高層建筑設(shè)計基本概念侯善民優(yōu)秀課件

1、高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀高層建筑設(shè)計基本概念高層建筑設(shè)計基本概念 2008年年11月月高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀一 概念設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容 1、高層建筑受力特點是水平作用占主導(dǎo)地位，結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移與高度之間的關(guān)系中，軸向力與高度成正比，彎矩與高度是兩次方關(guān)系，位移與高度是四次方關(guān)系。隨著高度的增加，水平荷載成為控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要因素。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀一 概念設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容 多層到高層是水平荷載起的作用由小到大的量變過程，多層與高層建筑結(jié)構(gòu)沒有固定的界限，從結(jié)構(gòu)的觀點看，當(dāng)水平作用起主導(dǎo)作用時就可認(rèn)為進入高層建筑結(jié)構(gòu)的范疇。我國規(guī)范將

2、10層或28m以上的建筑規(guī)定為高層建筑，這也是世界多數(shù)國家習(xí)慣上的劃分方法，便于劃定規(guī)范的適用范圍。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀一 概念設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容 對于高層建筑，水平作用起主導(dǎo)地位。水平作用有風(fēng)荷載作用，有地震作用。在6度抗震設(shè)防設(shè)計中，很多情況是風(fēng)作用為控制性工況，在7度以上抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)設(shè)計中地震作用是控制性作用，地震作用對高層建筑危害的可能性也比較大，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震設(shè)計是重點。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀一 概念設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容 地震作用影響因素極為復(fù)雜，是一種隨機的，尚不能預(yù)見和準(zhǔn)確計算的外部作用，目前規(guī)范給出的計算方法是一種半經(jīng)驗

3、半理論的方法，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)該是概念設(shè)概念設(shè)計、計算設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計計、計算設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計組成的系統(tǒng)設(shè)計。 由于地震的不可預(yù)見性及地震作用的不確定性，抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)必須重視概念設(shè)計。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀一 概念設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容 概念設(shè)計涉及的面很廣，從方案構(gòu)思、結(jié)構(gòu)布置到計算簡圖的選取。從截面配筋到構(gòu)件的配筋構(gòu)造都存在概念設(shè)計的內(nèi)容，概念設(shè)計是相對于量化的計算而言，通過力學(xué)規(guī)律、震害調(diào)研、實驗研究、工程實踐經(jīng)驗建立設(shè)計概念、設(shè)計對策和措施，它比量化計算更有效地從宏觀上處理好結(jié)構(gòu)的安全問題。概念設(shè)計與計算相輔相成，由于地震作用的不確定性，必須由概念設(shè)計作引導(dǎo)和判斷，計算

4、設(shè)計需要在概念設(shè)計指導(dǎo)下完成。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀一 概念設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容 “結(jié)構(gòu)概念設(shè)計不是某種具體的方法，它貫穿在結(jié)構(gòu)設(shè)計的每一步驟，包括方案布置、結(jié)構(gòu)計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等，它是結(jié)構(gòu)工程師的基本功”（方鄂華）高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀運用概念設(shè)計的典型案例。 馬那瓜美洲銀行。1972年12月23 日尼加拉瓜首都馬那瓜發(fā)生罕遇強烈地震，5000多人死亡，市區(qū)1萬多棟樓房夷為平地，而馬那瓜當(dāng)時最高的建筑林同炎教授于1963年設(shè)計的18層、61m高的美洲銀行一棟鋼筋混凝土塔樓，雖位于震中，在樓前的街道上出現(xiàn)了13mm寬的地裂縫，承受著比當(dāng)時設(shè)計規(guī)范（UBC，美國統(tǒng)一

5、建筑規(guī)范）所要求的地面運動水平加速度0.06g大6倍的地震強度（0.35g，相當(dāng)于里氏6.36.5級）而未倒塌，甚至未嚴(yán)重破壞，則引起世界結(jié)構(gòu)同行的高度重視。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 林同炎教授在馬那瓜美洲銀行的多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合的概念設(shè)計思想是由4個4.6m等邊的L型柔性筒（H/b=13.37），通過每層的連梁組成一個11.6m11.6m的正方形核心筒作為主要的抗震結(jié)構(gòu)（見前圖）。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 在風(fēng)荷載和抗震設(shè)防烈度的地震作用下具有很大的抗彎剛度（H/b5），為了預(yù)防未知的罕遇強烈地震，林同炎教授在連梁的中部開了較大的孔洞，一方面

6、可以用來穿越通風(fēng)管道，減少樓層的結(jié)構(gòu)高度；另一方面是有意識地形成該結(jié)構(gòu)總體系（第一道防線）中的預(yù)定薄弱環(huán)節(jié)，在未來遭遇強烈地震時，通過控制首先在連梁開洞處開裂、屈服、出現(xiàn)塑性鉸，從而變成具有延性和耗能能力的結(jié)構(gòu)體系（第二道防線），即各分體系（L型柔性筒）作為獨立的抗震單元，則整體結(jié)構(gòu)變?nèi)幔哉裰芷谧冮L，阻力增加，地震動力反應(yīng)將大大地減小，從而可以繼續(xù)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和良好的受力性能。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 即使在超出彈性極限的情況下，仍具有塑性強度，可以做到較大幅度的搖擺而不倒塌。為確保每一個L型柔性筒都可以作為有效的獨立抗震單元，林同炎教授在L型筒的每面墻內(nèi)的配筋幾乎都是一樣。 馬

7、那瓜的大地震充分證實了林炎同教授這種先進的概念設(shè)計思想的創(chuàng)造性和前瞻性。因為在上世紀(jì)60年代初，世界抗震設(shè)計的經(jīng)驗還很不豐富，工程師們的抗震知識普遍不足，正如美國ATC規(guī)程編制者Ronald Sharpe所言：“到目前為止，抗震設(shè)計尚不能稱之為一門科學(xué)，而是一門藝術(shù)，很多問題的解決要靠工程判斷”。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀中央銀行與美洲銀行對比高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀中央銀行與美洲銀行對比 中央銀行15層，框架結(jié)構(gòu)，剪力墻較少，抗側(cè)剛度小，質(zhì)量中心與剛度中心偏離，在1972年尼加拉瓜地震中嚴(yán)重破壞。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀地震作用的特點 地震對建筑物作用的特點，可以歸納為

