作用和第5章規定的彈性方法計算。按彈性方法計算的風荷載作用下結構的頂點位移與結構總高度之比Utop/H不宜大于1/600;設防烈度地震作用下的樓層層間最大位移與層高之比Δu/h不宜大于1/180。注:樓層層間最大位移Δu以樓層最大的水平位移差計算,不扣除整體彎曲變形。計算地震作用下的層間位移時不考慮偶然偏心的影響。當存在地震反應最大的最不利方向時,還應補充該方向的計算。高層建筑結構在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性變形驗算,應符合下列規定:下列結構應進行彈塑性變形驗算:1)7~8度時樓層屈服強度系數小于0.5的框架結構;甲類建筑;采用隔震和消能減震設計的建筑結構;房屋高度大于150m的結構。下列結構宜進行彈塑性變形驗算:1)本規程表4.3.4所列高度范圍且不滿足本規程第3.5.2~3.5.5條規定的豎向不規則高層建筑結構;2)7度Ⅲ、Ⅳ類場地和8、9度抗震設防的乙類建筑結構;3)板-柱-剪力墻結構。性地震剪力的比值。結構薄弱層(部位)層間彈塑性位移角應符合下式要求:up[]
(3.7.5)
p——
p h p[p]——層間彈塑性位移角限值,可按表3.9.6采用;h——層高。10年一遇的風1~0.02。表3.7.6結構頂點風振加速度限值使用功能αlim(m/s2)住宅、公寓0.15辦公、旅館0.25樓蓋結構豎向振動舒適度的計算應符合下列規定:鋼筋混凝土樓蓋結構豎向頻率不宜小于-混凝土組合樓蓋結構豎向頻率不宜小于3.7.7A計算。計算時,輕鋼樓蓋結構的阻尼比可取0.02,鋼-混凝土組合樓蓋可取0.03,混凝土樓蓋可取0.04。表3.7.7樓蓋豎向振動加速度限值人員活動環境峰值加速度限值(m/s2)豎向自振頻率不大于2Hz豎向自振頻率不小于4Hz住宅,辦公0.070.05商場及室內連廊0.220.15注:樓蓋結構豎向自振頻率為2Hz~4Hz時,峰值加速度限值可按線性插值選取。構件承載力設計持久設計狀況、短暫設計狀況結構構件的承載力應按下列公式驗算:γ0SdRd
(3.8.1)式中:γ0 ——結構重要性系數,對安全等級為一級的結構構件不應小于1.1;對安全等級為二級的結構構件不應小于1.0;Sd ——作用組合的效應設計值,應符合本規程第5.6.1~5.6.3條的規定;Rd ——構件承載力設計值;地震作用下結構構件的承載力校核按本規程3.9節的相關規定進行。結構抗震性能設計、B、C、D四個等級,結構抗震性能分為1、2、3、4、5五個水準(表3.9.1),每個性能目標均與一組在指定地震地面運動下的結構抗震性能水準相對應。表3.9.1結構抗震性能目標性能目標地震水準 性能水準ABCD設防烈度地震1234預估的罕遇地震2345結構抗震性能水準可按表3.9.2進行宏觀判別。表3.9.2各性能水準結構預期的震后性能狀況結構抗震性能水準宏觀損壞程度損壞部位繼續使用的可能性關鍵構件普通豎向構件耗能構件1完好、無損壞無損壞無損壞無損壞不需修理即可繼續使用2基本完好、輕微損壞無損壞無損壞輕微損壞稍加修理即可繼續使用3輕度損壞輕微損壞輕微損壞輕度損壞、部分中度損壞一般修理后才可繼續使用4中度損壞輕度損壞部分構件中度損壞中度損壞、部分比較嚴重損壞修復或加固后才可繼續使用5比較嚴重損壞中度損壞部分構件比較嚴重損壞比較嚴重損壞需排險大修注:“關鍵構件”是指該構件的失效可能引起結構的連續破壞或危及生命安全的嚴重破壞;“普通豎向構件”是指“關鍵構件”之外的豎向構件;“耗能構件”包括框架梁、剪力墻連梁等。丙類建筑結構的抗震性能目標和設防烈度地震作用下結構構件的性能水準應不低于表3.9.3的要求:表3.9.3設防烈度地震作用下的抗震性能目標和性能水準設防地震烈度6789性能目標等級CCDD結構構件性能水準3344甲類建筑結構的抗震性能目標應按表3.9.3提高一個等級。高烈度區(8度及以上)甲、乙類建筑宜采用隔震與消能減震設計。第1性能水準的結構在設防烈度地震作用下,全部結構構件的抗震承載力應符合下式要求:SS )
(3.9.5-1)k k式中:Rk ——材料強度標準值計算的構件承載力標準值;ξ ——承載力利用系數,壓、剪取0.6;彎、拉取0.69;Sk ——豎向荷載效應和設防烈度地震作用效應組合的標準值;SGEK ——重力荷載代表值作用下的效應標準值;S*Ehk ——水平設防烈度地震作用效應標準值;S*Evk ——豎向設防烈度地震作用效應標準值;η ——η=1.05~1.15,一般豎向構件可取η=1.0,水平耗能構件可取η=0.5~0.7;c ——地震力折減系數,取c=1.0。第2的要求,取c=1.0,承載力利用系數ξ,壓、剪取0.67;彎、拉取0.77。第2(3.9.5-2)c=1.0,承載力利用系數ξ,壓、剪取0.83;彎、拉取1.0。S )
(3.9.5-2)kS S 式中:
——分別為水平和豎向大震作用計算的構件內力標準值;第3性能水準的結構在設防烈度地震作用下,結構構件的抗震承載力應符合式(3.9.5-1)要求,取c=0.85,承載力利用系數壓、剪取0.74;彎、拉取0.87;大震作用下,豎向構件的受剪截面宜滿足式(3.9.5-3)的要求。V *fh
