《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）若干问题讨论（二）

14．房屋高度和适当高度
房屋高度指建筑室外地面至主要屋面的高度，不包括局部突出屋面的楼梯间、电梯间、水箱间、小的装饰构架、女儿墙等。对有斜坡屋顶的高层建筑，房屋高度一般仍可算倒屋檐标高处；对于立面逐层收进的高层建筑，其房屋高度应根据实际情况（如收进后的建筑功能、平面相对大小等）确定。
最大适用高度指《混凝土高规》第4.2.2条、7.1.2条、10.1.3条、11.1.2条规定的房屋适用的最大高度。这里所说的最大适用高度是与《混凝土高规》的规定相适用的，并不是一般意义上高层建筑的最大高度限制。当房屋高度超过《混凝土高规》的规定时，结构实际应有可靠的依据和有效的技术措施，并需通过指定结构的抗震专项审查。

15．防烈度8度、设计基本地震速度值为0.3g时，25～30米高度的框架结构，位移难以控制，截面及配筋很大；当房屋高度大于30m时，问题更突出。是否在8度时框架结构最大适用高度45度太大？是否适当减小？
设计基本地震加速度为0.3g的地区比0.2g的地区的地震作用增大了50％；框架结构层间位移角限制条件比以往更严格；地震作用计算要考虑质量偶然偏心和双向地震作用。因此，相对过去的设计经验，现在的构件截面以及截面配筋增大是必然的。
规程规定的是8度时的最大适用高度，包含了设计基本地震加速度值为0.2g的地区。对8度抗震设防地区，如果设计纯框架结构有困难或不经济，可根据具体情况设计为框架-剪力墙等其它结构体系。

16．B级高度高层建筑是否属于超限高层建筑范围
B级高度高层建筑是相对A级高度高层建筑而言的，是指房屋高度超过《混凝土高规》表4.2.2-1规定的框架-剪力墙、剪力墙及筒体结构高层建筑，其适用的最大高度不应超过《混凝土高规》表4.2.2-2的规定，并应遵守《混凝土高规》规定的更严格的计算和构造措施要求。
按照文献的规定，B级高度高层建筑属于超限建筑工程，仍然需要进行抗震设防专项审查；审查可由各地超限高层建筑工程审查委员会完成，审查的主要依据是《混凝土高规》中有关B级高度高层建筑的规定，其目的是检查、复核结构设计是否符号《混凝土高规》的相关要求。

17．房屋高宽比为何不作为超限高层建筑抗震专项审查的依据，如何计算高宽比
高层建筑的高宽比规定，是对结构整体刚度、抗倾覆能力、整体稳定、承载能力以及经济合理性的宏观控制性指标，是过去工程经验的总结。在《混凝土高规》中，对这些性能中的绝大部分已有专门规定，如承载力、侧向位移、稳定、倾覆等，因此不再将其作为超限高层建筑的一个判断指标，《混凝土高规》中的相应用词是“不宜超过”规定值，不是必须满足的条件。
一般情况下，结构平面宽度可按平面最小投影宽度计算。大底盘结构的高宽比，可对整体结构和底盘以上的塔楼结构分别进行核算。《混凝土高规》条文说明中，裙楼刚度和面积“较大”，是相对塔楼面积而言的，不便于量化，可依据工程经验和规则程度确定。

18．楼层扭转位移控制时为何要考虑质量偶然偏心的影响
《混凝土高规》第4.3.5条，分别规定了楼层最大位移（层间位移）与平均位移（层间位移）之比值的下限1.2和上限1.5（或1.4），并规定地震作用位移计算应考虑质量偶然偏心的影响。考虑质量偶然偏心的要求，除规则结构外，比现行国家标准《抗震规范》的规定严格，是高层建筑结构设计的需要，也与国外有关标准的规定一致。

19．当计算双向地震作用时，楼层扭转控制可否不考虑质量偶然偏心的影响
《混凝土高规》第3.3.3条条文说明“当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响”，主要表示地震作用计算时，质量偶然偏心和双向地震作用可不同时考虑，并不表示判断楼层扭转位移比限制时不考虑质量偶然偏心的影响。因此，如果计算了双向地震作用，按理应再单独计算考虑质量偶然偏心的地震作用，以判断位移比是否满足要求。
实际工程中，对确定需要考虑双向地震作用的结构（如本文2.6节所述），也可以近似按此位移进行扭转位移比控制，但位移计算应按本文2.7条所述，按双向地震作用效应的规定计算。