8、下屬三個方面。 （1）不確定的、不可預(yù)知的作用 （2）短時間的動力作用 （3）有選擇的破壞作用高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀不確定的、不可預(yù)知的作用 地震的不確定、不可預(yù)知有多方面的含義。其一是指地震發(fā)生的時間、地點、強度是不確定的、隨機的。地震是在毫無警告的情況下發(fā)生的。預(yù)期不會發(fā)生大震的地方卻發(fā)生毀滅性的地震，預(yù)期會發(fā)生地震的地方卻沒有地震。按6度抗震設(shè)防的唐山，1976年地震達7.8級，損失慘重。美國加州中部的Parkfield小鎮(zhèn)，在20世紀(jì)90年代前的100年間，每22年發(fā)生一次中等強度以上的地震，當(dāng)時估計下一次地震在1933年。80年代中，美國國家地質(zhì)調(diào)查局花費了大量財力、人力在

9、Parkfield安裝儀器設(shè)備，希望能觀察到地震前的預(yù)兆、預(yù)報地震，但1993年過去了好多年，地震一直沒有發(fā)生。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀不確定的、不可預(yù)知的作用 1995年前，日本一直認(rèn)為東海會發(fā)生大震，但1995年1月17日，毫無抗震防災(zāi)準(zhǔn)備的大阪、神戶附近的淡路島卻發(fā)生了強烈地震，死亡8000多人，經(jīng)濟損失近1000億美元。地球上的任何一個地方都有可能發(fā)生地震。地震不確定性的另一個含義是指沒有兩次地震的特性是相同的，不同地點同一地震的特性不同，同一地點不同地震的特性也不同。地震的隨機性，給建筑結(jié)構(gòu)時程分析時選用地震加速度時程帶來困難。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀短時間的動力作用

10、 持續(xù)時間最長的地震是1964年3月發(fā)生的美國阿拉斯加地震，約7分鐘。一般而言，一次地震的持續(xù)時間為一分鐘左右，持續(xù)時間長的也就是3分鐘左右，但造成的破壞卻極大。20世紀(jì)地震造成的死亡超過世紀(jì)地震造成的死亡超過200萬人，振萬人，振動時間的總和不到動時間的總和不到1小時小時。地震是在短時間內(nèi)造成巨大災(zāi)害的一種自然力量。地震通過地基的搖晃，使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生前后、左右、上下的振動，從而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度和慣性力，造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌。地震對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的是動力作用。地震發(fā)生時，結(jié)構(gòu)加速度的方向和慣性力的方向、大小不斷變化。慣性力的大小與地震動的特性有關(guān)，與建筑結(jié)構(gòu)本身的動力特性、承載能力等也有關(guān)。高層

11、建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀有選擇的破壞作用 地震動是由不同周期的振動組成的，地震動的傳播過程非常復(fù)雜，但有下列主要規(guī)律：短周期的振動衰減快，傳播的距離短，長周期的振動衰減慢，傳播的距離遠；硬土中長周期的振動衰減快、短周期振動的成分多，軟土中短周期的振動衰減快、長周期振動的成分多。如果建筑結(jié)構(gòu)的基本頻率與地震動振幅大的頻率相同或接近，則結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)相對較大，有可能造成破壞或倒塌；反之，結(jié)構(gòu)的反應(yīng)小，破壞小，甚至沒有破壞。震中附近，硬土上層數(shù)少的建筑結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重；在距離震中遠、震級比較大的地震作用下，軟土上層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。這就是所謂的地震有選擇的破壞作用。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善

12、民優(yōu)秀有選擇的破壞作用 1923年如本關(guān)東地震，硬土上剛度大的結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，而軟土上剛度大的結(jié)構(gòu)破壞不嚴(yán)重。原因是硬土上地震動頻率高的成分的能量大，軟土上地震動相對低頻成分的能量大。1985年墨西哥地震，7.2級，震中距墨西哥城180km，墨西哥城基巖上地震動的峰值加速度為0.035g左右，而原河床上地震動的峰值加速度為0.166g、主要周期為2-3s。峰值加速度增大，主要周期加長，引起層數(shù)為14層左右的建筑嚴(yán)重破壞或倒塌。另一個突出的例子是1967年7月29日委內(nèi)瑞拉加拉加斯地震，6.3級，震中距63km，房層建筑破壞率與土層厚度關(guān)系如圖6-6所示。土層厚度50m左右的場地，3-5層建筑的破

13、壞率顯著增大；一些地區(qū)地震動的主要周期為1.42s，基本周期為0.9-1.5s的建筑大量破壞。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 建筑結(jié)構(gòu)的震害 人們主要通過三條途徑認(rèn)識地震對建筑結(jié)構(gòu)的影響以及結(jié)構(gòu)的抗震能力，即：試驗研究、計算分試驗研究、計算分析和地震災(zāi)害析和地震災(zāi)害。地震是對建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的直接檢驗。在震害調(diào)查、科學(xué)研究、總結(jié)設(shè)計成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，修訂抗震設(shè)計規(guī)范，完善抗震概念設(shè)計和設(shè)計方法，提高結(jié)構(gòu)抗震能力?？梢韵嘈?，隨著對地震影響認(rèn)識的深入和抗震設(shè)計水平的提高，建筑結(jié)構(gòu)的震害會越來越少。歷史上鋼筋混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)的震害主要表現(xiàn)在下述幾個方面：高層建筑設(shè)計基本概念-侯善

14、民優(yōu)秀 建筑結(jié)構(gòu)的震害 （1）扭轉(zhuǎn)引起破壞。結(jié)構(gòu)平面布置嚴(yán)重不對稱，“剛度中心”嚴(yán)重偏離質(zhì)量中心，地震中由于結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)造成破壞。例如，1972年尼加拉瓜地震，樓梯、電梯間和砌體填充墻集中布置在平面一端的15層中央銀行嚴(yán)重破壞。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 建筑結(jié)構(gòu)的震害 （2）“軟弱層”或“薄弱層”破壞。結(jié)構(gòu)某一層的抗側(cè)剛度或?qū)娱g水平承載力突然變小，形成所謂“軟弱層”或“薄弱層”，地震時，這一層的塑性變形多大甚至超過結(jié)構(gòu)的變形能力，或這一層的承載能力不足，引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件嚴(yán)重破壞，或樓層塌落，或結(jié)構(gòu)倒塌。典型的震害有：1972年美國圣菲南多地震使Olive-View醫(yī)院主樓底層柱嚴(yán)重破壞，殘余側(cè)

