超限高层结构设计中的一些问题.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,超限高层结构设计中的一些问题,沈蒲生,2014.12.29,1,主要介绍的内容：,我省超限高层建筑的概况,超限高层结构设计中的一些问题,2,一、我省超限高层建筑的概况,3,高层建筑是一个国家和地区经济繁荣、科技进步的象征。,改革开放以来，我省的高层建筑得到了飞速的发展。,近年来，我省的高层建筑在高度、跨度和结构复杂程度等方面正在发生深刻的变化，超限高层结构越来越多。,4,（一）什么结构属于超限高层结构,（,1,）高度超过,A,级高度的高层建筑；,（,2,）跨度大于,120m,，悬挑长度大于,40m,，,单向长度大于,300m,的结构；,（,3,）平面和立面具有三项或三项以上一般不规,则的结构；,（,4,）具有一项特别不规则的结构；,（,5,）特殊类型的高层结构。,5,拟建中的长沙远大天空城市，原设计为,220,层，,838m,高，总建筑面积约,100,万,m,2,。,结构形式：钢束筒结构。,建设地点：长沙市望城区。,1,、长沙远大天空城市大厦,（二）工程实例,原设计方案,6,修改后的方案为,202,层，建筑高度,838m,，屋面高度,727.2m,。,经过,1,年半左右的超限审查，于,2014.4.1,日通过了全国超限委员会的结构超限审查。,现设计方案,7,（,1,）各段基本平面示意图,8,（,2,）单个框筒平面示意图,每个框筒由,4,块大的预制板覆盖。,9,10,（,3,）框筒梁、柱示意图,11,（,4,）基础平面示意图,12,2,、长沙远大小天城,长沙远大小天城位于长沙县星沙镇远大城，地上,97,层，地下,2,层。建筑高度,401m,，结构高度,349.2m,。钢束筒结构。,当前状况：高度太高，影响飞行，要求修改设计。,J97,13,J57,小天城,J40,远望一号,修改后的设计：一变两。,14,（,1,）各层平面示意图,J57,平面图,J40,平面图,15,（,2,）单个框筒结构示意图,16,（,3,）梁、柱结构,17,长沙国际金融中心，,T1,塔楼高,452m,，,T2,塔楼高,318m,，总建筑面积为,100,万平方米。由香港九龙仓公司投资，上海华东院设计。,结构形式：钢筋混凝土核心筒,+,型钢混凝土柱。,建设地点：长沙市解放路与黄兴南路交叉处。,当前状况：,2012,年通过了超限审查，正在施工中。,3,、长沙国际金融中心,18,（,1,）平面形式,19,20,（,2,）结构体系,21,长沙国际金融大厦的特点是：基坑深度,37m,，基坑底部为中风化土，采用天然地基和筏板基础。,（,3,）基础形式,22,4,、长沙世茂广场,长沙世茂广场位于长沙市五一大道与建湘路交叉处的西北角，地下,4,层，地上,75,层，建筑高度,347.9m,，结构高度,327.75 m,。,结构形式：钢筋混凝土核心筒,+,型钢混凝土柱。,当前状况：正在施工中。,23,（,1,）平面形式,24,（,2,）结构特点,在避难层处设置加强层和水平环带，增加结构的整体性。,25,（,3,）基础形式,根据地基情况采用桩筏基础。,26,5,、长沙新楚,擎天广场,本工程位于五一大道以北，燕山路以南，佳兆业广场以东，芙蓉华天宾馆以西。本项目为双塔结构，西塔,63,层，高,280m,；东塔,57,层，高,310m,；地下,6,层，,33m,。总面积为,33.2,万,m,2,。两个塔楼均为高层混合结构。,27,建筑平面图,28,6,、长沙梅溪湖国际文化艺术中心,29,工程概况：,本工程由大剧场、小剧场和艺术馆 三部分组成。大剧场两个主轴方向的跨度分别为,223m,和,166m,，高,52.5m,。艺术馆两个方向的最大跨度分别为,176 m,和,90m,，高,41.4m,。属大跨超限结构。