超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點

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        時間:2010-08-12 14:40:34 [收藏]
        第一章 總則   第一條 為做好全國及各省、自治區(qū)、直轄市超限高層建筑工程抗震設防專家委員會的專項審查工作,根據(jù)《行政許可法》和《超限高層建筑工程抗震設防管理規(guī)定》(建設部令第111號),制定本技術要點。
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          第一章 總則

            第一條 為做好全國及各省、自治區(qū)、直轄市超限高層建筑工程抗震設防專家委員會的專項審查工作,根據(jù)《行政許可法》和《超限高層建筑工程抗震設防管理規(guī)定》(建設部令第111號),制定本技術要點。

            第二條 下列工程屬于超限高層建筑工程:

            (一) 房屋高度超過規(guī)定,包括超過《建筑抗震設計規(guī)范》(以下簡稱《抗震規(guī)范》)第6章鋼筋混凝土結(jié)構和第8章鋼結(jié)構最大適用高度、超過《高層建筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程》(以下簡稱《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》)第7章中有較多短肢墻的剪力墻結(jié)構、第10章中錯層結(jié)構和第11章混合結(jié)構最大適用高度的高層建筑工程。

            (二) 房屋高度不超過規(guī)定,但建筑結(jié)構布置屬于《抗震規(guī)范》、《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》規(guī)定的特別不規(guī)則的高層建筑工程。

            (三) 房屋高度大于24米且屋蓋結(jié)構超出《網(wǎng)架結(jié)構設計與施工規(guī)程》和《網(wǎng)殼結(jié)構技術規(guī)程》規(guī)定的常用形式的大型公共建筑工程(暫不含輕型的膜結(jié)構)。

            超限高層建筑工程的主要范圍參見附錄一。

            第三條 在本技術要點第二條規(guī)定的超限高層建筑工程中,屬于下列情況的,建議委托全國超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員會進行抗震設防專項審查:

            (一) 高度超過《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》B級高度的混凝土結(jié)構,高度超過《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》第11章最大適用高度的混合結(jié)構;

            (二) 高度超過規(guī)定的錯層結(jié)構,塔體顯著不同或跨度大于24m的連體結(jié)構,同時具有轉(zhuǎn)換層、加強層、錯層、連體四種類型中三種的復雜結(jié)構,高度超過《抗震規(guī)范》規(guī)定且轉(zhuǎn)換層位置超過《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》規(guī)定層數(shù)的混凝土結(jié)構,高度超過《抗震規(guī)范》規(guī)定且水平和豎向均特別不規(guī)則的建筑結(jié)構;

            (三) 超過《抗震規(guī)范》第8章適用范圍的鋼結(jié)構;

            (四) 各地認為審查難度較大的其他超限高層建筑工程。

            第四條 對主體結(jié)構總高度超過350m的超限高層建筑工程的抗震設防專項審查,應滿足以下要求:

            (一) 從嚴把握抗震設防的各項技術性指標;

            (二) 全國超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員會進行的抗震設防專項審查,應會同工程所在地省級超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員會共同開展,或在當?shù)爻薷邔咏ㄖこ炭拐鹪O防審查專家委員會工作的基礎上開展;

            (三) 審查后及時將審查信息錄入全國重要超限高層建筑數(shù)據(jù)庫,審查信息包括超限高層建筑工程抗震設防專項審查申報表項目(附錄二)和超限高層建筑工程抗震設防專項審查情況表(附錄三)。

            第五條 建設單位申報抗震設防專項審查的申報材料應符合第二章的要求。專家組提出的專項審查意見應符合第六章的要求。

            對于本技術要點第二條(三)款規(guī)定的建筑工程的抗震設防專項審查,除參照第三、四章的相關內(nèi)容外,應按第五章執(zhí)行。

            第二章 申報材料的基本內(nèi)容

            第六條 建設單位申報抗震設防專項審查時,應提供以下資料:

            (一) 超限高層建筑工程抗震設防專項審查申報表(申報表項目見附錄二, 至少5份);

