王华林 高规课件 20110628

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）主要修订内容王华林广东省建筑设计研究院2011.7.17一、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）修订背景根据原建设部建标[2006]77号文的通知，由中国建筑科学研究院作为主编单位，会同有关设计、科研、教学和施工单位对《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002进行全面修订。参加修订工作的设计单位有：北京市建筑设计研究院、华东建筑设计研究院有限公司、广东省建筑设计研究院、中建国际（深圳）设计顾问有限公司、广州容柏生建筑工程设计事务所；研究单位有上海市建筑科学研究院（集团）有限公司；教学单位有清华大学；施工单位有北京建工集团有限责任公司、中国建筑第八工程局有限公司。修订过程简述规程修编准备工作始于2006年，2006年8月与主管部门签定规程的修订合同，同年12月召开修编组第一次工作会议，宣布修编组成立。完成本规程的送审稿之前，共召开修编组全体工作会议8次；参加与《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》的协调会10余次。修订过程简述规程修编组广泛调查研究，认真总结了近年来的工程实践经验、理论和试验研究成果，参考了有关国际标准和国外先进标准，先后完成了本规程的讨论稿（第一稿）、征求意见初稿（第二稿）、征求意见稿（第三稿）、送审初稿（第四稿）、送审稿（第五稿）、送审稿修订稿（第六稿）、报批稿（第七稿）、定稿（第八稿）等版本。修订过程简述2010年1月完成的规程征求意见稿；2010年2月2日编制组向全国有关设计、研究、教学、施工、质检等单位及相关主管部门寄送了征求意见函及征求意见稿240余份，并在国家工程建设标准化信息网上进行了发布；截至2010年4月中旬，编制组共陆续收到来自有关单位及专家个人的书面反馈意见68份，涉及意见和建议700余条。修订过程简述修订组对反馈意见和建议十分重视，对意见进行了汇总、整理，分章节研究提出了处理意见。在对反馈意见和建议逐条认真分析研究的基础上，明确了本规程修订的全部内容，于2010年5月完成了征求意见稿《反馈意见处理报告》及规程的送审初稿，并在修编组第五次工作会议上对其进行了仔细讨论，会后形成了本规程的送审稿。后经19位来自全国的专家、学者审查，编写组修改完善后形成报批稿报建设部。建设部于2010年10月21日批复，《高规》于2011年10月1日起执行。二、目前高层建筑混凝土结构设计存在的疑难问题及解决办法1.结构抗震性能设计要求和方法。2.结构抗连续倒塌设计的要求和方法。3.短肢剪力墙的具体评判标准和设计要求。4.框剪结构中框架承担倾覆力矩不同时的设计。5.楼层刚度变化的计算方法和限制条件。6.风荷载作用下高层建筑设计的层间位移比要求。7.框架结构中的“强柱弱梁”的设计要求。8.竖向地震作用的范围和计算要求。9.楼层层间位移比是否能适当放松的问题。10.板柱剪力墙结构的适用高度和抗震设计的问题。11.混凝土结构风振舒适度计算的问题。12.薄弱层地震剪力放大系数偏小的问题。13.防震缝能否满足抗震要求的问题。14.多塔楼计算分析的原则。15.楼梯构件对整体计算的影响要考虑。16.托柱转换和托墙转换的区别。17.水平结构舒适度要求。本次规范修订对很多上一版规范执行过程中有争议的问题进行了针对性的讨论和研究，并在相关的条文中做出了相关规定，便于结构设计和施工图设计审查中的执行。具体解决办法反映在相应的修改条文中。三、本次高规的修改内容主要包括1、修改了适用范围；2、修改了结构平面和立面规则性有关规定；3、调整了部分结构最大适用高度，细分了8度地震区房屋最大适用高度；4、增加了结构抗震性能设计及抗连续倒塌设计的原则规定；5、补充完善了房屋舒适度设计规定；6、修改了风荷载及地震作用有关内容；7、调整了“强柱弱梁、强剪弱弯”及部分构件内力调整系数；8、修改完善了框架、剪力墙（含短肢剪力墙）、框架-剪力墙、筒体结构的有关设计规定；9、修改、补充了复杂高层建筑结构的有关规定；10、混合结构增加了钢管混凝土、钢板剪力墙设计规定；11、补充了地下室设计要求，修改了基础设计规定；12、修改了结构施工有关规定，增加了绿色施工等要求。