20．楼层扭转位移控制条件可否突破
正常情况下，楼层位移比的上限条件是不应超过的，根据文献，“规则性要求的严格程度，可依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。”因此，特殊条件下，个别楼层扭转位移比值超过规定的上限要求也是允许的，可由有关超限审查机构审查确定。
所谓“最大水平位移、层间位移值很小”，一般要求层间位移角不大于位移角限制的1/3。

21.抗震变形验算中，任一层位移、层间位移、层位移差有何联系和区别？为何第4.6.3条“楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响”？
任一楼层的位移（含顶点位移）是相对结构固定端（基底）的相对侧向位移；层间位移是上、下层侧向位移之差；层间位移角是层间位移与层告之比值。在原规程JGJ3-91中，对结构侧向位移有顶点位移和层间位移角双重要求。实践表明，如果层间位移角得到有效控制，结构的侧移安全性和适应性均可得到满足。因此，本次修订仅保留了层间位移角的限制条件，与国外有关规范的要求相一致；同时，对150m以上的高层建筑提出了舒适度要求，即增加了结构顶点风振加速度的限制条件。楼层位移、层间位移角的要求是从宏观上保证结构具有必要的侧向刚度，结构构件基本处于弹性工作状态，非结构构件不破坏。
目前，层间位移没有考虑由于结构整体转动而产生的所谓无害位移的影响。但实际上，对高度较高的房屋建筑，结构整体弯曲引起的侧移影响是不可忽视的，在《混凝土高规》第4.6.3条第2、3款已有反映，即以放宽层间位移角限值的方式加以考虑。
在《混凝土高规》第4.3.5条中，规定了同一楼层最大水平位移（层间位移）与平均水平位移（层间位移）的比值限值，以限制结构的扭转效应不致过大。
《混凝土高规》第4.6.3条楼层位移角控制条件，采用了层间最大位移计算，考虑了扭转的影响。抗震设计中，核算楼层层间位移角限制条件时，可不考虑质量偶然偏心的影响，主要考虑到，新规范采用楼层最大层间位移控制层间位移角已经比原规程JGJ3-91严格，而侧向位移的控制是相对宏观的要求，同时也考虑到与《抗震规范》等国家标准保持一致。

22．扭转周期与平动周期的比值要求，是否对两个主轴方向平动为主的振型都要考虑
扭转为主的振型中，周期最长的称为第一扭转为主的振型，其周期称为扭转为主的第一自振周期 。平动为主的振型中，根据确定的两个水平坐标轴方向X、Y，可区分为X向平动为主的振型和Y向平动为主的振型。假定X、Y方向平动为主的第一振型（即两个方向平动为主的振型中周期最长的振型）的周期分别记为 和 ，并定义：
(7)
(8)
则 即为《混凝土高规》第4.3.5条中所说的平动为主的第一自振周期， 姑且称为平动为主的第二自振周期。对特定的结构， 、 的值是恒定的，究竟是 还是 ，与水平坐标轴方向X、Y的选择有关。扭转为主和平动为主振型的判断方法参见本文第11条。
研究表明，结构扭转第一自振周期与地震作用方向的平动第一自振周期之比值，对结构的扭转响应有明显影响，当两者接近时，结构的扭转效应限制增大。《混凝土高规》第4.3.5条对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 之比值进行了限制，其目的就是控制结构扭转刚度不能过弱，以减小扭转效应。
《混凝土高规》对扭转为主的第一自振周期 与平动为主的第一自振周期 之比值没有进行限制，主要考虑到实际工程中，单纯的一阶扭转或平动振型的工程较少，多数工程的振型时扭转和平动相伴随的，即使时平动振型，往往在两个坐标轴方向都有分量。针对上述情况，限制 与 的比值是必要的，也是合理的，具有广泛适用性；如对 与 的比值也加以同样的限制，对一般工程是偏严的要求。对特殊工程，如比较规则、扭转中心与质心相重合的结构，当两个主轴方向的侧向刚度相差过大时，可对 与 的比值加以限制，一般不宜大于1.0。实际上，按照《抗震规范》第3.5.3条的规定，结构在两个主轴方向的侧向刚度不宜相差过大，以使结构在两个主轴方向上具有比较相近的抗震性能。

