2.体型不规则的房屋建筑要达到国家标准规定的设防目标,需要较高的人力和经济投入。
一个体型不规则的房屋,要达到国家标准规定的抗震设防目标,在设计、施工、监理方面都需要投入较多的力量,需要较高的投资,有时可能是不切实际的。因此,严重不规则的建筑方案应予以修改、调整。一般的不规则建筑方案,可按规范的具体规定进行抗震设计;同时有多项明显不规则或仅某项不规则接近上限的建筑方案,只要不属于严重不规则,结构设计人员应采取比规范的具体要求更加有效的措施。
例如,北京电视中心综合楼属8度乙类设防,由四片巨型钢支撑桁架组合而成,各片巨型桁架的总高度和层高彼此不等,使连接部位错层,而且是L形横截面的钢框架筒,最高的一片巨型桁架在136m的结构屋面以上再向上高出92m,高宽比很大。该工程采用钢结构,由于巨型桁架错层,结构上许多楼层扭转效应很大,错层部位应力集中明显,顶部出屋面的单片桁架鞭稍效应严重。
针对结构的复杂情况和原设计存在的明显的抗震不利因素,该项目审查结论为复审。审查组要求所有钢柱按设防烈度不屈服设计,四片巨型桁架在结构屋面要形成封闭圈,出屋面的单片大桁架利用屋盖围护结构的斜杆加强,四个L形框架筒应考虑横截面翘曲,并在错层的连接处设置钢板剪力墙,还要求进行模型试验,根据试验结果调整细部构造。
此后,该建筑结构调整了巨型桁架的布置,取消了错层,在保持使用功能的同时减少了不规则性,相应的用钢量和投资有所减少。
3.通过超限专项审查,可集思广益,使高层建筑满足使用性能要求又达到抗震设防要求。
超限高层建筑的抗震设防专项审查,根据具体问题具体分析的原则,通过专家的论证和反复研究,集思广义,结合试验和震害经验,要求设计单位进行相应的反复修改和计算。凡是通过专项审查的工程项目,可以明确该工程的抗震薄弱部位和薄弱程度,有针对性地采取抗震措施,必要时要求关键的部位在设防烈度地震下构件不屈服,在罕遇地震下该部位的损坏不致导致连锁倒塌反应,使之尽可能满足使用性能的要求,又确保整个结构达到抗震设防的要求。
例如,北京兰华大厦为框架-剪力墙结构,总高93m。底部五层的楼板偏于一侧,无楼板的一侧为穿层的型钢混凝土斜柱,下部的斜柱和上部的斜支撑在五层顶板形成较大的拉力和压力。
针对上述特点,审查时提出的性能设计要求是:五层顶板采取加强措施确保静力和地震下的安全;斜柱采取措施减少长细比,并保证在中震下考虑P-△效应承载力按弹性设计,在大震下的变形可得到控制,约1/450;增加框架部分承担的地震剪力,取20%的总地震剪力,且每个斜柱承担2%的总地震剪力,而结构的剪力墙和六层以上基本按规范的要求进行设计。
三、加强抗震设防管理,提高工程抗震设防质量
这些年来,我们的主要工作是全面、认真地贯彻执行抗震防灾法律、法规,坚定不移地把加强抗震设防管理、保障工程抗震设防质量,作为贯彻落实抗震防灾法规的主要内容。新一代《地震烈度区划图》和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)颁布后,我们按照新要求进一步加强了新建工程抗震设防管理,把确保工程抗震设防质量作为抗震防灾管理工作的重中之重。加强抗震设防管理的工作,得到市有关主管部门和全市各级建设主管部门的理解和支持。目前,抗震设防管理已纳入基本建设管理程序,走向规范化、制度化管理的轨道。据2004年的统计资料,全市进行抗震设防审查的房屋建筑工程共1944项,4506万平方米。其中,北京市人民政府抗震办公室直接组织进行的超限建筑抗震设防专项审查的工程为12项,147万平方米,包括:中央电视台新台址主楼、国家体育场、国家游泳中心、中国国际贸易中心三期主塔楼等在国内具有重要影响的重大项目。
四、努力构建社会主义和谐社会,继续搞好抗震加固,增强原有工程抗震防灾能力
1.为改善居民生活、提高平顶楼房保温隔热和防水能力、迎接2008年奥运会,创建优美的城市景观,充分展现北京的现代化国际大都市风采和历史文化名城风貌,根据市政府的部署,从2004年起,北京市开展以多层楼房屋顶平改坡为主的景观改造工作。为此,对不同建造年代需平改坡的184栋(建筑面积772155m2)住宅楼在进行屋顶平改坡同时,一并进行抗震鉴定。其中,25栋住宅楼达不到抗震设防要求,为此提出了抗震加固计划。
2.20世纪60年代中期,华北地区相继发生邢台地震与河间地震,1975年初又发生海城地震,引起人们对现有建筑的抗震能力问题的关注。
1976年唐山地震发生后,北京市对现有建筑的加固正式列入抗震工作的重要议事日程,作为抗震工作的一项重要、紧迫任务。
自1976-1990年北京地区共完成加固各类建筑2600万平方米,其中北京市属各单位共加固600万平方米,中央机关、国家机关、中央和国家直属在京企事业单位及在京部队系统共加固2000万平方米。同时还加固了大量桥梁、水塔、烟囱、栈桥等构筑物和重要设施。历年来,尚有不少基层单位自行筹措资金对本单位的房屋进行加固,未申请纳入全市加固计划。从上世纪90年代以来,还有一些建筑在改造、装修、接层的同时,对原结构进行加固,这些都未能统计。
《
中华人民共和国防震减灾法》自1998年3月1日起施行后,1998-2000年,国家集中安排国债资金13.1亿元,用于首都圈中央国家机关行政事业单位建筑工程的抗震加固,在首都圈范围内的600万平方米的工程已基本消除了抗震隐患。