山地建筑结构设计标准[附条文说明]JGJ/T472-2020

1总 则

1 总 则

1.0.1 为在山地建筑结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、保证质量，制定本标准。

1.0.2 本标准适用于抗震设防烈度为6度至8度抗震设计的山地建筑结构。
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1.0.2 考虑到山地建筑结构具有不可避免的不规则性，以及与坡地或边坡的复杂相互作用，抗震设防烈度9度区不推荐使用，若无法避免时应进行专门研究论证。

1.0.3 山地建筑的结构设计，除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号

2.1 术 语

2.1 术 语

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术语“吊脚结构”如图1所示，“掉层结构”如图2和图3所示。

2.1.1 山地建筑结构 structure on a slope

建于坡地上，底部抗侧力构件的约束部位不在同一水平面上且不能简化为同一水平面时的结构。按接地类型可分为吊脚结构、掉层结构等形式。

2.1.2 接地类型 embedding type

 指山地建筑结构嵌固端与地面或边坡的连接形式。

2.1.3 掉层结构 structure supported by foundations with different elevations

 在同一结构单元内有两个及以上不在同一水平面的嵌固端，且上接地端以下利用坡地高差设置楼层的结构体系。

2.1.4 吊脚结构 stilted building structure

 顺着坡地采用长短不同的竖向构件形成的具有不等高约束的结构体系。

2.1.5 上接地端 upper embedding end

 掉层结构中位于高处的嵌固端。

2.1.6 下接地端 lower embedding end

掉层结构中位于低处的嵌固端。

2.1.7 上接地层 upper embedding story

掉层结构上接地端所约束及连接的结构整体楼层或吊脚结构底部第一使用楼层。

2.1.8 掉层 floors under the upper embedding end

具有两个及以上嵌固端的结构单元中位于上接地端以下的所有楼层。

2.1.9 横坡向 perpendicular to the slope direction

垂直于山地斜坡坡向的方向。

2.1.10 顺坡向 along the slope direction

与山地斜坡坡向一致的方向。

2.1.11 上接地端楼盖 floor at the bottom of upper embedding story

掉层结构中连接掉层部分与上接地竖向构件的楼盖。

2.1.12 上接地层楼盖 floor at the top of upper embedding story

掉层结构中上接地端以上第一层的楼盖。

2.2 符 号

2.2 符 号

2.2.1 几何参数

d——钢筋直径。

2.2.2 系数

K——抗倾覆安全系数；

α_W——边坡综合水平地震系数；

γ₀——结构重要性系数；

λ——楼层剪力系数。

2.2.3 作用和作用效应

G——重力荷载代表值；

G_E——地震时结构的总重力荷载代表值；

Q_c、Q_ci——滑体、第i计算条块或单元单位宽度地震作用；

M——弯矩；

M_ov、M_R——倾覆力矩、抗倾覆力矩；

V——剪力；

V_EKi——第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；

V_ek0一一所有接地构件对应于水平地震作用标准值的基底剪力之和；

W、W_i——滑体、第i计算条块或单元单位宽度自重(含坡顶建筑物作用)。

2.2.4 其他

f_t——混凝土抗拉强度设计值；

f_y——钢筋抗拉强度设计值；

n——结构总层数。

3基本规定

3.1 一般规定

3.1 一般规定

3.1.1 山地建筑结构采用的材料应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《砌体结构设计规范》GB 50003的相关规定。

3.1.2 山地建筑结构设计时应充分考虑水文地质条件、建设场地稳定性、建筑接地形式、地震动力效应等因素对结构安全性的影响。
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3.1.2 与平地普通结构相比，山地建筑结构显著的特点是其安全性受边坡的影响，一般情况下，同一建筑场地，地形通常存在较大的高差，岩土工程特性可能存在差异，不良地质现象较为普遍，地表水和地下水的影响显著，结构与基础相互影响明显，不同的建筑接地(坡)形式其影响程度不同，地基设计时应考虑这些不利因素，重点考虑边坡自身的稳定性及动力稳定性，查明影响边坡稳定性和结构安全性的各种工程地质和水文情况，进行详细的评价，并采取针对性的设计措施确保边坡和结构的安全。
因此，山地建筑结构设计时应重点考虑以下因素：
1 建设场地内在自然条件下应无危岩崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等不良地质现象；有无断层、破碎带；场地周边有无稳定安全系数不满足要求的边坡；
2 施工过程中，因挖方、填方、堆载和卸载等对坡地稳定性的影响；
3 建筑地基的不均匀性；
4 岩溶、土洞的发育程度；
5 工程建设诱发危岩崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、滚石、落石等不良地质现象的可能性；
6 地表及地下水(含洪水)对建筑地基、建设场地和结构的影响；
7 建筑的接地(坡)形式；
8 场地和边坡的地震动力效应的影响。

