12.1.1 復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)指高層建筑中在結(jié)構(gòu)平面布置和結(jié)構(gòu)豎向布置中存在對(duì)抗震不利的不規(guī)則性或采用了有較明顯的抗震薄弱部位的復(fù)雜類型結(jié)構(gòu)。如：帶加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、多塔結(jié)構(gòu)、豎向體型收進(jìn)、懸挑結(jié)構(gòu)等。復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)從抗震概念設(shè)計(jì)原則出發(fā)，盡量減少結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的程度，避免同時(shí)采用多種不規(guī)則復(fù)雜類型的建筑結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。

12.1.2 結(jié)構(gòu)不規(guī)則性及對(duì)抗震不利的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的含義：
    1 平面不規(guī)則
        1)凹凸不規(guī)則：結(jié)構(gòu)平面尺寸超過表12.1.2的限值時(shí)，應(yīng)視為平面凹凸不規(guī)則。

表12.1.2 平面凹凸不規(guī)則的比值限值

    說明：《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010與《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010中提出的凹凸不規(guī)則應(yīng)包括以下四類：平面狹長(zhǎng)；凹進(jìn)過多；凸出過長(zhǎng)、過細(xì)；平面疊合部小或腰部過細(xì)。
        1 平面過于狹長(zhǎng)的建筑物在地震時(shí)由于兩端地震波輸入有位相差而容易產(chǎn)生不規(guī)則振動(dòng)，產(chǎn)生較大的震害，如圖12.1.2-1中，對(duì)于圖(a)按L/B復(fù)核；對(duì)于圖(b)、(d)、(e)、(f)、(g)：當(dāng)凸出部分的b較小、凸出部分面積(b×l)與主體面積(B×L)相比為較小時(shí)，按L/B復(fù)核，但當(dāng)b和l較大時(shí)，可按L/Bmax復(fù)核。
        2 凹進(jìn)過多不規(guī)則是l/Bmax較大，如圖(b)、(d)、(g)，這里一般是指b和b/l較大時(shí)發(fā)生的凹進(jìn)，若b或b/l很小則不屬于此類不規(guī)則。
        3 凸出過長(zhǎng)、過細(xì)是指凸出部分l/b過大，如圖(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)當(dāng)b較小時(shí)應(yīng)注意復(fù)核。
        4 疊合部小及腰部過細(xì)是指圖形(g)和(h)，對(duì)于圖(h)中當(dāng)疊合部分e/L＜0.3應(yīng)為不規(guī)則；對(duì)于圖(g)中細(xì)腰寬度B/Bmax＜0.5應(yīng)為不規(guī)則。
    當(dāng)結(jié)構(gòu)平面凹凸不規(guī)則時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮樓板變形產(chǎn)生的不利影響，參見本措施3.1.3條11款。

 
 圖12.1.2-1 建筑平面示意

        2) 樓板局部不連續(xù)或較大的樓層錯(cuò)層
        有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50％，或開洞面積大于該層面積的30％(圖12.1.2-2)。當(dāng)樓板平面因開洞而使樓板有過大削弱時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮樓板變形產(chǎn)生的不利影響，參見本措施3.1.3條11款。

