時間：2023-07-14 17:35:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高層建筑抗震結構設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：高層建筑；抗震結構；設計；問題；措施Abstract: The development of modern city to the continuous increase in high-rise building, seismic structural design is becoming more and more important. This paper does research and analysis on the seismic design of tall building structure design andputs forward various problems in the structural design in high-rise buildings, and the corresponding methods and measures.
Key words: high-rise building; seismic structure; design; problem; measures
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A文章編號：
隨著我國經濟的快速發展，高層建筑也越來越多，在這種情況下必須做好抗震設計。設計人員在高層建筑抗震設計中，都是按照抗震結構設計規范進行的，他們希望設計的結構能夠達到強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，從而經濟地實現“小震不倒、中震可修、大震不倒”的目的，但是在實際設計中，卻不能達到這種效果。本文將從抗震結構設計的基本原則、我國高層建筑抗震設計常見的問題以及提高抗震性能措施三個方面對高層建筑的抗震結構進行闡述。
一、高層建筑抗震結構設計的基本原則
1、結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能。（1）結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱（墻）”的原則；（2）對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力；（3）承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。
2、盡可能設置多道抗震防線。由于每次強震之后都會伴隨多次余震，因此在建筑物的抗震設計過程中若只有一道設防，則其在首次被破壞后而余震來臨時其結構將因損傷積累而倒塌。因此，建筑物的抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，在地震發生時由具有較好延性的結構構件協同工作來抵擋地震作用。當遭遇第二設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時，結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現一定程度的破壞，但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此，要求結構具有相當的延性能力不發生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震即高于本地區抗震設防度的罕遇地震時，結構雖然破壞較重，但結構非彈性變形離結構的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發生危及生命的嚴重破壞，從而保證了人員的安全。
3、對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力。（1）構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎；（2）要使樓層（部位）的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層（部位）的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中；（3）要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調；（4）在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層（部位），使之有足夠的變形能。
二、我國高層建筑抗震設計常見的問題
1、工程地質勘查資料不全
在設計初期，設計人員應該及時掌握施工場地的地質情況，但是往往在設計過程中，卻沒有建筑場地巖土工程的勘察資料，就不能很好的進行地基設計，給建筑物的結構帶來安全隱患。
2、建筑材料不滿足要求
對于材料而言，我們要明確這樣一個道理:地震對結構作用的大小幾乎與結構的質量成正比。一般說在相同條件下，質量大，地震作用就大，震害程度就大，質量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構件中，廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶粒混凝土、加氣混凝土板、空心塑料板材等輕質材料，將能顯著改善建筑物的抗震性能。
3、建筑物本身的建筑結構設計
建筑物如果平面布置復雜，致使質心與剛心不重合，在地震作用下產生扭轉效應，加劇了地震的破壞作用，海城地震和唐山地震中有不少類似震害實例。臺灣9.21地震中，一棟鋼筋混凝土結構由于結構平面不規則，在水平地震作用下，結構產生嚴重扭轉效應而破壞倒塌，同時撞壞相鄰建筑上部的陽臺。
4、平面布局的剛度不均
抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱，建筑的質量分布和剛度變化宜均勻，否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱：一邊進深大，一邊進深小；一邊設計大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。平面形狀采用L、π形不規則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，一側為進出車需要，取消全部外縱墻，另一側不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。這些都對抗震極為不利。
5、防震縫設置不規范
對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設防震縫：（1）平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》(JGJ3- 91)中表2.2.3 的限值而無加強措施；（2）房屋有較大錯層；（3）各部分結構的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設防震縫。
6、結構抗震等級掌握不準
結構抗震等級有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結構類型、建筑高度、設防烈度等因素綜合評定不準造成。上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的，這就需要設計人員從設計的角度避免這些問題的出現，防止將這種問題帶入施工中，應該高層建筑的抗震性能。
三、提高抗震性能措施
1、選擇合理結構類型
在高層建筑中，其豎向荷載主要使結構產生軸向力，而水平荷載主要使結構產生彎矩，隨著高度的增加，在豎向荷載不變的情況下，水平荷載作用力增加，此時豎向荷載所引起的建筑物側移很小，但是水平荷載參數的側移就非常大，與高度層四次方變化，因此在高層建筑中，主要對水平荷載進行控制，在設計過程中，應該在滿足建筑功能及抗震性的前提下，選擇切實可行的結構類型，使其具有良好的結構性能。目前大多數的高層建筑都采用了鋼混結構，這種結構具有較大的剛度，空間整體性好，材料資源豐富，可組成多種結構體系。但是其變形能力差，造價相對較高，當場地特征周期較長時，容易發生共振現象。
2、減小地震能量輸入
具有良好抗震性能的高層建筑結構要求結構的變形能力滿足在預期的地震作用下的變形要求,因此在設計過程中除了控制構件的承載力外還應控制結構在地震作用下的層間位移極限值或位移延性比, 然后根據構件變形與結構位移的關系來確定構件的變形值,同時根據截面達到的應變大小及分布來確定構件的構造要求,選擇堅硬的場地土來建造高層建筑等方法來減小地震能量的輸入。
3、減輕結構自重
對于同樣的地基條件下進行建筑結構設計若減輕結構自重則可相應增加層數或減少地基處理造價,尤其是在軟土基礎上進行結構設計這一作用更為明顯,同時由于地震效應與建筑質量成正比,而高層建筑由于其高度大重心高等特點,在地震作用時其傾覆力矩也隨之增加, 因此, 為了盡量減小其傾覆力矩應對高層建筑物的填充墻及隔墻盡量采用輕質材料以減輕結構自重。
4、盡可能設置多道抗震防線
當發生強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。
五、結語
總之，面對中國的高層建筑抗震結構存在的諸多問題，限于我國作為一個發展中國家的財力、物力，探討、研究有效的建筑抗震措施的任務仍然十分艱巨。與此同時，我國政府相關部門也應該加強規范力度，發揮好對高層建筑防震措施的檢查、檢驗效力。
參考文獻
[1]范俊梅.有關高層建筑結構設計抗震的幾點思考[J].中國新技術新產品，2009.
【關鍵詞】：高層建筑；抗震；結構設計
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
1.剪力墻的連梁設計
連梁是指與剪力墻相連允許開裂可作剛度折減的梁。當PKPM建模后進入STAWE計算時，程序對全樓所有的梁都進行了判斷，把兩端都與剪力墻相連且至少在一端與剪力墻軸線的夾角不大的梁，隱含定義為連梁。在高層剪力墻結構中，連梁的設計常受多因素制約，連梁的內力和結構抗側力剛度與相連墻肢剛度、連梁跨高比等因素有關。聯系墻肢的連梁，對剪力墻的受力會產生較大的影響，其本身的受力條件也比較復雜，如果連梁發生破壞，那么聯肢墻各墻肢間會失去約束而形成幾個單獨受力的墻肢，造成整片剪力墻水平位移加大。承載力下降的狀況。震害調查和試驗結果證明，對聯肢墻來說，連梁的設計是非常重要的。連梁的破壞將會導致剪力墻最終喪失承載能力。按照《建筑抗震設計規范》要求。宜選用跨高比偏大的連梁。按常規設計方法配筋，進行截面抗剪設計，使其不過早地發生剪切破壞，從而使連梁具有足夠的延性。在工程設計時，根據計算的基本假定，可以忽略連梁的軸力，但絕大多數的墻體洞口尺寸的寬度是不大的，因此大多數連梁的跨高比較小。其尺寸類似于深梁。試驗表明，連梁的剪切變形較大，容易產生斜裂縫．在反復荷載作用下。斜裂縫會發展成沿梁跨的對角線狀，較大地降低了連梁的抗剪能力。為了避免連梁的剪切破壞，要求連梁有足夠的截面尺寸和一定數量的抗剪箍筋。抗震結構還應考慮非彈性變形階段，連梁是首先屈服并形成塑性鉸的耗能機構，應調整內力，對連梁剛度進行折減，這是避免連梁在彎曲屈服前出現剪切破壞的有效措施，從而控制結構最終形成延性破壞機制。在結構計算時，設計人員都會發現，往往會出現部分連梁超筋的情況，分析其原因主要是因為連梁跨高比較小，剛度較大，吸收地震力較多。造成連梁的約束彎矩和剪力過大，致使連梁抗剪能力不能滿足規范對連梁剪壓比的限值。當連梁剪力超過其剪壓比限值時，連梁將產生脆性破壞。剪力墻結構的一個設計原則是強墻弱連梁。如果對剪力墻連梁剛度進行折減，人為限制連梁梁端的抗彎承載力。進行塑性再調幅。則連梁梁端將產生裂縫，變形增大，形成塑性鉸．其剪力值將達不到按彈性計算的剪力值。連梁剛度折減后。如計算分析結果仍有部分連梁不能滿足剪壓比限值，且連梁的跨高比不大于2.5時，建議按《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第11.7.10條，配置斜向交叉鋼筋，以提高連梁的剪壓比限值。以確保在正常使用條件下或較小的地震作用下連梁出現裂縫。故《建筑抗震設計規范》要求折減系數不宜小于0.5，要滿足正常使用狀態下極限承載力的要求。