            (二) 建筑結(jié)構工程超限設計的可行性論證報告(至少5份);

            (三) 建設項目的巖土工程勘察報告;

            (四) 結(jié)構工程初步設計計算書(主要結(jié)果,至少5份);

            (五) 初步設計文件(建筑和結(jié)構工程部分,至少5份);

            (六) 當參考使用國外有關抗震設計標準、工程實例和震害資料及計算機程序時,應提供理由和相應的說明;

            (七) 進行模型抗震性能試驗研究的結(jié)構工程,應提交抗震試驗研究報告。

            第七條 申報抗震設防專項審查時提供的資料,應符合下列具體要求:

            (一) 高層建筑工程超限設計可行性論證報告應說明其超限的類型(如高度、轉(zhuǎn)換層形式和位置、多塔、連體、錯層、加強層、豎向不規(guī)則、平面不規(guī)則、超限大跨空間結(jié)構等)和程度,并提出有效控制安全的技術措施,包括抗震技術措施的適用性、可靠性,整體結(jié)構及其薄弱部位的加強措施和預期的性能目標。

            (二) 巖土工程勘察報告應包括巖土特性參數(shù)、地基承載力、場地類別、液化評價、剪切波速測試成果及地基方案。當設計有要求時,應按規(guī)范規(guī)定提供結(jié)構工程時程分析所需的資料。

            處于抗震不利地段時,應有相應的邊坡穩(wěn)定評價、斷裂影響和地形影響等抗震性能評價內(nèi)容。

            (三) 結(jié)構設計計算書應包括:軟件名稱和版本,力學模型,電算的原始參數(shù)(是否考慮扭轉(zhuǎn)耦連、周期折減系數(shù)、地震作用修正系數(shù)、內(nèi)力調(diào)整系數(shù)、輸入地震時程記錄的時間、臺站名稱和峰值加速度等),結(jié)構自振特性(周期,扭轉(zhuǎn)周期比,對多塔、連體類含必要的振型)、位移、扭轉(zhuǎn)位移比、結(jié)構總重力和地震剪力系數(shù)、樓層剛度比、墻體(或筒體)和框架承擔的地震作用分配等整體計算結(jié)果,主要構件的軸壓比、剪壓比和應力比控制等。

            對計算結(jié)果應進行分析。采用時程分析時,其結(jié)果應與振型分解反應譜法計算結(jié)果進行總剪力和層剪力沿高度分布等的比較。對多個軟件的計算結(jié)果應加以比較,按規(guī)范的要求確認其合理、有效性。

            (四) 初步設計文件的深度應符合《建筑工程設計文件編制深度的規(guī)定》的要求,設計說明要有建筑抗震設防分類、設防烈度、設計基本地震加速度、設計地震分組、結(jié)構的抗震等級等內(nèi)容。

            (五) 抗震試驗數(shù)據(jù)和研究成果,要有明確的適用范圍和結(jié)論。

            第三章 專項審查的控制條件

            第八條 抗震設防專項審查的重點是結(jié)構抗震安全性和預期的性能目標。為此,超限工程的抗震設計應符合下列最低要求:

            (一) 嚴格執(zhí)行規(guī)范、規(guī)程的強制性條文,并注意系統(tǒng)掌握、全面理解其準確內(nèi)涵和相關條文。

            (二) 不應同時具有轉(zhuǎn)換層、加強層、錯層、連體和多塔等五種類型中的四種及以上的復雜類型。

            (三) 房屋高度在《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》B級高度范圍內(nèi)且比較規(guī)則的高層建筑應按《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》執(zhí)行。其余超限工程,應根據(jù)不規(guī)則項的多少、程度和薄弱部位,明確提出為達到安全而比現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的規(guī)定更嚴格的針對性強的抗震措施或預期性能目標。其中,房屋高度超過《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》的B級高度以及房屋高度、平面和豎向規(guī)則性等三方面均不滿足規(guī)定時,應提供達到預期性能目標的充分依據(jù),如試驗研究成果、所采用的抗震新技術和新措施、以及不同結(jié)構體系的對比分析等的詳細論證。