23．8度抗震等级已经是一级，当为乙类建筑时，抗震措施按9度审查仍为一级，此两个一级是否完全相当？当设防烈度为9度，乙类建筑的抗震措施“应符合比9度抗震设防更高的要求”，此“更高的要求”的具体内容是什么？
《混凝土高规》表4.8.2为丙类建筑的抗震等级表，乙类建筑应提高一度采取抗震措施，其中抗震等级应按提高一度后查表4.8.2确定：8度时为二级者，提高后则为一级，8度时已经为一级者，若按表4.8.2查9度对应的抗震等级时也是一级，但因为对应的最大适用高度是不同的，后者的抗震措施（主要是抗震构造措施）应一级适当加强，加强的幅度应与房屋高度有关，但有关抗震设计的内力调整系数一般可不必提高。
设防烈度为9度时，房屋高度不应超过A级高度最大适用高度的要求。若为A级高度的乙类建筑，“应符合比9度抗震设防更高的要求”，在《混凝土高规》第4.8.2条中已有规定，即应按特一级抗震等级要求设计。
8度抗震设防时，B级高度乙类建筑的抗震等级，在《混凝土高规》第4.8.3条中没有规定，其抗震措施应专门研究确定。

24.《混凝土高规》第4.8.1和4.8.4条抗震措施和抗震构造措施的规定，对乙、丙类建筑如何具体应用
按照《混凝土高规》第4.8.1条和4.8.4条规定，同一设防烈度下，不同场地仅影响抗震构造措施，除抗震构造措施以外的其他抗震措施是相同的。在给定设计基本地震加速度时，抗震设防烈度是唯一确定的，决定抗震措施的烈度如表2，决定构造措施的烈度如表3。
决定抗震措施的烈度

建筑
类别 设计基本地震加速度（g）和设防烈度
0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4
6 7 7 8 8 9
甲、乙类 7 8 8 9 9 9＋
丙类 6 7 7 8 8 9

注：“9＋”表示应采取比9度更高的抗震措施，幅度应具体研究确定。

决定抗震构造措施的烈度

建筑
类别
场地
类别 设计基本地震加速度（g）和设防烈度
0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4
6 7 7 8 8 9
甲、
乙
类 Ⅰ 6 7 7 8 8 9
Ⅱ 7 8 8 9 9 9＋
Ⅲ、Ⅳ 7 8 8＋ 9 9＋ 9＋

丙类 Ⅰ 6 6 6 7 7 8
Ⅱ 6 7 7 8 8 9
Ⅲ、Ⅳ 6 7 8 8 9 9
注：“8＋”表示应采取比8度更高的抗震构造措施，但比9度要求低；“9＋”表示应采取比9度更高的抗震构造措施，提高幅度应具体研究确定。

抗震措施包含了抗震构造措施，因此，表2表示所有抗震应满足的烈度要求；表3表示因场地类别不同，对抗震构造措施提出的部分放松或从严对要求。具体说，与构件设计内力调整及抗震构造措施都有关，按表2的烈度确定抗震等级；仅与抗震构造设计有关时，按表3的烈度确定抗震等级。

25．第4.8.1和4.8.2条中框支框架的含义
框支框架是指转换构件（如框支梁）以及其下面的框架柱和框架梁，不包括不直接支承转换构件的框架。如考虑结构变形的连续性，在水平方向上与框支框架直接相连的非框支框架的抗震构造设计可适当加强，加强的范围可不少于相连的一个跨度。

26．如何理解和掌握裙房抗震等级不低于主楼的抗震等级
高层建筑往往带有裙房，有时裙房平面面积还较大，当裙房与主楼在结构上完全分开时，主楼与裙房分别按各自的结构体系、房屋高度确定抗震等级。当主楼和裙房连接为整体时，裙房除按自身条件确定抗震等级外，还不应低于主楼的抗震等级。例如，裙房为纯框架、主楼为剪力墙结构且连为整体时，主楼按剪力墙结构确定抗震等级，裙楼框架的抗震等级除按自身条件外，尚不应低于主楼剪力墙的抗震等级。
当主楼为部分框支剪力墙结构时，框支框架按部分框支剪力墙结构确定抗震等级，裙楼可按框架-剪力墙结构确定抗震等级，若低于主楼框支框架的框支等级，则与框支框架直接相连的非框支框架应适当加强抗震构造措施。