3.1.3 对建筑物有潜在威胁或直接危害的滑坡、泥石流、危岩崩塌、滚石、落石以及岩溶、土洞强烈发育地段，不应选作建设场地。
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3.1.3 山地建筑结构地基的工程地质条件复杂多变。国内已经有多起滑坡、泥石流、危岩崩塌、滚石、落石等引起的房屋倒塌事故，地基设计应重视潜在的地质灾害对建筑安全的影响，应避免诱发地质灾害和不必要的大挖大填，保证建筑物的安全和节约建设投资。

3.1.4 山地建筑结构设计应保证基础嵌固条件的有效性，用作结构嵌固的边坡应达到罕遇地震作用下不破坏的性能要求。应采取措施保证场地及边坡的稳定性。
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3.1.4 山地建筑结构计算时往往假定各接地端为嵌固，因此，需采取措施确保基础嵌固条件的有效性。设计时，基础宜置于稳定的岩土层中，避开滑塌区域。对边坡应进行稳定性评价和边坡支护设计，边坡必须达到稳定且严格控制变形，支护设计时需考虑罕遇地震作用下边坡动土压力对支挡结构的影响，要求达到罕遇地震作用下边坡结构不破坏的性能要求。

3.1.5 山地建筑的场地类别划分应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的原则执行，并应符合下列规定：

1 无地下室时，覆盖层厚度应按室外地坪的较高及较低地面分别确定，取不利场地类别；

2 有地下室时，当地下室结构与周边岩土相连时，覆盖层厚度应按室外地坪的较高及较低地面分别确定，取不利场地类别；当地下室结构与周边岩土脱开时，覆盖层厚度应按开挖地下室后的标高较高及较低的嵌固端地面分别计算，取不利场地类别。
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3.1.5 山地建筑场地的地形起伏较大，且不可避免地存在深挖高填。同一建筑场地不同位置场地条件相差较大。分析表明，这种局部场地效应对结构的地震响应有较大的影响。本条在现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011场地类别划分的基础上，给出了按局部场地条件确定场地类别的方法。偏安全考虑，可取较不利的场地类别。如图4所示。

3.1.6 山地建筑结构设计，应结合场地开挖形成的支挡结构与主体结构的实际关系和治理后的岩土边坡稳定性监测结果采用动态设计法。
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3.1.6 山地建筑结构常形成边坡，由于提供给设计的勘察结果常与实际地质水文条件不相符，故应根据边坡的检测结果对山地建筑结构及边坡进行动态设计，当实际情况与原设计不相符，或边坡发生非正常变形时，应对设计做校核、修改和补充。动态设计法相关设计内容和原则应按现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330执行。

3.1.7 山地建筑应结合山地地形、岩土边坡条件和建筑功能等因素布置。应充分利用地形、地貌，平面和场地竖向高程设计应考虑山地斜坡的走向和坡角，依山就势，采用合理的山地建筑结构形式，不应对原地貌进行大开挖和深填方。
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3.1.7 山地建筑设计时应尽量减少对环境的影响，可因地制宜采用掉层结构、吊脚结构等形式。山地建筑修建于坡地上，建筑布置应充分考虑山地的地形地貌特点和道路规划情况，如建筑位于坡顶道路旁，坡下空间利用价值不高，可采用不开挖坡地的结构布置方案，如吊脚结构；若建筑位于坡底道路旁，坡下空间利用价值高，可适当开挖形成具有不同嵌固面的掉层结构，可根据岩土边坡高度及稳定性情况确定分阶数量。由于山地建筑结构不规则程度大，建筑布置方案阶段应与结构专业加强配合，重视结构布置和边坡支护的合理性。

3.1.8 山地建筑结构体系应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、结构材料、接地类型、地基条件和施工工艺等因素，综合技术经济比较确定，宜采用混凝土结构、型钢混凝土组合结构或钢管混凝土结构，也可采用多层砌体结构、底部框架-抗震墙砌体结构。
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3.1.8 钢筋混凝土结构可采用框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体和板柱-剪力墙结构体系；组合结构可采用钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体组成的结构体系。

3.1.9 山地建筑结构布置应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3和《砌体结构设计规范》GB 50003的相关规定。掉层结构两相邻接地端之间的高度差、吊脚结构最低和最高接地端之间的高度差应符合表3.1.9的规定。