15、向位移達60cm；1995年日本阪神地震中，大量多層和高層建筑的空曠底層嚴(yán)重破壞或倒塌，中部某一樓層坍塌，其主要原因是鋼骨混凝土柱變?yōu)殇摻罨炷林?，剛度和承載力都變??；1999年我國臺灣集集地震，許多底層空曠的建筑嚴(yán)重破壞或倒塌。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)的震害 （3）建筑整體傾斜破壞。砂土液化，使地基喪失承載力，上部結(jié)構(gòu)整體傾斜、倒塌。最有名的例子是1964年日本新瀉地震中，建筑結(jié)構(gòu)整體傾倒。 （4）鞭梢效應(yīng)破壞。結(jié)構(gòu)頂部收進過多，抗側(cè)剛度急劇減小，地震中出現(xiàn)鞭梢效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)局部破壞。 （5）碰撞破壞。地震中相鄰結(jié)構(gòu)碰撞破壞，或一幢建筑倒塌，壓在相鄰建筑上，引起相鄰建筑破壞甚

16、至倒塌。 （6）相鄰建筑之間的連廊倒塌。1976年唐山地震、1995年阪神地震和1999年集集地震中，都有連廊塌落的震害。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)的震害 （7）框架柱破壞?？蚣苤钠茐男问奖容^多，例如：短柱剪切破壞梁-柱核心區(qū)剪切破壞；承載力不足、柱折斷破壞；箍筋不足引起縱筋壓屈成燈籠狀、混凝土壓碎；角柱破壞較中間柱的破壞嚴(yán)重；框架內(nèi)的剛性填充墻不到頂，使上部柱成為短柱，且增大了柱的剛度，承受比設(shè)計計算大得多的地震作用，柱由于承載能力不足而破壞甚至引起結(jié)構(gòu)局部倒塌。 （8）剪力墻破壞。主要震害有連梁剪切破壞，墻肢出現(xiàn)剪切裂縫或水平裂縫。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)

17、的震害 框架梁的震害比較少，究其原因，主要是計算梁的受彎承載力時，不考慮現(xiàn)澆樓板鋼筋對梁的承載力的增大作用，即使是按強柱弱梁設(shè)計的框架也可能成為強梁弱柱，地震中柱破壞，而梁不破壞。 剪力墻結(jié)構(gòu)或設(shè)置剪力墻（筒）的結(jié)構(gòu)，其震害比框架結(jié)構(gòu)輕的多，其原因是剪力墻的剛度大，地震作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移小。合理設(shè)置剪力墻、增大結(jié)構(gòu)剛度，是避免鋼筋混凝土房屋建筑震害的重要途徑之一。 雖然有大量的震害可供研究，但人類對地震的認(rèn)識、對于房屋建筑地震震害原因的認(rèn)識還是很有限的，比如，同一地點、兩幢完全相同的房屋建筑，地震時一幢倒塌、一幢沒有倒塌，其原因就很難說得清楚。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)在正確

18、的結(jié)構(gòu)概念指導(dǎo)下，依據(jù)規(guī)范運用電算程序，分析問題解決問題。 “規(guī)范計算程序”不能代替結(jié)構(gòu)設(shè)計，如果結(jié)構(gòu)概念不清又缺少工程經(jīng)驗，完全依賴電算，直接采用電算結(jié)果，或照搬那些系數(shù)套系數(shù)的繁瑣公式，容易在實際工程中出現(xiàn)大錯誤。有的很保守，材料浪費很多，而設(shè)計人員并沒感覺到他的設(shè)計強度富裕量有多大。電算結(jié)果必須進行檢查判定后才能使用。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 以下是一些對結(jié)構(gòu)計算結(jié)果不進行分析直接運用于設(shè)計的事例：高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀實例1 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀實例1 上圖工程弧形陽臺右端懸臂梁上出現(xiàn)寬達1.4mm的螺旋式受扭斜裂縫，陽臺外弧梁跨中截面的底部有下寬上窄的彎

19、曲受拉裂縫，原設(shè)計是1972年用TBSA程序設(shè)計，1993年投入使用。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀實例2“某行政中心樁筏設(shè)計” 行政中心主樓地下1層，地上20層，總高97m，框架筒體結(jié)構(gòu)。6度抗震設(shè)防，4類場地?；A(chǔ)采用鉆孔樁，樁長50米，單樁承載力設(shè)計值3772KN，筏板1.7m，筒體下的筏板厚2.4m。采用JCCAD計算筏板配筋，筒下筏板底部鋼筋每方向432150（=0.893%），筏板面鋼筋132150。筒外筏板底鋼筋332150（=0.946%），筏板面鋼筋132150，及232150。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀實例2“某市行政中心樁筏設(shè)計” 該工程結(jié)構(gòu)布置與基礎(chǔ)構(gòu)件的確定均

20、屬常規(guī)，鋼筋配置遠遠超過一般做法。有限元計算結(jié)果僅個別點應(yīng)力與配筋較大。設(shè)計不做分析，直接采用，并按最大值配筋，使得設(shè)計不合理 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀實例3“泰興市人民醫(yī)院綜合樓”初步設(shè)計 主樓地上22層，地下1層，總高86.5米，框剪結(jié)構(gòu)，設(shè)計說明基礎(chǔ)按“樁筏設(shè)計”。鉆孔灌注樁，直徑800，樁長45m，按承臺下集中布置，承臺厚2400，沿軸線設(shè)地梁16002000，底板厚1200。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀實例4“xx電信樞紐工程”樁基審查 該工程樁基先行審查，樁基礎(chǔ)設(shè)計沒有不符規(guī)范的問題，但提供的結(jié)構(gòu)整體計算，第一振型是以扭轉(zhuǎn)為主的振型。電算出現(xiàn)這樣的結(jié)果，首先應(yīng)對結(jié)構(gòu)布置

21、進行調(diào)整，待結(jié)構(gòu)調(diào)整合理后再進行基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀主要振型周期振型號 周期 轉(zhuǎn)角 平動系數(shù)（xy）扭轉(zhuǎn)系數(shù) 11.6287 86.430.45（0.000.45） 0.55 21.4855 94.610.65（0.000.65） 0.35 31.3684 1.350.99（0.990.00） 0.01高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 第一振型以扭轉(zhuǎn)為主說明結(jié)構(gòu)有平面不規(guī)則，質(zhì)量與剛度存在偏心問題。震害表明，平面不規(guī)則、質(zhì)量與剛度偏心的結(jié)構(gòu)，在水平地震作用下，將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，而且不同振型的地震效應(yīng)會嚴(yán)重藕連，導(dǎo)致嚴(yán)重震害，模擬地震振動臺模型試驗結(jié)果也表明，扭轉(zhuǎn)