            (四)在現(xiàn)有技術和經(jīng)濟條件下,當結(jié)構安全與建筑形體等方面出現(xiàn)矛盾時,應以安全為重;建筑方案(包括局部方案)設計應服從結(jié)構安全的需要。

            第九條 對超高很多或結(jié)構體系特別復雜、結(jié)構類型特殊的工程,當沒有可借鑒的設計依據(jù)時,應選擇整體結(jié)構模型、結(jié)構構件、部件或節(jié)點模型進行必要的抗震性能試驗研究。

            第四章 專項審查的內(nèi)容

            第十條 專項審查的內(nèi)容主要包括:

            (一) 建筑抗震設防依據(jù);

            (二) 場地勘察成果;

            (三) 地基和基礎的設計方案;

            (四) 建筑結(jié)構的抗震概念設計和性能目標;

            (五) 總體計算和關鍵部位計算的工程判斷;

            (六) 薄弱部位的抗震措施;

            (七) 可能存在的其他問題。

            對于特殊體型或風洞試驗結(jié)果與荷載規(guī)范規(guī)定相差較大的風荷載取值以及特殊超限高層建筑工程(規(guī)模大、高寬比大等)的隔震、減震技術,宜由相關專業(yè)的專家在抗震設防專項審查前進行專門論證。

            第十一條 關于建筑結(jié)構抗震概念設計:

            (一) 各種類型的結(jié)構應有其合適的使用高度、單位面積自重和墻體厚度。結(jié)構的總體剛度應適當(含兩個主軸方向的剛度協(xié)調(diào)符合規(guī)范的要求),變形特征應合理;樓層最大層間位移和扭轉(zhuǎn)位移比符合規(guī)范、規(guī)程的要求。

            (二) 應明確多道防線的要求??蚣芘c墻體、筒體共同抗側(cè)力的各類結(jié)構中,框架部分地震剪力的調(diào)整應依據(jù)其超限程度比規(guī)范的規(guī)定適當增加。主要抗側(cè)力構件中沿全高不開洞的單肢墻,應針對其延性不足采取相應措施。

            (三) 超高時應從嚴掌握建筑結(jié)構規(guī)則性的要求,明確豎向不規(guī)則和水平向不規(guī)則的程度,應注意樓板局部開大洞導致較多數(shù)量的長短柱共用和細腰形平面可能造成的不利影響,避免過大的地震扭轉(zhuǎn)效應。對不規(guī)則建筑的抗震設計要求,可依據(jù)抗震設防烈度和高度的不同有所區(qū)別。

            主樓與裙房間設置防震縫時,縫寬應適當加大或采取其他措施。

            (四) 應避免軟弱層和薄弱層出現(xiàn)在同一樓層。

            (五)轉(zhuǎn)換層應嚴格控制上下剛度比;墻體通過次梁轉(zhuǎn)換和柱頂墻體開洞,應有針對性的加強措施。水平加強層的設置數(shù)量、位置、結(jié)構形式,應認真分析比較;伸臂的構件內(nèi)力計算宜采用彈性膜樓板假定,上下弦桿應貫通核心筒的墻體,墻體在伸臂斜腹桿的節(jié)點處應采取措施避免應力集中導致破壞。

            (六) 多塔、連體、錯層等復雜體型的結(jié)構,應盡量減少不規(guī)則的類型和不規(guī)則的程度;應注意分析局部區(qū)域或沿某個地震作用方向上可能存在的問題,分別采取相應加強措施。

            (七) 當幾部分結(jié)構的連接薄弱時,應考慮連接部位各構件的實際構造和連接的可靠程度,必要時可取結(jié)構整體模型和分開模型計算的不利情況,或要求某部分結(jié)構在設防烈度下保持彈性工作狀態(tài)。