(3.9.5-3)0式中:VGEk——重力荷載代表值作用下的構件剪力標準值;EkV**——大震作用計算的構件剪力標準值;Ek剪壓比,取0.15。第4的要求,取c=0.70,承載力利用系數ξ,壓、剪取0.83;彎、拉取1.0。在大震作用下,豎向構件的受剪截面宜滿足式(3.9.5-3)的要求,取0.165。第5(3.9.5-3)c=0.55,0.18。以上各大震性能水準所對應的抗震構造等級,第5水準不應低于一級,第4水準不應低于二級,第3水準不應低于三級,第2水準不應低于四級。各性能目標結構的層間彈塑性極限位移角宜符合表3.9.6的要求。表3.9.6各性能目標結構的層間彈塑性位移角限值性能目標ABCD層間彈塑性位移角限值1/1001/801/651/50注:結構的層間彈塑性位移角取結構各層質心處的彈塑性位移計算值。DBJ/T15-151進行大震作用下結構構件性能復核。結構彈塑性計算分析應符合下列要求:結構彈塑性計算可采用靜力彈塑性分析方法;也可采用彈塑性時程分析方法;對于新型結構、高度大于300m的超高層建筑或特別復雜的結構,宜采用靜力及動力彈塑性分析進行對比。復雜結構宜進行施工模擬分析,宜以施工全過程完成后的內力為初始狀態。彈塑性時程分析宜采用雙向或三向地震輸入。靜力彈塑性分析宜采用倒三角形水平力分布模式,也可采用振型分解法CQC組合的水平力分布模式。抗震構造等級各抗震設防類別的高層建筑結構,其抗震構造措施應符合下列要求:甲類、乙類建筑:應按本地區抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震構造措施。當建筑場地為Ⅰ類時,允許仍按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施。6當建筑場地為Ⅲ、Ⅳ類時,對設計基本地震加速度為0.15g的地區,宜采取比對應抗震構造等級更有效的抗震構造措施。高層建筑鋼筋混凝土結構構件應根據抗震設防分類、烈度采用不同的抗震構造等級,并應符合相應的計算和構造措施要求。丙類建筑鋼筋混凝土結構的抗震構造等級應按表3.10.3確定。注:本規程“特一級和一、二、三、四級”即“抗震構造等級為特一級和一、二、三、四級”的簡稱。表3.10.3丙類建筑混凝土結構抗震構造等級抗震設防烈度6789抗震構造等級三二一特一注:1結構抗震性能目標滿足B級及以上時,抗震構造等級可降低一級。2本規程抗震構造等級最高為特一級。當抗震構造等級要求提高一級時,已為特一級者可不再提高。高層建筑地下一層相關范圍的抗震構造等級應按上部結構采用,地下一層以下的抗震構造等級主樓結構在裙房頂板上、下各一層應適當加強抗震構造措施。3.10.1特一級構件設計規定特一級抗震構造等級的鋼筋混凝土構件除應符合一級鋼筋混凝土構件的所有設計要求外,尚應符合本節的有關規定。特一級框架柱應符合下列要求:宜采用鋼管混凝土柱、型鋼混凝土柱或內置圓鋼管混凝土的鋼管混凝土疊合柱。鋼筋混凝土柱柱端加密區最小配箍特征值λv應按本規程表6.4.7規定的數值增加0.02特一級框架梁的梁端加密區箍筋最小面積配箍率應比一級框架梁增大10%。特一級框支柱應符合下列要求:宜采用鋼管混凝土柱、型鋼混凝土柱或內置圓鋼管混凝土的鋼管混凝土疊合柱。鋼筋混凝土柱柱端加密區最小配箍特征值λv應按本規程表6.4.7的數值增大0.031.6%。特一級剪力墻、筒體墻應符合下列要求:宜采用鋼管混凝土剪力墻,也可采用型鋼混凝土剪力墻、鋼板混凝土剪力墻。一般部位的水平和豎向分布鋼筋配筋率不小于約束邊緣構件縱向鋼筋構造配筋率不應小于1.4%,配箍特征值宜增大20%;構造邊緣構件縱向鋼筋的配筋率不應小于1.2%。連梁按一級要求。抗連續倒塌設計基本要求安全等級為一級的高層建筑結構應滿足抗連續倒塌概念設計要求。抗連續倒塌概念設計應符合下列規定:通過必要的結構連接措施增強結構的整體性。主體結構宜采用冗余度較高的多跨、規則的超靜定結構。結構構件應具有適宜的延性,避免剪切破壞、壓潰破壞、錨固破壞、節點先于構件破壞。結構構件宜具有一定的反向承載能力。轉換結構應具有整體多重傳遞重力荷載的途徑。鋼筋混凝土結構梁柱宜剛接,梁板頂、底鋼筋在支座處宜按受拉要求妥善錨固,或連續貫通。鋼結構框架梁柱宜剛接。獨立基礎之間宜采用拉梁連結。裝配式建筑結構設計GB/T51231及現行行業標準《裝配式混凝土結構技術規程》JGJ1的有關規定執行。裝配式建筑結構構件宜形狀規則,少數不規則構件可采用現澆。裝配式建筑結構構件宜模數化、標準化設計,并應考慮運輸及施工現場的吊裝能力。結構豎向構件宜采用現澆。荷載和地震作用豎向荷載GB50009首層樓面施工荷載不宜小于10kN/m21.0。業主或施工單位對施工荷載有特別要求時,可按其要求采用。擦窗機、旋轉餐廳等設備應按其實際情況確定其自重的大小和作用位置。施工組織設計時應驗算所采用的附墻式、外爬式塔吊等起重機械及其他施工設施對結構的影響。屋面直升飛機機坪的等效均布活荷載可取5kN/m24.1.5取值。