华东院周建龙总工讲超限高层建筑抗震设计重点与难点
编制依据
《建筑抗震设计规范》送审稿
《高层建筑混凝土结构技术规程》 （征求意见稿）
《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 （建设部令第111号）
《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 （沪健 【2003】702号）
广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》 （jgj3‐2002）补充规定
江苏省《房屋建筑工程抗震设防审查细则》
《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质【2006】220号）
《关于加强超限高层建筑抗震设防审查工作的建议》 （2007年工作会议）
《关于加强超限高层建筑工程抗震设防审查技术把关的建议》 （2009年2月6号）
《超限高层建筑抗震工程抗震设计指南》 （第二版吕西林主编）
超限的认定
《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质【2006】220号
新抗震规范及高层混凝土结构规范推出后，其划分范围作相应调整
将大跨结构纳入审查
将市政工程纳入审查
CECS如与抗规及高规矛盾，以高规及抗规为主
上海工程还需满足《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 （沪建建【2003】702号）
计算分析总体要求
总体判断，根据受力特点建模
计算参数选取要合理
计算假定要符合实际受力
计算结果应进行分析判断
计算参数的选取
连梁的单元形式（杆单元或壳单元）
巨柱采用杆或壳单元
墙单元最大单元尺寸
楼板单元是否合理
阻尼比的选择
连梁刚度的折减
周期折减系数
最不利地震方向（正方形增加45°）
最不利风荷载方向
施工模拟的方式
嵌固端的选取
特殊构件的定义
足够的振型数量
是否考虑p‐△效应
考虑偶然偏心
混凝土柱的计算长度系数（地下室、悬臂梁）
计算结构的总体判断
质量＆荷载沿高度分布是否合理
振型、周期、位移形态和量值是否合理
地震作用沿高度分布是否合理
单工况下总体和局部力学平衡条件是否满足
对称部位构件的内力及配筋是否相近
不同程序的比较
受力复杂构件（如转换构件等）内力及应力分布与概念、经验是否一致
嵌固端的要求
地下室与土0.00的刚度比≥2（上海地区为1.5）
楼板厚度大于180
地下室刚度不计入离主楼较远的外墙刚度
土0.00水平传力不连续时，嵌固端应伸至地下室，并对大开口周边梁、板配筋加强 地下室外墙离主楼较远，可在主楼周边设置剪力墙，直接将水平力传给底板
土0.00有较大高差时，在高差处设置垂直向剪力墙，且采取存在高差处的柱子箍筋加密，水平传力梁加腋等措施，确保水平力传递
嵌固端设在地面层，宜设刚性地坪，确保传力可靠
回填土对地下室约束系数，一般地下室填3，几乎完全约束时填5，刚性约束填负数。
嵌固端在地面层或地下层时，仅表示嵌固端的水平位移受到约束，而转角不能设为约束。
嵌固端及下一层的抗震等级同土0.00，其余地下室的抗震等级可设为3级
楼层刚度比
抗震设计，对框架结构、框架承担倾覆力矩大于50%的框架‐剪力墙和板柱‐剪力墙结构，楼层侧向刚度可取楼层剪力与层间位移之比，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%
对框架承担倾覆力矩不大于50%的框架‐剪力墙和板柱‐剪力墙结构，剪力墙、框架‐核心筒结构、桶中桶结构，楼层侧向刚度可取楼层剪力与楼层层间位移角之比，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的90%，楼层层高大于相邻上部楼层侧向刚度的1.1倍，底层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的1.5倍。
对转换层结构，宜采用剪切刚度比，控制转换层上下主体结构抗侧刚度不小于70%，当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度不小于相邻上部楼层的60% 当底部大空间为1、2层时，可近似采用转换层上下结构等效剪切刚度γ表示转换层上下结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时不应大于3；（γ为上部剪切刚度比与下部楼层剪切刚度比的商）
当底部大空间大于2层，其转换层上下结构等效剪切刚度γe(见高规附录)表示转换层上下结构刚度的变化，γ不大于1.3，非抗震设计时不应大于2
上海工程应采用剪切刚度比
地震波的选择要求
每条时程曲线计算的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的65%，一般也不应大于振型分解反应谱法求得的135%，多条时程曲线计算的结构底部剪力平均值不应小于振型分解反应谱法求得的80%
时程曲线数量随工程高度及复杂性增加，重要工程不少于5~7组
地震加速度时程曲线应通过傅立叶变换与反应谱进行比较，对超高层建筑，必要时考虑长周期地震波对超高层结构的影响
