超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点

建质[2006]220号

各省自治区建设厅,直辖市建委(规划委),新疆生产建设兵团建设局:

现将修订的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》印发给你们,请严格按要求开展抗震设防专项审查工作。2003年3月印发的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2003]46号)同时废止。

各地在审查工作中发现的有关技术问题,请告全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会办公室,联系电话:010-64517448,联系人:戴国莹。

中华人民共和国建设部

二零零六年九月五日

第一章总 则

第一条为做好全国及各省自治区直辖市超限高层建筑工程抗震设防专家委员会的专项审查工作,根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令第111号),制定本技术要点。

第二条下列高层建筑工程属于超限高层建筑工程:

(一)房屋高度超过规定,包括超过《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗震规范》)第6章现浇钢筋混凝土结构和第8章钢结构适用的最大高度超过《高层建筑混凝土结构工程技术规程》(以下简称《高层混凝土结构规程》)第7章中有较多短肢墙的剪力墙结构第10章错层结构和第11章混合结构最大适用高度的高层建筑工程。

(二)房屋高度不超过规定,但建筑结构布置属于《抗震规范》《高层混凝土结构规程》规定的特别不规则的高层建筑工程。

(三)高度大于28m且屋盖结构超出《网架结构设计与施工规程》和《网壳结构技术规程》规定的常用形式的大型公共建筑工程(暂不含膜结构)。

超限高层建筑工程的主要范围参见附录一。

第三条在本技术要点第二条规定的超限高层建筑工程中,属于下列情况的,建议委托全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会进行抗震设防专项审查:

(一)超过《高层混凝土结构规程》B级高度的混凝土结构和第11章最大适用高度的混合结构的高层建筑工程;

(二)高度超过规定的错层结构,塔体显著不同或跨度大于24m的连体结构,同时具有带转换层带加强层错层连体四种类型中两种以上的复杂结构,高度超过《高层混凝土结构规程》A级且转换层位置超过规定层数以及高度超过A级且水平和竖向均特别不规则的高层建筑工程;

(三)超过《抗震规范》第8章适用范围的钢结构高层建筑工程;

(四)按本技术要点第八条要求,需要进行模型试验的高层建筑工程;

(五)省自治区直辖市建设行政主管部门认为需要委托全国专家委员会审查的其他超限高层建筑工程,包括各种特殊结构类型的高层建筑工程。

第四条对于本技术要点第二条(三)款规定的高层建筑工程的专项审查,除参照本技术要点第二三六章外,应按本技术要点第五章试行。

第二章申报材料的基本内容

第五条建设单位申报抗震设防专项审查时,应提供以下资料:

(一)超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表(申报表项目见附录二,至少5份);

(二)建筑结构工程超限设计的可行性论证报告(至少5份);

(三)建设项目的岩土工程勘察报告;

(四)结构工程初步设计计算书(主要结果,至少5份);

(五)初步设计文件(建筑和结构工程部分,至少5份);

(六)当参考使用国外有关抗震设计标准工程实例和震害资料及计算机程序时,应提供相应的说明;

(七)进行模型抗震性能试验研究的结构工程,应提出抗震试验研究报告。

第六条申报抗震设防专项审查时提供的资料,应符合下列具体要求:

(一)高层建筑工程超限设计可行性论证报告应说明其超限的类型(如高度转换层形式和位置多塔连体错层加强层竖向不规则平面不规则超限大跨空间结构等)和程度,并提出有效控制安全的技术措施,包括抗震技术措施的适用性可靠性,整体结构及其薄弱部位的加强措施和预期的性能目标。

(二)岩土工程勘察报告应包括岩土特性参数地基承载力场地类别液化评价剪切波速测试成果及地基方案。当设计有要求时,应按规范规定提供结构工程时程分析所需的资料。

处于抗震不利地段时,应有相应的边坡稳定评价断裂影响和地形影响等抗震性能评价内容。

(三)结构设计计算书应包括:软件名称,力学模型,电算的原始参数(是否考虑扭转耦连周期折减系数地震作用修正系数内力调整系数输入地震波和峰值加速度等),结构自振周期振型位移扭转位移比结构总重力和地震剪力系数楼层刚度比墙体(或筒体)承担的地震倾覆力矩等整体计算结果,主要构件的轴压比剪压比和应力比控制等。