            (八) 注意加強樓板的整體性,避免樓板的削弱部位在大震下受剪破壞;當樓板在板面或板厚內(nèi)開洞較大時,宜進行截面受剪承載力驗算。

            (九) 出屋面結(jié)構和裝飾構架自身較高或體型相對復雜時,應參與整體結(jié)構分析,材料不同時還需適當考慮阻尼比不同的影響,應特別加強其與主體結(jié)構的連接部位。

            (十)高寬比較大時,應注意復核地震下地基基礎的承載力和穩(wěn)定。

            第十二條 關于結(jié)構抗震性能目標:

            (一) 根據(jù)結(jié)構超限情況、震后損失、修復難易程度和大震不倒等確定抗震性能目標。即在預期水準(如中震、大震或某些重現(xiàn)期的地震)的地震作用下結(jié)構、部位或結(jié)構構件的承載力、變形、損壞程度及延性的要求。

            (二) 選擇預期水準的地震作用設計參數(shù)時,中震和大震可仍按規(guī)范的設計參數(shù)采用。

            (三) 結(jié)構提高抗震承載力目標舉例:水平轉(zhuǎn)換構件在大震下受彎、受剪極限承載力復核。豎向構件和關鍵部位構件在中震下偏壓、偏拉、受剪屈服承載力復核,同時受剪截面滿足大震下的截面控制條件。豎向構件和關鍵部位構件中震下偏壓、偏拉、受剪承載力設計值復核。

            (四) 確定所需的延性構造等級。中震時出現(xiàn)小偏心受拉的混凝土構件應采用《高層混凝土結(jié)構規(guī)程》中規(guī)定的特一級構造,拉應力超過混凝土抗拉強度標準值時宜設置型鋼。

            (五) 按抗震性能目標論證抗震措施(如內(nèi)力增大系數(shù)、配筋率、配箍率和含鋼率)的合理可行性。

            第十三條 關于結(jié)構計算分析模型和計算結(jié)果:

            (一) 正確判斷計算結(jié)果的合理性和可靠性,注意計算假定與實際受力的差異(包括剛性板、彈性膜、分塊剛性板的區(qū)別),通過結(jié)構各部分受力分布的變化,以及最大層間位移的位置和分布特征,判斷結(jié)構受力特征的不利情況。

            (二) 結(jié)構總地震剪力以及各層的地震剪力與其以上各層總重力荷載代表值的比值,應符合抗震規(guī)范的要求,Ⅲ、Ⅳ類場地時尚宜適當增加(如10%左右)。當結(jié)構底部的總地震剪力偏小需調(diào)整時,其以上各層的剪力也均應適當調(diào)整。

            (三) 結(jié)構時程分析的嵌固端應與反應譜分析一致,所用的水平、豎向地震時程曲線應符合規(guī)范要求,持續(xù)時間一般不小于結(jié)構基本周期的5倍(即結(jié)構屋面對應于基本周期的位移反應不少于5次往復);彈性時程分析的結(jié)果也應符合規(guī)范的要求,即采用三組時程時宜取包絡值,采用七組時程時可取平均值。

            (四) 軟弱層地震剪力和不落地構件傳給水平轉(zhuǎn)換構件的地震內(nèi)力的調(diào)整系數(shù)取值,應依據(jù)超限的具體情況大于規(guī)范的規(guī)定值;樓層剛度比值的控制值仍需符合規(guī)范的要求。

            (五) 上部墻體開設邊門洞等的水平轉(zhuǎn)換構件,應根據(jù)具體情況加強;必要時,宜采用重力荷載下不考慮墻體共同工作的手算復核。

            (六) 跨度大于24m的連體計算豎向地震作用時,宜參照豎向時程分析結(jié)果確定。

            (七) 錯層結(jié)構各分塊樓蓋的扭轉(zhuǎn)位移比,應利用電算結(jié)果進行手算復核。

            (八) 對于結(jié)構的彈塑性分析,高度超過200m應采用動力彈塑性分析;高度超過300m應做兩個獨立的動力彈塑性分析。計算應以構件的實際承載力為基礎,著重于發(fā)現(xiàn)薄弱部位和提出相應加強措施。