输入地震加速度时程曲线应满足地震动三要素要求，即有效加速度峰值、频谱特性和持时要求。每组波形有效持续时间一般不少于结构基本周期的5~10倍和15s，时间间距取0.01s 或0.02s；输入地震加速度记录的地震影响系数与振型反应谱法采用的地震影响系数相比，在各周期点上相差不宜大于20%
对于有效持续时间，以波形在首次出现0.1倍峰值为起点，以最后出现0.1倍为终点，对应区间为有效持时范围。
对超高层建筑，在波形的选择上，在符合有效加速度峰值、频谱特性和持时要求外，满足底部剪力及高阶振型的影响，如条件许可，地震波的选取，尚应考虑地震的震源机制。
对于双向地震输入的情况，上述统计特性仅要求水平主方向，在进行底部剪力比较时，单向地震动输入的时程分析结果与单向振型分解反应谱法分析结果进行对比，双向地震动输入的时程分析结果与双向振型分解反应谱法分析结果进行对比。
采用的天然地震波宜采用同一波的xyz方向，各分量均应进行缩放，满足峰值及各自比例要求。
采用天然波进行水平地震动分析时，每组自然波应按照地震波的主方向分别作用在主轴x及y方向进行时程分析。
人工波无法区分双向，在采用其时程分析时可考虑两个方向作用不同的人工波。每组人工波应按照主要地震波分别作用那个在主轴x及y方向进行时程分析。
地震安评与反应谱
是否安评按项目重要性及项目建设地要求执行。
场地安全评估报告一般应满足《工程场地地震安全性评价》GB17741‐2005要求：
小震分析时，宜取按规范反应谱计算结果和安评报告计算结果的基底剪力较大值，不应部分采用规范参数，部分采用安评参数，计算结果同时必须满足规范最小剪力系数的要求。
中震、大震一般以规范为主，也可采用大于规范值的安评参数，此时不考虑最小剪力系数。
小震计算结果取多条波的平均值，超限程度较大应取包络值，以发现需要加强的楼层范围和加强程度。
如果拟建工程基础埋置很深，如经专家论证也可采用基底的反应谱曲线及地震波数据。
阻尼比
抗震设计：钢结构：高度不大于50m，取0.04；高度大于50m，且小于200m时，取0.03；高度不小于200m时，宜取0.02
混合结构：0.04
混凝土：0.05
罕遇地震弹塑性分析，阻尼比取0.05
抗风设计：0.02~0.04 （根据房屋高度及结构形式，以及风荷载回归期取值）。一般，风荷载作用下，结构承载力验算时阻尼比取0.02~0.03，变形验算取0.015~0.020，顶部加
速度验算取0.01~0.015。
高度超限计算分析要求
验算楼层剪力的最小剪重比，控制结构整体刚度。
足够振型数量，满足振型参与的有效质量大于总质量的90%
应验算高层建筑的稳定性（刚重比验算至多数人员到达的最高高度）,并决定是否考虑p‐△影响。
基础设计时应验算整体结构的抗倾覆稳定性；验算桩基在水平力最不利组合情况下桩身是否会出现拉力或者过大压力
应验算核心筒墙体在重力荷载代表值作用下的轴压比。
应进行弹性时程分析法的补充计算，计算结果与反应谱结果进行对比，找出薄弱层。
非荷载作用（温度、混凝土收缩徐变、基础沉降等）对结果受力影响进行分析
高度超B级较多应调整框架部分承担水平力至规范上限（取0.20V0、1.5V MAX的较大值） 高度不超过150m，可采用静力弹塑性方法，高度超过200m，应采用弹塑性时程分析；高度150~200m，根据结构的变形特征选择。高度超300m或新体系结构需要两个单位两套软件独立计算校核。
混合结果或对重力较为敏感的结构（转换，倾斜）等应进行施工过长模拟计算
验算结果顶部风荷载作用下的舒适度（验算至上人最高层）
必要时进行抗连续倒塌设计。
根据建筑物的高度及复杂程度，应提高主要抗侧力构件的抗震性能指标（中震弹性、中震不屈服、或仅加强部位中震不屈服）
采用抗震性能更好的型钢混凝土（钢骨混凝土、钢管混凝土、钢筋芯柱、钢板剪力墙）结构
控制核心筒截面的剪应力水平、轴压比，小墙肢的轴压比和独立墙肢的稳定性验算 加大核心筒约束边缘构件的范围，如将核心筒约束边缘构件的范围延伸至轴压力0.2以下范围。
采取保证核心筒延性的措施
控制核心筒底部的层间有害位移角，如抗震底层位移角不大于1/2000
验算中震或大震下外围柱子的抗倾覆能力及受拉承载力
基础设计时考虑底层柱脚或剪力墙在水平荷载作用下是否出现受拉并采取合适构造措施
设置地震观测仪器或风速观测仪
必要时，整体结果模型实验及节点试验
平面不规则计算分析要求：
考虑楼板平面内弹性变形
楼板缺失严重时，按单榀验算构件承载力，并宜尽量增加结构的刚度。
楼板缺失应注意验算跨层柱的计算长度，长短柱并存时，外框的长柱可按短柱的剪力复核承载力；必要时，跨层短柱按大震安全复核承载力。
仅局部少量楼板，宜并层计算
大开洞，局部楼板宜按大震复核平面内承载力
应验算狭长楼板周边构件的承载力，并按照偏拉构件设计
如层间位移小于1/2500，对位移比适当放松，放松限值可较规范放松1/3.如构件承载力
满足中震弹性的要求，则底部的扭转位移比可适当放松至1.8
受力复杂部位的楼板应进行应力分析，楼板内应力分析一般可采用膜单元分析，并在板中部配置必要加强钢筋，当验算楼板受力复杂，楼板应采用壳元，与楼板平面外重力荷载产生的应力进行叠加
缺口部位加设拉梁（板），且这些梁（板）及周围的梁板的配筋进行加强
