第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文2014年 超高层建筑幕墙层间位移角指标研究 李建辉，刘军进，张宏，孙在久，李冠军”，高毅” （1.中国建筑科学研究院，北京，100013；2.中建幕墙有限公司，北京.100037） 提要：本文通过对13栋我国典型的超高层建筑结构地震模拟振动台试验层间位移角结果的研究分析，表明现 行幕墙规范关于幕墙的变形能力大于主体结构弹性层间位移角3倍的规定，在大震情况下，超高层建筑募墙即使 具备该变形能力也存在安全隐患，因此，在参考现行相关规范的基础上，提出了超高层建筑募墙层间位移角指标 建议值，可供超高层建筑幕墙的抗震性能设计和评价参考.
关键词：超高层建筑，幕墙，变形性能，层间位移角 1引言 建筑幕墙是依附于主体结构的外围护结构，在地震作用下，它要能够承受主体结构对其造成的变形， 即建筑幕墙须具有平面内抵抗地震造成的变形的能力，通常用层间位移角这一指标来反映.
一般情况下， 罕遇地震作用下主体结构的层间位移角最大，根据我国的抗震理念，此时结构只要保证不倒场，作为外围 护结构的幕墙，不应该整体坠落，否则会给人们的生命和财产安全造成重大损失，因此，要保证幕墙在大 震下的变形能力U-2.
现行《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）D、《点支式玻璃幕墙工程技术规 能取主体结构弹性层间位移角限值的3倍，但这样取值是否能够确定幕墙的变形已经进入了塑性状态，规 范对此比较模糊，也很少有相关研究.
主要原因可能有：①对建筑幕墙的研究不多，技术还不够成熟：② 目前在世界范围内对幕墙积累的震害实例比较少，因此对其抗震性能所采取的措施也不完善，但这并不能 证明幕墙的抗震性能没有缺陷.
已有研究表明：需要对建筑幕墙变形性能的评价指标进一步深入研究7， 以提升超高层建筑幕墙的抗震安全性.
本文通过典型超高层建筑结构地震模拟振动台试验层间位移角结果的研究分析，并参考目前现行相关 参考.
2超高层建筑结构层间位移角随高度变化规律分析 2.1超高层建筑结构工程 本文从已进行的典型超高层建筑结构地震模拟振动台试验结果中筛选出不同地震下主体结构的层间 位移角，分析其分布规律，并找出与归一化高度之间的关系，具体超高层建筑结构工程情况列于表1.
基金项目：中建股份科技资助（CSCEC-2010-Z-01） 作者美介：李建辉（1981-），男，博士，副研究员
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 表1典型超高层建筑结构工程 名称 高度 结构体系 地震参数 甘肃电力通讯大楼 189m 型钢混凝土简中简结构 8度0.20gII类 南京德基广场二期塔楼 226m 框架-核心简结构伸臂及环带桁架 7度0.10gI类 南京金奥大厦 231.2m 三重抗侧力体系：核心简、外周框架、结 构外围跨层斜支撑 7度0.10gIl类 上海世茂国际广场 246.56m 框架-核心简结构 7度0.10gIV类 兰州红楼广场塔楼 266m 矩形钢管混凝土柱一钢梁一钢筋混凝土楼 板一钢骨混凝土核心结构体系 8度0.20gII类 广州西塔 432m 巨型斜交网格外筒钢筋混凝土内简构成 的简中简结构 7度0.10gII类 三重抗侧力结构体系 深圳京基中心 439m 核心简、巨型斜支撑框架、 7度0.10gII类 连接伸臂析架和腰析架 三重抗侧力结构体系 重庆渝中某超高层塔楼 464.75m 核心筒、带转换析架框架、 7度0.10gII类 连接伸臂析架 广州东塔 518.1m 巨型空间框架-核心简-外伸臂 7度0.10gI类 天津周大福金融中心 530m 外框筒-核心简结构体 7.5度0.15g类 天津117大厦 596.2m 钢筋混凝土核心简，带有巨型支撑简、巨 型框架构成的周边结构 7.5度0.15gI类 上海中心 632m 巨型空间框架-核心简-外伸臂 7度0.10gIV类 深圳平安金融中心 660m 巨型空间框架-核心简-外伸臂 7度0.10g类 2.2超高层建筑结构层间位移角与归一化高度曲线 （1）高度不小于250m超高层建筑结构 图1~3列出了高度不小于250m超高层建筑结构在大震、中震、小震下层间位移角与归一化高度的曲 线.