 
圖12.1.2-2 樓板局部不連續(xù)示意

    說明：抗震結(jié)構(gòu)中樓板的作用如下：
        1 提供建筑物某些構(gòu)件如隔墻、幕墻的支點(diǎn)，并抵抗水平力，但樓板不屬于豎向抗震體系的一部分；
        2 傳遞橫向力至豎向抗震體系，可將每層樓板看作一根水平深梁，將風(fēng)或地震產(chǎn)生的力傳遞至各種抗側(cè)力構(gòu)件；
        3 將不同的抗震體系中的各組成部分連成一體，并提供適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度，以使整個(gè)建筑能整體變形與轉(zhuǎn)動(dòng)。
    因此，應(yīng)根據(jù)樓板開洞的部位是否阻礙了水平力的傳遞、開洞的尺寸是否已影響了板作為水平放置的深梁的承載力等方面，去衡量該洞口是否可以設(shè)置。如樓板開大洞部位不影響地震作用的傳遞，可以不限開洞百分比。如圖12.1.2-3所示，有一段樓板，兩端為剪力墻，中部為框架。當(dāng)建筑受到水平力時(shí)，其所受力需由樓板傳至兩端的剪力墻。如果在洞1位置有洞口，它將影響樓板所受水平力傳至左端剪力墻，因此，即使洞口面積小于樓板面積的30％，也是不宜設(shè)置的。對(duì)于洞口2，位于樓板長(zhǎng)度的中部，猶如一根梁在中部有洞口，它對(duì)于梁的承載力影響是較小的，因而，即使洞口面積大于樓板面積的30％，只要構(gòu)造得當(dāng)，例如在樓板上下兩邊適當(dāng)加厚、布置梁以便受力等，也是可以的。
    有較大的樓層錯(cuò)層，如圖12.1.2-4所示。較大錯(cuò)層指樓面錯(cuò)層高度h₀大于相鄰高側(cè)的梁高h(yuǎn)₁時(shí)，或兩側(cè)樓板橫向用同一鋼筋混凝土梁相連，但樓板間垂直凈距h₂大于支承梁寬1.5倍時(shí)，當(dāng)兩側(cè)樓板橫向用同一根梁相連，雖然h₂＜1.5b，但h₀＞縱向梁高度hz時(shí)，此時(shí)仍應(yīng)作為錯(cuò)層，當(dāng)較大錯(cuò)層面積大于該層總面積30％時(shí)，應(yīng)視為樓層錯(cuò)層。

 
圖12.1.2-3 樓板位置示意

圖12.1.2-4 較大樓層錯(cuò)層示意

        3)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則
        按剛性樓板計(jì)算在規(guī)定水平地震力作用下樓層的最大彈性水平位移和層間位移，大于該樓層兩端彈性水平位移和層間位移的平均值的1.2倍時(shí)，應(yīng)視為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，如圖12.1.2-5。δ₂＞1.2(  )，則屬扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。

 
圖12.1.2-5 建筑結(jié)構(gòu)平面的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則示意

        ①高層建筑考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移及層間位移，對(duì)于A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍，即δ₂＜1.5()，對(duì)于B級(jí)高度及本章所指的復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于平均值的1.4倍，即δ₂＜1.4()。具體要求詳本措施第2.3節(jié)。
        ②結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T_t與平動(dòng)為主的第一自振周期T₁之比，A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.9、B級(jí)高度及本章所指的復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。詳見本措施2.2.2條。
    2 豎向不規(guī)則
        1) 側(cè)向剛度有突變
        高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和收進(jìn)。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化。高層建筑相鄰樓層的側(cè)向剛度變化應(yīng)符合下列規(guī)定：
        ①對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，樓層與相鄰上部樓層的側(cè)向剛度比可按(12.1.2-1)式計(jì)算，本層與相鄰上層的比值不宜小于0.7，與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8。

圖12.1.2-6 樓層側(cè)向剛度示意

        ②對(duì)于框架-剪力墻、板柱-剪力墻、剪力墻、框架-核心筒、筒中筒結(jié)構(gòu)，與相鄰上部樓層側(cè)向剛度比為考慮層高修正的樓層側(cè)向剛度比，可按(12.1.2-2)式計(jì)算；本層與相鄰上層的比值不宜小于0.9；當(dāng)本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時(shí)，該比值不宜小于1.1；對(duì)結(jié)構(gòu)底部嵌固層，該比值不宜小于1.5。

    式中： γ₂——考慮層高修正的樓層側(cè)向剛度比。
        2)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)
        豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、剪力墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架)向下傳遞，引起豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，如局部框支結(jié)構(gòu)或在局部樓層增設(shè)加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)，均為側(cè)向剛度突變。
        3)樓層受剪承載力突變
        A級(jí)高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80％，不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的65％；B級(jí)高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的75％。

 
圖12.1.2-7 豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受剪承載力非均勻化(有薄弱層)