22、效應(yīng)會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計時，若計算出的第一振型為扭轉(zhuǎn)為主的振型，或高層建筑結(jié)構(gòu)以扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比大于0.9（A級高度高層建筑）或0.85（B級高度高層建筑）時，說明結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件布置不夠合理，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)樓層的剛心與質(zhì)心偏移過大；抗側(cè)力構(gòu)件（一般是剪力墻）數(shù)量不足，或盡管結(jié)構(gòu)平面對稱，但核心筒斷面太小，導(dǎo)致整體抗扭剛度過小。此時應(yīng)對結(jié)構(gòu)方案進行調(diào)整，減小結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，避免產(chǎn)生過大的偏心，或加強結(jié)構(gòu)抗扭剛度，必要時可設(shè)置防震縫，將不規(guī)則的平面劃分為若干相對規(guī)則的平面，盡可能避免扭轉(zhuǎn)成為第一振型。 高層建

23、筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 從以上實例可看到，計算軟件的缺陷和設(shè)計人員盲從軟件會導(dǎo)致設(shè)計失誤，在計算建模、數(shù)據(jù)錄入過程中的錯誤也是產(chǎn)生設(shè)計失誤的原因之一。（總信息中0.2Q0的調(diào)整，基本周期的折減系數(shù)。計算筒圖與結(jié)構(gòu)平面是否對應(yīng)，設(shè)計彎矩放大系數(shù)，邊界條件的確定）教材作者提出“我國目前全面使用一體化計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計程序的現(xiàn)狀幾乎是暗箱操作，則問題就更為嚴(yán)重，致使問題屢屢發(fā)生?！备邔咏ㄖO(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀美國的設(shè)計管理方法 在林同炎公司，只能用計算機進行分項荷載的內(nèi)力分析，不允許用計算機直接進行最不利荷載組合的內(nèi)力分析。分項荷載內(nèi)力分析的結(jié)果必須由上機的工程師自校，并匯總整理成表格后交給該項

24、目設(shè)計主持人（即項目工程師）校審、認(rèn)可后，工程師再用手算進行最不利荷載組合的內(nèi)力計算和構(gòu)件的截面配筋計算。最后將所有的輸入數(shù)據(jù)、計算機分析資料和手算計算書整理成冊，交項目工程師終審和判斷調(diào)整后，再用cad出施工圖。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀美國的設(shè)計管理方法 在將圖紙和設(shè)計文件交給業(yè)主所委托的工程顧問公司備案后，工程顧問公司通常會找一個其所信任的資深結(jié)構(gòu)工程師（必須不是本結(jié)構(gòu)設(shè)計公司人員）進行審定、質(zhì)疑。只有審定通過后才能交付施工。此時，公司負責(zé)人會要求項目工程師寫一份總結(jié)報告，說明該工程的概念設(shè)計思想、所要解決的主要問題、解決方法及其相應(yīng)的比較方案和自我評估等。這一方面對項目工程師來

25、講是一種總結(jié)、反思和提高；另一方面公司負責(zé)人也能從中發(fā)現(xiàn)一些未曾考慮或考慮不周的問題，以便及時糾正。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀美國的設(shè)計管理方法 在美國，即使在工程竣工后，業(yè)主仍有權(quán)請人復(fù)審計算書和圖紙。一旦發(fā)現(xiàn)荷載組合的不現(xiàn)實性或邊界條件的假定不確切等錯誤，而項目工程師又未憑正確的判斷力進行合理的調(diào)整，以致造成材料用量過大，都有權(quán)上訴法院。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 上面所講的主要強調(diào)應(yīng)預(yù)防由于設(shè)計人員對程序的基本理論假定、應(yīng)用范圍、限制條件等了解不透徹，再加上輸入數(shù)據(jù)或邊界條件假定有誤等而造成的錯誤。而對于我國目前全面使用一體化計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計程序的現(xiàn)狀，幾乎是暗箱操作，則問題

26、就更為嚴(yán)重，致使工程問題屢屢發(fā)生。追其原因，設(shè)計方面的因素占了很大的比例。歸納起來有六方面的原因： 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 盲目信賴和依靠一體化計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計程序； 一次性圖形輸入而無復(fù)校是失誤的多發(fā)點； 所謂“高效率”的副作用，只要能滿足規(guī)范限制的要求，一“RUN”就交卷，以為結(jié)構(gòu)設(shè)計沒什么難的； 設(shè)計軟件自身固有的缺陷或錯誤； 設(shè)計人員缺乏專業(yè)教育和工程判斷的訓(xùn)練； 在無正規(guī)的相關(guān)法律制度約束下，自然形成無嚴(yán)格配套的設(shè)計管理與校審制度，讓各方面的失誤鉆了漏洞。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 我們的一些設(shè)計人員完全依賴電算程序，有一些很大的項目，提交審查的結(jié)構(gòu)計算書幾乎沒有手算

27、工作量。（電算荷載簡圖中的荷載計算。沒有樁基設(shè)計只有基礎(chǔ)內(nèi)力簡圖，樁頂豎向作用計算沒有），對于缺少工程經(jīng)驗，結(jié)構(gòu)概念不清楚的設(shè)計人員，完全依靠電算軟件進行設(shè)計確實存在很大的責(zé)任風(fēng)險。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 對于具體工程項目結(jié)構(gòu)專業(yè)承擔(dān)終身責(zé)任的是結(jié)構(gòu)工程師自己，不是規(guī)范，也不是電算程序。2000年底中國土木工程學(xué)會第九屆年會上，關(guān)于規(guī)范和工程師職責(zé)這一主題，與會者達成共識： 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀共識 工程師在進行結(jié)構(gòu)安全控制時，應(yīng)遵工程師在進行結(jié)構(gòu)安全控制時，應(yīng)遵循規(guī)范的指導(dǎo)。但規(guī)范不可能取代設(shè)循規(guī)范的指導(dǎo)。但規(guī)范不可能取代設(shè)計人員所必需的理論知識、經(jīng)驗和判計人員所必需

28、的理論知識、經(jīng)驗和判斷力。設(shè)計人員必須自己承擔(dān)設(shè)計的斷力。設(shè)計人員必須自己承擔(dān)設(shè)計的全部責(zé)任，針對不同的設(shè)計對象、環(huán)全部責(zé)任，針對不同的設(shè)計對象、環(huán)境和使用條件，創(chuàng)造性地選用規(guī)范中境和使用條件，創(chuàng)造性地選用規(guī)范中的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 因為規(guī)范再詳細也不可能包羅本應(yīng)由設(shè)計人員自己去解決的問題。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 請再注意，英美兩國規(guī)范的重要聲明。在英國的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中都有唯一用黑體字標(biāo)志的告示：“遵守英國規(guī)范本身，并不意味給予豁免法律責(zé)任”。 并都統(tǒng)一寫在規(guī)范前言的最后一行，以強調(diào)其重要性。也就是說，即使你完全按規(guī)范來做設(shè)計，出了事你也逃脫不了法律責(zé)任。這充分說明，規(guī)范的條文只是建筑物和

