本文对近几年完成的31个超限工程项目的结构体系以及高度进行分类统计，如图1和图2所示。其中框架-核心筒结构体系最多，有14个，占总数的45%。房屋高度类别较为均匀。图3表示按《抗规》判别的不规则项类型数量统计，其中扭转不规则占比较高。
图1 不同结构体系所占比例 图2 不同高度类别所占比例
图3 31项超限工程的不规则类型数量统计
本期为第二期，主要针对“凹凸不规则”进行探讨。
《抗规》是根据结构平面的尺寸来定义凹凸不规则的，凸出方向长度超过30%即判别为不规则。
《抗规》中用平面凹进的尺寸与投影方向总尺寸的比值来区分规则性，没有考虑凸出部位宽度影响，这会产生大量影响不大的不规则项。实际上凸出部位的宽度以及长宽比是主要影响因素，应该细化判断条件，避免将影响不大的凹凸平面判别为不规则项。
历次震害表明，不规则的结构在地震中更容易发生破坏。建筑平面的凹凸不平会影响结构的抗侧力构件布置，容易产生偏心或刚度不均匀，导致不同程度的扭转变形和应力集中, 使结构的抗侧力构件无法完全发挥出其效用。而且凹口部分与主体运动不协调，容易导致连接部分应力集中，在地震作用下发生脆性破坏。
为了研究凹凸部分不同尺寸的情况下对整体结构的影响，建立7个模型进行分析，均采用框架结构，跨距均为5.1m，层高均为4.5m，共12层，平面详图1。每个模型突出长度相同，突出位置宽度逐渐变小，按《抗规》均应判定为凹凸不规则，但从平面直观来看MC2和MC3平面基本完整，似乎可以不归入凹凸不规则。MC2~MC7模型l/Bmax=0.43，凸出部位的宽度与投影尺寸比b/L详见表1。表1列出7个模型的位移比结果。
图1 各模型平面图及尺寸示意
表1 各模型扭转位移比
从模型平面来看，按现有不规则判别条件，模型MC4~MC7均为凹凸不规则，但从整体结果来看，模型MC4和模型MC5的扭转位移比不小于1.2，扭转效应无明显增大，模型MC6和模型MC7扭转位移比增加得比较明显。由此可见，凸出部位的宽度对扭转影响较大，当宽度较大时可不列入凹凸不规则。
图2 X向地震作用下各模型首层柱剪力与总地震剪力之比
选取图1模型中3根柱进行内力分析。由图2可以看出，平面局部突出导致突出部位柱剪力增大，且伴随b/L缩小，其凹凸部位柱剪力增大加剧，其中模型MC1和模型MC2的凹凸部位柱剪力明显增大，平面局部突出对平面中远离凹凸部位的柱剪力影响较小。表明凹凸面积相对较大，结构平面整体性较好时，凹凸部位对结构整体影响较小，偶然偏心地震下柱剪力放大有限，因此可以在现有规范基础上对凹凸不规则条件进行一定放松。
建议将《抗规》表3.4.3-1“平面凹进的尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%”修改为“平面凹进的尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%，且形成的凸出部位宽度小于相应投影总尺寸的30%”。根据本文建议的不规则判别条件，重新对31个超限项目进行判别，扭转不规则项数量可由11个工程减少至8个。