,建设单位：,长沙梅溪湖实业有限公司,设计单位：,广州珠江外资建筑设计院有限公司,结构形式：,（钢）框架,-,剪力墙结构,当前状况：,已经通过结构超限审查。,30,（,1,）场馆平面布置,31,（,2,）大剧院和剖面,32,（,3,）艺术馆平面图,33,（,4,）艺术馆横剖面,34,7,、长沙国际会展中心,35,工程概况：,长沙国际会展中心集展览中心、会议中心、商务中心、购物中心和接待中心为一体，地上建筑面积约,30.8,万平方米，地下建筑面积约,12.8,万平方米。工程西邻浏阳河，紧邻武广高铁新城。,建设单位：,长沙国际会展中心投资开发公司,设计单位：,同济大学建筑设计研究院（集团）,有限公司,结构类型：,钢屋盖,+,钢筋混凝土墙和柱。,当前状况：,已通过结构超限审查。,36,（,1,）结构图,37,（,2,）内景图,2,38,8,、长沙大王山冰雪世界,39,40,41,42,43,44,本工程由于结构复杂，造价过高，正在将钢结构修改为钢筋混凝土结构，结构的跨度也将减少。,45,除此之外，我省近年来在建和拟建的超限高层建筑还有：,长沙湖南出版集团泊富大厦,长沙湖南日报传媒大厦文化产业大楼,长沙华远金外滩,长沙保利国际广场,长沙碧桂园威尼斯城四期,1,号至,5,号栋,长沙楷林国际,长沙绿地中心项目,T1,办公楼,长沙顺天国际金融中心南楼,46,长沙达美梅溪湖,c-19,地块,1,号栋,吉首艾利尚信国际酒店,常德大剧院,湖南省博物馆改扩建工程,长沙嘉熙中心,长沙佳兆业,云顶梅溪湖项目,17,、,18,号栋,长沙佳兆业广场,长沙广告产业园一期,1,号栋,长沙芙蓉国,豪庭广场,47,省院；,中机国际设计院；,航三院；,湖大设计院；,多个外省市在湘设计单位。,（三）超限结构的设计队伍不断壮大,48,二、超限高层结构设计中的一些问题,49,（一）建筑平面是否合理至关重要,1,、选择对抗风和抗震有利的结构平面,有利的结构平面：圆形、正方形、多边形、椭,圆形等。,不利的结构平面：长条形、长椭圆形、,Y,字形、,十字形、工字形等。,50,结构平面好，超限设计事半功倍；结构平面不好，超限设计将遇见许多困难。,高宽比是房屋结构刚度、整体稳定、承载力和经济合理的宏观控制。,房屋底部平面的短边边长不宜小于房屋高度的,1/8,。,核心筒的短边边长不宜小于房屋高度的,1/12,。,51,长沙国际金融中心,T 1,塔楼平面,T 2,塔楼平面,好的结构平面,52,西安新长安二期,结构平面图,好的结构平面,53,郑州绿地中央广场,结构平面图,好的结构平面,54,上海中心,好的结构平面,55,两个方向的刚度相差较大时，在风荷载和地震作用下，结构的扭转较大；核心筒的高宽比大，结构的刚度弱，变形大。,2,、两个方向的刚度相差不宜过大,56,3,、框架与核心筒的刚度要协调,框架,-,核心筒结构是当今我国超限高层建筑的主要结构体系。,框架,-,核心筒结构有两道抗震设防体系，是很好的结构体系。但是，框架与核心筒的刚度要协调才能很好的受力。,框架承担的剪力应满足下面两个条件的限制：,V,f,min,（,0.2,Q,0,1.5,V,f,max,）,当前的主要问题时核心筒的刚度较大，框架的刚度很弱。在风荷载和地震作用下，结构的弯矩和剪力几乎全由核心筒承担。,57,4,、最新规定,框架与墙体、筒体共同抗侧力的各类结构中，,框架部分地震剪力的调整应依据其超限程度比规范的规定适当增加,(,如取规范所规定的较大值或基底剪力的,25%),；,超高的框架,-,核心筒结构，其混凝土内筒和外框之间的刚度宜有一个适当的比例，,框架部分计算分配的楼层地震剪力，,除底部个别楼层、加强层及其相邻上下层外，,多数不低于基底剪力的,8%,（最大,宜达到,10%,），最小不低于,5%,。,主要抗侧力构件中沿全高不开洞的单肢墙，应针对其延性不足采取相应措施。,58,长沙世茂广场，巨型框架结构,采用巨型框架，加强层不在同一平面内。