对于平面中楼板间连接较弱的情况，连接部位楼板宜适当加厚，配筋加强，必要时设置钢板控制抗侧力墙体间楼板的长宽比
大开口周边的梁柱配筋应进行加强，特别是由于开口形成的狭长板带传递水平力时，周边梁的拉通钢筋，腰筋等应予加强。
连廊等与主体连接采用隔震支座或设缝断开主楼与裙房在地面以上可设置抗震缝分开。
扭转位移超标时，超标部位附近的柱子及剪力墙的内力应乘以放大系数，配筋应进行加强
加强整体结构的抗扭刚度，加强外围构件的刚度，避免过大的转角窗和不必要的结构开洞。
对于平面超长的结构，结构布置应考虑减少温度应力对结构的影响
竖向不规则的计算分析要求
（加强层）
通过计算分析布置加强层，布置1个加强层可设置在0.6倍房屋高度附近；布置2个加强层时，可分别设置在顶层和0.5倍房屋高度附近；布置多个加强层时，宜沿竖向从顶层向下均匀布置，加强层也可同时设置周边水平环带构件。水平伸臂构件、周边环带构件可采用斜腹杆桁架、实体梁、箱形梁、空腹桁架等形式。
加强层的刚度不宜过大，避免内力突变，其布置数量除考虑受力要求外，也应考虑对施工工期的影响。
带巨型柱的带加强层结构体系，周边水平环带构件对总体结构的刚度影响较小，可适当减小其周边水平环带构件的道数及刚度
应进行重力荷载作用下符合实际情况的施工模拟分析，特别应考虑外伸桁架后期封闭对结构受力的影响。
抗震设计时，需进行弹性时程分析补充计算，必要时进行弹塑性时程分析的计算校核 在结构内力和位移计算中，加强层楼板宜考虑楼板平面内变形影响，加强层上下刚度比按弹性楼盖假定进行整体计算；伸臂杆件的地震内力，应采用弹性膜楼盖假定计算，并考虑楼板可能开裂对面内刚度的影响。
伸臂桁架所在层及相邻层柱子、核心筒墙体、进行加强，加强层附近的核心筒墙肢应按底部加强部位要求设计，加强层及其相邻层的框架柱、核心筒剪力墙抗震等级应提高一级采用，一级应提高至特一级，但抗震等级已经为特一级时，允许不提高，加强层及其相邻层的框架柱，箍筋应全柱加密，轴压比限制应按其他楼层减小0.05采用 加强层及其相邻楼盖的刚度和配筋应加强
伸臂桁架应伸入并贯通墙体，与外周墙相交处设构造钢柱，并上下延伸不少于一层 应采用合适的施工顺序及构造措施以减小结构竖向变形差异在伸臂桁架中产生的附加内力
整体小震计算时可考虑楼板对上下弦刚度的增大作用，但中震或大震承载力验算时则不宜考虑在进行外伸臂桁架上下弦杆设计时的有利楼板刚度。
（多塔结构）
各塔楼的层数、平面和刚度宜接近；塔楼对底盘宜对称布置、塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%
应进行整体及单独模型进行计算，结构构件配筋可按照单个塔楼及多塔中不利的计算结果采用，当塔楼周边的裙房超过两跨时，分塔楼模型宜至少附带两跨的裙楼结构 整体分析时，大底盘的楼板在计算模型中应按弹性楼板处理，计算时整个计算体系的振型数不应小于18个，且不应小于塔楼数的9倍
大底盘多塔楼结构的周期比及位移比计算：
对于上部无刚性连接的大底盘多塔楼结构，验算周期比时，宜将裙楼顶板上的各个单塔楼分别计算其固有振动特性，验算其周期比。对于大底盘部分，宜将底盘结构单独取出，嵌固位置保持在结构底部不变，上部塔楼的刚度忽略掉，只考虑其质量，质量附加在底盘顶板的相应位置，对这样一个模型进行固有振动特性分析，验算其周期比。
其位移比均应采用整体模型计算并按照底盘、上部塔楼和连接部分，逐层加以验算。
底盘屋面板厚度不宜小于180mm，并应加强配筋（增加10%以上），并采用双层双向配筋。
底盘屋面下一层结构楼板也应加强构造措施（配筋增加10%以上，厚度按常规设计） 多塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、剪力墙，从地下室顶板起至裙房屋面上一层的高度范围内，柱的纵向钢筋的最小配筋率宜提高10%以上，柱箍筋宜在裙房楼屋面上、下层的范围内全高加密。
裙房中的剪力墙宜设置约束边缘构件
（连体结构）
宜采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算
连接部分楼板采用弹性楼板假定；还应特别分析连接体部分楼板和梁的应力和变形，在小震作用计算时应控制连接体部分的梁、板拉应力不超过混凝土轴心抗拉强度标准值。还应检查连接体以下各塔楼的局部变形及对结构抗震性能的影响。
抗震计算应考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不小于15个，且要考虑偶然偏心的影响；
连体结构由于连体结构刚度较大，相对于下部两个塔楼的刚度比可能较大，如下部楼层经验算为薄弱层，地震剪力应乘以1.15的增大系数
应采用弹性时程分析法进行补充计算
连体结构两塔楼间距一般较近，应考虑建筑物风荷载相互间影响的相互干扰增大系数，如有条件，宜通过风洞实验确定体型系数以及干扰作用等。
对8度设防地区的连体结构，应考虑竖向地震作用；连体和连廊本身，应注意竖向地震的放大效应，跨度较大应参照竖向时程分析法确定跨中的竖向地震作用。
连体结构的振动明显，应进行风振舒适度以及大跨度连体结构楼板舒适度验算
连体结构应进行施工模拟分析，考察荷载施加顺序对结构内力和变形的影响
7度、8度抗震设计，层数和刚度相差悬殊的建筑不宜采用强连接的连体结构
