高层建筑混凝土结构技术规程——结构计算分析

高层建筑混凝土结构技术规程[附条文说明] JGJ 3-2010

5．1 一般规定

5．1．1 高层建筑结构的荷载和地震作用应按本规程第4章的有关规定进行计算。

5．1．2 复杂结构和混合结构高层建筑的计算分析，除应符合本章规定外，尚应符合本规程第10章和第11章的有关规定。

5．1．3 高层建筑结构的变形和内力可按弹性方法计算。框架梁及连梁等构件可考虑塑性变形引起的内力重分布。

5．1．4 高层建筑结构分析模型应根据结构实际情况确定。所选取的分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况。
高层建筑结构分析，可选择平面结构空间协同、空间杆系、空间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元及其他组合有限元等计算模型。

5．1．5 进行高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，设计时应采取相应的措施保证楼板平面内的整体刚度。
当楼板可能产生较明显的面内变形时，计算时应考虑楼板的面内变形影响或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果进行适当调整。

5．1．6 高层建筑结构按空间整体工作计算分析时，应考虑下列变形：
1 梁的弯曲、剪切、扭转变形，必要时考虑轴向变形；
2 柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形；
3 墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形。

5．1．7 高层建筑结构应根据实际情况进行重力荷载、风荷载和（或）地震作用效应分析，并应按本规程第5．6节的规定进行荷载效应和作用效应计算。

5．1．8 高层建筑结构内力计算中，当楼面活荷载大于4kN／m2 时，应考虑楼面活荷载不利布置引起的结构内力的增大；当整体计算中未考虑楼面活荷载不利布置时，应适当增大楼面梁的计算弯矩。

5．1．9 高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙、斜撑等构件的轴向变形宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响；复杂高层建筑及房屋高度大于150m的其他高层建筑结构，应考虑施工过程的影响。

5．1．10 高层建筑结构进行风作用效应计算时，正反两个方向的风作用效应宜按两个方向计算的较大值采用；体型复杂的高层建筑，应考虑风向角的不利影响。

5．1．11 结构整体内力与位移计算中，型钢混凝土和钢管混凝土构件宜按实际情况直接参与计算，并应按本规程第11章的有关规定进行截面设计。

5．1．12 体型复杂、结构布置复杂以及B级高度高层建筑结构，应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。

5．1．13 抗震设计时，B级高度的高层建筑结构、混合结构和本规程第10章规定的复杂高层建筑结构，尚应符合下列规定：
1 宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90％；
2 应采用弹性时程分析法进行补充计算；
3 宜采用弹塑性静力或弹塑性动力分析方法补充计算。

5．1．14 对多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。当塔楼周边的裙楼超过两跨时，分塔楼模型宜至少附带两跨的裙楼结构。

5．1．15 对受力复杂的结构构件，宜按应力分析的结果校核配筋设计。

5．1．16 对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据。

5．2 计算参数

5．2．1 高层建筑结构地震作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于0．5。

5．2．2 在结构内力与位移计算中，现浇楼盖和装配整体式楼盖中，梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。近似考虑时，楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1．3～2．0。
对于无现浇面层的装配式楼盖，不宜考虑楼面梁刚度的增大。

5．2．3 在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅，并应符合下列规定：
1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0．7～0．8，现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0．8～0．9；
2 框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；
3 应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合；
4 截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50％。

5．2．4 高层建筑结构楼面梁受扭计算时应考虑现浇楼盖对梁的约束作用。当计算中未考虑现浇楼盖对梁扭转的约束作用时，可对梁的计算扭矩予以折减。梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖的约束情况确定。

5．3 计算简图处理

5．3．1 高层建筑结构分析计算时宜对结构进行力学上的简化处理，使其既能反映结构的受力性能，又适应于所选用的计算分析软件的力学模型。

5．3．2 楼面梁与竖向构件的偏心以及上、下层竖向构件之间的偏心宜按实际情况计入结构的整体计算。当结构整体计算中未考虑上述偏心时，应采用柱、墙端附加弯矩的方法予以近似考虑。

5．3．3 在结构整体计算中，密肋板楼盖宜按实际情况进行计算。当不能按实际情况计算时，可按等刚度原则对密肋梁进行适当简化后再行计算。
对平板无梁楼盖，在计算中应考虑板的面外刚度影响，其面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为框架梁计算。

5．3．4 在结构整体计算中，宜考虑框架或壁式框架梁、柱节点区的刚域（图5．3．4）影响，

梁端截面弯矩可取刚域端截面的弯矩计算值。刚域的长度可按下列公式计算：

当计算的刚域长度为负值时，应取为零。

5．3．5 在结构整体计算中，转换层结构、加强层结构、连体结构、竖向收进结构（含多塔楼结构），应选用合适的计算模型进行分析。在整体计算中对转换层、加强层、连接体等做简化处理的，宜对其局部进行更细致的补充计算分析。

5．3．6 复杂平面和立面的剪力墙结构，应采用合适的计算模型进行分析。当采用有限元模型时，应在截面变化处合理地选择和划分单元；当采用杆系模型计算时，对错洞墙、叠合错洞墙可采取适当的模型化处理，并应在整体计算的基础上对结构局部进行更细致的补充计算分析。

5．3．7 高层建筑结构整体计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。

5．4 重力二阶效应及结构稳定

5．4．1 当高层建筑结构满足下列规定时，弹性计算分析时可不考虑重力二阶效应的不利影响。
1 剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱剪力墙结构、筒体结构：

5．4．2 当高层建筑结构不满足本规程第5．4．1条的规定时，结构弹性计算时应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响。

5．4．3 高层建筑结构的重力二阶效应可采用有限元方法进行计算；也可采用对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。近似考虑时，结构位移增大系数F1 、F1i 以及结构构件弯矩和剪力增大系数F2 、F2i 可分别按下列规定计算，位移计算结果仍应满足本规程第3．7．3条的规定。
对框架结构，可按下列公式计算：

5．6 荷载组合和地震作用组合的效应

5．6．1 持久设计状况和短暂设计状况下，当荷载与荷载效应按线性关系考虑时，荷载基本组合的效应设计值应按下式确定：

注：对书库、档案库、储藏室、通风机房和电梯机房，本条楼面活荷载组合值系数取0．7的场合应取为0．9。

5．6．2 持久设计状况和短暂设计状况下，荷载基本组合的分项系数应按下列规定采用： 1 永久荷载的分项系数γ G ：当其效应对结构承载力不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取1．2，对由永久荷载效应控制的组合应取1．35；当其效应对结构承载力有利时，应取1．0。 2 楼面活荷载的分项系数γ Q ；一般情况下应取1．4。 3 风荷载的分项系数γ w 应取1．4。

5．6．3 地震设计状况下，当作用与作用效应按线性关系考虑时，荷载和地震作用基本组合的效应设计值应按下式确定：

5．6．5 非抗震设计时，应按本规程第5．6．1条的规定进行荷载组合的效应计算。抗震设计时，应同时按本规程第5．6．1条和5．6．3条的规定进行荷载和地震作用组合的效应计算；按本规程第5．6．3条计算的组合内力设计值，尚应按本规程的有关规定进行调整。

内容来源 ：众智建筑资源

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