超限高层报告写法详解

转自《建筑结构》2015.9.1

1 报告的名称

报告名称应为《×× 工程超限设计的可行性论证报告》（见住房和城乡建设部《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（以下简称《超限专项审查技术要点》）第六条（二）款）或《×× 工程超限设计的送审报告》，不应称为《×× 工程超限设计的审查报告》。笔者审查过的报告名称多数都称为《审查报告》，只有少数称为《可行性论证报告》或《送审报告》，汉语里凡带“审”的词，如审查、审核、审定、审校、审理、审批、审判等都是对第三方的，不是对自己的。《送审报告》的意思是送给第三方审查的报告，因此笔者认为称《送审报告》是可以的。

2 报告的文本不应太长，也不应太简略

超限工程的可行性论证报告应按照《超限专项审查技术要点》的要求编写。报告不应太长，页数不应太多（有的长达 100 ～ 200 页），字体不要太大（以小四号为宜），A4（A3）纸每页宜为 30 行以上，有的报告字体为四号字，每页只有 20 行，使页数大增。如只需写出本工程超限的内容，没有超限的指标不需要写，很多报告都按《超限专项审查技术要点》的附录一～附录四及各省（市、自治区）的《超限高层建筑工程抗震设防界定标准》罗列了几十项指标，再在各项指标后面写“是”或“否”或打√，增加报告的页数、浪费纸张，也浪费审查专家的时间，实在没有必要（犹如医院的健康体检表，如医院只会写明某人有高血压、糖尿病，而不会写没有肝癌、没有肺癌、没有肠癌、没有……）。

有的报告又写得太简略，内容不全。

3 报告的文本不需要精装

报告的文本普通装订即可，不需要精装，用普通白纸即可，没有必要用太厚的纸（如铜板纸），太厚的纸加上精装翻页困难（会自动闭合），翻阅不便，会浪费成本。

4 应写明工程的具体地址（这是确定地震动参数的依据）

如不能只写工程位于“成都市”，因为成都市所辖的不同区、县（市）、乡（镇）的地震动参数是不同的。

5 简单描述地质概况（不需抄写《岩土工程勘察报告》的太多内容

因为按《审查技术要点》第六条的要求需提供《岩土工程勘察报告》，如果没有提供《岩土工程勘察报告》，则应抄写各土层概况及其物理力学参数、勘察报告的结论意见，并应附典型的地质剖面图）。

6 应写明基础形式及地基持力层的物理力学参数

7 抗震性能目标

凡超限高层建筑的抗震性能目标应按《高规》采用 A、B、C、D 级，不宜按《抗规》采用性能1、性能2、性能3、性能4。

8 小震（多遇地震）分析

(1) 小震弹性反应谱分析。需采用至少两个不同力学模型的结构软件进行分析，分析结果宜并排列表对应。当有地震安评报告时，小震的地震动参数应按安评报告采用。可采用的软件有：SATWE、TAT、PMSAP、MIDAS（MIDAS/GEN，MIDAS/Building, 北京迈达斯技术有限公司）、SAP2000、ETABS（美国 CSI 公司，有限元软件）、ABAQUS（有限元软件）、GSSAP（广厦）、ANSYS（有限元软件）、SAUSAGE（纤维梁模型和分层壳墙模型）、YJK（北京盈建科）等。YJK 与 SATWE 是计算模型相似的软件。

（2） 小 震 弹 性 时 程 分 析。 可 采 用 的 软 件 有：SATWE、PMSAP、MIDAS、SAP2000、ETABS 、ABAQUS、GSSAP、 ANSYS、YJK 等。

9 中震（设防地震）分析

振型分解反应谱法，可采用的软件有：SATWE、PMSAP、MIDAS、SAP2000、ETABS、ABAQUS、GSSAP、ANSYS、YJK 等。

（1）中震弹性分析。属于 B 级高度的超限高层建筑宜满足中震弹性设计。

①采用规范反应谱（即使有地震安评报告，也不采用），水平地震影响系数最大值按《高规》表 4.3.7-1 采用：αmax=0.12（6 度 0.05g）、0.23（7 度 0.10g ）、0.34（7 度 0.15g）、0.45（8 度 0.20g）、0.68（8 度 0.30g）、0.90（9 度 0.40g）；

②阻尼比可增加 0.01（阻尼比增大，地震作用将减小，四川省有些超限审查专家不主张中震计算时阻尼比增加 0.02），如混凝土结构阻尼比可取0.05+0.01=0.06；

③周期折减系数可取1.0；

④不考虑风荷载；

⑤不考虑荷载分项系数（即考虑构件内力标准值，见《高规》2010 年版 3.11.3条 1 款及其条文说明，笔者审查过的超限工程送审报告也有仍然考虑荷载分项系数的，即考虑构件内力设计值，属于偏安全，应是允许的）；