连体结构应优先采用钢结构，尽量减轻结构自重；当连接体包含多个楼层时，最下面一层宜采用桁架结构。
连体结构的连接体宜按中震弹性进行设计
对钢筋混凝土结构，连接体以及与连接体相邻的结构构件抗震等级应提高一级采用，一级提高至特一级（特一级则不再提高）
连接体两端与主体结构刚接时，连接体结构延伸至主体结构内筒并与内筒可靠连接或在
主体结构沿连接体方向设型钢混凝土梁与主体结构可靠锚固；连接体的楼板宜采用钢筋混凝土平板并与主体结构可靠连接且受力较大的楼板宜在平面内设置支撑，以保障传力可靠 连接体两端与主体结构的连接也可采用隔震支座，必要时也可设置阻尼器，应保证连接体与主体结构的间隔，并满足大震下位移的要求，并应注意支座应能抵抗连续体在大震下可能出现的拉力。
连体和连廊注意竖向地震的放大效应，确保使用
刚性连接时，应注意复核两个水平（高烈度含竖向共三个）方向的中震作用下被连接结构远端的扭转效应，提高承载力和变形能力。支座部位构件的承载力复核，水平向应延伸一跨，竖向宜向下延伸不少于2层。滑动连接时，除了按三向大震留有足够的滑移量外，支座也需适当加强。
（转换层结构）
控制上下层刚度比，并采用合适的刚度比计算方法（剪切刚度比）。控制转换层上下主体结构抗侧刚度不小于70%，当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度不小于相邻上部楼层的60%
最新高规对刚度比的计算方式有很大改变
上海工程应采用剪切刚度比
不宜出现层刚度和层抗剪承载力均不满足规范的楼层
转换构件必须在模型中定义
整体使用两个以上不同力学模型的软件计算，应采用弹性时程分析计算，必要时采用弹塑性时程分析校核。可采用有限元方法对转换结构进行局部分析校核，转换结构以上至少取两层结构进入局部模型，并注意模型边界条件符合实际工作状态。
高位转换时应对整体结构进行重力荷载作用下施工模拟计算，并应按照转换构件受荷面积验算其承载力
8度抗震设防时，转换机构应考虑其上竖向荷载代表值的10%作为附加竖向地震力，此附加竖向地震力应考虑上下两个方向
抗震设计时，转换层的地震剪力应乘以1.15的增大系数
转换构件内力放大系数，特一、一、二、三级转换构件的水平地震作用应分别乘以增大系数1.90、1.60、1.35、1.25；8度抗震设计时，转换构件应考虑竖向地震的影响 转换构件及框支柱在地震作用下内力应进行调整。
当转换结构采用斜腹杆桁架时，上下弦杆轴向刚度、弯曲刚度不宜计入相连楼板作用，按偏心受压或偏心受拉构件设计
核心筒转换时，应对转换部位进行详细有限元分析，必要时分析模型应包括楼板及楼面梁、剪力墙。
采用斜柱时，应注意楼面结构可能产生拉力或压力，并采取必要的措施
框架采用主次结构时，带状桁架设计时，应考虑次结构破坏或某一带状桁架破坏结构继续承载的可能
底部带转换层的结构布置应符合以下要求：落地剪力墙和筒体的洞口布置宜布置在墙体中部；框支剪力墙转换梁上一层墙体内不宜设置门洞，不在柱上方设置门洞；落地剪力墙间距以及落地剪力墙与相邻框支柱的距离宜符合规范要求
转换层楼板厚度不宜小于180mm，应双向双层配筋，落地剪力墙和筒体周围楼板不宜开洞，相邻转换层上部1~2层楼板厚度不宜小于120mm，且需在楼板边缘、孔道边缘结合边梁予以加强
框支层的位置，7度不应大于7层，8度不应大于5层，即比高规增加不多于2层。框
支柱的地震剪力至少按小震30%总剪力控制，并进行中震承载力验算，框支梁应保证大震安全。为使框支层的框架剪力按总剪力30%调整后仍满足二道防线的要求，框架按计算分配的剪力，不宜大于楼层剪力的20%，
尽可能减少次梁装换和“秃头”框支柱，或严格控制所占的比例，并采取针对性的加强措施。
（错层结构）
当错层高度不大于框架梁截面高度，可忽略错层影响，楼层标高取两部分楼面标高平均值。当错层高度大于框架梁高，作为独立楼层参加整体计算
框架错层，可利用修改梁节点标高方式输入
多塔错层，可在多塔修改模型中修改各塔层高
错层层刚度比仅供参考
在设防烈度地震作用下，错层处框架柱的截面承载力宜符合性能水准2的要求。
至少采用每个局部分块刚性的楼盖假定进行整体计算，对于楼层位移和层间位移的扭转位移比，需要每个局部楼盖四个角点的对应数据据手算复核；错层部位的内力，应注意沿楼盖错层方向和垂直于错层方向的差异，按不利情况设计，并进行中震性能设计。
抗震设计时，错层处框架柱的截面高度不应小于600mm；混凝土强度等级不应低于c30；箍筋应全柱加密；抗震等级应提高一级采用，一级应提高至特一级，但抗震等级已经提高为特一及时，允许不再提高。
有错层楼板的墙体不宜为单肢墙体，也不应设计为短肢墙体，错层墙厚不应小于250mm，并应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱；抗震等级应提高一级采用，混凝土强度等级不应低于c30，水平和竖向分布钢筋的配筋率，非抗震设计时不应小于0.3%，抗震设计时不应小于0.5%。
错层部位的内力，应注意沿楼盖错层方向和垂直于错层方向的差异，按不利情况设计，并进行中震的性能设计。
（顶部小塔楼）
采用底部剪力法时，突出屋面的小塔楼及钢塔等的地震作用效应，宜乘以大于1.5的放大系数，此增大部分不应往下传递
采用振型分解反应谱法时，突出屋面部分可作为一个或多个质点
采用振型分解反应谱法，应判别振型是否已包含小塔楼的高振型