29、構(gòu)筑物所需要的最低標(biāo)準(zhǔn)，而且是滯后的。設(shè)計人員必須根據(jù)業(yè)主的要求和結(jié)構(gòu)行業(yè)技術(shù)的新發(fā)展去創(chuàng)造性地解決設(shè)計中的問題。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀美國的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（ACI318）第1章的第1條就明確寫道： “1.1.1本規(guī)范提供本規(guī)范提供鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計與施工的最低要求設(shè)計與施工的最低要求”。 而且，美國ASSHTO橋梁設(shè)計規(guī)程也在第1章的第1節(jié)中明確寫道：“本規(guī)程無法取代設(shè)計人員所應(yīng)本規(guī)程無法取代設(shè)計人員所應(yīng)具有的專業(yè)教育和工程判斷的訓(xùn)練，所以僅在規(guī)程中規(guī)具有的專業(yè)教育和工程判斷的訓(xùn)練，所以僅在規(guī)程中規(guī)定了為保證公共安全的最低要求定了為保證公共安全的最低要求”

30、。 這進一步說明，規(guī)范只是最低要求，它根本無法替代一個設(shè)計人員所必須具有的，并在工程實踐中不斷充實結(jié)構(gòu)設(shè)計概念、經(jīng)驗、悟性、判斷力和創(chuàng)造力。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些基本概念 1、結(jié)構(gòu)平面布置宜形狀規(guī)則，剛度均勻，減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)（1）結(jié)構(gòu)平面布置宜簡單、規(guī)則，盡量減少突出、凹進等復(fù)雜、不規(guī)則平面，有些平面上有突出部分的建筑，例如L型、T型、H型平面，即使總體平面對稱，還會出現(xiàn)局部扭轉(zhuǎn)。L型平面具有一種高振型，它會使突出的部分出現(xiàn)側(cè)向振動的地震反應(yīng)，突出過長的部分形成局部扭轉(zhuǎn)。較高的高層建筑不宜長寬比很大，因為它不符合樓板在平面內(nèi)無限剛性的假定。這兩種類型的平面位移

31、比一般都較大，不易滿足抗震規(guī)范規(guī)定。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀（2）抗側(cè)力構(gòu)件的布置宜“均勻分散，對稱周邊”，抗側(cè)力構(gòu)件均勻分散布置，避免剛度集中，造成局部構(gòu)件先行破壞，引起連鎖反應(yīng)。對稱周邊是提高結(jié)構(gòu)抗扭轉(zhuǎn)剛度的重要措施，在平面突出部分的端頭布置剪力墻或角筒可有效控制局部扭轉(zhuǎn)變形。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 平面形狀不理想或較高的高層建筑，容易因扭轉(zhuǎn)效應(yīng)產(chǎn)生震害，從概念設(shè)計出發(fā)，規(guī)范規(guī)定了“位移比”（樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移平均值的比重），“周期比”（結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比）限值，當(dāng)結(jié)構(gòu)計算超過限值，結(jié)構(gòu)可考慮當(dāng)結(jié)構(gòu)計算超過限值

32、，結(jié)構(gòu)可考慮采用的調(diào)整措施采用的調(diào)整措施： 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 a、調(diào)整平面尺寸； b、調(diào)整抗側(cè)力構(gòu)件的數(shù)量； c、將剪力墻布置在周邊與平面突出部為的端頭； d、兩個主軸方向上的抗側(cè)剛度要接近； e、提高縱向邊梁的剛度； f、當(dāng)周期比Tt/T1不滿足規(guī)范規(guī)定，一般應(yīng)調(diào)整抗側(cè)構(gòu)件的布置增大抗扭剛度，若抗側(cè)剛度較大也可采用“減法”，減小對抗扭剛度影響較小的抗側(cè)構(gòu)件的剛度，放大平動為主的第一周期T1。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y 方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù) 振型號 周 期 轉(zhuǎn) 角 平動系數(shù) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1

33、 3.0491 0.01 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 2 2.6078 90.00 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 3 2.4122 119.75 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00 4 1.0417 0.01 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 5 0.7166 90.02 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 6 0.6897 18.00 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀（1）當(dāng)層間位移值小于規(guī)范限值的1/2時，位移比值可適當(dāng)放松。（2）平面為長條形布置的建筑、鋼筋混凝土多層

34、框架、帶有大底盤裙房的塔式高層建筑，由于建筑平面端部的相對位移較大或按建筑長度的5%偏心距取值時，計算的位移比經(jīng)常不能滿足有關(guān)規(guī)定。此時對位移比的限可適當(dāng)放松。 但是當(dāng)筒體結(jié)構(gòu)的核心筒較小或開洞過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體抗扭剛度偏低，使計算的扭轉(zhuǎn)位移比不滿足要求時，則應(yīng)加強結(jié)構(gòu)抗扭剛度，而不能放松要求。需要說明的：（以下摘自建筑抗震設(shè)計規(guī)范疑問解答）高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀2、結(jié)構(gòu)沿豎向剛度宜均勻，避免軟弱層，減少鞭梢效應(yīng)（1）側(cè)向剛度突變 當(dāng)該層側(cè)向剛度小于相鄰上一層的0.7，或小于其上相鄰三層樓層側(cè)向剛度平均值的0.8，則屬豎向剛度不規(guī)則。（2）上部樓層收進或外挑過大（3）豎向抗側(cè)構(gòu)件不連續(xù)

35、（4）樓層抗剪承載力突變高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀需要注意的是：（摘自抗規(guī)疑問解答） 當(dāng)高層建筑結(jié)構(gòu)帶有大底盤裙房，計算裙房與塔樓的樓層剛度比，不可取裙房的所有抗側(cè)構(gòu)件的剛度總和，可取有效范圍內(nèi)的豎向構(gòu)件，所謂有效影響范圍，可由塔樓與裙房交界處做45向外斜線，取斜線范圍內(nèi)的豎向構(gòu)件參與計算。對地下室部分也可照此處理，而不能將所有豎向構(gòu)件特別是地下室外墻參與計算。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀3、結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計 在中震作用下，允許部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服進入彈塑性，大震作用下結(jié)構(gòu)不能倒塌，因此抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)設(shè)計成延性構(gòu)件，有關(guān)理論分析請參閱高層建筑高筋混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計方鄂