对计算结果应进行分析。采用时程分析时,其结果应与振型分解反应谱法计算结果进行比较。对多个软件的计算结果应加以比较。

(四)初步设计文件的深度应符合《建筑工程设计文件编制深度的规定》的要求,设计说明要有建筑抗震设防分类设防烈度设计地震分组或设计地震动参数混凝土结构的抗震等级等内容。

(五)抗震试验数据和研究成果,要有明确的适用范围和结论。

第三章专项审查的控制条件

第七条专项审查的重点是结构抗震安全性和预期的性能目标,房屋高度在《高层混凝土结构规程》B级高度范围内且比较规则的高层建筑应按《高层混凝土结构规程》执行,其余超限工程应符合下列最低要求:

(一)严格执行规范规程的强制性条文,并注意系统掌握全面准确理解其内涵和相关条文。

(二)不应同时采用多塔连体错层带转换层带加强层等五种类型中的三种以上的复杂类型。

(三)按超限的程度和薄弱部位,应明确为达到安全和预期性能目标的比规范规程的规定更严格的针对性强的抗震措施。

第八条当房屋高度超过《高层混凝土结构规程》的B级高度时,以及房屋高度平面和竖向规则性等三方面均不满足规范规程的有关规定时,审查应特别慎重,要求提供达到预期性能目标的充分依据,如试验研究成果所采用的抗震新技术和新措施以及不同结构体系的对比分析等的详细论证。

第九条对超高很多或结构体系特别复杂结构类型特殊的工程,当没有可借鉴的设计依据时,应选择整体结构模型结构构件部件或节点模型进行必要的抗震性能试验研究。

第四章专项审查的内容

第十条专项审查的内容主要包括:

(一)建筑抗震设防依据;

(二)场地勘察成果;

(三)地基和基础的设计方案;

(四)建筑结构的抗震概念设计和性能目标;

(五)总体计算和关键部位计算的工程判断;

(六)薄弱部位的抗震措施;

(七)可能存在的其他问题,包括政府投资项目的经济合理性。

第十一条建筑结构抗震概念设计应符合下列要求:

(一)超高时建筑结构规则性的要求应从严掌握,明确竖向不规则和水平向不规则的程度,避免过大的地震扭转效应。

(二)结构布置防震缝设置转换层和水平加强层的处理薄弱层和薄弱部位主楼与裙房共同工作等妥善设计。

(三)结构的总体刚度应适当,变形特征应合理;楼层最大层间位移和扭转位移比符合规范规程的要求。

(四)混合结构工程钢支撑框架结构的钢框架,其重要连接构造应使整体结构能形成多道抗侧力体系。

(五)多塔连体错层带转换层带加强层等复杂体型的结构,应尽量减少不规则的类型和不规则的程度;一般不宜超过《高层混凝土结构规程》规定的最大适用高度。

(六)当几部分结构的连接薄弱时,应考虑连接部位各构件的实际构造和连接的可靠程度,必要时取结构整体计算和分开计算的不利情况,或要求某部分结构在设防烈度下保持弹性工作状态。

(七)规则性要求的严格程度,可依抗震设防烈度不同有所区别。当计算的最大水平位移层间位移值很小时,扭转位移比的控制可略有放宽。

第十二条结构抗震性能目标分析应符合下列要求:

(一)明确结构整体或局部达到预期性能目标(承载力位移)的地震水准,如小震中震和大震(或地震重现期50年100年475年950年1600年2000年等等)。

(二)针对实际工程的情况,承载力可选择极限(安全)不屈服微裂或保持弹性等设计目标。

(三)按性能目标论证抗震措施(如内力增大系数配筋率和配箍率)的合理可行性。

第十三条结构计算分析模型计算结果应符合下列要求:

(一)通过结构各部分受力分布的变化,以及最大层间位移的位置和分布特征,判断结构受力特征的不利情况。

(二)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,ⅢⅣ类场地时尚宜适当增加。

(三)结构时程分析所用的水平竖向地震波应符合规范要求,持续时间一般不小于结构基本周期的5倍;弹性时程分析的结果,一般取多条波的平均值,超高较多或体型复杂时宜取多条波的包络。

(四)软弱层地震剪力和不落地构件传给水平转换构件的地震内力的调整系数取值,超高时宜大于规范的规定值;楼层刚度比值的控制值仍需符合规范的要求。

(五)上部墙体开设边门洞等的水平转换构件,应根据具体情况加强;必要时,宜采用重力荷载下不考虑墙体共同工作的手算复核。

(六)连接体的竖向地震应参照竖向时程分析结果采用。

(七)钢结构和钢-混结构中,钢框架部分承担的地震剪力应依超限程度比规范的规定适当增加。

(八)必要时,应采用静力弹塑性分析或动力弹塑性分析方法确定薄弱部位。

(九)必要时应有重力荷载下的结构施工模拟分析。

(十)当计算结果有明显疑问时,应另行专项复核。

第十四条结构抗震加强措施应符合下列要求:

(一)对抗震等级内力调整轴压比剪压比钢材的材质选取等方面的加强,应根据烈度超限程度和构件在结构中所处部位的不同,区别对待综合考虑。

(二)根据结构的实际情况,采用增设芯柱约束边缘构件型钢混凝土或钢管混凝土构件,钢结构工程的减震耗能设计等提高延性的措施。

(三)抗震薄弱部位应在承载力和细部构造两方面有相应的综合措施。

第十五条岩土工程勘察成果应符合下列要求:

(一)波速测试孔数量和布置应符合规范要求;测量数据的数量应符合规定。

(二)液化判别孔和砂土粉土层的标准贯入锤击数据以及粘粒含量分析的数量应符合要求;水位的确定应准确合理。

(三)场地类别划分液化判别和液化等级评定不利和危险地段判断(含断裂评价)应准确可靠,脉动测试结果仅作为参考。

第十六条地基和基础的设计方案应符合下列要求:

(一)地基基础类型合理,地基持力层选择可靠。

(二)主楼和裙房设置沉降缝的利弊分析正确。

(三)建筑物总沉降量和差异沉降量控制在允许的范围内。

第十七条试验研究成果和工程实例震害经验应符合下列要求:

(一)对按规定需进行抗震试验研究的项目,要明确试验模型与实际结构工程相符的程度以及试验结果可利用的部分。

(二)借鉴国外经验时,应区分抗震设计和非抗震设计,了解是否经过地震考验,并判断是否与该工程项目的具体条件相似。

(三)对超高很多或结构体系特别复杂结构类型特殊的工程,宜要求进行实际结构工程的动力特性测试;符合《抗震规范》3.10.1条要求的工程,应要求设置地震反应观测系统。

第五章超限大跨空间结构的审查

第十八条可行性论证报告应符合下列重点要求:

(一)明确所采用的大跨屋盖的结构形式和具体的结构安全控制荷载和控制目标。

(二)列出所采用的屋盖结构形式与常用结构形式在振型内力分布位移分布特征等方面的不同。

(三)明确关键杆件和薄弱部位,提出有效控制屋盖构件承载能力和稳定的具体措施,详细论证其技术可行性。

第十九条结构计算分析应符合下列重点要求:

(一)作用和作用效应组合:

设防烈度为7度(0.15g)及以上时,屋盖的竖向地震作用应参照时程分析按支承结构的高度确定。

基本风压和基本雪压应按100年一遇采用;屋盖体型复杂时,屋面积雪分布系数风载体型系数和风振系数,应比规范要求增大或经风洞试验等方法确定。

温度作用应按合理的温差值确定。

除有关规范规程规定的作用效应组合外,应增加考虑竖向地震为主的地震作用效应组合,以及风力为主的地震作用效应组合。

(二)计算模型和设计参数

屋盖结构与支承结构的主要连接部位的构造应与计算模型相符。

整体结构计算分析时,应考虑支承结构与屋盖结构不同阻尼比的影响。若各支承结构单元动力特性不同且彼此连接薄弱,必要时应有整体计算与分开单独计算的比较。

必要时应进行罕遇地震下考虑几何和材料非线性的弹塑性分析。

超长结构(如大于400m)应有多点地震输入的分析比较。

必要时,应进行屋盖施工模拟分析。

第二十条屋盖构件的抗震措施应符合下列重点要求:

(一)明确主要传力结构杆件,采取加强措施。

(二)从严控制关键杆件应力比及稳定要求。

(三)特殊连接构造及其支座在罕遇地震下安全可靠,并确保屋盖的地震作用直接传递到下部支承结构。

(四)对某些复杂结构形式,应考虑个别关键构件失效时屋盖整体连续倒塌的可能。

第二十一条屋盖的支承结构应符合下列重点要求:

(一)支座(支承结构)差异沉降应严格控制。

(二)支承结构应确保抗震安全,不应先于屋盖破坏;当其不规则性属于超限专项审查范围时,应符合本技术要点的有关要求。

(三)支座采用隔震或滑移减震等技术时,应有可行性论证。

第六章专项审查意见

第二十二条抗震设防专项审查意见主要包括下列三方面内容:

(一)总评。对抗震设防标准建筑体型规则性结构体系场地评价构造措施计算结果等做简要评定。

(二)问题。对影响结构抗震安全的问题,应进行讨论研究,主要安全问题应写入书面审查意见中,并提出便于施工图设计文件审查机构审查的主要控制指标(含性能目标)。

(三)结论。分为“通过”“修改”“复审”三种。符合抗震设防要求的工程项目,列为“通过”,勘察设计单位对审查意见的执行情况,在施工图审查时由施工图审查机构检查;对计算构造不尽合理存在明显缺陷的工程项目,应列为“修改”,勘察设计单位补充修改后提出书面报告,经原专项审查专家组确认通过后,建设单位按有关规定申报并由施工图审查机构检查;对存在明显的抗震安全问题不符合抗震设防要求建筑和结构工程方案均需大调整的工程项目,应列为“复审”,勘察设计单位全面修改后提出修改内容的详细报告,重新填写审查申报表,由建设单位再次报审。

