建筑结构不规则程度的判断

1不规则程度的判断2007年7月2一、几点说明•审图与设计的差别•为什么选这个题目？3设计（技术创作工作）人员：不仅要熟练掌握工程建设强制性标准，还需要有较强的应用能力。审查（复核性工作）人员：需要熟悉工程建设强制性标准，并有一定的工程勘察设计经验。•审图与设计的差别4一、几点说明•为什么选这个题目？•审图与设计的差别•有关文件及参考文章5沪建建[2003]702号文附件一：超限高层建筑的界定建设部建质[2006]220号文附录一：《超限高层建筑工程主要范围的参照简表》《超限高层建筑工程抗震设计指南》吕西林主编《建筑抗震设计规范疑问解答》王亚勇、戴国莹编《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）若干问题讨论黄小坤编•有关文件及参考文章6选择题：在高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀。当受建筑功能或其他因素限制而结构布置为时应提交超限高层抗震设防专项审查。A：不规则B：特别不规则C：严重不规则7二、什么时候需要对不规则程度进行定量判断？8910砌体结构规则性问题•抗震计算采用底部剪力法•原则提出结构体系布置要求•定量规定层高、层数、总高度、高宽比、横墙间距、局部尺寸•强调构造柱、圈梁等抗震构造措施11二、什么时候需要对不规则程度进行定量判断？所有结构都有规则性问题；多、高层钢筋混凝土结构和钢结构需要对不规则程度进行定量判断。12是非题：《建筑抗震设计规范》第3.4.2、3.4.3条是针对钢筋混凝土和钢结构的多、高层建筑所作的不规则性的限制，砌体结构没有规则性问题。13在高层建筑结构中：•一般不规则：同时具有三项或以上为超限；•特别不规则：具有一项或以上为超限•超限程度控制：如要突破要有可靠依据，例如试验研究（包括整体结构模型试验、节点试验）和精细的结构分析（包括弹性和弹塑性时程分析、静力非线性分析）等三、多层结构如何控制不规则程度14在多层建筑结构中：•接近10层或28m的（如8层或24m）可参照执行；•层数少、高度较矮的混凝土房屋参照执行《高规》时某些规定可根据具体情况适当放松。《建筑抗震设计规范》第3.4.1条：建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。15特别不规则指的是：多项超过不规则指标或某一项超过规定指标较多，具有明显的抗震薄弱部位，将会引起不良后果者严重不规则指的是：体型复杂，多项不规则指标超过上限值或某一项大大超过规定值，具有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后果者。16简答题：为什么建筑结构不能采用严重不规则的设计方案？是非题：《建筑抗震设计规范》表3.4.2—1、2分别列出了平面、竖向不规则的一些定量界限，当某一项超过规定指标较多时，即可认为属于特别不规则。17选择题：当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，。A：应考虑双向地震作用的扭转效应，采取必要的抗震措施B：宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元C：抗震措施应符合比本地区抗震设防烈度提高一度的要求18四、关于规范中采用“宜”的条款的执行问题•构造方面的“宜”可以稍有选择，但一个方面的构造要求并列有几个“宜”的话，不要一并突破；•涉及概念设计的“宜”应该尽可能执行。规范用词说明：表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做。19是非题：规范中采用“宜”的条款，表示在条件许可时首先应这样做。20•多层结构周期比控制结合第三、四节观点举两个例子：21多层钢结构实例：典型两个主轴方向动力特性相差太大振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数10.9746179.981.00(1.00+0.00)0.0020.7078173.030.02(0.02+0.00)0.9830.425190.011.00(0.00+1.00)0.00多层混凝土结构实例：第一振型以扭转为主振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.0179152.810.00(0.00+0.00)1.0021.013390.001.00(0.00+1.00)0.0031.01300.001.00(1.00+0.00)0.0022多层混凝土结构实例：第二振型以扭转为主振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.01330.001.00(1.00+0.00)0.0020.971890.000.00(0.00+0.00)1.0030.951590.001.00(0.00+1.00)0.00多层混凝土结构实例：周期比0.906振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.178490.001.00(0.00+1.00)0.0021.17340.001.00(1.00+0.00)0.0031.067390.000.00(0.00+0.00)1.0023Tt/T1＜0.5，偏心0.7r，扭转变形0.2；Tt/T1＝0.85，偏心0.1r，扭转变形0.25Tt/T1接近1，偏心0.1r，扭转变形0.5周期比、偏心与扭转变形间关系：结构抗扭刚度很大时，即使质量与刚度偏心比较大，扭转变形也不大；而当结构抗扭刚度很小时，即使质量与刚度偏心很小，扭转变形也很大。24扭转刚度较小，偏心影响较大双轴对称：振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.01330.001.00(1.00+0.00)0.0020.971890.000.00(0.00+0.00)1.0030.951590.001.00(0.00+1.00)0.00结构不变，荷载总量不变，荷载布置略调整振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.0196170.990.81(0.79+0.02)0.1920.992441.350.37(0.21+0.16)0.6330.942594.220.82(0.00+0.82)0.1825扭转刚度较大，偏心影响较小双轴对称：振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.178490.001.00(0.00+1.00)0.0021.17340.001.00(1.00+0.00)0.0031.067390.000.00(0.00+0.00)1.00结构不变，荷载总量不变，荷载布置略调整振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.1848108.690.94(0.10+0.85)0.0621.174319.491.00(0.89+0.11)0.0031.0796122.340.06(0.02+0.06)0.9426是非题：结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑不应大于0.85，多层建筑无需控制。