,59,天津,117,大楼,巨型框架,-,核心筒,-,巨型支撑筒结构,60,上海金茂大厦,61,台北,101,大楼,62,（二）建筑立面要平缓变化,结构竖向刚度变化要平缓，防止突变。,平缓变化的立面,突变的立面,63,做好结构方案设计是做好结构设计的关键一步。,结构设计人员从方案设计阶段开始就应介入设计。,结构设计人员在整个设计过程中都应加强与建筑设计人员以及其他工种设计人员的沟通。,64,（三）结构刚度是结构最基本的特性,地震作用下，刚性结构和柔性结构的特点如下表。,结构,优 点,缺 点,刚性,结构,1,、当地面运动周期较长时震害,较小,2,、结构变形小，非结构构件的,损害小,3,、安全储备较大,4,、刚度大，空间整体性好,1,、当地面运动周期短时有产,生共振的可能性,2,、地震作用及效应较大,3,、结构的变形能力小，延性,较差,4,、材料的用量较多,柔性,结构,1,、当地面的运动周期短时震害,较小,2,、地震作用及效应较小,3,、结构的自重较轻，材料用量,较少,1,、当地面运动周期长时易发,生共振,2,、非结构构件的损害较大,3,、变形大，二阶效应较大，,稳定性较差,1,、结构刚度的重要性,65,结构刚度是结构的基本特性，是结构其他性能代表值。,结构的刚度要刚柔适当，不要走极端。,当前的主要倾向是刚度偏柔。,几个例子比较：,上海环球金融中心：,101,层，,492m,，,6.50s,。,远大小天城：,97,层，,349.20m,，,6.35s,。,长沙某广场：,59,层，,267.90m,，,6.60s,。,66,2,、我国,300,多栋建筑结构高度与结构自振,周期的关系,67,建议的结构自振周期最大限值,房屋结构高度,/m,结构自振周期,/s,房屋结构高度,/m,结构自振周期,/s,50,1.280,450,7.861,100,2.588,500,8.293,150,3.829,550,8.685,200,5.000,600,9.035,250,5.722,650,9.344,300,6.318,700,9.613,350,6.873,750,9.840,400,7.388,800,10.020,3,、建议的结构自振周期最大限值,68,（四）风洞试验基本知识,1,、规范的风荷载取值（长沙地区）,规范的风荷载取值适用于房屋不是特别高且体型比较规则、周围环境比较简单的建筑。,69,2,、什么情况下宜进行风洞试验？,房屋高度大于,200m,或有下列情况之一时，宜进行风洞试验：,（,1,）平面形状或立面形状复杂；,（,2,）立面开洞或连体建筑；,（,3,）周围地形和环境复杂。,70,3,、风洞试验常用方法,还可以用计算机软件进行风荷载模拟。,（,1,）,测力试验：,直接测量刚性缩尺模型总体风荷载，包,括高层建筑的高频底部力的测量。此法方法较简,单，省时省钱。,（,2,）,测压试验：,在刚性缩尺模型上布置许多测点，直接,测量各测点上的风压值。此法较麻烦，但结果较,好。,（,3,）,气动弹性模型试验：,采用弹性缩尺模型，直接测量,总体平均和动力荷载及响应，包括位移、扭转角和,加速度。此法测量结果比较能够反应结构的真实受,力情况，特别是动力响应情况，但模型制作要求,高，试验费用较高。,71,4,、风洞试验,模型比例：,1/300,1/500,；,考虑周围建筑或地貌影响。,72,风向角间隔：,10,度。共进行,36,个风向的测量。风速,11.88m/s,。,73,5,、与规范值比较,长沙地区的风洞试验实测值一般情况下略低于规范值，但局部可能高于规范值，按包络图设计。,74,75,6,、按包络值进行设计,76,按包络图设计。,77,我国已经编制,建筑工程风洞试验方法标准,，风洞试验可按这个标准的规定进行。,78,（五）地震安全性评价基本知识,1,、什么结构需要进行安全性评价？