36、華著， 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀具體要實現(xiàn)延性設(shè)計需做到：（1）將抗震框架設(shè)計成梁鉸機制或梁柱鉸混合機制。（2）“強柱弱梁”框架（3）“強墻弱（連）梁”剪力墻（4）梁柱、連梁、墻肢等構(gòu)件都應(yīng)按“強剪弱彎” 設(shè)計（5）“強節(jié)點弱構(gòu)件”高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 在以上概念設(shè)計的指導(dǎo)下，規(guī)范在計算設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計方面都有具體的規(guī)定，例如“高規(guī)”6.2.1-1公式中c柱端彎矩增大系數(shù)就是體現(xiàn)了“強柱弱梁”的設(shè)計概念，6.2.3-1公式中vc柱端剪力放大系數(shù)就是體現(xiàn)“強剪弱彎”的設(shè)計概念。新規(guī)范對構(gòu)件體積配箍率的提高也是落實概念設(shè)計的措施。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、多道設(shè)防超靜

37、定結(jié)構(gòu)和雙重抗側(cè)力體系的概念 靜定結(jié)構(gòu)，是只有一個自由度的機構(gòu)，在地震中只要有一個節(jié)點破壞或一個塑性鉸出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)就會倒塌?？拐鸾Y(jié)構(gòu)必須設(shè)計成超靜定結(jié)構(gòu)。超靜定結(jié)構(gòu)允許有多個屈服點。將此概念延伸，不僅是設(shè)計成超靜定結(jié)構(gòu)，抗震結(jié)構(gòu)還應(yīng)設(shè)計成具有多道設(shè)防的結(jié)構(gòu)。多道防線中有些部位允許屈服甚至允許破壞，有些部位則只允許屈服不允許破壞，有些部位甚至不允許屈服。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、多道設(shè)防超靜定結(jié)構(gòu)和雙重抗側(cè)力體系的概念 框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，因為剪力墻剛度大，吸收的地震剪力大允許的變形小，通常是剪力墻中的連梁或墻肢先屈服，連梁可以破壞，而墻肢是只能屈服不能破壞，剪力墻的剛度降低，但不應(yīng)完全退

38、出工作，只是框架將承擔(dān)更多地震力，如果框架屈服，也只允許框架梁先屈服，柱子不允許屈服，那么第二道防線仍然是框架和剪力墻共同工作。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、多道設(shè)防超靜定結(jié)構(gòu)和雙重抗側(cè)力體系的概念 雙重抗側(cè)力體系的特點是：有兩種受力和變形性能不同的抗側(cè)力構(gòu)件組成，每個抗側(cè)力構(gòu)件都具有足夠的剛度和承載力，可以分別承受一定比例的水平荷載，并通過樓板連接協(xié)同工作。在抗震結(jié)構(gòu)中設(shè)計成雙重抗側(cè)力體系便于實現(xiàn)多道設(shè)防是安全可靠的結(jié)構(gòu)體系?？蚣芗袅Α⒖蚣芎诵耐?，筒中筒都應(yīng)設(shè)計成雙重抗側(cè)力體系，實現(xiàn)多道設(shè)防。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、多道設(shè)防超靜定結(jié)構(gòu)和雙重抗側(cè)力體系的概念 為了實現(xiàn)多道設(shè)

39、防目的規(guī)范規(guī)定框架承擔(dān)的剪力至少為基底剪力的20%或最大框架層剪力的1.5倍（取兩者中的較小者），對混合結(jié)構(gòu)的框架核心筒，規(guī)范規(guī)定框架至少承擔(dān)25%的基底剪力或框架最大層剪力的1.8倍（取兩者的較小值）。結(jié)構(gòu)電算程序總信息中0.2Q0。就是執(zhí)行規(guī)范規(guī)定而設(shè)定的計算參數(shù)，不少工程結(jié)構(gòu)計算0.2Q0取0，計算就不作調(diào)整，不符概念設(shè)計要求，違反“高規(guī)”JGJ3-2002第8.1.4條規(guī)定。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、多道設(shè)防超靜定結(jié)構(gòu)和雙重抗側(cè)力體系的概念 板柱抗震墻體系是典型的非雙重結(jié)構(gòu)體系，規(guī)范對板柱抗震墻結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的限制，要求板柱抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻承受100地震剪力，板柱為弱框架業(yè)務(wù)

40、要求至少承受20的地震剪力。 雙重結(jié)構(gòu)體系總共最常見的是框架剪力墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)框架與剪力墻在結(jié)構(gòu)中所占的比例，可以分為下列四種情況：高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 （1）、當(dāng)框架與剪力墻的比例適中，即框架的剪力至少為基底剪力的20，或框架最大剪力的1.5倍（取二者中的較小值）時，則可以按框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計。當(dāng)框架實際的剪力分配的比例達不到該值時，應(yīng)當(dāng)按規(guī)范規(guī)定的比例調(diào)整增大框架內(nèi)力，或調(diào)整框架柱的數(shù)量或截面剛度。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀 （2）、當(dāng)剪力墻承擔(dān)的傾覆力距小于總傾覆力矩的50時，雖然可以歸入框架剪力墻結(jié)構(gòu)，但是，框架部分應(yīng)當(dāng)按純框架結(jié)構(gòu)確定其設(shè)計抗震等級。 （3）、當(dāng)框架很

41、少，很弱時，其內(nèi)力分配所占比例很小，達不到規(guī)范要求的比例時，按剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計。 (4)、當(dāng)剪力墻數(shù)量很少時，則應(yīng)當(dāng)按照框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，其適用高度可比規(guī)程規(guī)定的框架結(jié)構(gòu)限值高度略有提高。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀三、有關(guān)設(shè)計問題的討論 1、關(guān)于“短肢剪力墻”設(shè)計高層建筑鋼筋砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程對短肢剪力墻的設(shè)計做了八項規(guī)定，有關(guān)條文說明指出：“短肢剪力墻抗震性能差，地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗不多?！睂嶋H指的是缺少地震檢驗。有的學(xué)者對端肢墻力墻在彈塑性階段是否能持續(xù)、安全地承受豎向荷載有疑慮。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀較為一致的看法是：（1）高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部是短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。（2）高層規(guī)