表4.1.5局部荷載標準值及其作用面積直升機類型局部荷載標準值(kN)作用面積(m2)輕型20.00.20×0.20中型40.00.25×0.25重型60.00.30×0.30風荷載wk=βzμsμzw0 (4.2.1)式中:wk ——風荷載標準值(kN/m2);w0 ——基本風壓(kN/m2),應按本規程第4.2.2條的規定采用;μz ——風壓高度變化系數,應按本規程第4.2.3~4.2.4條的規定采用;μs ——風荷載體型系數,應按本規程第4.2.5條的規定采用;βz ——z高度處的風振系數,應按本規程第4.2.6條的規定采用。基本風壓應按照現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB50009的規定采用。對風荷載比較敏感的高層建筑,承載力設計時應按基本風壓的1.1倍采用。4.2.3確定。地面粗糙度應分為四類:A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區;B類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;C類指有密集建筑群的城市市區;D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區。表4.2.3風壓高度變化系數離地面或海平面高度(m)地面粗糙度類別ABCD51.091.000.650.51101.281.000.650.51151.421.130.650.51201.521.230.740.51301.671.390.880.51401.791.521.000.60501.891.621.100.69601.971.711.200.77702.051.791.280.84802.121.871.360.91902.181.931.430.981002.232.001.501.041502.462.251.791.332002.642.462.031.582502.782.632.241.813002.912.772.432.023502.912.912.602.224002.912.912.762.404502.912.912.912.585002.912.912.912.745502.912.912.912.914.2.350009或廣東省標準《建筑結構荷載規范》DBJ15-101的有關規定進行修正。計算主體結構的風荷載效應時,風荷載體型系數可按下列規定采用:圓形平面建筑取0.8。正多邊形及截角三角形平面建筑,由下式計算:ns8/n
(4.2.5)式中:n——多邊形的邊數。高寬比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3。下列建筑取1.4:V形、Y形、弧形、雙十字形、井字形平面建筑;L形、槽形和高寬比H/B大于4的十字形平面建筑;高寬比H/B大于4,長寬比L/B不大于1.5的矩形、鼓形平面建筑。B定。高層建筑結構的順風向風荷載可按公式(4.2.1)計算,風振系數βz可按下式計算:1R2z11R2
(4.2.6-1)式中:g ——峰值因子,可取2.5;I10 ——為10mABC和D3和0.39;R ——脈動風荷載的共振分量因子;Bz ——脈動風荷載的背景分量因子。脈動風荷載的共振分量因子可按下列公式計算:x2111x2111x 24/31kww0xkww0
,x5
(4.2.6-3)1 1式中:f1 ——結構第一階自振頻率;kw ——地面粗糙度修正系數,對A、B、C類和D類地面粗糙度分別取1.28、1.0、0.54和0.26;ζ1 ——結構阻尼比,鋼筋混凝土結構可取0.05,混合結構可取0.03~0.04,其他結構可根據工程經驗確定。脈動風荷載的背景分量因子可按下列規定確定:當結構的體型和質量沿高度均勻分布時,可按下式計算:1BHa1z1
(4.2.6-4)zz xzzz1z
——結構第一階振型系數;H ——ABC和D的取值分別不應大于300m、350m、450m和550m;z ——x ——k,a1 ——系數,按表4.2.6-1取值。4.2.6-1ka1粗糙度類別ABCD高層建筑k0.9940.6700.2950.112a10.1550.1870.2610.346粗糙度類別ABCD高聳結構k1.2760.9100.4040.155a10.1860.2180.2920.376θB為建筑物在z高度處的迎風面寬度與底部寬度B(0)的比值;θV可按表4.2.6-2確定。表4.2.6-2修正系數θVB(H)/B(0)1.00.30.2≤0.1θV1.0021.501.752.082.533.305.60HH60eH/60z H (4.2.6-5)式中:H——建筑總高度(m);對A類、B類、C類和D類地面粗糙度,H的取值分別不應大于300m、BBx B式中:B——為結構迎風面寬度(m),B≤2H。