            (九) 必要時(如特別復雜的結(jié)構、高度超過200m的混合結(jié)構、大跨空間結(jié)構、靜載下構件豎向壓縮變形差異較大的結(jié)構等),應有重力荷載下的結(jié)構施工模擬分析,當施工方案與施工模擬計算分析不同時,應重新調(diào)整相應的計算。

            (十) 當計算結(jié)果有明顯疑問時,應另行專項復核。

            第十四條 關于結(jié)構抗震加強措施:

            (一) 對抗震等級、內(nèi)力調(diào)整、軸壓比、剪壓比、鋼材的材質(zhì)選取等方面的加強,應根據(jù)烈度、超限程度和構件在結(jié)構中所處部位及其破壞影響的不同,區(qū)別對待、綜合考慮。

            (二) 根據(jù)結(jié)構的實際情況,采用增設芯柱、約束邊緣構件、型鋼混凝土或鋼管混凝土構件,以及減震耗能部件等提高延性的措施。

            (三) 抗震薄弱部位應在承載力和細部構造兩方面有相應的綜合措施。

            第十五條 關于巖土工程勘察成果:

            (一) 波速測試孔數(shù)量和布置應符合規(guī)范要求;測量數(shù)據(jù)的數(shù)量應符合規(guī)定。

            (二) 液化判別孔和砂土、粉土層的標準貫入錘擊數(shù)據(jù)以及粘粒含量分析的數(shù)量應符合要求;水位的確定應合理。

            (三)場地類別劃分、液化判別和液化等級評定應準確、可靠;脈動測試結(jié)果僅作為參考。

            (四)處于不同場地類別的分界附近時,應要求用內(nèi)插法確定計算地震作用的特征周期。

            第十六條 關于地基和基礎的設計方案:

            (一) 地基基礎類型合理,地基持力層選擇可靠。

            (二) 主樓和裙房設置沉降縫的利弊分析正確。

            (三) 建筑物總沉降量和差異沉降量控制在允許的范圍內(nèi)。

            第十七條 關于試驗研究成果和工程實例、震害經(jīng)驗:

            (一) 對按規(guī)定需進行抗震試驗研究的項目,要明確試驗模型與實際結(jié)構工程相符的程度以及試驗結(jié)果可利用的部分。

            (二) 借鑒國外經(jīng)驗時,應區(qū)分抗震設計和非抗震設計,了解是否經(jīng)過地震考驗,并判斷是否與該工程項目的具體條件相似。

            (三) 對超高很多或結(jié)構體系特別復雜、結(jié)構類型特殊的工程,宜要求進行實際結(jié)構工程的動力特性測試。

            第五章 超限大跨空間結(jié)構的審查

            第十八條 關于可行性論證報告:

            (一) 明確所采用的大跨屋蓋的結(jié)構形式和具體的結(jié)構安全控制荷載和控制目標。

            (二) 列出所采用的屋蓋結(jié)構形式與常用結(jié)構形式在振型、內(nèi)力分布、位移分布特征等方面的不同。

            (三) 明確關鍵桿件和薄弱部位,提出有效控制屋蓋構件承載力和穩(wěn)定的具體措施,詳細論證其技術可行性。

            第十九條 關于結(jié)構計算分析:

            (一) 作用和作用效應組合:

            設防烈度為7度(0.15g)及以上時,屋蓋的豎向地震作用應參照時程分析結(jié)果按支承結(jié)構的高度確定。

            基本風壓和基本雪壓應按100年一遇采用;屋蓋體型復雜時,屋面積雪分布系數(shù)、風載體型系數(shù)和風振系數(shù),應比規(guī)范要求增大或經(jīng)風洞試驗等方法確定;屋蓋坡度較大時尚宜考慮積雪融化可能產(chǎn)生的滑落沖擊荷載。尚可依據(jù)當?shù)貧庀筚Y料考慮可能超出荷載規(guī)范的風力。

            溫度作用應按合理的溫差值確定。應分別考慮施工、合攏和使用三個不同時期各自的不利溫差。

            除有關規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的作用效應組合外,應增加考慮豎向地震為主的地震作用效應組合。

