4.1.1
高层建筑结构应根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素考虑其适宜的结构体系。
目前,国内大量的高层建筑结构采用四种常见的结构体系:框架、框架&emdash;剪力墙、剪力墙和筒体,因此本规程有若干章节对这四种结构体系的设计作了详细的规定,以适应量大面广工程设计的需要。框架结构不包括板柱结构(无剪力墙或井筒),因为这类结构侧向刚度和抗震性能较差,不适宜用于高层建筑;由 L 形、 T 形、 Z 形或十字形截面 ( 截面厚度一般为 180~300mm) 构成的异形柱框架结构,目前一般适用于6、7度抗震设计或非抗震设计、12层以下的建筑中,本规程暂未列入。剪力墙结构包括部分框支剪力墙结构(有部分框支柱)、具有较多短肢剪力墙且带有简体或一般剪力墙的剪力墙结构。
板柱-剪力墙结构的板柱指无内部纵梁和横梁的无梁楼盖结构。由于在板柱框架体系中加入了剪力墙或井筒,主要由剪力墙构件承受侧向力,侧向刚度也有很大的提高。这种结构目前在高层建筑中有较多的应用,但其适用高度宜低于一般框架结构。震害表明,板柱结构的板柱结构破坏较严重,包括板的冲切破坏或柱压坏。
简体结构在 20 世纪 80 年代后在我国已广泛应用于高层办公建筑和高层旅馆建筑。由于其刚度较大、有较高承载能力,因而在层数较多时有较大优势。多年来,已经积累了许多工程经验和科研成果,在本规程中作了较详细的规定。
一些较新颖的结构体系(如巨型框架结构、巨型桁架结构、悬挂和悬挑结构和隔震减振结构等),目前工程较少、经验还不多,宜针对具体工程研究其设计方法,待积累较多经验后再上升为规程的内容。
4.1.2~4.1.3
这两条强调了高层建筑结构概念设计原则,宜采用规则的结构,不应采用严重不规则的结构。
规则结构一般指:体型(平面和立面)规则,结构平面布置均匀、对称并具有较好的抗扭刚度;结构竖向布置均匀,结构的刚度、承载力和质量分布均匀、无突变。
实际工程设计中,要使结构方案规则往往比较困难,有时会出现平面或竖向布置不规则的情况。本规程第4.3.3~4.3.7条和4.4.2~4.4.5条分别对结构平面布置及竖向布置的不规则性提出了限制条件。若结构方案中仅有个别项目超过了条款中规定的”r;不宜”的限制条件,此结构虽属不规则结构,但仍可按本规程有关规定进行计算和采取相应的构造措施;若结构方案中有多项超过了条款中规定的”r;不宜”的限制条件,此结构属特别不规则结构,应尽量避免;若结构方案中有多项超过了条款中规定的”r;不宜”的限制条件,而且超过较多,或者有一项超过了条款中规定的”r;不应”的限制条件,则此结构属严重不规则结构,这种结构方案不应采用,必须对结构方案进行调整。
无论采用何种结构体系,结构的平面和竖向布置都应使结构具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位;对可能出现的薄弱部位,在设计中应采取有效措施,增强其抗震能力;宜具有多道防线,避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受水平风荷载、地震作用和重力荷载的能力。
4.1.4
本章主要对普通钢筋混凝土高层建筑结构的设计做出一般规定,复杂高层建筑结构尚应符合本规程第10章的要求;钢&emdash;混凝土混合结构设计,尚应符合本规程第11章的要求。