这里没提及因《抗规》调整而引起的相应调整，比如地震影响系数曲线调整等内容。字体为修改的主要内容。字体为新高规条文。字体为修订原因、解释或补充说明。字体为高亮部分，以引起注意。字体为重点字眼，着重注意部分。定稿与送审稿的区别之处。四、对设计影响较大的条文修改1、调整了设计范围：本规程适用范围调整为10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用高层建筑结构。第1.0.2条：本规程适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑结构。非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构，其适用的房屋最大高度和结构类型应符合本规程的有关规定。本规程不适用于建造在危险地段及发震断裂最小避让距离内的高层建筑结构。修订原因：首先是为了与我国现行有关标准协调，《民用建筑设计通则》、《高层民用建筑设计防火规范》有相应规定。有的住宅建筑的层高较大或住宅的底部几层布置层高较大的商场（商住楼），其层数虽然不到10层，但房屋总高度已超过28m，仍应按本规程进行结构设计。2、提出了结构抗震性能设计要求和基本方法：见1.0.3条和3.11节。第1.0.3条：抗震设计的高层建筑混凝土结构，当其房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等有特殊要求时，可采用结构抗震性能设计方法进行分析和论证。修订原因：近几年，结构抗震性能设计已在我国“超限高层建筑结构”抗震设计中比较广泛地采用，积累了不少经验。国际上，高层建筑采用抗震性能设计已形成一种发展趋势。正确应用性能设计方法将有利于判断高层建筑结构的抗震性能，有针对性地加强结构的关键部位和薄弱部位，为发展安全、适用、经济的结构方案提供创造性的空间。条文中提出的房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等有特殊要求的高层建筑混凝土结构包括：•1）“超限高层建筑结构”；•2）有些工程虽不属于“超限高层建筑结构”，但由于其结构类型或有些部位结构布置的复杂性，难以直接按本规程的常规方法进行设计；•3）还有一些位于高烈度区（8度、9度）的甲、乙类设防标准的工程或处于抗震不利地段的工程，出现难以确定抗震等级或难以直接按本规程常规方法进行设计的情况。为适应上述工程抗震设计的需要，有必要规定可采用抗震性能设计方法进行分析和论证。第3.11.1条：结构抗震性能设计应分析结构方案的特殊性、选用适宜的结构抗震性能目标，并分析论证结构方案可满足预期的抗震性能目标的要求。结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素选定。结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级，结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准（表3.11.1），每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应。表3.11.1结构抗震性能目标性能目标性能地震水准水准ABCD多遇地震1111设防烈度地震1234预估的罕遇地震2345本条规定了结构抗震性能设计的三项主要工作：1）分析结构方案在房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等方面的特殊要求，以确定结构设计是否需要采用抗震性能设计方法并以此特殊性作为选用性能目标的主要依据。2）选用抗震性能目标。性能目标选用时，一般需征求业主和有关专家的意见。3）结构抗震性能分析论证的重点是深入的计算分析和工程判断，找出结构有可能出现的薄弱部位，提出有针对性的抗震加强措施，必要的试验验证，分析论证结构可达到预期的抗震性能目标。