42、范提出，短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)中，端肢剪力墻承受的地震傾覆力矩可占總傾覆力矩的4050%。北京市建筑設(shè)計技術(shù)細則（結(jié)構(gòu)專業(yè)）：短肢剪力墻較多結(jié)構(gòu)的定義，可按結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻承受的豎向荷載與總豎向荷載的比例未確定，當(dāng)由短肢墻負荷的樓面面積與全樓面面積比超過50%時，應(yīng)定義為短肢剪力墻較多的結(jié)構(gòu)。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀較為一致的看法是：（3）短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)抗震等級提高一級，對于存在少量短肢剪力墻，則不執(zhí)行高規(guī)7.1.2條規(guī)定。（4）當(dāng)剪力墻開洞后，洞口連梁跨高比不大于2.5，開洞后墻肢截面高厚比雖為58，可不作為短肢剪力墻，若墻肢高厚比小于5，則按高規(guī)7.2.5條執(zhí)行。（

43、5）L型、T型墻肢，當(dāng)有一翼高厚比為58，則可僅將該翼墻肢按短肢剪力墻構(gòu)造要求進行設(shè)計。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀較為一致的看法是：（6）框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻，若有短肢剪力墻同樣應(yīng)控制筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不小于總底部地震傾覆力矩的50%。（7）北京市技術(shù)細則規(guī)定：短肢剪力墻較多的結(jié)構(gòu)，其短肢剪力墻的抗震等級應(yīng)比一般剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級提高一級，并按提高一級后滿足相應(yīng)抗震等級的軸壓比與內(nèi)力放大要求。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀較為一致的看法是：（8）短肢剪力墻的判定）短肢剪力墻的判定：圖A,墻肢通過跨高比很大的梁相連，每個墻

44、肢基本是獨立工作，因而屬于短肢剪力墻。圖B,雖然墻肢很短，但連梁剛度很大，墻體開洞相對較小，屬于聯(lián)肢剪力墻。圖C,不屬于短肢剪力墻，因為雖然有一個方向的剪力墻h/b5-8,但是另一方向的墻h/b5-8,是普通剪力墻。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀較為一致的看法是：（9）關(guān)于）關(guān)于“短肢剪力墻較多短肢剪力墻較多”的界定，短肢剪力墻承受的界定，短肢剪力墻承受豎向荷載面積較大，達到樓層面積的豎向荷載面積較大，達到樓層面積的40%50%以上，以上，（較高的建筑允許的受荷面積應(yīng)取更小的數(shù)值（較高的建筑允許的受荷面積應(yīng)取更小的數(shù)值）而且，短肢剪力墻的布置比較集中，偏于平面的一邊或建筑的周邊。在這種情況下

45、，短肢剪力墻一旦破壞極易導(dǎo)致樓層倒塌。（北京市建筑設(shè)計技術(shù)細則：對于多層剪力墻，可定義為當(dāng)負荷的樓面面積超過全樓樓面面積的60%時，屬于短肢剪力墻肢剪力墻較多的結(jié)構(gòu);對于高層剪力墻結(jié)構(gòu), 當(dāng)負荷的樓面面積超過全樓樓面面積的50%時,應(yīng)定義為短肢剪力墻肢剪力墻較多的結(jié)構(gòu)。）高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀2、關(guān)于結(jié)構(gòu)的薄弱層、軟弱層、轉(zhuǎn)換層、框支層概念 薄弱層： 該樓層的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80，結(jié)構(gòu)強度判斷 軟弱層： 該樓層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70，或小于其上相鄰三個樓側(cè)向剛度的80%;除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25；結(jié)構(gòu)剛度判斷。高層建筑設(shè)計基本概念-侯

46、善民優(yōu)秀2、關(guān)于結(jié)構(gòu)的薄弱層、軟弱層、轉(zhuǎn)換層、框支層概念 轉(zhuǎn)換層： （高規(guī)）定義，轉(zhuǎn)換層是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換構(gòu)件所在的樓層；而轉(zhuǎn)換構(gòu)件包括轉(zhuǎn)換梁，轉(zhuǎn)換桁架，轉(zhuǎn)換板等。在正常使用情況和地震作用下，轉(zhuǎn)換構(gòu)件將其上一層的豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱，墻，抗震支撐等）的內(nèi)力向下傳。 框支層： 如果一個結(jié)構(gòu)單元的轉(zhuǎn)換層以上為剪力墻，轉(zhuǎn)換層以下為框架，那么轉(zhuǎn)換層以下的樓層為框支層高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀抗震P205圖3.4.2-4高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀抗震P205圖3.4.2-5，6高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀3、關(guān)于抗震設(shè)防分類（1）面積較大的商業(yè)建筑和商住樓。（2）人數(shù)較多的幼兒園、小學(xué)的低層教學(xué)樓

47、，抗震設(shè)防類別應(yīng)劃為乙類。當(dāng)這類房屋層數(shù)很少且當(dāng)這類房屋層數(shù)很少且改用抗震型能較好的結(jié)構(gòu)類型時，可仍按本地改用抗震型能較好的結(jié)構(gòu)類型時，可仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求采取抗震措施。區(qū)抗震設(shè)防烈度要求采取抗震措施。 這類建筑劃為乙類是考慮到小學(xué)生、幼兒在地震中自救能力差。筒力，對敬老院、福利院、殘疾人學(xué)院等人群的砌體房屋，可比照幼兒園的原則相應(yīng)提高抗震設(shè)防類別。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀3、關(guān)于抗震設(shè)防分類（3）高層住宅和高層辦公樓建筑，當(dāng)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)經(jīng)常使用人數(shù)超過10000人時，抗震設(shè)防類別宜劃為乙類，其抗震措施應(yīng)專門研究。（4）對于帶大地盤的高層建筑，下部群房為商場，上部為住宅，若設(shè)置抗

48、震縫，可按每個結(jié)構(gòu)單元劃分抗震設(shè)防類別。當(dāng)下部屬于大型零售商場的乙類建筑范圍是，可將其及與之相鄰的上部高層建筑二層定為加強部位，按乙類建筑進行抗震設(shè)計，其余各層可按丙類進行設(shè)計。當(dāng)上部為乙類時，下部結(jié)構(gòu)不論是什么類型，均為乙類。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、關(guān)于多層砌體與底部框架房屋的設(shè)計（引自北京市建筑設(shè)計技術(shù)細則）（1）承重窗間墻最小寬度不能滿足要求，可以適當(dāng)加大構(gòu)造柱的截面及配筋。但墻垛最小截面不得小于800240（厚度），構(gòu)造柱截面不得大于300240mm。如構(gòu)造柱上擱置梁時，構(gòu)造柱所在窗間垛應(yīng)當(dāng)考慮對墻垛的不利影響以及對梁的嵌固作用。門窗洞邊至山墻盡端的局部尺寸若不能滿足規(guī)范局