(4.2.6-6)振型系數可由結構動力計算確定,計算時可僅考慮受力方向基本振型的影響;對于質量和剛z與房屋高度H的比值。GB50009或廣東省標準《建筑結構荷載規范》DBJ15-101的有關規定。房屋高度大于200m或有下列情況之一時,宜進行風洞試驗確定建筑物的風荷載。平面形狀或立面形狀復雜。立面開洞或連體建筑。周圍地形和環境較復雜。μs不宜小于2.0,計算局部向下風荷載時,風荷載體型系數μs不宜小于1.0。。設計建筑幕墻時,風荷載應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB50009或廣東省標準《建筑結構荷載規范》DBJ15-101、《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102、《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133的有關規定采用。地震作用各抗震設防類別高層建筑的地震作用,應符合下列規定:甲類建筑:應按批準的地震安全性評價結果且高于本地區抗震設防烈度的要求確定。乙、丙類建筑:應按本地區抗震設防烈度計算。高層建筑結構地震作用計算應符合下列規定:一般情況下,應至少在結構兩個主軸方向分別計算水平地震作用;有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15o時,應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。質量與剛度分布明顯不對稱的結構,應計算雙向水平地震作用;其他情況應計算單向水平地震作用。高層建筑中的大跨度、長懸臂結構,7度(0.15g)、8度及9度抗震設計時應計入豎向地震作用。ei=0.1732ri (4.3.3)式中:ei——第i層質心偏移值(m),各樓層質心偏移方向相同;ri——第i層樓層平面平行地震作用方向的回轉半徑。高層建筑結構的地震作用計算方法應符合下列規定:高層建筑結構一般采用振型分解反應譜法,除對稱且考慮偶然偏心的扭轉位移比不大于1.2的結構外,均應考慮扭轉耦聯振動的影響。高度不超過40m3.1.47度~9甲類高層建筑結構;表4.3.4所列的乙、丙類高層建筑結構;不滿足本規程第3.5.2~3.5.6條規定的高層建筑結構;本規程第11章規定的復雜高層建筑結構;質量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結構。注:當某層單位面積的質量平均分布密度為相鄰層的1.5倍及以上時,稱為質量沿豎向分布特別不均勻。表4.3.4采用時程分析法或時域顯式隨機模擬法的高層建筑結構設防烈度、場地類別建筑高度范圍7度~9度Ⅰ、Ⅱ類場地>100m8度Ⅲ、Ⅳ類場地、9度>80m注:場地類別應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011的規定采用。采用時域顯式隨機模擬法計算彈性結構的地震作用效應時,可按本規程附錄C執行。進行結構的彈性動力時程分析時,應符合下列要求:應按建筑場地類別和設計地震分組選用實際地震記錄和人工模擬的地面運動加速度時程曲線,2地震波的持續時間不宜小于建筑結構基本自振周期的5倍和15s,地震波記錄的時間間距可取0.01s或0.02s。輸入地震加速度的最大值可按表4.3.5-1~4.3.5-4采用,7、8度時括號內數值用于設計基本地震加速度為0.15g、0.30g的地區,g為重力加速度。結構地震作用效應可取多組時程曲線計算結果的平均值(七組及以上)或包絡值(少于七組)與振型分解反應譜法計算結果的較大值。4.3.5-1Ⅰ類場時程分析時輸入地震加速度的最大值(cm/s2)設防烈度6度7度8度9度設防地震4590(135)180(270)360罕遇地震113198(279)360(459)5584.3.5-2Ⅱ類場時程分析時輸入地震加速度的最大值(cm/s2)設防烈度6度7度8度9度設防地震50100(150)200(300)400罕遇地震125220(310)400(510)620表4.3.5-3Ⅲ、Ⅳ類場時程分析時輸入地震加速度的最大值(cm/s2)設防烈度6度7度8度9度設防地震55110(165)220(330)440罕遇地震138242(341)440(560)682進行結構的時域顯式隨機模擬法分析時,應符合下列要求:根據抗震設防烈度、場地類別、設計地震分組和結構阻尼比,選用與第4.3.9條規定的地震影響系數曲線等價的平穩地震動功率譜,按附錄C公式(C.1.1)確定。人工模擬地震波按附錄C公式(C.1.2)生成,數量不應少于500條。人工模擬地震波的持續時間不宜小于建筑結構基本自振周期的5倍和15s,地震波離散的時間間距可取0.01s或0.02s。結構地震作用效應時域顯式表達式按附錄C公式(C.2.1)確定。結構地震作用效應取各人工模擬地震波輸入下結構反應峰值的平均值,按附錄C公式(C.2.4)相應樓層構件內力應乘以調整系數,該調整系數取為時域顯式隨機模擬法計算所得層間剪力與振型分解反應譜法計算所得層間剪力的比值。樓面活荷載按實際情況計算時取1.0;按等效均布活荷載計算時,藏書庫、檔案庫、庫房取0.8,一般民用建筑取0.5。計算水平地震作用時,水池中的水的組合值系數可取0.8。建筑結構的地震影響系數應根據烈度、場地類別、設計地震分組和結構自振周期及阻尼比確定。水平地震影響系數最大值αmax4.3.8-1~4.3.8-3采用;特征周期應根據場地類別和設計地震分組按4.3.8-40.05s(8度及以上10mαx5m1.5、5km1.25。