分析论证一般需要进行如下工作：•1）分析确定结构超过本规程适用范围及不规则性的情况和程度；•2）认定场地条件、抗震设防类别和地震动参数；•3）深入的弹性和弹塑性计算分析（静力分析及时程分析）并判断计算结果的合理性；•4）找出结构有可能出现的薄弱部位以及需要加强的关键部位，提出有针对性的抗震加强措施；•5）必要时还需进行构件、节点或整体模型的抗震试验，补充提供论证依据，例如对本规程未列入的新型结构方案又无震害和试验依据或对计算分析难以判断、抗震概念难以接受的复杂结构方案；•6）论证结构能满足所选用的抗震性能目标的要求。第3.11.2条：结构抗震性能水准可按表3.11.2进行宏观判别。表3.11.2各性能水准结构预期的震后性能状况损坏部位结构抗震性能水准宏观损坏程度普通竖向构件关键构件耗能构件继续使用的可能性第1水准完好、无损坏无损坏无损坏无损坏一般不需修理即可继续使用第2水准基本完好、轻微损坏无损坏无损坏轻微损坏稍加修理即可继续使用第3水准轻度损坏轻微损坏轻微损坏轻度损坏、部分中度损坏一般修理后才可继续使用第4水准中度损坏部分构件中度损坏轻度损坏中度损坏、部分比较严重损坏修复或加固后才可继续使用第5水准比较严重损坏部分构件比较严重损坏中度损坏比较严重损坏需排险大修注：“普通竖向构件”是指“关键构件”之外的竖向构件；“关键构件”是指该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严重破坏；“耗能构件”包括框架梁、剪力墙连梁及耗能支撑等。名称变形参考值基本完好[∆ue]轻微损坏1.5~2[∆ue]轻度损坏2~3[∆ue]中等破坏3~4[∆ue]严重破坏0.9[∆up]倒塌[∆up]结构类型完好轻微损坏中等破坏不严重破坏钢筋混凝土框架1/5501/2501/1201/60钢筋混凝土剪力墙、筒中筒1/10001/5001/2501/135钢筋混凝土框剪、板柱-剪力墙、框筒1/8001/4001/2001/110钢筋混凝土框支层1/10001/5001/2501/135钢结构1/3001/2001/1001/55钢框架-核心筒、型钢混凝土框架-混凝土核心筒1/8001/4001/2001/110本条所说的“关键构件”可由结构工程师根据工程实际情况分析确定。例如：水平转换构件及其支承的竖向构件、大跨连体结构的连接体及其支承的竖向构件、大悬挑结构的主要悬挑构件、加强层伸臂和周边环带结构的竖向支撑构件、承托上部多个楼层框架柱的腰桁架、长短柱在同一楼层且数量相当时该层各个长短柱、扭转变形很大部位的竖向（斜向）构件、重要的斜撑构件等。《抗规》中部分关于抗震性能设计的内容1.《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.10.1条条文说明中指出：不同的抗震设防类别，其性能设计要求也有所不同。鉴于目前强烈地震下结构非线性分析方法的计算模型及参数的选用尚存在不少经验因素，缺少从强震记录、设计施工资料到实际震害的验证，对结构性能的判断难以十分准确，因此在性能目标选用中宜偏于安全一些。2.《抗规》第3.10.2条：建筑结构的抗震性能化设计，应根据实际需要和可能，具有针对性：可分别选定针对整个结构、结构的局部部位或关键部位、结构的关键部位、重要构件、次要构件以及建筑构件和机电设备支座的性能目标。条文解释提到：建筑的抗震性能化设计，立足于承载力和变形能力的综合考虑，具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能，可以对整个结构，也可以对某些部位或关键构件，灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。例如：1)楼梯——可以提出确保大震下能具有安全避难通道的具体目标和性能要求；2)特别不规则、复杂建筑结构的抗侧力结构的水平构件和竖向构件——可以提出相应的性能目标，提高其整体或关键部位的抗震安全；3)需要连续工作的机电设备——其相关部位的层间位移需满足规定层间位移限值的专门要求，也可提出大震后可修复运行的位移要求；4)玻璃幕墙——预留变形缝隙。3.《抗震规范》第3.10.3条为抗震性能化设计的做法和要求，与《高规》类似，但不完全相同，比如