采用模态积分法进行计算时，应取足够多的振型，并验算小塔楼底部剪力是否不再随振型数量增加而变化
如有可能，采用整体模型，按时程直接积分法进行小塔楼地震内力计算
出屋面的结构和装饰构件均参与整体结构分析，材料不同时须注意阻尼比的不同的影响，特别是装饰构件与主体构件连接处，需采用时程分析法补充计算，明确鞭鞘效应，按大震支座安全复核。
重点加强小塔楼与屋面结构的连接节点，支座反力宜取放大后的反力值
如通讯塔结构顶点位移有严格限值时，可采用质量阻尼器等措施减小顶部位移
注意加强装饰构件平面外与出屋面电梯井筒的连接构造，形成有效的空间工作状态
（巨型结构体系）
巨型结构体系可采用巨型框架结构、巨型桁架结构、巨型悬挂结构、多重组合巨型结构体系。
主次结构之分应明确，主结构和次结构可采用不同的材料和体系，主结构可采用高强材料，次结构可采用普通材料
主结构中的巨型构件在承担竖向荷载的同时应形成有效的抗侧力体系。应加强巨型结构的抗扭刚度，尽可能将抗侧力体系布置在结构的外周。
竖向荷载应可能传递给边柱，由边柱承担应可能多的竖向荷载以平衡侧向荷载在边柱上引起的抗拔力
巨型结构体系中的次结构可设计成地震中的第一道防线，在设防烈度地震作用下可进入塑性，主结构中的竖向构件不进入塑性或部分进入塑性。
结构平面布置在材料相同的情况下，应尽量满足两个主轴方向等效惯性矩最大的原则。
巨型框架结构体系中的巨型柱宜放置在结构的角部，巨型梁的位置宜为：布置一道巨型梁时，最佳位置在0.6倍的结构总高度附近：布置两道巨型梁时，最佳位置在顶层和一半高度位置；布置3道或以上，宜均匀沿竖向布置
巨型结构体系中的巨型柱可采用筒体、空间桁架或巨大的实腹钢骨混凝土柱，巨型梁可采用空间桁架。
巨型结构应进行施工过程的模拟分析计算。
巨型结构构件承载力验算时，不宜考虑次结构有利作用
应采取施工措施，减少施工阶段载在竖向荷载作用下由于巨型结构的变形在次结构中产生的内力。
进行巨型柱承载力计算时，其计算长度宜取巨型梁作为侧向支撑点，同时应保证巨型梁对巨型柱有可靠的约束作用。
次结构按受拉构件设计时，应进行施工阶段作为受压构件工况的验算
当建筑的高度较高可将多种巨型结构体系融合应用，形成多重组合巨型结构体系。
结构性能化抗震设计（此部分仅摘录概述，详见原文）
依据：
建筑工程抗震性态设计通则 CECS 160:2004
《建筑抗震设计规范》 （送审稿）
《高层建筑混凝土结构技术规程》 （征求意见稿）
FEMA273、356
ATC40
美国规范概述
性能目标包含两部分：破坏形态和地震危险水准
组合两部分因素对应表格进行性能水准判断
中国规范
地震动水准：一般取规范多遇地震、设防烈度地震和罕遇地震作用。若处于发震断裂两侧10km内，应计入近场影响，若地震动参数未计入近场影响，5km内宜乘以系数1.5，5km 以外宜乘以增大系数1.25。设计使用年限不同于50年的结构，宜考虑实际需要调整。
抗震性能目标及预计性能目标 查表
第一性能水准的结构，满足弹性设计要求。小震作用下，其承载力和变形应符合规程规定。中震、大震作用下，全部结构构件抗震承载力要求满足：r G*s GE+r e*S EK≤R/r RE 第二性能水准的结构，在中震或大震作用下，竖向构件及关键构件的抗震承载力宜符合
弹性设计要求；耗能构件的受剪承载力宜符合弹性设计要求，其正截面承载力要求宜符合： s GE+ S EK≤R k
第三性能水准的结构应进行弹塑性分析，在中震或大震作用下，竖向构件及关键部位构件的正截面承载力宜满足式s GE+ S EK≤R k；其受剪承载力宜满足式r G*s GE+r e*S EK≤R/r RE的要求；部分耗能构件进入屈服阶段，但抗剪承载力宜满足式s GE+ S EK≤R k的要求
第四性能水准的结构应进行弹塑性计算分析，在中震或大震作用下，关键构件的抗震承载力宜满足式s GE+ S EK≤R k的要求；部分竖向构件以及大部分耗能构件进入屈服阶段，但钢筋混凝土构件的受剪截面应满足式 V GE+V EK≤0.15f CK bh0。钢‐混凝土组合剪力墙的受剪截面应满足式 （V GE+V EK）‐（0.25fak* Aa +0.5fpk*Ap）≤0.15f CK bh0
第五性能水准的结构应进行弹塑性计算分析，在大震作用下，关键构件的抗震承载力宜满足s GE+ S EK≤R k， 较多的竖向构件进入屈服阶段，但不允许同一楼层竖向构件全部屈服；竖向构件的受剪截面应满足 V GE+V EK≤0.15f CK bh0 或 （V GE+V EK）‐（0.25fak* Aa +0.5fpk*Ap）≤0.15f CK bh0 要求；允许部分耗能构件发生比较严重的破坏。
老庄结构院（https://www.doczj.com/doc/2617308004.html,）邓工按语：
上述资料来源于网络，首发者已经忘记是哪位大侠。发帖者云此文章为国内顶级设计院华东建筑设计院副总工周建龙先生关于超限高层建筑抗震设计的内部培训讲稿。我下载后仔细拜读，并以红色字或粗体字对其关键点予以注明。结合个人超限工程设计的经验，感觉此文章确实不同一般，文中观点确实精准到位，可谓字字珠玑，确实出自大师之手，十分值得我等结构后辈努力研习。