心 元津用大届 图1高度不小于250m超高层建筑结构在大震下层间位移角与归一化高度曲线
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014 年 拉基中心 L69. 上0 EAGGA 图2高度不小于250m超高层建筑结构在中震下层间位移角与归一化高度曲线 兰州广场 广州西 中心 广州*级 天*阳大品 上*心 平 图3高度不小于250m超高层建筑结构在小震下层间位移角与归一化高度曲线 对于高度不小于250m超高层建筑结构，由图1~3可知：①按照现行幕墙规定的3倍主体结构弹性层 间位移角限值，在大震作用下，主体结构绝大部分层间位移角超过了幕墙规范的限值：②在中震作用下， 除了顶层具有明显薄弱层建筑结构之外，主体结构层间位移角均满足幕墙规范的限值：③小震作用下，主 体结构层间位移角全部满足幕墙规范的限值.
（2）高度在150m~250m之间的超高层建筑结构 图4~6列出了高度在150m~250m之间的超高层建筑结构在大震、中震、小震下层间位移角与归一 化高度的曲线.
对于高度在150m~250m之间的超高层建筑结构，由图4~6可知：①在大震作用下，主体结构部分 层间位移角超过了幕墙规范的限值：②在中、小震作用下，主体结构层间位移角全部满足幕墙规范的限值.
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 智电力通风大粮 上海世汽8%% 业大国 中 CASPA 2/20 图4高度在150m～250m之间超高层建筑结构在大震下层间位移角与归一化高度曲线 甘电力通讯大# 上 图5高度在150m～250m之间超高层建筑结构在中震下层间位移角与归一化高度曲线 中 - 下 图6高度在150m～250m之间超高层建筑结构在小震下层间位移角与归一化高度曲线
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 2.3超高层建筑结构层间位移角随高度变化规律 （1）在大震作用下，大多数结构的层间位移角在1/100附近：中震作用下，高度不小于250m的结构 层间位移角大多数在1/200左右，而高度在150m~250m的结构层间位移角均在1/250以内：小震作用下， 高度不小于250m的结构层间位移角在1/400以内，而高度在150m~250m的结构层间位移角均在1/500 以内.
（2）结构类型不同，其层间位移角沿结构高度分布规律不同.
对于以剪切变形为主的结构，其层间 位移角峰值分布在结构底层附近：对于以弯曲变形为主的结构，层间位移角在中间层附近较大：对于以弯 剪变形为主的结构，层间位移角在底层和中间层较大，对于顶层附近较为薄弱的超高层建筑，由于鞭梢效 应，层间位移角在顶层附近也会出现突然增大的现象.
（3）对于大多数超高层建筑结构，在地震作用下的变形主要以弯剪变形为主，根据图7~9中发生弯 剪变形的结构的层间位移角沿高度分布特点，可以发现：在结构的底层附近，即归一化高度6在0.0~0.1 之间时，层间位移角较小：而当&在0.1~0.2之间时，层间位移角逐渐增大：当&在0.2~1.0之间时，层 间位移角较大，特别是顶部有明显薄弱层的超高层建筑结构，顶部层间位移角显著增大.
对于超高层建筑结构来说，中上部楼层的层间变形较大，这一部位的建筑幕墙的平面内变形应该满足 结果主体结构变形要求，所以有必要提高中上部楼层附近建筑幕墙的平面内变形能力，使其满足结构塑性 变形的需要.
电大# s era 心 上* 上海 图7大震下超高层建筑结构层间位移角随高度变化规律 2Me's - 图8中震下超高层建筑结构层间位移角题高度变化规律