4.3.8-1Ⅰ類場地水平地震影響系數最大值αmax地震影響6度7度8度9度設防地震0.110.20(0.30)0.40(0.60)0.80罕遇地震0.250.45(0.65)0.80(1.08)1.264.3.8-2Ⅱ類場地水平地震影響系數最大值αmax地震影響6度7度8度9度設防地震0.120.23(0.34)0.45(0.68)0.90罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40表4.3.8-3Ⅲ、Ⅳ類場地的水平地震影響系數最大值αmax地震影響6度7度8度9度設防地震0.130.25(0.37)0.50(0.75)1.00罕遇地震0.310.55(0.79)1.00(1.32)1.54注:7、8度時括號內數值用于設計基本地震加速度為0.15g、0.30g的地區。4.3.8-4Tg(s)場地類別設計地震分組Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一組50.450.65第二組0.250.350.500.650.85第三組0.350.500.700.901.10高層建筑結構地震影響系數曲線(圖4.3.9)的阻尼調整和形狀參數按下列要求確定:1 當建筑結構的阻尼比取0.05時,地震影響系數曲線的形狀參數應符合下列規定:直線上升段,周期小于0.1s的區段。水平段,自0.1s至特征周期Tg區段,應取最大值αmax。第一下降段,自特征周期至TD區段。第二下降段,自TD區段至10.0s區段。xmax
gT max
gDT2 max
s1g D 0圖4.3.9地震影響系數曲線其中:
α—地震影響系數;αmax—地震影響系數最大值;Tg—特征周期;η—阻尼調整系數;T—結構自振周期水平地震影響系數最大值αmax應考慮場地類別的影響,按下列計算:αmax=SiβmaxA/g (4.3.9-1)式中:Si ——場地影響系數,場地類別為Ⅰ0、Ⅰ1類取0.9,Ⅱ類取1.0;Ⅲ、Ⅳ類取1.1;βmax ——結構動力反應系數的最大值,取為2.25;A ——地震加速度最大值,按表4.3.5-2的規定取值;g ——重力加速度。特征周期Tg,應按表4.3.8-4取值:曲線下降段拐點TD取3.5s。2 當建筑結構的阻尼比不等于0.05時,地震影響系數曲線的分段情況與本條第1款相同,其阻尼調整系數應符合下列規定:式中:η—阻尼調整系數;ζ—阻尼比。
0.050.10.050.11.45
0.1sT3.5s3.5s<T10.0s
(4.3.9-2)采用振型分解反應譜方法時,對于不考慮扭轉耦聯振動影響的結構,應按下列規定進行地震作用和作用效應的計算:1 結構第j振型i質點的水平地震作用的標準值應按下式確定:jjji
(4.3.10-1)nnXijGii1 (i=1,2,…,n;j=1,2,…,m) (4.3.10-2)XX2ijii1式中:Gi ——質點i的重力荷載代表值,應按本規程第4.3.7條的規定確定;Fij ——第j振型i質點水平地震作用的標準值;αj ——相應于j振型自振周期的地震影響系數,應按本規程第4.3.8~4.3.9條確定;Xij ——第j振型i質點的水平相對位移;γj ——第j振型的參與系數;n ——結構計算總質點數,小塔樓宜每層作為一個質點參與計算;m ——結構計算振型數,按本規程第5.1.20~5.1.21條規定采用。2 不考慮扭轉耦連振動影響的結構水平地震作用效應,可按下式計算:j1mS2jj1mS2j式中:S——水平地震作用標準值的效應;Sj——j振型的水平地震作用標準值的效應(彎矩、剪力、軸向力和位移等)。ji質點的水平地震作用標準值,應按下列公式確定:FyijjtjYijGiFxijjtjXijGi
(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m) (4.3.11-1)Fr2Gjtji iji式中:FxijFyijFtij ——分別為j振型i質點的x方向、y方向和轉角方向的地震作用標準值;Yij ——分別為j振型i質點質心在x、y方向的水平相對位移;ij
——j振型i層的相對扭轉角;ri ——i層轉動半徑,可取i層繞質心的轉動慣量除以該層質量的商的正二次方根;αj ——相應于第j振型自振周期的地震影響系數,應按本規程第4.3.8~4.3.9條確定;γtj ——考慮扭轉的j振型參與系數,可按本規程公式(4.3.11-2)~(4.3.11-4)確定;n ——結構計算總質點數,小塔樓宜每層作為一個質點參加計算;m ——結構計算振型數,按本規程第5.1.20~5.1.21條規定采用。當僅考慮x方向地震作用時:n ntj iji ij ij iji XG/(X2Y2tj iji ij ij iji
(4.3.11-2)當僅考慮y方向地震作用時:
i1 i1n ntj iji ij ij iji YG/(X2Y2tj iji ij ij iji
(4.3.11-3)i1當考慮與x方向夾角為θ的地震作用時:
i1jjjj、j——(4.3.12、(4.3113
(4.3.11-4)單向水平地震作用下,考慮扭轉耦聯振動影響的地震作用效應,應按下列公式確定:jkSjjkSjSkj1k1mm8ζ8ζζζζ5ik j Tk TT jk T T j k
12)2ζζ12ζ2ζ22