由于本文来源于网络，此文章是否确实出自周建龙总工之手我已无从考证，但我个人确信此等文章一定是出自结构设计界东邪西毒南帝北丐式人物之手。俯察全国，东邪之称号除华东建筑设计研究院三大领军人物江欢成院士、汪大绥大师、周建龙总工恐无人敢当。因此我个人确信此文章为周建龙讲稿。
周建龙，《高层建筑混凝结构技术规程》JGJ 3‐2002 JGJ 3‐2010起草人之一。当我试图通过百度更多地了解周总的个人传奇，却没有搜索到他的个人资料，只在ABBS上搜索到一篇文章“结构金奖得主周建龙：甘于无闻，强于有力” https://www.doczj.com/doc/2617308004.html,/jzsb/read.php?cate=5&recid=14739。从该文章可推断周总到现在已经有25年左右的工程设计经验，可谓工程经验丰富。更令人称奇的是十年前周总已经是《高层建筑混凝结构技术规程》的起草人，真可谓是结构奇才。而如此竟然在百度搜索不到其个人简介，这大概就是ABBS文章标题所说“甘于无闻，强于有力”吧。
浅谈高层建筑抗震 2008年的汶川地震和2010年的玉树地震对中国来说无不是沉重的打击，不但造成巨大的经济损失，更心痛的是有那么的生命离开了我们，这不得不让人们反思我们建筑的抗震设防能力。在地震中，几乎所有的建筑都倒塌了，相对于低层建筑而言，高层建筑破坏和倒塌的后果就更加严重。近年来国内国外高层、超高层建筑的高度不断攀升，就在2010年正式开放的哈利法塔的高度达到了惊人的828米，而且建筑的体型越来越复杂，不规则结构越来越多，这对于结构的抗震都是十分不利的。为保证高层结构的抗震安全，达到安全和经济的统一，有必要对高层结构的抗震设计、抗震结构和抗震技术进行探讨。 1.地震导致建筑破坏的原因 根据地震经验，地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况： （1）地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形，对其上部建筑的直接危害； （2）地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效，对上面建筑物所造成的破坏； （3）建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中，因结构强度不足、过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏； 2.建筑的抗震概念设计 所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。科技论文。 3.建筑抗震设计方法的发展过程 3.1、静力理论阶段 水平静力抗震理论始创于意大利，发展于日本，1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。该理论认为：结构物所收到的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力，其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。 3.2、反应谱理论阶段 我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。其主要特点如下： (1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。 (2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。 (3) 在早期方案设计阶段，结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定，以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。 3.3、动力理论阶段
超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究超限高层建筑的结构抗震设计中，采用基于性能要求的抗震设计方法，有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性、避免抗震安全隐患，同时又促进高层建筑技术发展。 阐述基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法的比较；针对超限高层建筑结构的特点，提出结构的抗震性能目标、性能水准以及实施性能设计的主要方法，包括性能水准判别准则、性能目标的选用及结构计算和试验要求。文中还列举了应用性能设计理念和要求的部分工程实例。 基于性能的抗震设计理念和方法，自世纪年代在美国兴起，并日益得到工程界的关注。美国的ATC40（1996年）、FEMA237（1997年）提出了既有建筑评定、加固中使用多重性能目标的建议，并提供了设计方法。美国加州结构工程师协会SEAO于1995年提出了新建房屋基于性能的抗震设计。1998年和2000年，美国FEMA又发布了几个有关基于性能的抗震设计文件。2003年美国ICC（Internation-alCode Council）发布了《建筑物及设施的性能规范》，其内容广泛，涉及房屋的建筑、结构、非结构及设施的正常使用性能、遭遇各种灾害时（火、风、地震等）的性能施工过程及长期使用性能，该规范对基于性能设计方法的重要准则作了明确的规定。