2 .位移比和周期比的控制
地震作用對結構的損害與扭轉反應的大小有直接關系，對于要求地震的建筑，一方面，要求結構布置規則、對稱，其關鍵是要求平面布置剛度均勻。以減少扭轉。另一方面，要求加強結構的抗扭強度和抗扭承載力。這已成為重要的概念設計內容。而在實際工程中，由于建筑造型的要求．建筑場地的限制或建筑功能的需要，在高層建筑結構設計中，大多數結構的平面布置和豎向布置很難達到《建筑抗震設計規范》所要求的“規則”標準。為此需對結構進行調整，限制平面扭轉效應。
結構自振周期表示結構自身的性能。其中扭轉周期的相對大小反映了結構抗扭剛度的大小，抗扭剛度小的結構，其扭轉周期長，地震時這樣的結構扭轉反應一般較大。不利于抗震，因此《高層建筑混凝土結構技術規程》對結構扭轉為主的第一周期與平動為主的第一周期的周期比進行限制。限制結構的抗扭剛度不能太弱，從而使結構的層間扭轉角不致過大。因結構在水平地震作用下的扭轉振動不僅與扭轉為主的周期有關，也與平動為主的結構周期有關，因為所有振動都是耦連的，當平動為主的第一周期較長時，和它相應的結構扭轉振動可能也較大，導致結構層間扭轉角加大。這對結構抗震是不利的，因此對結構平動為主第一周期也應考慮不宜過長。周期比是控制結構扭轉效應的重要指標，當周期比不滿足要求時，通常采取降低結構中間構件的剛度，在建筑周邊設置剛性構件。增加抗扭剛度，使周期比滿足要求。實際上，控制周期和控制位移是一樣的。控制結構扭轉周期就是控制結構在地震作用下的扭轉位移。結構位移和結構自振周期互相關聯，位移隨著周期的增大而增長。位移比是控制結構平面不規則性的重要指標，其值《高層建筑混凝土結構技術規程》中有明確規定，當位移比超過1．2時為不規則結構，超過1．5時為嚴重不規則結構。當位移比不滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》要求時，常常是因為結構的抗側力構件布置不均勻引起的。所以，在高層建筑中，抗側力構件布置時應按照均勻、對稱、分散的原則，盡量使結構的質心和剛心重合或接近，提高抗扭剛度在一定程度上可減小位移比，這也是概念設計中改進結構抗震性能的重要措施之一。
3. 轉角窗布置的設計
塔式高層住宅中，由于建筑功能的需要，建筑師常常在建筑平面外墻轉角處采用轉角窗，使用戶充分享受室外綠化景觀和滿足室內采光要求。而建筑物角部是結構設計的關鍵部位，一般均設置L型剪力墻，這種情況下角部構件內力較大，程度不同地顯示出剪力滯后現象，應力集中，受力復雜。同時轉角墻具有較大扭轉剛度且抗震性能較好．若開設轉角窗，實際上是取消角部的墻體．代之以角部曲梁，使角部附近的構件受力更加復雜，對結構抗震更加不利。使得與之相連的暗柱增加了平面外的彎矩，角窗下的連梁受扭。一般來說，當該樓層的最大水平位移大于該樓層平均值的1．2倍時，就超過國家規范對高層住宅結構的扭轉變形限值，需重新調整結構平面。
關鍵詞：高層建筑 ， 結構設計 ，抗震設計，短柱，措施
Abstract：The high-rise buildings aseismic design and construction work has been building the key, and summarizes the principle of seismic design of high-rise building, the architecture of the short column seismic necessary theoretical analysis, and the seismic measures must be taken. In order to avoid short column in high-rise building brittle failure occurs in, I think, first of all to correctly determine the short columns, and then the short column to take some structural measures or processing, improve the short column and the ductility of the seismic performance.
Keywords: high building, structure design, seismic design, short columns, measures
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號：
1 高層建筑抗震設計的原則
1.1 結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能①結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。②對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。③承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。
1.2 盡可能設置多道抗震防線①一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框架—剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。②強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。③適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。④在抗震設計中某一部分結構設計超強，可能造成結構的其他部位相對薄弱，因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小，改變抗側力構件配筋的做法，都需要慎重考慮。
1.3 對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力①構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。②要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。③要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調。④在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段。
2 高層建筑抗震中短柱的正確判定
柱凈高H與截面高度h之比H/h≤4為短柱，工程界許多工程技術人員也都據此來判定短柱，這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M/Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H/h≤4來判定的主要依據是：①λ=M/Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點，取M＝0.5VH，則λ＝M/Vh＝0.5VH/Vh＝0.5H/h≤2，由此即得H/h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現反彎點，此時不宜按H/h≤4來判定短柱，而應按短柱的力學定義——剪跨比λ＝M/Vh≤2來判定才是正確的。
框架柱的反彎點不在柱中點時，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt/Vh≠λb＝Mb/Vh。此時，應采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認為，應該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點都偏上，即Mb＞Mt。
在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導致剪跨比減小，又降低了構件的延性，軸壓比與延性比關系圖如圖1所示，因此，在高層特別是超高層建筑結構設計中，為滿足規程對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結構底部常常形成短柱甚至超短柱。
圖1 軸壓比與延性比關系圖
3 提高短柱抗震性能的措施
有抗震設防要求的高層建筑除應滿足強度、剛度要求外，還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大，所以對于高層建筑的底層柱，隨著建筑物高度的增加，其所承擔的軸力不斷增加，而抗震設計對結構構件有明確的延性要求，在層高一定的情況下，提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內而不能過大，這樣則必然導致柱截面的增大，從而形成短柱，甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時，很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌。
混凝土短柱的延性主要受軸壓比的影響，同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結構短柱，特別是結構低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時呈脆性破壞，其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此，可以從以下幾方面著手，采取措施提高混凝土的抗震性能。
3.1提高短柱的受壓承載力
提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比，從而改善整個結構的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的強度等級，即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力，降低其軸壓比；但由于高強混凝土材料本身的延性較差，采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外，可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。
3.2 采用鋼管混凝土柱
鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式，由混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料。由于鋼管內的混凝土受到鋼管的側向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態，從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高，混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋， 其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，相當于配筋率2至少都在4.6%。
當選用了高強混凝土和合適的套箍指標后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。
3.3 采用分體柱
由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現出延性的破壞狀態。分體柱方法已在實際工程中得到應用。人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。
關鍵詞：超限高層；錯層結構；加強措施
1工程概況
該工程位于蘭州市七里河區，主樓地上十九層，房屋高度57.35m；裙房二層，房屋高度9.45m。主樓采用鋼筋混凝土剪力墻結構。建筑平面如圖1所示。本工程按8度抗震設防，設計基本地震加速度0.2g,設計地震分組第三組。一～二層（底部商業）為乙類，其余為丙類。場地類別為二類。地上一～二層抗震等級均為一級，其余均為二級。