(4.3.11-6)式中:S ——考慮扭轉的地震作用標準值的效應;Sj、Sk ——分別為j、k振型地震作用標準值的效應;ρjk ——j振型與k振型的耦聯系數;λT ——k振型與j振型的自振周期比;ζj、ζk ——分別為j、k振型的阻尼比。S2(0.85S)2S2(0.85S)2xyS2S2(0.85S)2yx
(4.3.11-8)式中:Sx——僅考慮x向水平地震作用時的地震作用效應,按式(4.3.11-5)計算;Sy——僅考慮y向水平地震作用時的地震作用效應,按式(4.3.11-5)計算。水平設防烈度地震作用計算時,結構對應于地震作用標準值的底部剪力應符合下式要求:VEkλGE式中:VEk ——結構對應于水平地震作用標準值的底部剪力;λ ——水平地震剪力系數,不應小于表4.3.12-1至表4.3.12-3規定的值;
(4.3.12)GE ——建筑物重力荷載代表值;表4.3.12-1Ⅰ類場地最小地震剪力系數值地震烈度6度7度8度9度扭轉效應明顯或基本周期小于3.5s的結構0.0170.030(0.045)0.060(0.09)0.120基本周期大于5.0s的結構0.0140.024(0.036)0.048(0.072)0.096表4.3.12-2Ⅱ類場最小地震剪力系數值地震烈度6度7度8度9度扭轉效應明顯或基本周期小于3.5s的結構0.0180.034(0.051)0.067(0.10)0.135基本周期大于5.0s的結構0.0140.027(0.041)0.054(0.08)0.108表4.3.12-3Ⅲ、Ⅳ類場最小地震剪力系數值地震烈度6度7度8度9度扭轉效應明顯或基本周期小于3.5s的結構0.0200.038(0.056)0.075(0.113)0.150基本周期大于5.0s的結構0.0160.030(0.045)0.060(0.090)0.120注:1基本周期介于3.5s和5.0s之間的結構線性插入取值。27、8度時括號內數值用于設計基本地震加速度為0.15g、0.3g的地區。當計算的底部剪力小于規定的最小值時,可直接放大地震剪力以滿足最小地震剪力要求,放大后的底部總剪力尚不宜小于按底部剪力法算得的總剪力的85%,相應地放大相關地震作用效應。采用底部剪力法計算結構總水平地震作用(基底總剪力)標準值應按下列公式計算:Ekq
(4.3.14-1)Geq0.85GE
(4.3.14-2)式中:FEk ——結構總水平地震作用標準值;α1 ——相應于結構基本周期T14.3.9Geq ——計算結構地震作用的結構等效總重力荷載代表值;GE ——計算結構地震作用的結構總重力荷載代表值。7度(0.15g)及以上Ⅲ、Ⅳ類場地帶地下室的結構當基本周期不大于3秒時,對假定基底固定的計算水平地震剪力可按下列規定折減,其層間位移可按折減后的樓層剪力計算:高寬比小于3按下式計算:T1T為附加周期,可按表4.3.15采用。表4.3.15附加周期
(4.3.15)設防烈度場地類別ⅢⅣ7(0.15g)、8(0.2g)0.100.208(0.3g)、90.120.25高寬比不小于3的結構,底部的地震水平剪力按1款折減,頂部不折減,中間各層按線性插值折減。折減后的結構底部水平地震剪力應滿足本規程第4.3.12條的規定。跨度較大的樓蓋結構、轉換結構、連體結構和懸挑長度較大的懸挑結構,結構豎向地震作用標結構豎向地震作用標準值也可按下列規定計算(圖4.3.17):1 結構總豎向地震作用標準值可按下列公式計算:FEvk=αvmaxGeq (4.3.17-1)Geq=0.75GE (4.3.17-2)αvmax=0.65αmax (4.3.17-3)式中:FEvk ——結構總豎向地震作用標準值;αvmax ——結構豎向地震影響系數最大值;Geq ——結構等效總重力荷載代表值;GE ——計算豎向地震作用時,結構總重力荷載代表值,應取各質點重力荷載代表值之和。結構質點i的豎向地震作用標準值可按下式計算:F Hi F
(4.3.17-4)nGjHjj1
Evk式中:Fvi ——質點i的豎向地震作用標準值;Gj ——分別為集中于質點i、j的重力荷載代表值,應按本規程第4.3.7條的規定計算;Hi、Hj ——分別為質點i、j的計算高度。樓層各構件的豎向地震作用效應可按各構件承受的重力荷載代表值比例分配,并宜乘以增大系數1.5。圖4.3.17結構豎向地震作用計算示意圖高層建筑中,大跨度結構、懸挑結構、轉換結構、連體結構的連接體的豎向地震作用標準值,不宜小于結構或構件承受的重力荷載代表值與表4.3.17所規定的豎向地震作用系數的乘積。表4.3.18豎向地震作用系數設防烈度7度(0.15g)8度9度設計基本地震加速度0.15g0.20g(0.3g)0.4g豎向地震作用系數0.150.20(0.30)0.4注:g為重力加速度。計算各振型地震影響系數所采用的結構自振周期應考慮結構剛度變化情況及非承重墻體的剛度影響予以折減。高層建筑結構的計算自振周期折減系數可按下列規定取值:場地軟土深厚的Ⅲ、Ⅳ場地的建筑周期折減系數可取1.0。設防烈度7度及以上的建筑,周期折減系數可取1.0。Ⅰ、Ⅱ類場地,設防烈度6度的建筑,當采用砌體墻作為非承重隔墻時,框架結構可取0.7~0.8,框架剪力墻結構可取-核心筒結構可取結構計算分析一般規定4章的有關規定進行計算。