日本开始将抗震性能设计的思想正式列入设计和加固标准中，并已由建筑研究所（BRI）提出个性能标准。欧洲混凝土协会（CRB）于2003 年出版了“钢筋混凝土建筑结构基于位移的抗震设计”报告。澳大利亚则在基于性能设计的整体框架以及建筑防火性能设计等方面做了许多研究，提出了相应的建筑规范（BCA1996）。我国在基于性能的抗震设计方面也发表了不少论文加以研究和探讨。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是：使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标；抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证，有利于建筑结构的创新，经过论证（包括试验）可以采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料；有利于针对不同设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施。这一方法是一种发展方向。目前，这一方法在工程中还未得到广泛的应用，还有一些问题有待研究改进，诸如：地震作用的不确定性、结构分析模型和参数的选用存在不少经验因素、模型试验和震害
高层建筑抗震设计常见的问题 在高层建筑的建设中，其中最主要的问题是对它的抗震问题的研究，其中又以中短柱问题为最主要的问题。现在首先介绍一下抗震设计中常见的一些问题。 缺乏岩土工程勘察资料或资料不全。有的在扩初设计阶段还缺建筑场地岩土工程的勘察资料，有的在扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计，有的在规划设计或方案设计会审后就直接进入了施工图设计。无岩土工程勘察资料，设计缺少了必要的依据。 结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大，同一结构单元内，结构平面形状和刚度不均匀不对称，平面长度过长等。 一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。如一半采用砌体承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框砖房中一半为底框，而另一半为砖墙落地承重，这种情况常发现在平面纵轴与街道轴线相交的住宅，其底层为商店，设计成一半为底框砖房(有的为二层底框)，而另一半为砖墙落地自承，造成平面刚度和竖向刚度二者都产生突变，对抗震十分不利。 底框砖房超高超层。如1996年，对在杭设计单位作的一次专题普查，发现有69幢底框砖房超高超层。新项目亦普遍存在此现象，1999年某地块住宅竣工交付使用验收中发现有三幢底框砖房超高超层，甚至有超三层的。
抗震设防标准掌握不当。有一些项目擅自提高了设防标准，按照《建筑抗震设防分类标准(gb50223-95)》划分应属六度设防的，但设计中提高了一度按七度设防，提高了建筑抗震设防标准，将会增加工程投资；有的项目严格应按七度采取抗震措施的，但设计中又按六度设防，减低了抗震设防标准，不利抗震。 结构的竖向布置。在高层建筑中，竖向体型有过大的外挑和内收，立面收进部分的尺寸比值b1/b不满足≥0.75的要求。 抗震构造柱布置不当。如外墙转角处，大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置；以构造柱代替砖墙承重；山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱；过多设置抗震构造柱等。 框架结构砌体填充墙抗震构造措施不到位。砌体外围护墙砌筑在框架柱外又没有设置抗震构造柱，框架间砌体填充墙高度长度超过规范规定要求又没有采取相应构造措施。 结构其他问题。有的底层无横向落地抗震墙，全部为框支或落地墙间距超长；有的仅北侧纵墙落地，南侧全为柱子，造成南北刚度不均；有的底层作汽车库，设计时横墙都落地，但纵墙不落地，变成了纵向框支；还有的底框和内框砌体住宅采用大空间灵活隔断设计，其中几乎很少有纵墙。不少地方都采用钢筋混凝土内柱来承重以代替砖墙承重，实际上将砖混结构演变为内框架结构，这比底框砖房还不利，因内框砖房的层数、总高度控制比底框砖房更严，因此存在着严重抗震隐患。更为严重的是这种情况并未引起目前大多数结构工程师的重视。
上海中心结构抗震设计研究 1． 工程介绍 坐落于浦东陆家嘴商业中心区的上海中心大厦是一幢综合性超高层建筑，其功能区域包括办公、商业、酒店、观光娱乐、会议中心和交易六大功能区域，具体分为大众商业娱乐区域，低、中高档办公区域，企业会馆区域，精品酒店区域，顶部功能体验空间等。地上可容许建筑面积（FAR ）大约为380，000平米。其中包括地上120层办公楼层（塔尖高度为632米，结构高度574.6米），还包括一个5层的商业裙楼用作奢侈品零售，办公和酒店大堂，饭店，会议和宴会等。此外，5层地下部分设计用作零售、泊车、保养和机电功能。 上海中心采用中心混凝土剪力墙筒体结构，通过8个加强层，与巨型型钢混凝土超级柱相连接，并同时将整个建筑沿高度方向分为了9个区段。（Zone1 to Zone 9）通过筒体结构与巨型柱的共同作用，承受竖向荷载、水平侧向力以及地震荷载。加强层由空间的外伸臂桁 架、带状桁架、以及空间杆件体系和楼板组成，带状桁架将外围的八根（上部区域四根）巨 巨型柱 加强层 巨型柱 核心筒 巨型角柱 外伸臂桁架 带状桁架