2結構計算模型及超限判斷
2.1結構計算模型樓層錯層在計算模型輸入時通常有兩種方法：①通過修改節點標高和輸入層間梁、層間板的方式實現。此類方法適用于錯層面積較小的情況，但由于標高繁冗較容易出錯；②增加標準層的方式。此類方法適用于錯層面積較大的情況。兩種方法均能實現相同樓層，標高不同的目的。本工程采用第二種方法輸入模型。依據《高層建筑混凝土結構技術規程》第10.4.3條規定，當采用錯層結構時，為了保證結構分析的可靠性，相鄰錯開的樓層不應歸并為一個剛性樓層計算。故在計算時，錯層處樓板按彈性膜處理。2.2結構超限判斷（1）樓板不連續：①局部有效樓板寬度小于典型樓面寬50%。即7.8/17.35=45%<50%；②樓板局部錯層如圖2所示。（2）凹凸不規則：平面凸出的尺寸大于相應投影方向尺寸的30%。即20.8×30%=6.24<6.5。（3）扭轉不規則，考慮偶然偏心下，錯層樓層處扭轉位移比大于1.4，小于1.5。由于底部三層裙房局部樓板不連續導致樓層抗側力剛度與樓層抗剪承載力比值較小，但均滿足規范要求。根據住建部《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》具有以上三點的高層建筑工程應進行超限高層建筑工程抗震設防專項審查。
3結構計算結果分析
根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第3.4.3條規定，凡具有上述三項或三項以上不規則者均為特別不規則的建筑。故采用《多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件SATWE》和《復雜空間結構分析與設計軟件PMSAP》（2011年9月版）兩種結構計算軟件進行整體分析比較，以保證力學分析結構的可靠性。并采用彈性動力時程分析、彈塑性靜力時程分析（PUSH）進行了補充計算。通對分析計算，結果表明：①PMSAP與SATWE計算結果基本一致，均滿足相關規范要求。說明SATWE計算能較為真實反映結構實際受力情況，結構整體設計時可采用SATWE計算結果；②彈性動力時程分析，每條時程曲線計算所得結構底部剪力均不小于振型分解反應譜計算結果的65%，七條時程曲線計算所得結構底部剪力的平均值不小于振型分解反應譜計算結果的80%。平均反應的最大樓層剪力曲線、最大樓層位移角曲線均小于CQC法計算結果，結構無明顯薄弱層或薄弱部位；③罕遇地震作用下彈塑性靜力時程分析（PUSH），結構在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性層間位移角最大值1/136，均不大于1/120，在罕遇地地震作用下結構不會出現整體垮塌。
4結構構造加強措施
本工程屬于超限高層建筑，結構設計除滿足規范的一般要求外，還針對不同超限內容采取一定的構造加強措施。4.1凹凸不規則的加強措施整體計算時，采用分塊剛度板假設，將凹凸連接薄弱部位樓板指定為彈性膜，以改善結構變形能力。4.2扭轉不規則的加強措施針對扭轉不規則情況，查找扭轉較大位置的結構構件，加大該部位豎向邊緣構件的配箍特征值，一層至裙房頂上一層剪力墻約束邊緣構件最小構造配筋率不小于1.45%，配箍特征值比規范規定增大10%。周邊墻體中增設暗梁，提高結構延性，降低扭轉不規則帶來的不利影響。4.3樓板不連續的加強措施主要內容：①錯層處樓板按彈性膜輸入；②錯層部位及上下各一層樓板板厚不小于120mm，雙層雙向配筋，單層單向配筋率不小于0.3%。4.4樓板局部錯層的加強措對于結構錯層處剪力墻墻后不應小于250mm，抗震等級提高一級，混凝土強度等級不應低于C30，水平和豎向分布鋼筋的配筋率不應小于0.5%。
5結束語
本工程通過對結構布置的不斷優化，對各種結構電算結果的計算分析，采取相應的結構加強措施，使得結構主要控制指標能滿足規范有關要求，可以達到預期的抗震目標，結構安全可靠。
參考文獻：
關鍵詞：建筑結構 抗震設計 理念趨勢
1 抗震設計思路的概述
我國結構計算理論經歷了經驗估算、容許應力法、破損階段計算、極限狀態計算，到目前普遍采用的概率極限狀態理論等階段。現行的《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068-2001）則采用以概率理論為基礎的結構極限狀態設計準則，以使建筑結構的設計得以符合技術先進、經濟合理、安全適用的原則。概率極限狀態設計法更科學、更合理，但該法在運算過程中還帶有一定程度近似，只能視作近似概率法，并且僅憑極限狀態設計也很難估算建筑物的真正承載力。事實上，建筑物是一個空間結構，各種構件以相當復雜的方式共同工作，并非是脫離結構體系的單獨構件。
地震具有隨機性、不確定性和復雜性，要準確預測建筑物所遭遇地震的特性和參數，目前是很難做到的。而建筑物本身又是一個龐大復雜的系統，在遭受地震作用后其破壞機理和破壞過程十分復雜。且在結構分析方面，由于未能充分考慮結構的空間作用、非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，也存在著不確定性。因此，結構工程抗震問題不能完全依賴“計算設計”解決。應立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經驗總結的工程抗震基本概念，從“概念設計”的角度著眼于結構的總體地震反應，按照結構的破壞過程，靈活運用抗震設計準則，全面合理地解決結構設計中的基本問題，既注意總體布置上的大原則，又顧及到關鍵部位的細節構造，從根本上提高結構的抗震能力。
2.建筑結構抗震規范
建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結，是指導建筑抗震設計（包括結構動力計算，結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容）的法定性文件，它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。他雖然受抗震有關科學理論的引導，向技術經濟合理性的方向發展，但它更要有堅定的工程實踐基礎，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識，現代規范中的條文有的被列為強制性條文，有的條文中用了“嚴禁，不得，不許，不宜”等體現不同程度限制性和“必須，應該，宜于，可以”等體現不同程度靈活性的用詞。
3.抗震設計的理論
3.1.擬靜力理論擬靜力理論是20世紀10――40年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構力為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數（地震系數）。
3.2反應譜理論。 反應譜理論是在加世紀40――60年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和地震底面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。
3.3.動力理論動力理論是20世紀70――80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和實驗技術的發展外，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，他它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震的輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物得地震論證，從而完整抗震的設計工作。
4.高層建筑抗震結構設計的基本原則1.1結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能(1)結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。(2)對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。(3)承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。1.2盡可能設置多道抗震防線(1)一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框架―剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。(2)強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。(3)適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震設計中某一部分結構設計超強，可能造成結構的其他部位相對薄弱，因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小，改變抗側力構件配筋的做法，都需要慎重考慮。1.3對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力(1)構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。(2)要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。(3)要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調。(4)在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段。
5.高層建筑抗震分析和設計的趨勢
5.1基于位移的結構抗震設計
我國現行的結構抗震設計，是以承載力為基礎的設計。即：用線彈性方法計算結構在小震作用下的內力、位移；用組合的內力驗算構件截面，使結構具有一定的承載力；位移限值主要是使用階段的要求，也是為了保護非結構構件；結構的延性和耗能能力是通過構造措施獲得的。為了實現基于位移的抗震設計，第一步需要研究簡單結構（例如框架及懸臂墻）的構件變形與配筋關系，實現按變形要求進行構件設計；進而研究整個結構進入彈塑性后的變形與構件變形的關系。這
就要求除了小震階段的計算外，還要按大震作用下的變形進行設計，也就是真正實現二階段抗震設計，這是結構抗震設計的發展趨勢。
5.2動力時程響應分析的狀態空間迭代法
該種方法把現代控制理論中的狀態空間理論應用到高層建筑結構動力響應問題，根據結構動力方程，引入位移與速度為狀態變量，導出狀態方程，給出非齊次狀態方程的解，進而建立狀態空間迭代計算格式。經工程實例驗算，具有較高精度。特別對多自由度體系的多輸入、多輸出等問題的動力響應解法，效率較高。
5.3材料參數隨機性的抗震模糊可靠度分析
該種方法從結構整體性能出發，改變過去對結構抗震可靠度的研究只考慮荷載的不確定性而忽略了其他多種不確定因素，綜合考慮了材料參數的變異性，地震烈度的隨機性及烈度等級界限的隨機性與模糊性對結構抗震可靠度的影響。其研究成果可用于對現有的結構進行抗震可靠度評估，并可用于指導基于可靠度理論的結構抗震設計。
5.4隔震和消能減震設計的推廣和應用
目前我國和世界各國普遍采用的傳統抗震結構體系是“延性結構體系”，即適當控制結構物的剛度，但容許結構構件（如梁、柱、墻、節點等）在地震時進入非彈性狀態，并目具有較大的延性，以消耗地震能量，減輕地震反應，使結構物“裂而不倒”。這種體系，在很多情況下是有效的，但也存在很多局限性。
隨著社會的不斷發展，對各種建筑物和構筑物的抗震減震要求越來越高，使“延性結構體系”的應用日益受到限制，傳統的抗震結構體系和理論越來越難以滿足要求，而由于隔震消能和各種減震控制體系具有傳統抗震體系所難以比擬的優越性，在未來的建筑結構中將得到越來越廣泛的應用。
結語:
各國歷次大地震對人類造成的嚴重災害的經驗教訓,使世界各國地震工程學者及抗震設計人員逐步取得了較為一致的認識,經濟與安全的關系,是結構抗震設計的重要技術政策,從長遠觀點看,如何從我國高層建筑設計現狀及國際高層建筑抗震設計發展趨勢出發,探求一種實用可行的合理抗震設計分析方法,是處于地震設防區域高層建筑發展的新方向.