    說明：樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力是指在所考慮的水平地震作用方向上，該層全部柱、剪力墻、斜撐的受剪承載力之和。
    側(cè)向剛度變化、承載力變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù)性不符合本款第1)、2)、3)條要求的樓層，其對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力應(yīng)乘以1.25的增大系數(shù)。
        4)上部樓層收進(jìn)或外挑
        ①當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進(jìn)部位到室外地面高度H 1與房屋高度H之比＞0.2時(shí)，上部樓層收進(jìn)后的水平尺寸B₁不宜小于下部樓層水平尺寸B的0.75倍。
        當(dāng)超出上述限值時(shí)，為避免收進(jìn)部位的層側(cè)向剛度的突變，對(duì)收進(jìn)部位的上下層抗震要求適當(dāng)提高，計(jì)算時(shí)充分考慮結(jié)構(gòu)高振型的反應(yīng)。
        ③當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對(duì)于下部尺寸外挑時(shí)，下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部尺寸B₁的0.9倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4m，見圖12.1.2-8。

 
圖12.1.2-8 結(jié)構(gòu)豎向收進(jìn)和外挑示意

        但如果建筑物的豎向抗側(cè)力構(gòu)件，自下到上連續(xù)，且無突變，僅樓層梁外挑，則不受此限。
        當(dāng)外挑后結(jié)構(gòu)剛度能滿足本款第1)中的①②要求時(shí)，且對(duì)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的影響能滿足本條第1款第3)的要求時(shí)，也可不限。
        ④結(jié)構(gòu)頂部取消了部分墻、柱形成空曠大空間。

12.1.3 結(jié)構(gòu)不規(guī)則性程度的判別
    1 建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的原則，注意分析判斷結(jié)構(gòu)不規(guī)則的程度，區(qū)分一般不規(guī)則結(jié)構(gòu)、特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)、嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)時(shí)宜采用規(guī)則結(jié)構(gòu)或一般不規(guī)則結(jié)構(gòu)，不宜采用特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)；
    2 規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在體型(平面和立面的形狀)簡(jiǎn)單，抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻，平面布置基本對(duì)稱。即在平立面、豎向剖面或抗側(cè)力體系上，沒有明顯的、實(shí)質(zhì)的不連續(xù)(突變)；
    3 一般不規(guī)則結(jié)構(gòu)是指超過12.1.2條平面或豎向不規(guī)則規(guī)定的個(gè)別項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)(但超過不多)的結(jié)構(gòu)；
    4 特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)是指具有較明顯的抗震薄弱部位，可能引起不良后果者，通常有三類：
        1)同時(shí)有三項(xiàng)及三項(xiàng)以上超過12.1.2條規(guī)定的平面或豎向不規(guī)則指標(biāo)；
        2)具有較明顯抗震薄弱部位，可能引起不良后果，主要表現(xiàn)為：
        ①扭轉(zhuǎn)偏大：裙房以上有較多樓層考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.4；
        ②抗扭剛度弱：扭轉(zhuǎn)周期比大于0.9，混合結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比大于0.85；
        ③層剛度突變：本層側(cè)向剛度小于相鄰上層的50％；
        ④高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：框支墻體的轉(zhuǎn)換構(gòu)件位置7度高于5層，8度高于3層；
        ⑤厚板轉(zhuǎn)換：7～9度設(shè)防的厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；
        ⑥塔樓偏置：?jiǎn)嗡蚨嗨C合質(zhì)心與大底盤的質(zhì)心偏心距大于底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的20％；
        ⑦復(fù)雜連接：各部分層數(shù)、剛度、布置不同的錯(cuò)層或連體兩端塔樓高度、體型或者沿大底盤某個(gè)主軸方向的振動(dòng)周期顯著不同的結(jié)構(gòu)；
        ⑧多重復(fù)雜：同時(shí)具有轉(zhuǎn)換層、加強(qiáng)層、錯(cuò)層、連體和多塔類型中的三種及三種以上。
        3)具有兩項(xiàng)超過12.1.2條規(guī)定的平面或豎向不規(guī)則指標(biāo)且其中一項(xiàng)接近第2)條所列出的指標(biāo)。
    5 嚴(yán)重不規(guī)則指的是體型復(fù)雜，平面、立面極不規(guī)則，多項(xiàng)指標(biāo)超過12.1.2條限值較多或某一項(xiàng)大大超過規(guī)定限值，具有現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件不能克服的嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié)，將會(huì)導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。

12.1.4 帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑的設(shè)計(jì)要求見本措施第7章。