11章和第12章的有關規定。2時,宜用殼單元模擬。也可以采用其他能反映構件實際受力情況的力學模型。高層建筑結構按空間整體工作計算分析時,一般考慮下列變形:梁的彎曲、剪切、扭轉變形,必要時考慮軸向變形;柱的彎曲、剪切、軸向、扭轉變形;墻的彎曲、剪切、軸向、扭轉變形。5.6節的規定進行荷載效應和作用效應計算。4kN/m2高層建筑結構在進行重力荷載作用效應分析時,柱、墻、斜撐等構件的軸向變形宜采用適當的計算模型考慮施工過程的影響;房屋高度在150m以上的混合結構、200m以上的混凝土結構及復雜高層建筑,宜考慮施工過程的影響。高層建筑結構進行風作用效應計算時,正反兩個方向的風作用效應宜考慮兩個方向的最不利作用效應;體型復雜的高層建筑,應考慮風向角的不利影響。結構整體內力與位移計算中,型鋼混凝土和鋼管混凝土構件宜按其實際剛度參與計算,并應按本規程第12章的有關規定進行截面設計。BB11宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應。應采用彈性時程分析法或時域顯式隨機模擬法進行補充計算。宜采用彈塑性靜力或動力分析方法補充計算。下列豎向不規則高層建筑結構的計算分析應符合本規程第5.1.15條的有關規定。結構樓層側向剛度不符合本規程第3.5.2條要求的。結構樓層抗側力結構的層間受剪承載力小于其上一層的75%。結構豎向抗側力構件不連續。多塔樓結構宜按整體模型和塔樓分開的模型分別計算。當塔樓周邊的裙樓超過兩跨時,分塔樓模型宜至少附帶兩跨的裙樓結構。裙樓屋面宜考慮與塔樓相互作用的影響并采取適當的加強措施。試驗驗證。對結構分析軟件的計算結果應進行分析判斷,確認其合理、有效后方可作為工程設計的依據。9,對B級高11地震作用分析的計算振型數應使水平主軸方向的質量參與系數不小于90%。為充分考慮高振型計算參數高層建筑結構計算時,框架-剪力墻、剪力墻結構中的連梁剛度可予以折減,抗風設計時,折減系數不宜小于0.8,不應小于0.7;設防烈度地震作用下結構承載力校核時可取0.2~0.3。梁端負彎矩調幅系數可取為0.7~0.9。框架梁端負彎矩調幅后,梁跨中彎矩應按平衡條件相應增大。截面設計時,框架梁跨中截面正彎矩設計值不應小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩設計值的50%。小的幅度不宜超過30%,相應地按靜力平衡條件調整梁跨中彎矩、梁端剪力及豎向構件的軸力。計算長期荷載作用下鋼管混凝土柱框架混凝土核心筒結構的變形和內力時,考慮混凝土徐變、收縮的影響,混凝土核心筒的軸向剛度可乘以0.5~0.6的折減系數。注:本條與5.2.4條不同時考慮。計算簡圖處理(圖5.3.4)可按下列公式計算:a=max(a1,a2) (5.3.4-1)b=max(b1,b2) (5.3.4-2)c=0 (5.3.4-3)d=0 (5.3.4-4)構件端截面的承載力計算時,應以構件在剛域端的內力、構件本身的截面尺寸及配筋來進行驗算。a1b1ab梁c1d1ab梁c1d1cdc2d2aa2b2圖5.3.4剛域示意(含多塔樓結構1/162倍。當計算地下室的層側向剛度時,可用殼元或其它合適的單元模擬地下室外墻,并可考慮土側向約束的影響。重力二階效應及結構穩定當高層建筑結構滿足下列規定時,結構彈性分析可不考慮重力二階效應的不利影響。剪力墻結構、框架-剪力墻結構、筒體結構:n框架結構:
EJd
2.7H2Gii1i
(i=1,2,…,n) (5.4.1-1)nniGj/iji
(i=1,2,…,n) (5.4.1-2)式中——結構一個主軸方向的彈性等效側向剛度可按倒三角形分布荷載作用下結構頂點位移相等的原則,將結構的側向剛度折算為豎向懸臂受彎構件的等效側向剛度;H ——房屋高度;Gi、Gj ——分別為第ij樓層重力荷載代表值取永久荷載標準值與樓面可變荷載標準值的組合值;hi ——第i樓層層高;Di ——第i樓層的彈性等效側向剛度,可取該層剪力與層間位移的比值;n ——結構計算總層數。當高層建筑結構不滿足本規程第5.4.1條的規定,或采用特征值法計算的屈曲因子λ小于20時,結構的內力和位移計算應考慮重力二階效應的影響。高層建筑結構的重力二階效應可采用有限元方法進行計算。采用彈性方法計算時,混凝土結構構件考慮二階效應引起的附加內力不應超過15%。結構彈塑性分析及薄弱層彈塑性變形驗算當采用結構抗震性能設計時,應根據本規程3.9節的有關規定設定結構的抗震性能目標。梁、柱、斜撐、剪力墻、樓板等結構構件,應根據實際情況和分析精度要求采用合適的簡化模型。構件的幾何尺寸、混凝土構件所配的鋼筋和型鋼、混合結構的鋼結構構件應按實際情況參與計算。-變形關系和損GB50010應考慮幾何非線性的影響。進行動力彈塑性計算時,地面運動加速度時程的選取、預估罕遇地震作用時的峰值加速度取值以及計算結果的選用應符合本規程第4.3.5條的規定。(部位彈塑性變形計算可采用彈塑性靜力或動力分析方法。采用彈塑性動力分析方法進行薄弱層驗算時,宜符合以下要求:應按建筑場地類別和設計地震分組選用不少于兩組實際地震波和一組人工模擬的地震波的加速度時程曲線。地震波持續時間不宜少于結構自振周期的5倍和15s,數值化時間間距可取為0.01s或0.02s。輸入地震波的最大加速度,可按表4.3.5采用。荷載組合的效應Sd=γGSGk+γLψQγQSQk+ψwγwSwk