參考文獻:
關鍵詞：高層建筑；建筑結構；抗震設計；設計應用
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A
引言
地震作為最嚴重的自然災害之一，一旦發生，就會給社會帶來巨大的人員傷亡和經濟損失。近幾年來，國內外地震災害頻發，無情地剝奪了上百萬人的生命。而這些傷害基本上都是由于建筑物的倒塌引起的，尤其是高層建筑。若在建筑結構的設計當中能加強抗震概念的設計，將會從一定程度上減小損失。因此，如何才能夠提高高層建筑的抗震性能的概念設計已經成為了建筑行業研究的重點工作。
一、抗震概念設計
傳統的結構設計理論為建筑結構設計提供了一些計算方法，但是這些方法主要是針對結構設計中的一些細節，而忽略了對整體結構的考慮。因此，傳統的結構設計理論并不能完全地適用于高層建筑的抗震設計，照本宣科式的結構設計不能滿足現代建筑物的要求。在高層建筑的抗震設計當中，設計師們都會融入概念設計。抗震概念設計是指根據以往的工程經驗和地震災害的發生情況，從整體上研究工程項目的抗震決策，包括使用材料的種類、抗震方案以及結構的內部構造等等方面。
二、高層建筑結構設計中抗震概念設計的意義
高層建筑結構設計中應該非常重視抗震概念設計，因為高層建筑結構非常復雜，當發生地震時具有動力不確定性特點，人們對地震時對結構認識的局限性，再加上材料性能和施工安裝的變易性、模擬地震波的模糊性等因素，導致計算結果和實際之間具有很大的差異。簡單的依賴數值計算獲得結構并不能有效的解決高層建筑的實際抗震問題，尤其是地質特征的差異性原因，導致許多國家甚至是地區指定的抗震規范都有明顯的差異。高層建筑結構抗震概念設計在依據數值計算的基礎上，還增加了實踐經驗元素，并且結構概念設計甚至比分析計算更重要，使得這一抗震設計理念能夠滿足區域差別下從事高層建筑結構設計的實際需求。強調高層建筑結構設計中抗震概念設計的重要性，其目的是為了引起高層建筑結構工程是在進行建筑結構設計時，特別重視相應的結構規程以及抗震概念設計中的相關規定，從而擺脫傳統的結構設計中只重視計算結果的誤區，要求結構工程師嚴格的按照結構設計計算原則，再結合地區的抗震規范，以此保證高層建筑結構的抗震性能。
三、高層建筑結構設計中抗震概念設計的原則
(1)結構的整體性。在高層建筑結構中，樓蓋的整體性對高層建筑結構的整體性起到十分重要的作用，其相當于水平隔板，不僅要求聚集和傳遞慣性力至各個豎向抗側力的子結構，還要求這些子結構具有較強的抗震能力，能夠抵抗地震作用，尤其是當豎向抗側力子結構的分布不均勻、結構布置復雜以及抗側力子結構的水平變形特征存在差異時，整個高層建筑就依靠樓蓋使抗側力子結構進行協同工作。
(2)結構的簡單性。結構的簡單性指的是結構在地震作用下具有明確、直接的傳力途徑。在高層建筑抗震設計規范中明確規定“結構體系應該有明確的計算簡圖與合理的地震作用傳遞途徑”，只有結構簡單，才能對結構的位移、內力以及模型進行分析，準確的分析出高層建筑抗震的薄弱環節，然后采取相應的措施，避免薄弱環節的出現。
(3)結構的剛度。結構的剛度和抗震能力水平在地震作用下是雙向的，確定結構的剛度，然后合理的布置結構能夠抵抗任意方向上的地震作用。通常狀況下，地結構沿著平面上兩個主軸方向都應該具有足夠的剛度與抗震能力，結構的剛度不僅僅應該控制結構的變形，還應該盡可能降低地震作用對高層建筑結構的沖擊，如果結構發生較大的變形，將會產生重力二階效應，導致結構失衡而被破壞，降低高層建筑的抗震可靠性，因此，在抗震概念設計中，應該重視結構的剛度設計。
(4)結構的規則性與均勻性。高層建筑的豎向和立面的剖面布置應該規則，結構側向剛度的變化應該巨暈，避免側向剛度以及抗側力結構承載力的突變。沿著建筑物的豎向，機構布置和建筑造型應該規則和相對均勻，避免傳力途徑、剛度以及承載力的突變，防止結構在豎向上的某一樓或者少數樓層之間出現薄弱的環節。
四、抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用
(1)抗震概念設計應該重視高層建筑的結構規律。在高層建筑的抗震概念設計應用中，應該對高層建筑的體型設計進行科學的修正，保證在質量、剛度、對稱、規則上分布均勻，保證設計的整體性，避免局部出現剛度過大的問題。高層建筑的結構布局對抗震概念設計具有十分重要的作用，簡單、對稱的建筑在地震中的應力分析和實際反映很容易做到，并且能夠達到相一致，但是在凹凸的立面與錯層設計的高層建筑中，當地震發生時將會產生復雜的地震效應，很難做到對高層建筑抗震效果的最佳分析。因此，高層建筑的抗震概念設計應該重視結構的規律性。
(2)抗震概念設計在結構體系上的應用。高層建筑抗震結構體系是抗震概念設計的關鍵，抗震概念設計在結構體系上的應用依據高層建筑物的高度以及抗震等級選擇合適的抗側力體系，通過概念近似手算確定結構設計方案的可行性以及主要構件的基本尺寸。抗震結構方案選擇的合理性，直接影響建筑抗震概念設計的經濟性與安全性。合理的選擇建筑結構體系，應該注意以下三個方面:其一，選擇建筑結構體系時，應該對因為部分結構或者部分構件的破壞而導致整體建筑結構體系喪失對抗震能力或者重力荷載的承載能力，應該堅持抗震設計原則中的贅余度功能和內力重分配功能，這一原則的重要性在許多建筑物地震后的實際狀況中都得到了很好的印證;其二，選擇建筑結構體系時，不僅僅應該要求建筑體系的受力明確、傳力合理以及傳力路線，還應該有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計算簡圖，這些都應該和不間斷的抗震分析相符合;其三，其中延性是建筑結構中的重要特性之一，結構體系的變形能力取決于組成結構的構件和連接的延性水平，提高結構構件的延性水平，是提高高層建筑抗震設計概念在建筑結構設計應用中的重點問題，通過采用豎向和水平向混凝土構件，能夠增強對砌體結構的約束，當配筋砌體在地震中即使產生裂縫也不會倒塌或者散落，保證高層建筑早地震中不至于喪失對重力荷載的承載能力。
(3)抗震概念設計在結構構件上的應用。高層建筑抗震的實現需要各個構件的支撐，因此，抗震結構體系中的各個構件都必須具有一定的剛度與強度，并且還應該具有可靠的連接性。高層建筑的結構體系是一個多層次超靜定結構，因此其抗震結構也應該設置多道抗震防線，這樣在地震作用下，即使一部分構件先被破壞，剩余的構件依然具備支撐的作用，形成獨立的抗震結構，承受地震力與豎向荷載。因此，合理的預見高層建筑結構先屈服或者破壞的位置，適當的調整構件的強弱關系，形成多道抗震防線，實現對高層建筑結構體系的合理控制，這是結構抗震耗能的一種有效措施，是建筑抗震結構概念設計的重要內容。
結束語
高層建筑的結構設計不僅僅是種技術，某種程度上更是一門藝術。無論什么設計，它都沒有唯一的答案，只有通過不斷的比較、研究，才能找到最優方案。這就要求設計師們不懈努力地去追求完善的設計方案。隨著社會的發展，高層建筑的設計已經不能盲目地照搬課本上的規范和計算機程序，需要創新。總而言之，一幢建筑物，要想做到“小震不壞，中震可修，大震不倒”，就應該要做好文中所提到的幾個重點。高層建筑物中的抗震結構設計使建筑結構的設計更加人性化，更加合理化。除此之外，抗震概念設計不僅拓寬了建筑結構設計的思路，同時還為高層建筑的設計提供了新的方向，在建筑行業當中發揮了重要的作用。
參考文獻
[關鍵詞]抗震結構；高層混凝土建筑；設計
文章編號：2095-4085（2015）10-0066-02
目前，我國建筑行業發展迅速，建筑工程逐漸向高層建筑發展。高層建筑工程的抗震性與一般建筑工程相比顯得更為重要。高層混凝土建筑抗震結構設計是一種新型的建筑結構，抗震性能更為良好，在高層建筑工程的施工過程中得到了廣泛的應用。
1建筑抗震結構設計的必要性
在高層建筑設計中，做好抗震結構設計是非常必要的。隨著我國的城市化進程不斷加快，城市中的人口和土地的矛盾逐漸增大。在這樣的背景下，高層建筑得到了迅猛發展，并且迅速成為城市建筑發展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，對于震動的抵抗能力越差，如果高層建筑的設計還按照普通建筑設計的方法，一旦遭遇地震，必然會導致建筑的損壞或倒塌，引發嚴重的后果。因此，設計人員應該充分重視建筑抗震結構設計，確保結構能夠在強度、剛度、延性等方面達到最佳，實現“小震不動、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。
2抗震結構在高層建筑中的設計