            (二) 計算模型和設計參數(shù)

            屋蓋結(jié)構與支承結(jié)構的主要連接部位的構造應與計算模型相符。

            計算模型應計入屋蓋結(jié)構與下部結(jié)構的協(xié)同作用。

            整體結(jié)構計算分析時,應考慮支承結(jié)構與屋蓋結(jié)構不同阻尼比的影響。若各支承結(jié)構單元動力特性不同且彼此連接薄弱,應采用整體模型與分開單獨模型進行靜載、地震、風力和溫度作用下各部位相互影響的計算分析的比較,合理取值。

            應進行施工安裝過程中的內(nèi)力分析。地震作用及使用階段的結(jié)構內(nèi)力組合,應以施工全過程完成后的靜載內(nèi)力為初始狀態(tài)。

            除進行重力荷載下幾何非線性穩(wěn)定分析外,必要時應進行罕遇地震下考慮幾何和材料非線性的彈塑性分析。

            超長結(jié)構(如大于400m)應按《抗震規(guī)范》的要求考慮行波效應的多點和多方向地震輸入的分析比較。

            第二十條 關于屋蓋構件的抗震措施:

            (一) 明確主要傳力結(jié)構桿件,采取加強措施。

            (二) 從嚴控制關鍵桿件應力比及穩(wěn)定要求。在重力和中震組合下以及重力與風力組合下,關鍵桿件的應力比控制應比規(guī)范的規(guī)定適當加嚴

            (三) 特殊連接構造及其支座在罕遇地震下安全可靠,并確保屋蓋的地震作用直接傳遞到下部支承結(jié)構。

            (四) 對某些復雜結(jié)構形式,應考慮個別關鍵構件失效導致屋蓋整體連續(xù)倒塌的可能。

            第二十一條 關于屋蓋的支承結(jié)構:

            (一) 支座(支承結(jié)構)差異沉降應嚴格控制。

            (二) 支承結(jié)構應確保抗震安全,不應先于屋蓋破壞;當其不規(guī)則性屬于超限專項審查范圍時,應符合本技術要點的有關要求。

            (三) 支座采用隔震、滑移或減震等技術時,應有可行性論證。

            第六章 專項審查意見

            第二十二條 抗震設防專項審查意見主要包括下列三方面內(nèi)容:

            (一) 總評。對抗震設防標準、建筑體型規(guī)則性、結(jié)構體系、場地評價、構造措施、計算結(jié)果等做簡要評定。

            (二) 問題。對影響結(jié)構抗震安全的問題,應進行討論、研究,主要安全問題應寫入書面審查意見中,并提出便于施工圖設計文件審查機構審查的主要控制指標(含性能目標)。

            (三) 結(jié)論。分為“通過”、“修改”、“復審”三種。

            審查結(jié)論“通過”,指抗震設防標準正確,抗震措施和性能設計目標基本符合要求;對專項審查所列舉的問題和修改意見,勘察設計單位應明確其落實方法。依法辦理行政許可手續(xù)后,在施工圖審查時由施工圖審查機構檢查落實情況。

            審查結(jié)論“修改”,指抗震設防標準正確,建筑和結(jié)構的布置、計算和構造不盡合理、存在明顯缺陷;對專項審查所列舉的問題和修改意見,勘察設計單位落實后所能達到的具體指標尚需經(jīng)原專項審查專家組再次檢查。因此,補充修改后提出的書面報告需經(jīng)原專項審查專家組確認已達到“通過”的要求,依法辦理行政許可手續(xù)后,方可進行施工圖設計并由施工圖審查機構檢查落實。

            審查結(jié)論“復審”,指存在明顯的抗震安全問題、不符合抗震設防要求、建筑和結(jié)構的工程方案均需大調(diào)整。修改后提出修改內(nèi)容的詳細報告,由建設單位按申報程序重新申報審查。

            第七章 附則

            第二十三條 本技術要點由全國超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員會辦公室負責解釋。


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