,根据湖南省政府,2001,年第,134,号令：坚硬、中硬场地上,80m,以上或者中软、软弱场地上,60m,以上高层建筑工程；百百万人口以上城市的各类救灾应急指挥机构用房，应进行抗震安全性评价。,79,按规范的地震参数：,按安评的地震参数：,2,、天空城市的安评结果,50,年超越概率,A,max,(cm/s,2,),max,T,g,h,1,h,2,小 震,18,0.04,0.35,0.97,0.026,1.268,中 震,50,0.12,0.35,0.97,0.026,1.268,大 震,125,0.28,0.40,0.97,0.026,1.268,80,设计反应谱的参数,当按上式计算的,max,值小于规范值时，按规范值计算。,小震、中震、大震的放大系数按,2.25,取值。即：,81,设计用的地震参数：,50,年超越概率,A,max,(cm/s,2,),max,T,g,h,1,h,2,小 震,30,0.068,0.35,0.97,0.026,1.268,中 震,85,0.191,0.40,0.97,0.026,1.268,大 震,160,0.360,0.40,0.97,0.026,1.268,82,小震下的反应谱曲线：,特点：自振周期大于,6s,后反应谱曲线为水平线。,83,中震下的反应谱曲线：,特点：自振周期大于,6s,后反应谱曲线按直线下降。,华东院,设计指南,：如结构周期大于,6s,时，超过,6s,部分的反应谱曲线，可按照斜率,0.02,线性延伸衰减。,84,大震下的反应谱曲线：,特点：自振周期大于,6s,后反应谱曲线按直线下降。,85,小震下按规范和按设计反应谱的楼层剪力比较：,86,小震下按规范和按设计反应谱的楼层倾覆力矩比较：,87,小震下按规范和按设计反应谱的楼层剪力比较：,88,3,、安评存在的问题,1,）各地需要进行安评的建筑高度相差很大。,如：上海市,2009,年规定下列高层结构需要进行抗震安全性评价：,（,1,）,高度在,300,米（含,300,米）以上的所有,超限高层建筑。,（,2,）,高度在,160,米以上有重大价值和有重大,影响的超限高层建筑。,湖南省规定的建筑高度远小于上海市。,2,）安评的放大系数与,建筑抗震设计规范,的放大系数不一致，因此不能直接用于设计。,89,（六）剪重比是当前超限高层结构,设计中最突出的问题,1,、规范对剪重比最小限值的要求,高规,规定：小震下结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力与该层的重力荷载代表值之比（简称为剪重比）不应小于下表所列的值。,注：,1,基本周期介于,3.5s,和,5.0s,之间的结构，应允许线性插入取值；,2 7,、,8,度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为,0.15g,和,0.30g,的地区。,90,当前的问题是：,（,1,）结构越高，剪重比的要求可能越难满足；,（,2,）设防烈度越低，剪重比的要求可能越难满足；,（,3,）场地土越好，剪重比的要求可能越难满足。,91,2,、对剪重比问题的几种有代表性的观点,（,1,）广东省,高规,地方标准,第,4.3.13,条规定：“当小震弹性计算的楼层剪力小于规定的最小值时，可直接放大地震剪力以满足楼层最小地震剪力要求，放大后的基底总剪力尚不宜小于按底部剪力法算得的总剪力的,85%,。”,92,（,2,）上海华东建筑设计研究院汪大绥等,“对高度不是特别高，例如,300m,左右的超高层建筑，其周期也可能在,7s,8s,，此时不应放松要求以防结构过柔。”,“,对于高度很高（超过,500m,）的超高层建筑，可通过提高结构刚度、减小结构自重、合理选择计算参数来提高结构的地震剪力系数。