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3.1.9 由于山地建筑结构高度越大，不规则性越显著，且边坡稳定性更难控制，边坡治理难度更大，因此需区分不同岩土条件、不同设防烈度，对其高度进行规定。当实际情况无法避免时，应进行详细的可行性技术论证。需要注意的是当下接地端有全嵌固地下室时，应尽量选择地下室顶面作为嵌固端，嵌固端的要求按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB?50011的要求执行，此时，掉层高度为全嵌固地下室顶面到上接地端的距离。
3.1.10 山地建筑结构不宜兼作支挡结构。当主体结构兼作支挡结构时，应考虑主体结构与岩土体的共同作用及其地震效应。
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3.1.10 当山地建筑主体结构兼作支挡结构时，结构、支挡结构和岩土体间会产生静力和动力相互作用，应采取适当的方法充分考虑其不利影响，需将岩土静力或动力地震作用施加到支挡结构与主体结构组成的结构体系上，岩土体对其产生的静力作用和动力地震作用应区分岩质和土质分别按照现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330中坡顶有重要建筑物基础时的情况确定，考虑罕遇地震作用的动土压力可参考国外Seed等人研究和我国现行行业标准《公路工程抗震规范》JTG B02，近似采用拟静力法按下式计算：

式中：K_E、K_a——分别为有地震作用时、无地震作用时作用在支挡结构背面上的主动土压力；
k——水平地震系数，6度、7度、8度时取0.125、0.22(0.31)、0.4(0.51)，括号中数值分别应用于7度0.15g和8度0.30g。
结构外墙兼做支挡结构时，还应考虑建筑结构在地震作用下向边坡移动时产生的土压力，可取被动土压力、罕遇地震作用下结构传给支挡结构的弹性地震作用与静止土压力之和两者的较小值，地震作用下结构传给支挡结构的地震作用可按本标准图5.2.2(c)所示计算模型进行计算。

3.1.11 山地建筑结构均应进行地震作用计算和抗震验算。
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3.1.11 由于山地建筑结构受力的复杂性，要求抗震设防6度区也需进行地震作用计算。

3.1.12 下列结构构件的结构重要性系数γ₀宜不小于1.1：

1 高层建筑影响范围内的边坡支挡结构；

2 掉层结构上接地层的竖向构件；

3 吊脚结构吊脚部分的竖向构件。
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3.1.12 对山地建筑结构中比较特殊和重要的边坡支挡结构、掉层结构的上接地竖向构件、拉梁和吊脚结构的吊脚部分结构，在地震中期望其具有良好的抗震性能，设计时可提高其结构重要性系数或采用抗震性能设计提高其性能水准。
高层建筑结构影响范围可按高层建筑结构基底应力扩散角确定。
设计时可参照现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的关键构件对其进行抗震性能化设计。由于边坡支挡结构对于山地建筑结构整体抗震性能的重要性，可采用较高的B级性能目标对应的性能水准。掉层结构的拉梁板可协调传递上接地端上下左右的地震力，类似于转换层楼盖的传力，吊脚结构的吊脚部分构件由于长短不一，极易造成严重破坏，因此需提高其抗震性能，宜按C级抗震性能目标对应的性能水准进行设计。掉层结构的上接地竖向构件刚度相较掉层部分对应非接地竖向构件的刚度大较多，地震中容易产生破坏，虽然难以控制其在地震中不发生破坏，但应限制其破坏程度，故可采用C级抗震性能目标对应的性能水准进行设计。

3.2 结构接地类型和计算高度

3.2 结构接地类型和计算高度

3.2.1 山地建筑可结合山地地形及水文地质情况，采用掉层、吊脚等结构形式，并应采用合理的结构接地类型。Ⅳ类场地、7度、8度Ⅲ类建筑场地不宜采用山地建筑结构形式。
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3.2.1 山地建筑结构主要有如图5所示的掉层、吊脚、附崖和连崖等几种形式，其中最为常见的为掉层结构和吊脚结构。

掉层结构接地类型主要分为脱开式和连接式两类，如图6所示。脱开式即边坡与结构脱开，边坡单独设置支挡结构，上、下接地端嵌固，按照区分上接地端与掉层部分是否设置拉梁又分为无拉梁和有拉梁脱开式；其中无拉梁脱开式，当上接地部分较少时(如小于15％)，上接地竖向构件可根据分析采用滑动支座或隔震支座形成上接地滑动脱开式。连接式即边坡与结构不脱开，结构兼做支挡结构，上、下接地端嵌固，按照区分支挡结构是否设置锚又分为无锚杆连接式和有锚杆连接式，边坡支挡结构采用锚杆挡墙时，使主体结构与边坡紧紧相连，结构可受到边坡引起的拉、压力。实际工程中，应根据实际情况和现场地形、地质情况等综合确定合适的接地类型。