⑥考虑承载力抗震调整系数γRE 、中梁刚度增大系数（1.2 ～ 1.5）、连梁刚度折减系数（0.55 ～ 0.3）；

⑦抗震等级取为四级，不考虑抗震内力增大系数（即均为 1.0，见《高规》2010 年版3.11.3 条 1 款， SATWE 用户手册27 页说“程序将自动执行”，《高规》2002 年版及《抗规》2001 年版、2008 年版对四级框架的内力是不进行调整的，但按《高规》2010 年版6.2.1 条 2 款及 6.2.3 条 2 款规定对四级框架柱端弯矩及剪力增大系数均为 1.1，6.2.4 条规定对四级框架角柱的弯矩及剪力设计值再增大 1.1 倍，《抗规》2010年版6.2.2条规定对四级框架柱端弯矩增大系数为1.1,6.2.3条规定对四级框架结构的底层柱下端的弯矩设计值增大1.2倍，6.2.5 条规定对四级框架柱和框支柱的剪力设计值增大 1.1 倍，6.2.6 条规定对四级框架角柱的弯矩及剪力设计值再增大 1.1 倍，SATWE 是自动执行抗震内力增大系数均取为 1.0 还是自动执行规范对四级的内力增大系数规定？笔者不得而知，如自动执行规范对四级的内力增大系数规定，应是偏安全的，笔者认为是允许的。）；

⑧材料强度取设计值。

（2）中震不屈服分析。属于 A 级高度的超限高层建筑宜满足中震不屈服。《高规》233 页 3.11.3条的条文说明：满足“屈服承载力设计”，是指构件按材料强度标准值计算的承载力不小于按重力荷载及地震作用标准值的构件组合内力。对耗能构件只需验算水平地震作用为主要可变作用的组合工况。重力荷载分项系数、水平地震作用分项系数及抗震载力调整系数均取为 1.0，竖向地震作用分项系数取 0.4。故：①采用规范反应谱 ( 同中震弹性分析 )；②不考虑风荷载；③考虑中梁刚度增大系数（1.2 ～ 1.5）、连梁刚度折减系数（0.55 ～ 0.3）；④阻尼比同中震弹性；⑤不考虑荷载分项系数、承载力抗震调整系数γRE ；⑥抗震等级取为四级，不考虑内力调整系数（同中震弹性分析）；⑦材料强度取标准值。

（3）中震弹塑性时程分析。可采用的软件有：EPDA（PKPM 系列）、MIDAS、ETABS、ABAQUS 等。

10 大震（罕遇地震）分析

水平地震影响系数最大值按《高规》表 4.3.7-1（《抗规》表 5.1.4-1 同）采用。

（1）大震弹性分析：只有特别高的超限高层建筑才需要进行大震弹性分析。

（2）大震不屈服分析：超过 B 级高度的超限高层建筑宜满足大震不屈服设计。按《高规》233 页 3.11.3条条文说明，阻尼比可增加 0.02（如混凝土结构可取 0.05+0.02=0.07），连梁刚度折减系数可取 0.3；特征周期应增加 0.05s（见《高规》4.3.7 条）。其余参数类同中震不屈服分析。

（3）高度＞ 200m 的高层建筑应进行大震弹塑性动力时程分析（《高规》3.11.4 条 1 款）。可采用的软件有：EPDA（PKPM 系列）、MIDAS、ABAQUS（有限元模型）、ANSYS、PERFORM-3D（美国伯克利的 Powell 教授开发的 Drain 系列软件，有限元模型）、LS-DYNA、SAP2000、CANNY、MSC.MARC、YJK、PKPM-SAUSAGE（广州建研数力建筑科技有限公司）、STRAT V6.0（上海佳构软件科技有限公司）、SOFISTIK2010 等。

（4）高度≤ 150m 的超限高层建筑应进行大震静力弹塑性分析（即静力推覆分析）（《高规》3.11.4 条 1 款）。可采用的软件有：PUSH（PKPM 系列）、ETABS、MIDAS 等。

（5） 高度在 150 ～ 200m 的超限高层建筑可根据结构自振特性和不规则程度选择大震静力弹塑性分析或大震弹塑性动力时程分析（《高规》3.11.4 条 1 款）。