2.1科學選定建設位置
高層混凝土建筑的施工過程中，在進行選址時，必須將地質災害如地震等考慮進去，科學地進行建設位置的選定，對高層混凝土建筑的抗震設計有著非常重要的作用。（1）高層混凝土建筑的施工地點應該盡量遠離低洼沼澤還陡峭的山坡；（2）在高層混凝土建筑的周圍不能有變電所和火力發電廠等影響其安全性的建筑設施。
2.2選用合適的建筑材料
合理選擇高層建結構材料也有利于提高建筑設施的抗震性能。從抗震設計的角度對建筑工程所用材料參數進行有效分析，選用符合高層建筑抗震要求的工程材料。盡量選用高性能混凝土和高強鋼筋及其他高強輕質材料，以提高提高構件內力及抗震性能，并應積極運用新型減震、隔震材料。
2.3對建筑主體結構進行合理設計
高層混凝土建筑的主體結構和建筑物的質量有著非常重要的關聯。主體結構相同的建筑物應當在相同或相似的地基上進行施工，如果地基的位置出現了液化土、橡皮土和新填土等土層時，由于這些土層的承載力不同，所以要采取一定的處理使基礎結構的剛度增強，使地基能夠承載建筑物。底框結構的實用性較強，并且經濟性也非常的強，在建筑工程中得到了廣泛的應用。但是該結構體系的剛度分布不夠均勻，有極大的可能導致建筑物的整體結構產生不均勻變形，更有甚者會造成建筑的部分開裂，所以在高設防烈度地區不宜使用這種結構，在進行建筑主體結構的設計時，相關的設計人員必須采取一定的措施保證建筑物的上下部分剛度均勻一致，將高層混凝土建筑的抗震性進行真正的提高。
2.4降低剪力帶來的破壞性影響
高層建筑的混凝土結構具有一定的抗剪能力，但是混凝土一旦形成塑性鉸，其梁端的抗剪能力會變低，甚至低于非抗震狀態的抗剪能力，所以在進行高層混凝土建筑的結構設計時，要加強柱端、梁端和節點的組合剪力值，這樣才可以有效的提高高層建筑的混凝土結構抗剪能力。
2.5保證結構的規則性
建筑結構的規則性是指建筑物在平立面外形尺寸承載力分布、抗側能力構件布置等多方面因素要求。在以往的大部分地震災害研究中都說明了平立面簡單并且結構對稱的建筑物在地震時，抗震能力比其他建筑物要高。因為這種結構的建筑物的地震反應容易被估算出來，有利于人們采取有效的抗震構造措施并且對細部進行處理。保證建筑結構的規則性，要求建筑物的平面要對稱均勻，體型簡單，結構的剛度要沿建筑物豎向變化均勻。
2.6控制扭轉效應
地震有水平作用、豎向作用以及扭轉作用等多種作用力，在這種情況下，就會很難掌握計算其破壞力，如房屋倒塌、地裂、較強的地勢波動等。地震的隨時性較大，包含的不穩定因素較多，這就對高層混凝土建筑抗震方面的結構設計提出了更高的要求，要不斷加強對地震帶來的扭轉效應的重視。所有的細節都要與其相關設計要求達到一致，對暴露出問題的地方一經發現，要馬上進行相應的調整，盡最大的努力降低地震扭轉帶來的不良影響。
關鍵詞：高層建筑；抗震結構；優化設計；改進措施
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：
高層建筑抗震結構的構建步驟復雜，施工環節細碎，適配流程多樣，加之諸如天氣因素、自然災害等外部不確定因素的綜合制約影響，從而使得其更容易突發安全生產事故，進行系統規范、切實高效的抗震結構規劃設計就顯得至關重要。這就要求在實際具體的高層建筑轉換層抗震施工作業之前，相關規劃設計的技術人員務必做到嚴密規劃、嚴格設計、切實調整、層層把關，扎實有效地進行高層建筑抗震結構規劃設計流程環節的程序操作，迅速有效地將理論創新與實踐改進協同統一，最終推進高層建筑抗震結構施工工程的安全、穩定、協調運轉。
一、高層建筑轉換層施工安全監督管理的瓶頸問題
1、建筑層次規劃設計盲目追求高度設計
抗震結構的實效作用來源于架構設計的規范全面，需要嚴格遵循“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點弱構件”等基本原則進行設計，尤其是對于涉及環節多、操作步驟雜、施工難度大的高層建筑而言，切實規范的建筑實體抗震結構的高度設計就顯得至關重要。而現階段國內建筑實體的實際高度普遍超標，在追求“更高、更強”的產業理念的刺激下，相當一部分建筑工程都無視淡漠國家法規的規范要求，大肆提升建筑樓層高度，從而直接增加了高層建筑的抗震危險系數，導致諸多安全生產問題集中爆發。
2、材料產品選取適用混亂空泛
伴隨著我國建筑產業的持續快速推進發展，一些國外地區高層建筑抗震結構的材料產品也開始被引進應用，之前普遍采用的混凝土核心筒、大型鋼筋模板也被任意添加修飾。部分設計人員一味追求所謂的“創新多元”、“先鋒前衛”，在沒有充分認知理解這些“舶來品”的內涵屬性以及國內抗震結構規劃設計的格局現狀的前提下，盲目引進一些標榜新理念、新技術、新設備的抗震建筑材料產品，然后生搬硬套進行移植再造，而這些原料產品大部分材質低劣、抗壓度不足、實效堅實系數過低，結果導致大量不切實際、空泛虛無的抗震結構資源被大量閑置浪費，最終在產生一系列抗震安全問題后，附帶產生巨大的貨幣流失與效益虧損。
3、適配設備設置節點缺失，相關維護措施不到位
我國高層建筑抗震結構施工工程在形成規范化、產業化、系統化的綜合型經營的同時，也普遍存在著適配輔助的安全設施部分老化、整體作業結構陳舊、整體效率低下等集中性的階段性問題。尤其是在與抗震結構規劃設計緊密相關的梁板模板安裝改造、鋼筋工程升級換代、混凝土澆筑防裂改進完善等一系列配套措施的設計更新上，還普遍存在著樓板、梁模板安裝架設設計有待規范細化，鋼筋抽料、超密集部位規劃排查不夠嚴格，混凝土澆筑防裂設計相對松散寬泛、監督檢測浮于形式等突出問題。這些細微具體環節的抗震設計疏忽松懈的長期存在，不僅滋生了大量安全隱患，而且嚴重制約影響了高層建筑施工工程的穩定、高效運轉。
二、高層建筑轉換層施工安全監督管理的針對改進與具體措施
1、加強抗震結構高度設計的規范執行，嚴格依照規章執行作業
針對現階段既存的建筑實體盲目追求高度提升、抗震設計難度增加的突出問題，我們必須從問題的根本癥結出發，嚴格落實相關法律規章的細則要求。首先，建筑實體的層次高度規劃設計方案務必通過系統周密的論證審核，相關人員需要進行實地勘測、比照，做到實事求是、務實嚴謹；其次，穩步推進模型振動臺試驗，通過一系列地震力破壞力模擬測試、數據分析、信息處理，最終確定符合規范、切合實際的樓層高度；第三，加強對外部環境因素的考慮估量，譬如巖土屬性安全指標、地質承壓荷載取值對比、水文風力作用評估等等，努力做到內外兼顧、周翔全面。
2、改進建筑材料選取方法的切實設計，提升針對操作性
對于目前抗震結構建筑材料選取環節的缺陷，我們應當立足施工實踐，選取具備材質扎實牢固、抗壓度高、堅實性強的主流材料。由于當前抗震結構基本以鋼筋砼體核心筒為主，所以進一步加強提升轉換層的安裝設置就顯得必要而關鍵。而現階段抗震結構的加強層、轉換層都是相鄰設計，各自剛度增大之后必然附帶導致層次結構剛度突變，最終出現混凝土核心筒柱體開裂。針對這一情況，我們可以通過采用向混凝土核心筒澆筑試樣中添加一定比例的鋼纖維、聚合物纖維等改性方法，穩步提升砼體核心筒的抗滲透性、抗磨蝕強度以及抗裂防裂效能。這種方法的選材成本低廉、操作手法簡易、排查維護便捷，適宜進行區域范圍內試行拓展。
3、提升適配環節的排查設計，穩步拔高安全生產作業效率
針對既存的一系列適配環節設施規劃設計的瓶頸問題，我們需要從全面改造安全設施規制、徹底升級作業結構設計的基本立足點出發，有計劃、有目的地進行大規模適配環節設備結構規劃設計的更新改進。
第一，規范細化模板腳手架的安裝架設，徹底改造升級梁板、樓板、梁模板支撐變形的技術應用；其次，穩步提升鋼筋工程的安全系數，及時進行抽料設計復核、超密集部位檢查、大直徑鋼筋連接調試，嚴格按照規定標準規范操作；第三，進一步加強混凝土澆筑防裂機制的監控考核力度，組織相關人員進行定時定點定期檢查考核，實行明確統一的獎罰機制，獎勵先進積極、嚴懲落后懈怠。通過一系列適配環節的機構性調整，有效輔助高層建筑抗震結構在規劃管理層面的延伸擴展。
三、結語
抗震結構的規劃設計作為高層建筑施工工程的重中之重，在整個高層建筑工程運營系統中占據著安全鞏固的關鍵地位。進一步加強高層建筑抗震結構設計施工的調整優化施行力度，深入細化相關流程環節的切實檢測、務實設計，快速有效地降低高層建筑抗震結構施工作業過程中的安全事故的發生率，繼而提升整個高層建筑抗震結構作業系統的綜合競爭力，最終助推建筑工程產業體系安全、穩定、協調地運營。
參考文獻：
[1]曹有龍.基于高層建筑抗震結構設計研究[J].中國房地產業, 2011（5）.