,”,93,（,3,）中国建筑科学研究院王亚勇,当结构扭转效应明显或基本周期小于,3.5,s,时，地震剪力系数,应不小于,0.2,max,；,B.,当结构基本周期大于,5.0,s,时，,应不小于,0.15,max,；,C.,基本周期介于,3.5,s,和,5,s,之间的结构，楼,层最小地震剪力系数值,min,按插入法取值；,D.,当结构的基本周期,远大于,5,s,时,，可以将结,构的楼层最小地震剪力系数值减少,15%,，,即,0.85,0.15,max,0.12,max,，但不宜小,于,1%,。,94,我们对我国,195,栋高层建筑剪重比所做的统计结果如下图所示：,3,、我们所做的工作,95,96,4,、最新的规定,结构总地震剪力以及各层的地震剪力与其以上各层总重力荷载代表值的比值，应符合抗震规范的要求，,、,类场地时尚宜适当增加,(,如增加,10%,左右,),。当结构底部计算的总地震剪力偏小需调整时，其以上各层的剪力、位移也均应适当调整。,计算的底部剪力系数，,对基本周期大于,6s,的结构,可比规定值低,20%,以内，对基本周期,3.55s,的结构可比规定值低,15%,以内。,6,度设防的结构，当按底部剪力系数,0.8%,换算的层间位移满足规范要求时，即可采用规范规定的剪力系数最小值进行抗震承载力验算。,97,（七）弹塑性性能设计,1,、“抗震设防的核心目标是中震设防，性能化设计的重点理应是针对中震的”提法不妥,我国采用“三水准、两阶段”的抗震设计方法进行结构的抗震设计，“三水准”指的是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。“两阶段”指的是第一阶段进行小震下的内力、变形和配筋计算；第二阶段是对于抗震能力较低、容易倒塌的结构，要进行大震下的弹塑性变形验算，保证大震下不出现结构倒塌。中震不用计算，中震只需采用构造措施实现。说明中震设防并不比小震、大震更重要。,98,抗震性能设计要求对小震设防、中震设防、大震设防都要进行计算，并且都要达到相应的性能目标。因此，如果说结构抗震性能设计将中震设防提到了和小震设防和大震设防同等重要的地位的说法有点过，也不能说中震设防是抗震性能设计的核心。,99,2,、,抗震规范性能设计略有不足之处是变形限值没有给出定量指标,100,结构类型,完好,轻微破坏,中等破坏,不严重破坏,钢筋混凝土框架,1/550,1/250,1/120,1/60,钢筋混凝土抗震墙、筒中筒,1/1000,1/500,1/250,1/130,钢筋混凝土框架,-,抗震墙、板柱,-,抗震墙、框架,-,核心筒,1/800,1/400,1/200,1/110,钢筋混凝土框支柱,1/1000,1/500,1/250,1/135,钢结构,1/300,1/200,1/100,1/55,高层混合结构,1/800,1/400,1/200,1/110,华东院建议的不同破坏状态参考值,101,3,、,阻尼比选择,受荷情况,混凝土结构,钢结构,混合结构,小震,0.05,0.03,（,50m,H200m),；,0.02(H 200m),；,0.005,（偏心支承负担大时）,0.04,中震,0.05,0.04,大震,0.05,（弹塑性）,0.05,0.05,风荷载,楼层位移验算和构件设计,0.05,0.02,0.02-0.04,舒适度,0.02,0.01,0.01-0.02,102,4,、,各类结构中关键构件、普通竖向构件,和耗能构件,构件类型,框架,结构,剪力墙,结构,框架,-,剪力墙结构,框架,-,筒体,结构,框支剪力墙,结构,关键构件,在同一楼层数量相当的各长短柱,底部加强部位的重要剪力墙,底部加强部位的重要剪力墙,加强层伸臂、周边环带、承托上部多个楼层框架的腰桁架、底部加强层部位的重要剪力墙,框支柱、转换梁、转换层以下落地剪力墙、转换层以上加强层部位的重要剪力墙,普通竖向构件,框架柱,除关键构件外的剪力墙,除关键构件外的剪力墙与柱,筒体剪力墙、框架柱,除关键构件外的剪力墙,耗能构件,框架梁,连 梁,框架梁,连 梁,框架梁和连梁,连 梁,103,（八）需进行顶点水平风振加速度验算,1,、,高规,的规定,房屋高度不小于,150m,的高层混凝土建筑应满足风振舒适度要求。