49、部尺寸要求，也應(yīng)至少大于1/4層高與800的較小值，同時轉(zhuǎn)角構(gòu)造柱的截面需加大，但任一方面的構(gòu)造柱截面長度不宜大于300。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、關(guān)于多層砌體與底部框架房屋的設(shè)計（引自北京市建筑設(shè)計技術(shù)細則）（2）橫墻較少房屋內(nèi)外縱墻上的構(gòu)造柱設(shè)置分兩種情況：一是橫墻間距大，樓蓋為現(xiàn)澆板或預(yù)制板，直接支承在墻垛上。此時外縱墻上的構(gòu)造柱可按一般要求設(shè)置，及在每開間部位的縱墻上設(shè)構(gòu)造柱，或僅在洞口兩側(cè)設(shè)置，不需要加強。二是當(dāng)橫墻間矩較大，樓蓋為有梁的現(xiàn)澆板或預(yù)制板，縱墻上支承有集中荷載的梁時，此時縱墻上的構(gòu)造柱不能按一般做法設(shè)置，應(yīng)當(dāng)按受力的組合磚柱進行設(shè)計，并應(yīng)考慮梁與組合柱的相互影

50、響。 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、關(guān)于多層砌體與底部框架房屋的設(shè)計（引自北京市建筑設(shè)計技術(shù)細則）（3）單面走廊建筑A、封閉的單面走廊。由于橫墻與外廊一側(cè)的外縱墻沒有聯(lián)系，因此對外廊一側(cè)的外縱墻應(yīng)通過樓板及一定間距的走廊拉梁相連接。此時，外縱墻的構(gòu)造柱設(shè)置應(yīng)與拉梁相結(jié)合，有拉梁的部位應(yīng)當(dāng)設(shè)置構(gòu)造柱，單面走廊的內(nèi)側(cè)縱墻應(yīng)與另一側(cè)的外縱墻對應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱。B、開敞的外廊。一般在開敞外廊一側(cè)均設(shè)有柱。以往采用磚柱，現(xiàn)建議盡量采用鋼筋混凝土柱，并有拉梁與縱墻相接。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、關(guān)于多層砌體與底部框架房屋的設(shè)計（引自北京市建筑設(shè)計技術(shù)細則）（4）洞口兩側(cè)構(gòu)造柱的設(shè)置一般門窗洞口

51、兩側(cè)可以不設(shè)構(gòu)造柱。當(dāng)洞口較大，如超過2.1m，且高度超過層高的2/3以上時，則應(yīng)在洞口兩側(cè)設(shè)置構(gòu)造柱，應(yīng)盡量避免在一個不大的墻段內(nèi)設(shè)置三根構(gòu)造柱。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀4、關(guān)于多層砌體與底部框架房屋的設(shè)計（引自北京市建筑設(shè)計技術(shù)細則）(5)底部框架抗震墻房屋的結(jié)構(gòu)布置上部多層砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應(yīng)對齊或基本對齊，由于上下層的功能不同不能完全對齊時，允許有1/3道墻體可以不同下部框架梁或抗震墻對齊。同時，不對齊得墻不能連續(xù)超過兩道。與底部框架或抗震墻不能重合的上部砌體墻，應(yīng)在過渡層砌體墻的水平灰縫內(nèi)配置水平鋼筋，其數(shù)量為按墻體體積配筋率的0.1%，小型砌塊應(yīng)每皮設(shè)置水平鋼

52、筋。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀5、關(guān)于住宅建筑設(shè)置轉(zhuǎn)角窗的問題（1）砌體結(jié)構(gòu)房屋，l 抗震設(shè)計不允許設(shè)轉(zhuǎn)角窗。建設(shè)部施工圖審查要點已有明文規(guī)定。北京市技術(shù)細則：“除底層房屋外，一般應(yīng)當(dāng)禁止采用轉(zhuǎn)交窗的做法。設(shè)置轉(zhuǎn)角窗破壞了砌體墻的連續(xù)性和整體性，使地震作用無法傳遞，給結(jié)構(gòu)抗震安全造成隱患?！睂τ谝弧⒍悠鲶w房屋，若一定要設(shè)轉(zhuǎn)角窗，至少應(yīng)按約束砌體要求予以構(gòu)造加強。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀5、關(guān)于住宅建筑設(shè)置轉(zhuǎn)角窗的問題（2）鋼筋砼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)防烈度為7度、60米以上的高層剪力墻結(jié)構(gòu)與抗震設(shè)防烈度8度及8度以上的高層剪力墻結(jié)構(gòu)不宜在外墻角部開設(shè)轉(zhuǎn)角窗。必須設(shè)置時應(yīng)加強其抗震措施。

53、 高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀5、關(guān)于住宅建筑設(shè)置轉(zhuǎn)角窗的問題抗震措施：A、宜提高角窗兩側(cè)肢的抗震等級，并按提高后的抗震等級滿足軸壓比限值要求。B、角窗兩側(cè)的墻肢應(yīng)沿全高設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。C、抗震計算時考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)影響。D、轉(zhuǎn)角窗房間的樓板適當(dāng)加厚，配筋適當(dāng)加強。E、加強轉(zhuǎn)角窗窗臺連梁的配筋與構(gòu)造。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀6、關(guān)于抗震驗算最小地震剪力系數(shù)的調(diào)整問題建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2001第5.2.5條對樓層最小地震剪力系數(shù)的規(guī)定是強制性條文規(guī)定，必須滿足：（1）如果個別樓層計算結(jié)果地震剪力系數(shù)與“抗規(guī)”5.2.5條規(guī)定相差不大，可采用地震作用系數(shù)或調(diào)整結(jié)構(gòu)總信息中的周期折減系數(shù)的辦法進行調(diào)整 （2）如果地震總剪力與規(guī)定相差很多，則表明結(jié)如果地震總剪力與規(guī)定相差很多，則表明結(jié)構(gòu)整體剛度偏小，需調(diào)整結(jié)構(gòu)總體布置，增強構(gòu)整體剛度偏小，需調(diào)整結(jié)構(gòu)總體布置，增強結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度。不應(yīng)只用調(diào)整計算的方法來調(diào)結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度。不應(yīng)只用調(diào)整計算的方法來調(diào)整剪力系數(shù)。整剪力系數(shù)。高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀高層建筑設(shè)計基本概念-侯善民優(yōu)秀6、關(guān)于抗震驗算最小地震剪力系