吊脚结构接地类型分为架空式和半架空式，架空式即结构底部全处于架空范围，竖向构件长度各不相同；半架空式即部分竖向构件架空，部分起于上接地端。
实际工程中还有少量掉层和吊脚结构相组合的情况。
对于附崖结构目前研究不够，可参考掉层结构设计理念，做专门研究；对于连崖结构，连崖结构与边坡之间可采用滑动支座连接，否则应考虑连崖体对主体结构的约束影响。
对不利的类Ⅲ、Ⅳ类场地，应限制采用山地建筑结构形式，有利于保证结构安全。

3.2.2 山地建筑结构计算高度和宽度应符合下列规定：

1 掉层结构计算房屋高度时，当大多数竖向抗侧力构件嵌固于上接地端时宜以上接地端起算，否则宜以下接地端起算；

2 吊脚结构计算房屋高度时，当大多数竖向构件仍嵌固于上接地端时，宜以上接地端起算，否则宜以较低接地端起算；

3 房屋宽度宜按上接地端以上部分房屋宽度计算。
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3.2.2 结构高度界定对判断结构为多层或高层、结构最大适用高度和抗震等级的确定等影响较大，本条主要对山地建筑结构高度的计算原则作出规定。计算房屋高度时，当大多数竖向抗侧力构件都嵌固于上接地端时(上接地部分结构抗侧刚度不小于本层结构总抗侧刚度的80％，为方便计算，侧向刚度比可近似取上接地层的非接地构件假定为嵌固时计算所得的接地构件剪力之和与层剪力之和的比值，如图7所示)，在边坡稳定及变形得到有效控制的前提下，结构受力特性将主要取决于上接地端以上部分，结构高度可从上接地端起算。其余情况下，偏保守取下接地嵌固端或较低接地端起算。

3.3 结构布置原则

3.3 结构布置原则

3.3.1 在一个独立的结构单元内建筑平面、立面和剖面形状宜规则，抗侧力构件布置宜均匀、对称，其竖向刚度宜均匀。

3.3.2 结构平面布置应减小扭转影响。应避免较多数量的长短柱共用和细腰形平面。
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3.3.2 山地建筑结构由于先天存在一定的不规则性，扭转效应较明显，因此设计时应尽可能合理布置结构，减小扭转的不利影响。对于掉层结构，当多数抗侧力构件位于上接地端时，宜设上接地端楼盖；当多数抗侧力构件位于下接地端时，可不设置掉层与上接地端的连接楼盖，上接地竖向构件底部可采用滑动支座；其他情况时，可采用调整构件截面及增减剪力墙布置等措施。对于吊脚结构，吊脚部分竖向构件刚度分布宜尽可能均匀。

3.3.3 山地高层结构同一结构单元不应采用同时具有2种类型及以上的复杂结构形式。
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3.3.3 山地建筑结构不规则性明显，受力复杂，故将其作为一种复杂结构形式，除此之外，不应采用同时具有其他2种类型及以上的复杂结构形式。其他复杂结构形式按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3界定。

3.3.4 山地建筑结构设置转换层时应符合下列规定：

1 转换层位置高度应按本标准第3.2.2条规定的结构高度起算点计算；

2 转换层上下结构抗侧刚度宜按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3等效抗侧刚度比控制。
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3.3.4 山地建筑结构设置转换层时，需界定是否高位转换，判断转换层上下结构抗侧刚度比是否合适。界定高位转换时，可依据本标准第3.2.2条山地建筑结构高度起算点的规定原则，从起算点开始计入转换层下的楼层。计算转换层上下等效抗侧刚度比时，计算转换层及下部结构的计算高度时应考虑掉层或吊脚部分的影响，上接地层及以下部分的高度可按竖向构件抗侧刚度加权平均计算得到，为便于计算，当掉层部分占比较多，上接地部分采用滑动或隔震支座时，转换层及下部结构的高度可取下接地端到转换楼盖的高度。

3.3.5 山地高层建筑结构竖向体型突变部位不宜位于掉层结构上接地层及相邻上一层。
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3.3.5 多塔楼结构、体形收进及悬挑不规则结构等，均属于竖向不规则，应避免与掉层结构刚度突变部位重合。

'>《山地建筑结构设计标准》 [附条文说明] JGJ/T472-2020

 引用标准名录

引用标准名录

1 《砌体结构设计规范》GB 50003

2 《建筑地基基础设计规范》GB 50007

3 《建筑结构荷载规范》GB 50009

4 《混凝土结构设计规范》GB 50010

5 《建筑抗震设计规范》GB 50011

6 《岩土工程勘察规范》GB 50021

7 《建筑边坡工程技术规范》GB 50330

8 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3

9 《建筑桩基技术规范》JGJ 94