關鍵詞：高層建筑；混凝土；抗震結構；設計
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
引言
地震影響因素十分復雜，是一種不能預見的外部作用，目前的計算方法依舊處于半經驗半理論的方法，在實際工作當中，想要對于建筑的抗震性進行精確的計算有很大的難度，因此，建筑設計師在進行高層建筑時，應重返考慮高層建筑的抗震問題，采取相應的安全防患措施，做到真正的防患于未然。
1、高層建筑混凝土結構的特征
混凝土結構建筑的樓層在10層或10層以上，或者建筑高度超過28m，定義為高層建筑。從定義中可看出高層建筑的特點體現在層數和高度上，而高層建筑更本質的特點是水平荷載設計起到關鍵作用。在高層建筑中研究建筑的抗側力能力是抗震設計的重點，地震荷載和風荷載主要作用于建筑的水平力，其中地震荷載起控制的作用。破壞時間短，無規律的作用強度大，水平方向上的振動加以扭轉振動是地震力對建筑的破壞特點。在設計過程完全應用彈性理論來設計以提高建筑的抗震性能是不可行的。因為會增加抗側構件的數量，使結構的自重增加，導致在地震中，由于建筑自身的慣性力過大，使抗震性能降低。
2、建筑抗震級別
我國房屋建筑工程可以分為以下四個抗震設防類別
2.1、特殊設防類
指使用上有特殊設施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑。簡稱甲類。
2.2、重點設防類
指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑，以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑。簡稱乙類。
2.3、標準設防類
指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑。簡稱丙類。
2.4、適度設防類
指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡稱丁類。
3、高層混凝土建筑抗震結構設計原則
3.1、結構布置
平面布置是指在建筑設計的平面圖上，將柱和墻的位置以及對樓蓋具有的傳力作用進行合理的設置。依據建筑的抗震性能來看，最關鍵的是盡量將建筑結構平面的剛度中心與質量中心相靠近或相重合，以降低地震力對建筑的破壞力。為了減輕建筑自身的重量，在設計時應以結構的平面規則、對稱為宜。結構的剛度在豎向上應保持均勻，可盡量較為規則的設計豎向結構，少做平面上的變化。在安全規定內設計結構的高度和寬度，并且需限制兩者的比值，以使結構有較好的整體剛度和穩定性。
3.2、防震縫設置
建筑平面結構復雜時，可通過使用防震縫，將復雜面劃分為簡單且規則的平面，但是在高層建筑中，不宜使用防震縫。如果無法避免設縫，那么應根據不同的結構，按照需要較寬的規定來設置寬度。建筑的高度不超過15m，其防震寬度宜采用70mm；高度大于15m，應根據不同的度數相應的增加高度和防震縫寬度。
4、高層建筑混凝土抗震結構設計分析
4.1、選擇場地地基
選擇場地地基首先要依據實際工程需求，同時還要考慮地震活動情況。分析天然地基時的抗震承載力要按照不同的場地來進行，此外，根據不同場地來分析地震所導致的危害度。如果有必要，可使用規范的地基來進行處理。可根據地震強度、場地土的厚度、斷裂的地質歷史來明確避讓距離，從而對場地范圍內的地震斷裂的確定有利。一定要保證避開對不利的建筑地段來進行場地地基的選擇，如果依法避開，可以運用合適的抗震措施來進行。
4.2、增加抗彎結構寬度
增加抗彎結構體系的有效寬度，在高層建筑鋼筋混凝土結構抗震設計中能提高建筑的抗傾覆力矩，并且側移三次方的比例能得到減小，利用結構力學中的彎矩平衡法進行計算可更好的理解這一設計方式。在實際的建筑工程的設計中，豎向構件在結構體系中的良好連接是必須要做到的。在框架結構設計中，設計構件應遵循強壓弱拉、強柱弱梁、強節點弱桿件和強剪弱彎的原則。在實際當中，為實現框架與剪力墻的協同一致需控制各層樓板的變形量。剪力墻的主要受力是彎曲變形，結構的主要受力是剪切變形，將兩者進行有效協調變位，能實現框架抗震。
4.3、設計構件布置方式
結構設計中的抗力構件的布置應發揮最有效的作用，以提高結構的整體協調力，例如斜撐、水平撐及桁架體系等。在實際的設計中，不宜忽略其在結構中的作用，應根據具體受力狀態，發揮桿件的抗拉和抗壓能力。交叉撐或斜撐是最有效抗衡抗側力的鋼骨混凝土構件，其構件可完全適應受拉或受壓的狀態，且可充分是鋼材抗拉能力和混凝土構件的抗壓能力得到發揮的同時，又可在水平方向上增大架構的抗側移剛度，以增強高層建筑緩凝土結構抗震作用。
4.4、高層混凝土建筑各層結構參數設置
通過在模擬地震中對設施的分析，我們能夠根據得到的數據對各層的參數進行設置。例如高層混凝土結構建筑中的墻體承載能力等方面。在預處理階段，應在充分了解羨慕的地形條件、質量檢測等多個方面的基礎上，建立設計的框架，應用設計理念做出說明，完成高層混凝土結構建筑的設計工作。在高層混凝土結構設計工作中，最好能夠建立設計信息庫，便于工程師用查找案例并總結的方法來展開工作。在研究結構綜合受理情況時，應選出相應的模型，并以此對建筑結構的合理性進行判斷。要對計算機運算結構展開研究，為以后的計算機運算提供一句。高層混凝土建筑要處理包括站東周期、扭轉角度等多種參數，因此，對于高結構的設計應經過反復推敲，確保其具有良好的抗震能力。
4.5、重視結構的規則性
在進行高層混凝土結構建筑設計時，應重視高層結構的規則性，對于嚴重不規則的設計方案買，不能進入選擇的行列。合理的布置能夠對結構的抗震起到有效的提升，在設計中應提倡平、立面的對稱。經過對震害的研究我們呢可以發現，對稱建筑在地震中受到的傷害最低，對于采取抗爭措施和處理都較為便利。
4.6、增加承受荷載的構件截面
在實際結構的設計中對承受地震力的構件應增大構件的最大部分截面，主要表現為在底部中應用加強層。通常情況下在剪力墻底部的加強層，其高度應設計與底部兩層的較大值，或1/8的墻肢總高度相接近。高度大于150m的剪力墻，墻肢總高度的1/10是其底部加強部位的高度。為保證結構的延性需要對截面的尺寸進行限制，以防止產生脆性破壞，尤其對于抗震結構的截面限制條件更為嚴格，將x設為混凝土受壓區域梁端截面構建的高度，考慮鋼筋的受力情況，計算結果應符合以下條件;一級，x≤0.25h0；二、三級，x≤0.35h0，H0表示為截面的有效高度。
4.7、發揮樓蓋的水平隔板作用
在建筑結構設計中將豎向的受力構件，也設計為是受彎構件，主要抗傾覆構件能在壓力作用下，保持整體結構的穩定性。同時能減少增加的構件數量，減輕結構自重，降低工程造價。在高層建筑中，實際樓蓋發揮的隔板作用應符合計算假定：假定全部樓層采用剛性樓板。這主要因為結構樓板的剛度足夠，樓板有一定的厚度并配有鋼筋，且在平面內的開洞進行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下樓板會成為薄弱層，結構會在層高處豎向構件發生破壞，導致結構整體發生垮塌。
4.8、對結構體系要合理的選擇
抗震設計要考慮的關鍵問題就是抗震結構體系，建筑是否安全和經濟取決于結構方案是否合理。
4.8.1、在對建筑結構體系進行合理選擇時，要考慮到地震作用有合理的傳遞途徑以及計算簡圖要十分明確，除此以外，受力以及傳力路線等都要符合抗震分析。
4.8.2、在選擇建筑結構體系時，要考慮到贅余度功能和內力重分配功能，這兩個功能是進行抗震概念設計時的重要原則。
4.9、結構構件的延性要得到提高
對各個構件延性水平的提高是抗震概念設計在建筑結構設計中應用的關鍵問題。抗震措施主要有：采用豎向和水平向的混凝土構件，從而對砌體結構加強約束。這樣一來，配筋砌體在地震中產生裂縫后也不會倒塌，讓建筑物在地震中不會完全喪失重力荷載的承載能力。
5、結語
對于高層建筑來說，抗震設計是非常重要的，一個優良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計和結構設計相互配合協作共同考慮抗震的設計基礎上完成。隨著社會經濟的發展，很多新型的結構、新的技術不斷出現，設計人員要不斷利用這些新結構和新技術進行抗震結構設計，從而為人們的生命財產安全做好保障。
參考文獻
[1]陳天華.高層混凝土建筑抗震結構設計探析[J].中國科技信息,2011,16:42.