第七章附 则

第二十三条本技术要点由全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会办公室负责解释。

附录一:超限高层建筑工程主要范围的参照简表

一房屋高度(m)超过下表规定的高层建筑工程

结构类型 6度 7度(含0.15g) 8度(含0.30g) 9度

混凝土结构 框架 60 55 45 25

框架-抗震墙 130 120 100 50

抗震墙 140 120 100 60

部分框支抗震墙 120 100 80 不应采用

框架-核心筒 150 130 100 70

筒中筒 180 150 120 80

板柱-抗震墙 40 35 30 不应采用

较多短肢墙 100 60 35

错层的抗震墙和框架-抗震墙 80 60 不应采用

混合结构

钢框架-钢筋混凝土筒 200 160 120 70

型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒 220 190 150 70

钢结构 框架 110 110 90 50

框架-支撑(抗震墙板) 220 220 200 140

各类筒体和巨型结构 300 300 260 180

注:平面和竖向均不规则,或Ⅳ类场地,按减少20%控制;6度的短肢墙错层结构,高度适当降低。

二同时具有下表所列三项及三项以上不规则的高层建筑工程

序 不规则类型 涵义 备注

1 扭转不规则 考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2 GB50011-3.4.2

2 偏心布置 偏心距大于0.15或相邻层质心相差较大 JGJ99-3.2.2

3 凹凸不规则 平面凹凸尺寸大于相应边长30%等 GB50011-3.4.2

4 组合平面 细腰形或角部重叠形 JGJ3-4.3.3

5 楼板不连续 有效宽度小于50%,开洞面积大于30%,错层大于梁高 GB50011-3.4.2

6 刚度突变 相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80% GB50011-3.4.2

7 尺寸突变 缩进大于25%,外挑大于10%和4m JGJ3-4.4.5

8 构件间断 上下墙柱支撑不连续,含加强层 GB50011-3.4.2

9 承载力突变 相邻层受剪承载力变化大于80% GB50011-3.4.2

三具有下表所列某一项不规则的高层建筑工程

序 简称 涵义

1 扭转偏大 不含裙房的楼层扭转位移比大于1.4

2 抗扭刚度弱 扭转周期比大于0.9, 混合结构扭转周期比大于0.85

3 层刚度偏小 本层侧向刚度小于相邻上层的50%

4 高位转换 框支转换构件位置:7度超过5层,8度超过3层

5 厚板转换 7-9度设防的厚板转换结构

6 塔楼偏置 单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20%

7 复杂连接 各部分层数刚度布置不同的错层或连体结构

8 多重复杂 结构同时具有转换层加强层错层连体和多塔类型的2种以上

四其他高层建

序 简称 涵义

1 单跨高层建筑 高度超过28m的单跨框架结构

2 特殊类型

高层建筑

抗震规范混凝土和钢结构高层规程暂未列入的其他高层建筑结构,特殊形式的大型公共建筑及超长悬挑结构,特大跨度的连体结构等

3 超限大跨空间结构 屋盖的跨度大于120m或悬挑长度大于40m或单向长度大于300m,屋盖结构形式超出常用空间结构形式的大型列车客运候车室一级汽车客运候车楼一级港口客运站大型航站楼大型体育场馆大型影剧院大型商场大型博物馆大型展览馆大型会展中心,以及特大型机库等

注:表中大型建筑工程的范围,参见《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2004

附录二:超限高层建筑工程抗震设防专项审查申报表项目

1.基本情况(包括:建设单位,工程名称,建设地点,建筑面积,申报日期,勘察单位及资质,设计单位及资质,联系人和方式等)

2.抗震设防标准(包括:设防烈度或设计地震动参数,抗震设防分类等)

3.勘察报告基本数据(包括:场地类别,等效剪切波速和覆盖层厚度,液化判别,持力层名称和埋深,地基承载力和基础方案,不利地段评价等)

4.基础设计概况(包括:主楼和裙房的基础类型,基础埋深,地下室底板和顶板的厚度,桩型和单桩承载力,承台的主要截面等)

5.建筑结构布置和选型(包括:主楼高度和层数,出屋面高度和层数,裙房高度和层数;防震缝设置;建筑平面和竖向的规则性;结构类型是否属于复杂特殊类型;大型空间结构屋盖的尺寸和结构形式;混凝土结构抗震等级等)

6.结构分析主要结果(包括:计算软件;总剪力和周期调整系数,结构总重力和地震剪力系数,竖向地震取值;纵横扭方向的基本周期;最大层位移角和位置扭转位移比;框架柱墙体最大轴压比;构件最大剪压比和钢构件应力比;楼层刚度比;框架部分承担的地震作用;时程法的波形和数量,时程法与反应谱法结果比较,隔震支座的位移;大型空间结构屋盖稳定性等)

7.超限设计的抗震构造(包括:结构构件的混凝土钢筋钢材的最高和最低材料强度;关键部位梁柱的最大和最小截面,关键墙体和筒体的最大和最小厚度;短柱分布范围;错层连体转换梁转换桁架和加强层的主要构造;关键钢结构构件的截面形式基本的连接构造;型钢混凝土柱的含钢率和构造等)

8.需要重点说明的问题(包括:性能设计目标简述;超限工程设计的主要加强措施,有待解决的问题,试验结果等)

注:填表人根据工程项目的具体情况增减,自行制表,以下为示例。

超限高层建筑工程初步设计抗震设防专项审查申报表(示例)