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超长建筑设计的规范理解与设计应用

[摘要]：建筑超长主要会给结构设计带来两个问题，这两个问题都应采取有

效的技术措施加以妥善地解决。采取有效的技术措施能满足超长建筑的抗震设防；

采取有效的计算和构造措施来能减少或消除超长建筑的温度作用效应。

[关键词]：超长建筑、结构缝（防震缝、伸缩缝）、长宽比、抗震措施、抗

震概念设计、抗扭刚度、周期比、位移比、混凝土开裂、混凝土收缩、极限拉伸、

非荷载作用（混凝土徐变、收缩、温度变化、约束内力的效应）、弹塑性特性、

抗裂有效措施。

一、前言

一般建筑特别是住宅类现浇式或装配整体式剪力墙结构建筑单元长度超过

45m或55m较多时，结构设计通常按规范或当地政府文件的规定用增设结构缝的

方法来解决建筑超长后的震害和温差裂缝这两方面的问题；然而结构缝的设置理

所当然还应考虑对建筑功能（如装修观感、止水防渗、保温隔声等）、结构传力

（如结构布置、构件传力）、构造做法和施工可行性等造成的影响。如果一味地

追求不超长，忽视建筑功能存在也是得不偿失的。

建筑超长主要会给结构设计带来两个主要问题，这两个问题都应采取有效的

技术措施加以妥善地解决。

二、超长建筑抗震设计难点

《规范》对超长建筑在抗震方面的限制，《高层建筑混凝土结构技术规程》

(JGJ3–2010)3.4.3条2款“平面长度不宜过长，L/B宜符合表3.4.3的要求”，

其条文说明给出的解释是“平面过于狭长的建筑物在地震时由于两端地震波输入

有相位差而容易产生不规则的振动、产生较大的震害，表3.4.3给出了L/B的最

大限值。在实际工程中，L/B在6、7度抗震设计时最好不超过4；在8、9度抗

震设计时最好不超过3”。由此可见建筑单体长度超过50m左右增设结构缝有其

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一定的依据和合理性。然而，设置抗震缝后，常带来建筑、结构及设备设计上的

许多困难。结构大师林同炎告诫我们“结构设计没有惟一解”，其在《结构概念

和体系》一书中指出：“当你用规范的条文进行结构的设计时，必须记住两个字：

小心”。所以，一个有经验的结构工程师，一方面必须熟悉、了解和吃透规范条

文的真实含义，另一方面把设计规范作为一种指导、依据，而不是将其教条地盲

目地照搬照套。上述规范、文件规定仅作了“不宜”或者“不规则”之一，没有

必要将其作为“强制性条文”来执行，生搬硬套会造成不合理的设计给业主和建

筑师留下遗憾。

随着我国建设事业的发展，建筑物使用功能的需要，钢筋混凝土房屋结构超

长越来越多，北京昆仑饭店为剪力墙结构总长114m，北京京伦饭店为剪力墙结构

总长138m，本人负责设计的南郊庄园二期24#住宅楼(L房型)为剪力墙结构总长

70.2m，奉贤现代农业园区1536号地块C区工程办公楼B1、B2为框剪结构总长

71.1m，上海金都物资有限公司综合楼—南楼、北楼为框剪结构总长72m，其长宽

比L/B均大于了8度和7度设防的5和6的限值。

三、超长建筑抗震措施

本人在上述上海的几个超长工程设计中本着熟悉、了解和吃透规范条文的精

神，依据《建筑抗震设计规范》(GB50011–2010)3.4.5条1款“当不设置防震

缝时，应采用符合实际的计算模型，分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转

效应等导致的易损部位，采取相应的加强措施。”主要的技术措施有：一、着重

抗震概念设计，结构平面布置力求简单、规则、避免刚度、质量和承载力分布不

均匀，如：结构平面中周边布置剪力墙、加大角部和周边构件柱和梁的断面尺寸、

内部剪力墙和柱在满足轴压比的前提下尽量减小断面尺寸，外刚内