（6）高度＞ 300m 的超限高层建筑应分别进行大震静力弹塑性分析及大震弹塑性动力时程分析，再进行校核（《高规》3.11.4 条 1 款）。

11 竖向地震分析

《高规》10.5.2 条“7 度（0.15g）和 8 度时的连体结构的连接体应考虑竖向地震作用（强条）”；《高规》10.5.3 条“6 度和 7 度（0.10g）时，高位连体结构的连接体宜考虑竖向地震的影响”；《高规》4.3.14 条“跨度大于24m 的楼盖结构、跨度大于 12m 的转换结构和连体结构、悬挑长度大于 5m 的悬挑结构，结构竖向地震作用效应标准值宜采用时程分析方法或振型分解反应谱法进行计算。时程分析计算时输入的地震加速度最大值可按规定的水平输入最大值的 65％采用，反应谱分析时结构竖向地震影响系数最大值可按水平地震影响系数最大值的 65％采用，但设计地震分组可按第一组采用”。《抗规》5.3.4 条“大跨度空间结构的竖向地震作用，尚可按竖向振型分解反应谱方法计算。其竖向地震影响系数可采用本规范第 5.1.4、第 5.1.5 条规定的水平地震影响系数的 65％，但特征周期可均按设计第一组采用”。

12 地震行波效应

《抗规》5.1.2 条 5 款“ 平面投影尺度很大的空间结构（条文说明：指跨度＞ 120m 或长度＞ 300m 或悬臂＞40m 的结构），应根据结构形式和支承条件，分别按单点一致、多点、多向单点或多向多点输入进行抗震计算。按多点输入计算时，应考虑地震行波效应和局部场地效应。6 度和 7 度Ⅰ、Ⅱ类场地的支承结构、上部结构和基础的抗震验算可采用简化方法，根据结构跨度、长度不同，其短边构件可乘以附加地震作用效应系数 1.15 ～ 1.30；7 度Ⅲ、Ⅳ类场地和 8、9 度时，应采用时程分析方法进行抗震验算”。笔者审查过的超限工程送审报告，也有在连体结构时考虑地震行波效应的。

13 施工模拟分析

应以施工全过程完成后的内力为初始状态（《高规》3.11.4 条 2 款）。软件 SATWE、ETABS 等。

14 连体结构的连接体（钢筋混凝土桁架、钢桁架、网架、钢梁结构等）应力分析

软件 3D3S（同济大学）、MSTCAD（浙江大学）、ANSYS（匹兹堡：美国 ANSYS 公司）等。

15 钢柱、钢梁、网架、网壳、桁架、空间网格结构等分析

软件 ABAQUS、SAP2000、ANSYS、MSTCAD、3D3S 等。

16 转换梁应力分析

软件 ABAQUS、SAP2000、ETABS、FEQ 等。

17 支座及节点应力分析

“如连体结构的连接体支座节点、杆件节点、框支梁支座节点等。”软件 ANSYS、ABAQUS、ETABS 等。

18 楼板应力分析（小震、中震、大震）

软件 SAEWE、ETABS、MIDAS、PMSAP、SAP2000、SLABCAD（PKPM 系列）等。

19 风振舒适度验算

《高规》3.7.6 条规定“高度不小于 150m 的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 规定的 10 年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度可按现行行业标准《高层民用建筑钢结技术规程》JGJ 99 的有关规定计算，也可通过风洞试验结果判断确定，计算时结构阻尼比宜取 0.01 ～ 0.02”，最大加速度计算值不应超过 0.25m/s 2 ( 办公、旅馆 )，0.15m/s 2 ( 住宅、公寓 )。阻尼比对混凝土结构取 0.02，对混合结构可根据房屋高度和结构类型取 0.01 ～ 0.02（《高规》3.7.6 条条文说明）。软件 SAP2000、SATWE、SLABFIT 等。

20 楼盖舒适度验算（见《高规》3.7.7 条及附录 A）

21 加强措施

如提高结构的抗震等级，柱、剪力墙及梁加大配筋率、配箍率、增设型钢，从严控制柱及剪力墙的轴压比，楼板加厚（宜≥150mm,120mm不算加厚）并加大配筋率且双层双向配筋等。凡取规范规定的结构抗震等级及最小配筋率、最小配箍率，均不能说是加强措施。

22 报告应打印中震弹性、中震不屈服或大震弹性、大震不屈服的配筋计算结果

有些报告只说进行了中震弹性、中震不屈服或大震弹性、大震不屈服分析，但不打印配筋计算结果，怎么知道配筋量有多大？配筋量在构件截面内装得下不？施工图设计应按建设行政主管部门批复的超限工程专项审查意见执行，笔者在施工图审查时，发现有的超限工程在超限审查时作了中震弹性或中震不屈服分析，但在施工图设计时，只按小震计算结果配筋，超限审查就成为“走过场”了，这是不行的，笔者都会要求设计单位修改设计并补送相应的计算资料。