,在,10,年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值或试验值不应超过下表要求。,使用功能,a,lim,(m/s,2,),住宅、公寓,0.15,办公、旅馆,0.25,高层建筑混凝土结构设计技术规程规定,104,计算时结构阻尼比宜取,0.01,0.02,。,使用功能,住宅、公寓,公共建筑,峰值加速度（,m/s,2,),0.20,0.28,高层民用建筑钢结构设计规程规定,105,2,、宜采用气弹模型进行试验,刚性模型试验结果：,气弹模型试验结果：,106,3,、顶点风振舒适度不满足要求时的措施,顶点风振加速度不满足要求时，可采用以下措施。如：,（,1,）设置主动调谐阻尼器（,AMD),；,（,2,）设置调谐液体阻尼器（,TLD,）；,（,3,）设置黏弹式阻尼器（,VED,）。,107,远大天空城市,J220,曾经考虑的阻尼器形式：,108,109,110,111,112,4,、几栋,300m,以上超高层建筑的顶点水平,加速度比较,工程名称,结构,高度,（,m,）,结构类型,顶点水平加速度（,m/s,2,),远大天空城市,(J202),远大小天城,(J97),长沙国金中心,T1,塔楼,长沙国金中心,T2,塔楼,长沙世茂国际广场,A,座,长沙新楚,擎天广场东塔,792,727.20,349.20,349.20,440.45,308,335.3,310,钢结构,钢结构,钢结构,钢结构,混合结构,混合结构,混合结构,混合结构,0.483,（原方案）,0.137,（修改后）,0.254,（原方案）,0.232,（修改后）,0.0772,0.0625,0.0965,0.0830,113,5,、长沙远大,J30,舒适度验算,本工程标准层平面尺寸为,2424m,共,30,层，层高,3300mm,总高度,99m,。重现期为,10,年的风压为,0.25kN/m,2,，,B,类粗糙度。,114,115,116,阻尼比,GB 50009-2012,JGJ 99-98,日本,AIJ2004,加拿大,NBC2005,0.0100,0.0125,0.0150,0.0175,0.0200,0.230,0.209,0.193,0.181,0.172,0.158,0.143,0.133,0.124,0.118,0.241,0.215,0.197,0.182,0.170,0.229,0.205,0.187,01.73,0.162,顺风向顶点水平加速度（,m/s,2,),117,阻尼比,GB 50009-2012,JGJ 99-98,日本,AIJ2004,加拿大,NBC2005,0.0100,0.0125,0.0150,0.0175,0.0200,0.252,0.228,0.210,0.195,0.183,0.552,0.493,0.450,0.417,0.390,0.396,0.355,0.324,0.300,0.280,0.471,0.422,0.385,0.356,0.333,横风向顶点水平加速度（,m/s,2,),118,（九）大跨楼盖要进行舒适度验算,楼盖和人行天桥上的人行荷载和有节奏的运动有可能使人产生不舒适的感觉。人行激励的荷载频率在,1.5Hz,9Hz,范围内，常用的钢,-,混凝土组合楼盖的自振频率为,3,8Hz,，容易产生共振。,1,、楼盖上静力荷载与动力荷载的差别,119,钢筋混凝土楼盖结构竖向频率不宜小于,3Hz,，竖向振动加速度不应超过下表：,楼盖竖向振动加速度限值 表,3.7.7,人员活动环境,峰值加速度限值（,m/s,2,）,竖向自振频率不大于,2Hz,竖向自振频率不小于,4Hz,住宅、办公,0.07,0.05,商场及室内连廊,0.22,0.15,楼盖结构自振频率为,2,Hz,4,Hz,时，,峰值,系数限值可按线性插值法选取,。