[2]柏蕓.試論高層混凝土建筑抗震結構設計[J].門窗,2013,06:201-202.
關鍵字：高層結構設計抗震
Abstract: The high-rise building is a development direction in the construction industry with its particular meaning. As for a high-rise structure design, the problem may be intricate. This paper analyzes aseismic design of the necessary from the structure of the high-rise building characteristics of buildings, and explores the high-rise building design concept and aseismatic measures. And a high-rise building structure development trend is briefly introduced.Keywords: high-rise building, structure, seismic design
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
隨著科學的發展和時代的進步,高層建筑如雨后春筍般的出現。高層建筑的高度在一定程度上反映了一個國家的綜合國力和科技水平,世界著名的建筑更是建筑史上的紀念碑。但是如果高層建筑因結構設計不清,而造成結構布置不合理,不僅會造成大量的浪費,更重要的是給高層建筑留下了結構質量的安全隱患。因此高層建筑的結構設計就顯得尤為重要了。
一 結構設計特點
1.1 水平載荷是設計的主要因素
高層結構總是要同時承受豎向載荷和水平載荷作用。載荷對結構產生的內力是隨著建筑物的高度增加而變化的,隨著建筑物高度的增加,水平載荷產生的內力和位移迅速增大。
1.2 側向位移是結構設計控制因素
隨著樓房高度的增加,水平載荷作用下結構的側向變形迅速增大,結構頂點側移與建筑高度的四次方成正比,設計高層建筑結構時要求結構不僅要具有足夠的強度,還要具有足夠的抗推強度,使結構在水平載荷下產生的側移被控制在范圍之內。
1.3 結構延性是重要的設計指標
高層建筑還必須有良好的抗震性能,做到“小震不壞,大震能修。”為此,要求結構具有較好的延性,也就是說,結構在強烈地震作用下,當結構構件進入屈服階段后具有較強的變形能力,能吸收地震作用下產生能量,結構能維持一定的承載力。
1.4 軸向變形不容忽視
高層結構豎向構件的變位是由彎曲變形、軸向變形及剪切變形三項因素的影響疊加求得的。在計算多層建筑結構內力和位移時,只考慮彎曲變形,因為軸力項影響很小,剪力項一般可不考慮。但對于高層建筑結構,由于層數多,高度大,軸力值很大,再加上沿高度積累的軸向變形顯著,軸向變形會使高層建筑結構的內力數值與分布產生明顯的變化。
二 建筑抗震的理論分析
2.1 建筑結構抗震規范
建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結,是指導建筑抗震設計(包括結構動力計算,結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容)的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導,向技術經濟合理性的方向發展,但它更要有堅定的工程實踐基礎,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識,現代規范中的條文有的被列為強制性條文,有的條文中用了“嚴禁,不得,不許,不宜”等體現不同程度限制性和“必須,應該,宜于,可以”等體現不同程度靈活性的用詞。
2.2 抗震設計的理論
擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀10～40年展起來的一種理論,它在估計地震對結構的作用時,僅假定結構為剛性,地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數(地震系數)。
反應譜理論。反應譜理論是在加世紀40～60年展起來的,它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解,以及結構動力反應特性的研究為基礎,是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論。動力理論是20世紀70-80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外,人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解,同時隨著強震觀測臺站的不斷增多,各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論,它把地震作為一個時間過程,選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計算得到每一時刻建筑物的地震反應,從而完成抗震設計工作。
三 高層建筑結構抗震設計
3.1 抗震措施
在對結構的抗震設計中,除要考慮概念設計、結構抗震驗算外,歷次地震后人們在限制建筑高度,提高結構延性(限制結構類型和結構材料使用)等方面總結的抗震經驗一直是各國規范重視的問題。當前,在抗震設計中,從概念設計,抗震驗算及構造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結構延性)結合的基礎上,建立設計地震力與結構延性要求相互影響的雙重設計指標和方法,直至進一步通過一些結構措施(隔震措施,消能減震措施)來減震,即減小結構上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經濟的抗震性能是當代抗震設計規范發展的方向。而且,強柱弱梁,強剪弱彎和強節點弱構件在提高結構延性方面的作用已得到普遍的認可。
3.2 高層建筑的抗震設計理念
我國《建筑抗震規范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設防提出“三水準、兩階段”的要求,“三水準”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時,結構處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。因此,要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算,要求建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時,結構屈服進入非彈性變形階段,建筑物可能出現一定程度的破壞。但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此,要求結構具有相當的延性能力(變形能力)不發生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震即高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時,結構雖然破壞較重,但結構的非彈性變形離結構的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發生危及生命的嚴重破壞,從而保障了人員的安全。因此,要求建筑具有足夠的變形能力,其彈塑性變形不超過規定的彈塑性變形限值。
三個水準烈度的地震作用水平,按三個不同超越概率(或重現期)來區分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重現期50年;設防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重現期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重現期1641-2475年,平均約為2000年。
對建筑抗震的三個水準設防要求,是通過“兩階段”設計來實現的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數,先計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應,與風、重力荷載效應組合,并引入承載力抗震調整系數,進行構件截面設計,從而滿足第一水準的強度要求;第二步是采用同一地震動參數計算出結構的層間位移角,使其不超過抗震規范所規定的限值;同時采用相應的抗震構造措施,保證結構具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段:采用與第三水準相對應的地震動參數,計算出結構(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環節)的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規范的限值。并采用必要的抗震構造措施,從而滿足第三水準的防倒塌要求。
3.3 高層建筑結構的抗震設計方法
我國的《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)對各類建筑結構的抗震計算應采用的方法作了以下規定:高度不超過40m,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構,以及近似于單質點體系的結構,可采用底部剪力法等簡化方法;除1款外的建筑結構,宜采用振型分解反應譜方法;特別不規則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。
四 高層建筑結構發展趨勢
隨著城市人口的不斷增加建設可用地的減少,高層建筑繼續向著更高發展,結構所需承擔的荷載和傾覆力矩將越來越大。在確保高層建筑物具有足夠可靠度的前提下,為了進一步節約材料和降低造價,高層建筑結構夠構件正在不斷更新,設計理念也在不斷發展。高層建筑結構也正朝著結構立體化,布置周邊化,體型多樣化,結構支撐化,體型多樣化,材料高強化,建筑輕量化,組合結構化,結構耗能減震化等方向發展。
五 總結
高層建筑物有效地減輕了住房壓力,但必然也帶來了安全隱患,其結構設計顯得尤為重要。隨著設計理念的不斷發展,高層建筑物必將朝著更加合理的方向發展。
參考文獻
[1]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.
關鍵詞：高層建筑；建筑結構；抗震設計
Abstract: the rapid development of urbanization causes the urban construction of the ends of the earth have nervous, therefore, in order to meet the improvement of the living, city buildings can only longitudinal for construction space, which prompted the modern city of the high-rise building has increased. Especially 08 5 ? 12 earthquake on, high-rise buildings for anti-seismic structure design of increasingly more strict requirements. In the design of anti-seismic structure, not only should reflect scientific, more important is to reflect human nature, pay great attention to the humanistic idea. In this paper, the structure design of high-rise building a brief analysis, face the different design problems, puts forward the corresponding solutions for your reference.