27•多层结构周期比控制•多层结构楼面开洞结合第三、四节观点举两个例子：28五、平面不规则序号平面不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制A1位移比（注1）1.2接近1.5王文≯1.5王文29建设部建质［2006］220号文规定：不含裙房的楼层扭转位移比大于1.4时属特别不规则30{位移比≤1.5（1.4）周期比≤0.90（0.85）当调整后仍不满足位移比≤1.8周期比≤0.95{底线06年5月底PKPM讲座提供信息：并作基于性能的抗震设计——中震弹性计算3132选择题：抗震设计时，高层建筑控制时应考虑偶然偏心的影响。A：层间位移角B：层间位移C：位移比33五、平面不规则序号平面不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制A1位移比（注1）1.2接近1.5王文≯1.5王文A2凹进、凸出的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸（注2）30%40%50%343536373839是非题：上海地区超限高层建筑的界定，判断结构平面凹进或凸出的一侧尺寸时，从抗侧力构件截面中心算起。40序号平面不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制A3有效板宽小于该层楼板典型宽度的50%40%《高规》第4.3.6条（注3）A4开洞面积大于该层楼面面积的（包括错层）30%35%A1~4对多、高层均有要求，以下仅对高层41序号平面不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制A5长宽比——7度（8度）6（5）A6突出部分长度与其连接宽度比——7度（8度）（注4）＞1＞2（1.5）高宽比＞5时≯24243444546序号平面不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制A5长宽比——7度（8度）6（5）A6突出部分长度与其连接宽度比——7度（8度）（注4）＞1＞2（1.5）高宽比＞5时≯2A7细腰形平面中部两侧收进超过平面宽度的50%A8角部重叠面积小于较小图形的25%47简答题：简述哪些结构布置类型属平面不规则？48六、竖向不规则序号竖向不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制B1侧向刚度（注5）小于相邻上层的70%60%B2侧向刚度小于其上相邻三层平均值的80%70%49地下1层（层高3000），地上18层（底层3600、标准层2850）剪力墙结构住宅。剪切刚度判断FloorNo.2TowerNo.1Ratx1=0.9896Raty1=0.9896薄弱层地震剪力放大系数=1.15判断结果：竖向不规则，底层侧向刚度小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%层剪力/层层间位移刚度判断FloorNo.2TowerNo.1Ratx1=1.5831Raty1=1.7471薄弱层地震剪力放大系数=1.00判断结果：规则50框架—核心筒结构公寓式办公楼，地下3层，地上1~4层商业（底层5500、2~4层5000），地上5层办公（层高3700），地上6~19层公寓式办公（层高3400）。剪切刚度判断FloorNo.7TowerNo.1Ratx1=1.1207Raty1=1.0737薄弱层地震剪力放大系数=1.00判断结果：规则层剪力/层层间位移刚度判断FloorNo.7TowerNo.1Ratx1=1.0017Raty1=0.9977薄弱层地震剪力放大系数=1.15判断结果：竖向不规则，地上4层侧向刚度小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%51选择题：上海地区超限高层建筑的界定，判断侧向刚度是否规则，采用。A：剪切刚度B：剪弯刚度C：i层剪力/i层层间位移52六、竖向不规则序号竖向不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制B1侧向刚度（注5）小于相邻上层的70%60%B2侧向刚度小于其上相邻三层平均值的80%70%B3竖向抗侧力构件不连续（注6）见转换层53序号竖向不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制B4层间受剪承载力小于相邻上层的80%65%B5除顶层（或高度小于主楼总高20%的裙房——《高规》）外，局部收进的水平尺寸大于相邻下一层的25%30%等效剪切刚度收进层小于下层的50%、连续两次收进后小于未收进层的30%（注7）545556序号竖向不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制B4层间受剪承载力小于相邻上层的80%65%B5除顶层（或高度小于主楼总高20%的裙房——《高规》）外，局部收进的水平尺寸大于相邻下一层的25%30%等效剪切刚度收进层小于下层的50%、连续两次收进后小于未收进层的30%（注7）B6下部楼层水平尺寸小于上部楼层水平尺寸90%或外挑4m80%或外挑5mB1~5对多、高层均有要求，B6仅对高层57选择题：高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免。A：有过大的外挑B：有过大的内收C：有过大的外挑和内收58七、复杂高层序号复杂高层不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制C1转换层7度（8度）（注8）5（3）层以下5（3）及层以上不宜超过5（3）层C2错层（7度80m、8度60m为特别不规则、超高）≥600或梁高≥1200C3加强层国家上海59序号复杂高层不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制C4连体国家上海连体部位层数超过总层数20%，连体下两塔楼层刚度相差30%。开大洞，洞口面积超立面面积的30%C5多塔国家上海C6塔楼位置明显偏置的大底盘高层建筑国家上海多塔偏心25%C7厚板转换国家上海60序号复杂高层不规则内容一般不规则特别不规则超限程度控制C8巨型结构上海C9单跨框架国家上海C10超规范规定的混合结构国家上海C11超高（A级高度、短肢、错层、钢结构、钢—混