,2,、,高规,对楼盖舒适度的要求,120,1,）简化计算法：,可用于初步设计阶段对楼板体系振动的估算。,2,）有限元分析法,（,1,）模态分析：,通过模态分析可以得到楼板体系各阶主要模态的特性。,（,2,）稳态分析：,通过稳态分析可以楼板体系任意位置的自振频率，从而判断楼板体系的不利振动位置。,（,3,）时程分析：,求位移、速度、加速度随时间变化而改变的状态。,3,、楼盖振动舒适度的分析方法,121,4,、某大跨楼盖舒适度加固改造实例,某五层建筑，钢框架结构，建筑总高度,26m,，,1,5,层层高均为,5.2m,，结构布置如图,1,所示。,图,1,结构平面布置图,1,）基本情况,122,框架柱截面尺寸均为,40016,，外侧框架梁和框架柱刚接，楼层梁和柱铰接，次梁间距,1.2m,，次梁和主梁铰接。其中，,6m,跨度的框架梁采用,H6002001117,，,10.8m,跨度的框架梁选用,H7003001324,，次梁选用,H198994.57,，钢材均采用,Q235B,。楼板采用开口式压型钢板,+,混凝土的组合楼板，楼板混凝土强度等级为,C30,，组合楼板见图,2,。,图,2,钢,-,混凝土组合楼板示意图,123,主次梁式楼板结构的自振频率：,有效最大加速度为：,不满足自振频率和舒适度的振动响应要求。,2,）舒适度验算,124,3,）几种加固方案,（,1,）加固主梁和次梁：,在主梁下翼缘贴,45030,的钢板，,将次梁替换为,H400200813,。,（,2,）板加厚：分别加厚,30mm,和,60mm,。,（,3,）既加固主梁和次梁，又加厚版。,125,方 案,楼板自振,频率,/Hz,楼板振动加速度,a,pm,/g,a,p1,a,p2,a,p3,a,pm,原设计方案,5.960,0.0270,0.1850,0.0350,0.1940,主、次梁加固,8.760,0.0095,0.0224,0.0320,0.0464,楼板混凝土加厚,30mm,5.875,0.0233,0.1744,0.0111,0.1818,楼板混凝土加厚,60mm,5.873,0.0209,0.1742,0.0093,0.1804,楼板混凝土加厚,30mm,、主次梁加固,8.410,0.0089,0.0219,0.0385,0.0513,4,）加固结果比较,本加固案例表明：,（,1,）增加主、次梁高度的效果比增加板厚的效果好；,（,2,）忽略高阶振动频率影响计算得到的楼盖振动加速,度是不安全的。,126,“场地”是指具有相似的地震反应谱特征的房屋群体所在地，而不是房屋基础下的地基土。在平坦地区面积不小于,1km,2,。,“,场地,类别”的划分只与覆盖土层厚度和等效剪切波速有关，与基础类型无关。,127,（十）认真查阅地勘和安评的场地类别,127,新规范将,坚硬土,和,硬岩石,分开，新增波速大于,800m/s,为岩石类，保留波速为,500800m/s,的软基岩和坚硬土类。这样做法与我国核电站抗震规范和国际规范较为相近。,128,岩石的剪切波速或,土的等效剪切波速（,m/,s,）,场地类别,0,1,v,s,800,0,800,v,s,500,0,500,v,se,250,5,5,250,v,se,150,3,3,50,50,v,se,150,3,3,15,15,80,80,各类建筑场地的覆盖层厚度（,m,）,注：表中,v,s,系岩石的剪切波速。,128,场地类别由勘察单位给出，结构设计人员应检查场地类别的准确度。,结构设计人员在设计过程中，不能因为剪重比等指标达不到规范要求而随意给变场地类别。,某工程地勘报告与安评报告关于场地类别划分不一致导致超限审查不能通过。,129,谢 谢！,130,