Keywords: high building; Building structure; Seismic design
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
在眾多自然災害中，地震的不可抗拒性是最強的，而城市的高層建筑所受到的最大威脅也是來自于地震。所以，為了避免地震給人們帶來的巨大傷害和損失，在現代高層建筑設計過程中，就必須更加注重高層建筑結構抗震設計，以此來最大限度避免地震所帶來的財物損失。在下文中，我們從抗震結構設計的理念和抗震方法兩個方面展開，以論證抗震設計在整個建筑設計中的重要性。
二、高層建筑抗震結構設計的理念
（一）在高層建筑結構設計中，建筑結構的構件必須要具備一下幾個方面的優勢性能：剛度、承載力、延性、穩定性等。
總體上來說，建筑結構的構件要遵循這樣的原則：強剪弱彎、強節點弱構件、強柱弱梁、強底層墻。其次，對于在設計和施工中，對可能產生結構相對薄弱的地帶或者部位，一定要采取各種合理的強化措施來提高此部位的抗震性能，從而達到整個建筑抗震的均衡性。再次，在設計中，面對縱向載荷的重要構件，為保證整個建筑體的縱向受力平衡，就要盡量避免在此設置主要的耗能構件。
（二）最大限度地設置抗震防線
在一個巨大的建筑體中，抗震系統是根據建筑系統的設計而設計的。所以，整個抗震結構體系不是單一存在的，而是由多個抗震延展性能較好的分體系合理構成，各體系通過合理的連接，才構成了建筑體的抗震體系。例如：剪力墻―框架的設計結構，是由剪力墻和延性框架兩個部分構成的，而在剪力墻體系中，則由多肢或者雙肢剪力墻組成。
為了抵抗地震以及余震的傷害，一道地震防線難以抵擋強大外力的破壞的，所以在抗震體系的設計中，要盡可能地多設置外部和內部的冗余度，設置合理科學而具有完整體系的分布屈服區。在主要耗能構件的設計中，要盡量采用剛度適當、延性較強的設備。同時，在同一樓層中，采用主要耗能構件屈服后，則需要其他的側力構件保持足夠的彈性，以最大限度保持“有效屈服”。在設計中，一定要避免同一建筑平面出現抗震力出現極度反差的兩個地段，避免在設計中出現不合理的加強或者在施工中出現以大帶小的現象。
（三）對于可能出現受力薄弱的地段，要采取合理的措施補強
在判斷建筑設計中的薄弱地段時，最基本的判斷方式就是量化構件的實際承載能力，而構件在地震的過程中，基本上不存在強度的安全儲備。在設計和施工中，一定要使得設計計算的彈性和樓層的實際承載能力的比值在總體上保持一個大致的變化范圍，倘若有突發位置的比值發生數值巨變，那么就會使得塑性由于內力的重新分布而導致集中產生。在設計中，一定要避免因為加強局部而造成整個建筑體的承載力和剛度產生極度的不協調的情況出現。
三、高層建筑抗震結構設計的方法
（一）最大限度減少地震能量的輸入
在設計中，采用合理的設計方法，例如，可以采用基于位移的抗震結構設計，在這個設計中，對各種數據要進行詳盡的定量分析，將建筑體的抗震變形承受能能力滿足預期地震作用下的變形要求。除了要保證構件的抗震作用，為了最大限度的減少地震能量的攝入，就要考慮到控制結構的因素，在大地震的強力作用下，要保證控制結構的間層位移延性比或者閾值。根據構件位移和構件變形的相互關系，來確定建筑結構中構件的變形值。同時要根據建筑截面的應變分布和應變大小來確定建筑構件的構造分布要求。在建筑選址上，最好在堅硬的地段上建造高層建筑，這樣也可以最大限度地減少地震能量的攝入。
（二）推廣采用隔震和消能減震的設計方式
我國高層建設的抗震設計一般采用的是“延性結構設計體系”，這種設計體系的原理是通過適當地控制建筑物的剛度，保證建筑物在地震中能夠即時進入到非彈性狀態，在這種狀態下，保持合理的延性，通過延性來釋放地震傳輸的能量，減少地震反應，以達到“裂而不倒”的效果。在設計中，建議在采用“延性結構設計體系”的同時，同時采取滑移隔震、軟墊隔震、懸挑隔震、擺動隔震等隔震措施，從而改變建筑結構的整體動力特征，最大限度的降低了地震能量的攝入。同時，建議提高結構阻尼，在設備設計中，最好采用延性較好的構件，這樣就可以很好地提高結構的耗能能力，來減少高層建筑各樓層的地震剪力，從而減輕地震作用力。
（三）高層建筑減輕結構的自重
減輕結構自重，要從兩個方面入手。第一，首先要看到的是高層建筑的地基承載能力，如果是在相同的地基條件下，減輕建筑結構就意味著通過節省重量來增加了建筑的延伸高度，這種高度的延伸，不涉及到增加地基處理的造價和不增加地基基礎。所以，在建設高層建筑時，如果需要在高度上有所增加時，自重的問題就必須要重視起來，這樣的情況對于軟土地基的影響更為明顯。第二，地震的效應和建筑的重量是呈正比的，在建筑結構重量增加的情況下，地震的作用力也是相對增加的。高層建筑因為高度的因素，其中心一般會較高，重心高就意味著在地震外力的作用下，建筑的傾覆力矩也隨之增大。所以在設計的過程中，建議高層建筑的隔墻和填充墻最好采用輕質材料。
結語：
相對于其他自然災害，地震的不可預測性是最大的，因而給人們造成的損失也是最大的，所以建筑設計人員在工程設計中，一定要從建筑結構的整體出發，本著人本主義的理念，處理好建筑安全性能和建筑功能之間的關系，從而來提升建筑的建筑質量，提升高層建筑的抗震能力，以保證人們的生命財產安全，創造出更加安全和諧的人居環境。
參考文獻：
摘要：本文論述了高層建筑結構設計中的幾個問題和軸壓比等常用比值的含義，提出了高層建筑抗震設計的幾點心得。
高層建筑目前在我們的城市建設當中所占的比例是越來越大，而建筑結構設計方面的變化也越來越多，很多新興的結構設計方案以迅猛的速度呈現在我們的城市建設中。建筑類型與功能越來越復雜，高層建筑的結構體系也是越來越多樣化，高層建筑結構設計也越來越成為高層建筑結構工程設計工作的難點與重點。面對如此形勢，應該把高層建筑的結構設計放在首位加以研究。1高層建筑結構的相關問題分析1.1結構的超高問題：在抗震規范和高規范中，對結構的總高度有著嚴格的限制，尤其是新規范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度以為，增加了B級高度，處理措施與設計方法都有較大改變。在實際工程設計中，出現過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。1.2短肢剪力墻的設置問題：在新規范中，對墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。1.3嵌固端的設置問題：由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。1.4結構的規則性問題：新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動，新規范在這方面增添了相當多的限制條件，例如：平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。”因此，結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動
2高層建筑結構設計中幾個限值的意義
2.1軸壓比： 指有地震作用組合的柱組合軸壓力設計值與柱的全截面面積和砼軸心受壓抗壓強度設計值乘積的比值，是影響柱子破壞形態和延性的主要因素之一。 為控制結構的延性，規范對墻肢和柱均有相應限值要求。 2.2剪重比：即最小地震剪力系數，主要是控制各樓層最小地震剪力，確保結構安全性，尤其是對于基本周期大于3.5S的結構和有薄弱層的結構。 2.3剛重比： 結構的側向剛度與重力荷載設計值之比。它是影響重力二階效應的主要參數，主要為控制結構的穩定性，以免結構產生滑移和傾覆。 2.4側向剛度比： 結構不同樓層的豎向剛度的比值，主要為控制結構豎向規則性，以免豎向剛度發生突變，形成薄弱層。 2.5層間位移比：樓層豎向構件的最大層間位移角與平均層間位移的比值。主要為控制結構平面規則性，以免形成扭轉，對結構產生不利影響。2.6周期比： 為結構扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期的比值。主要為控制結構扭轉效應，減小扭轉對結構產生的不利影響。
3高層建筑抗震設計
高層抗震設計的基本原則：小震不壞，中震可修，大震不倒。高層建筑結構抗震設計中應注意以下幾點：
3.1應當注意防震縫的設計，必須留有足夠的寬度。 3.2平面形狀或剛度應盡量對稱，否則會使建筑物產生顯著的扭轉，震害嚴重。
3.3結構的豎向布置應均勻，在高層建筑中，豎向體型不宜過大的外挑和內收，豎向剛度不應有突變。 3.4凸出屋面的塔樓受高振型的影響，產生顯著的鞭梢效應，破壞嚴重。 3.5高層部分和低層部分之間的連接構造應合理設計。
3.6基礎的埋置深度應符合有關規程的規定，且應滿足地基變形和穩定的要求。 4結語近些年來，我國的高層建筑建設發展迅速。但從設計質量方面來看，并不理想。在高層建筑結構設計中，結構工程師不能僅僅重視結構計算的準確性而忽略結構方案的具體實際情況，應作出合理的結構方案選擇。高層建筑結構設計人員應根據具體情況進行具體分析掌握的知識處理實際建筑設計中遇到了各種問題。