(5.6.1)式中:Sd ——荷載組合的效應設計值;γG ——永久荷載分項系數;γQ ——樓面活荷載分項系數γw ——風荷載的分項系數;γL ——50年時取SGk ——永久荷載效應標準值;SQk ——樓面活荷載效應標準值Swk ——風荷載效應標準值;ψQ、ψw
——分別為樓面活荷載組合值系數和風荷載組合值系數,當永久荷載效應起控制作用時應分別取0.7和0.0;當可變荷載效應起控制作用時應分別取1.0和0.6或0.7和1.0。注:對書庫、檔案庫、儲藏室、通風機房和電梯機房,本條樓面活荷載組合值系數取0.7的場合應取為0.9。持久設計狀況和短暫設計狀況下,荷載基本組合的分項系數應按下列規定采用:永久荷載的分項系數γG:當其效應對結構不利時應取1.3,當其效應對結構有利時應取1.0。樓面活荷載的分項系數γQ一般情況下應取1.5。風荷載的分項系數γW應取1.5。抗震設計時,應按本規程第3.9.5條的規定進行荷載和地震作用效應組合的計算。框架結構設計一般規定框架結構應設計成雙向梁柱抗側力體系。主體結構除個別部位外,不應采用鉸接。3.9節的要求進行抗震性能設計,結構抗震性能目標不應低于C級。避免導致上、下層剛度變化過大。避免形成短柱。避免或減少結構的扭轉效應。框架結構的樓梯間應符合下列要求:樓梯間墻的布置宜盡量避免導致結構平面不規則。可采取構造措施,減少樓梯對主體結構的影響。宜對樓梯構件進行抗震承載力驗算。砌體填充墻及隔墻應符合下列要求:砌體的砂漿強度等級不應低于M5,當采用磚及混凝土砌塊時,砌塊的強度等級不應低于MU5;采用輕質砌塊時,砌塊的強度等級不應低于MU2.5。墻頂應與框架梁或樓板緊密結合。砌體填充墻應沿框架柱全高每隔500mm左右設置2根直徑6mm墻長大于5m時,墻頂與梁(板)宜有鋼筋拉結;墻長大于層高的2倍時,宜設置間距不大于4m4m(或門洞上皮宜設置與柱連接且沿墻全長貫通的鋼筋混凝土水平系梁。樓梯間采用砌體填充墻時,應設置間距不大于層高且不大于4m的鋼筋混凝土構造柱,并采用鋼絲網砂漿面層加強。砌體填充墻不得支承于設置有滑動支座的樓梯板上。強措施。不與豎向抗側力構件相連的次梁,梁端可按非抗震要求進行設計。截面設計框架柱、框支柱端部截面的剪力標準值按下列公式計算:一級框架結構:V(Mt Mb)/H
(6.2.1-1)k cuak cuak n其他情況:V(MtMb)/H
(6.2.1-2)k ck ck nMckck式中: t b ——MckckMtM
、b、
——分別為柱上、下端順時針或逆時針方向實配的正截面抗震壓彎承載力標準值所對應的彎矩值,可根據實配鋼筋面積、材料強度標準值和軸向壓力標準值計算;Hn ——柱的凈高;框架角柱應按雙向偏心受力構件進行正截面承載力設計。框架梁、柱,其受剪截面應符合下列要求:持久、短暫設計狀況Vcfc0
(6.2.3-1)設防烈度地震承載力校核跨高比大于2.5的梁及剪跨比大于2的柱:k0.2cfkb0跨高比不大于2.5的梁及剪跨比不大于2的柱:k0.1cfkb0
(6.2.3-2)(6.2.3-3)框架柱的剪跨比可按下式計算:Mc
/(Vch)
(6.2.3-4)k k0式中:V ——梁、柱計算截面的剪力設計值;Vk ——設防烈度地震作用組合的梁、柱計算截面的剪力標準值;——框架柱的剪跨比;反彎點位于柱高中部的框架柱,可取柱凈高與計算方向2倍柱截面有效高度之比值;Mkc ——柱端截面組合彎矩標準值,可取柱上、下端的較大值;MkVkc ——柱端截面與組合彎矩標準值對應的組合剪力標準值;Vkβc ——混凝土強度影響系數;當混凝土強度等級不大于C50時取1.0;當混凝土強度等級為C80時取0.8;當混凝土強度等級在C50和C80之間時可按線性內插取用。b ——矩形截面的寬度,T形截面、工形截面的腹板寬度;h0 ——梁、柱截面計算方向有效高度。矩形截面偏心受壓框架柱,其斜截面受剪承載力應按下列公式計算:持久、短暫設計狀況V1.75
fbh
Asvh
0.07N
(6.2.5-1)1
t 0 yvs 0式中:λ——框架柱的剪跨比;當λ<1時,取λ=1;當λ>3時,取λ=3;N——考慮風荷載組合的框架柱軸向壓力設計值,當N大于0.3fcAc時,取N=0.3fcAc。設防烈度地震承載力校核R1.05
fbh
Asvh
0.056N
(6.2.5-2)k 1tk 0 yvks 0 k式中:Rk——材料強度標準值計算的承載力標準值;λ——框架柱的剪跨比;當λ<1時,取λ=1;當λ>3時,取λ=3;Nk——考慮地震作用組合的框架柱軸向壓力標準值,當Nk大于0.3fckAc時,取N=0.3fckAc。當矩形截面框架柱出現拉力時,其斜截面受剪承載力應按下列公式計算:持久、短暫設計狀況V1.75
fbh
Asvh
0.2N
(6.2.6-1)1
t 0 s 0式中:N ——與剪力設計值V對應的軸向拉力設計值,取絕對值;λ ——框架柱的剪跨比。公6.2.1端計值于f svh時取于
h
Asv
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