超限高层建筑结构设计探讨.doc

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超限高层建筑结构设计探讨
超限高层建筑结构设计探讨

摘要：随着国民经济的发展越来越快，人们对于建筑的空间要求也在不断地增高，这使得一些增加空间的建筑结构应运而生。但是由于现今的土地资源日益紧张，怎样更好的、最大限度的增大土地利用率、减少土地浪费成为我国建筑业首要考虑的问题。本文就超限高层建筑结构设计中的抗震设计做简单的探讨，以供同仁参考借鉴。

关键词：超限高层；抗震结构设计；问题；措施；基于性能
Abstract:withthedevelopmentofnationaleconomymoreandmorequickly,peopleforbuildingspacerequirementsarealsoconstantlyincreased,whichmakessomeoftheincreaseofthespacebuildingstructurearisesatthehistoricmoment.Butbecausethecurrentlandresourcesincreasinglynervous,howtobetter,themaximumincreaselanduseefficiency,reducethewastelandbecomeChina'sconstructionoffirstconsiderationquestion.Thispaperwilloverrunhighrisestructuredesignofearthquakeresistantdesigndosimplediscussion,inordertoofferreferenceforcolleagues.
Keywords:transfinitetop;Earthquakeresistantstructuredesign;Problem;Measures;Basedontheperformance
中图分类号：TB482.2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
一、超限高层建筑概述
所谓超限高层建筑，是指超出国家现行规范、规程所规定的适用高度和适用结构类型的建筑工程，体型特别不规则的建筑工程，以及有关规范规程规定应进行抗震专项审查的高层建筑，简称超限建筑。从建筑结构的合理性上考虑，任何“超限建筑”都不可能是优秀建筑工程，因为其一结构不安全，特别是针对抗震而言，其稳定性和抗震颠覆能力大大低于不超限的建筑；其二造价高不经济，因为超限建筑要付出比正常情况的建筑物更高的经济代价来支撑其结构的建设，再加上形状的不规则使得建筑材料截面加大、节点强度加固、附加杆件增多等一系列不足。但是由于现今传统的高层建筑结构形式，尤其是外观形象已经不能满足人们对于建筑功能和审美的需求。而超限建筑结构不仅具有建筑功能好、外观形象别具特色等优点，同时兼备高层建筑具有的视野开阔、空气流通、楼层污染少的特点。超限高层建筑不仅满足了人们对于结构上的创新要求，同时也是社会发展下的必然产物。
二、超限高层结构计算中存在的问题
目前规范采用多遇地震下的弹性设计确保结构“小震不坏”，通过对结构不规则程度的控制和结构构件的延性要求，实现“中震可修、大震不倒”的设防目标。现行的《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗规》)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)中引用了多项计算指标用于描述结构的不规则程度和整体性能，如采用扭转位移比和周期比来评价结构的整体扭转效应，采用楼层刚度比和受剪承载力比来描述结构在竖向的刚度和承载力的变化情况并据此判断结构的薄弱层和薄弱部位，采用刚重比指标来验算结构的整体稳定性并判断是否需要考虑二阶效应等。但对于体型不规则的复杂超限高层而言，采用上述计算指标来判断结构的不规则程度或描述结构整体性能时，有时会存在很多问题。
（一）刚重比
现行《高规》采用刚重比描述高层结构的整体稳定性，对于带剪力墙的高层结构的刚重比按式计算。
EJd/H2ΣGi≥1.4
《高规》同时规定，刚重比大于等于2.7时可不考虑二阶效应；刚重比在[1.4，2.7]时应考虑二阶效应的影响；刚重比小于1.4时二阶效应引起的附加侧向变形将呈非线性急剧增大，可能导致结构整体失稳，因此《高规》作为强制性条款，规定刚重比不得小于1.4。对于楼层刚度和质量沿高度分布均匀的高层结构，刚重比是适用的，但对底部带裙房底盘或顶部悬挑的高层结构，刚重比的计算会存在问题，不能反映结构的真实状况。
（二）结构扭转效应
规范中定义的位移比和周期比，应是对高层建筑结构整体振动效应的反映，不是结构的局部振动，因此，只有按“刚性楼板假定”计算得到的位移比和周期比才有意义。对因楼板局部不连续需要定义弹性楼板的工程，应分两次计算，计算位移比和周期比时应采用“刚性楼板假定”，计算各工