型柱圈成一体，外伸臂桁架则将巨型柱与核心筒联系在一起，传递水平以及竖向荷载。 上海中心结构体系复杂： （1）结构高度及高宽比都超过《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）的规定限值； （2）结构类型为混合结构。中心为核心筒体，与外部四个巨型柱以及四个巨型角柱构成结构主体；通过外伸臂将核心筒与巨型柱联系在一起；通过带状桁架将巨型柱围成整体；带状桁架采用钢桁架；巨型柱采用型钢混凝土。 （3）沿结构高度方向按每一个加强层设置一道外伸臂桁架。伸臂桁架采用两层高的钢桁架。 （4）沿结构高度方向按每一个加强层设置一套带状桁架，把外围柱子的荷载传递给巨型柱。 （5）建筑物采用了多重抗侧力体系。 鉴于此为了确保该建筑结构的抗震安全性和可靠性，除进行常规的计算分析、有效的设计手段和构造措施外，应当对该结构进行基于性态的抗震设计研究，通过非线性有限元手段，更深入、直观、全面地研究该结构的抗震性能。 2．抗震设防标准 中国国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）采用“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标，其对应于“小震、中震、大震”三个地震水准的发生概率，50年超越概率分别为63％、10％和2～3％。 本工程所处地区中国上海市的抗震设防烈度为7度。根据中国国家标准《建筑抗震设防分类标准》（GB50223），该建筑物的重要性等级为乙类，即在地震时其使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。因此该建筑物的地震作用按7度考虑，抗震构造措施按8度考虑。7度小震、中震、大震和8度大震所对应的地震地面加速度分别为35gal、100gal、220gal、400gal。 上海属于软土地基，场地类别为Ⅳ类，对应的场地特征周期为0.9S。 鉴于该工程的重要性和复杂性，除满足现行设计标准外，特制定其抗震性能水准如下：（1）7度小震和中震作用下，结构基本处于弹性状态，结构完好无损伤； （2）7度大震作用下，结构构件允许开裂，但开裂程度控制在可修复的范围内，开裂部位在可控制的范围内，主要抗侧力体系（巨型框架，巨型斜撑）在按标准强度计算时不屈服。 （3）在8度大震作用下，结构可能出现严重的破坏，但不能倒塌。 借助非线性有限元分析软件Perform-3D对建筑的主体结构进行推覆分析、地震作用下的时程分析，从而实现对结构抗震性能的分析。 3．结构性能目标 （1）7度小震和中震下的结构弹性状态 层间位移角不大于1/500，理论分析和模型试验中结构不出现裂缝，钢筋应力不超过屈服强度，混凝土压应力不超过抗压强度的1/3，在地震作用后结构变形基本恢复，节点处在
浅谈高层建筑结构抗震设计 在建筑结构中，抗震设计占据了极为重要的位置，而高层建筑结构又在抗震方面尤为重视。高层结构的结构体系是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展的，随着经济水平的增长和高层结构的增多，结构抗震分析和设计已经变得越来越重要。特别是我国处于地震多发国，高层结构抗震设防是工程设计面临的迫切任务，高层结构的抗震仍然是结构物安全考虑的重要问题。因此做好高层建筑结构的抗震设计，对提升高层建筑抵御地震的能力有着重要的意义。 标签高层；建筑结构；抗震设计 随着我国经济的快速发展，城市规模不断扩大，高层建筑越来越多，同时高层建筑对建筑结构抗震设计的要求也越来越高。高层建筑结构的抗震设计方法和技术是不断变化和进步的，我们需要在具体的实践中对高层建筑所处的地质和环境进行详细的分析和研究，选用适合的抗震结构，注重建筑结构材料的选择，减小地震的作用力，增强地震的抵抗力，从而达到高层建筑抗震的目的。 1 建筑结构抗震设计的概念 一般来说，所谓的建筑结构的抗震设计就是指通过地震时对建筑结构的破坏，结合建筑结构工程长期实践所积累的经验，总结形成的一种基本的设计方法与设计思想，也是进行建筑与结构整体布置并且确定细部构造措施的一个过程。地震动理论上来说就是一种随机的振动，它具有人们难以把握的随机性、复杂性与不确定性，要想很精确地预测某建筑物可能遭遇的地震的特性与参数，就目前来说我们还很难有更好的方法。在建筑结构的抗震设计分析这个方面，由于我们不能够很充分地考虑建筑结构的空间作用、建筑结构的性质、建筑的材料以及外界引起變化等等很多种不同的因素，因此有着一种不确定性的存在。所以建筑结构的抗震设计不能够全部的取决于计算结果，更应该以建筑结构工程抗震设计的基础理论以及经过长时间建筑工程抗震经验所能够总结出来的建筑工程抗震设计方法为基本出发点，进而更好的提高建筑结构的抗震性能。 2 抗震设计目标 随着科学的发展和时代的进步，高层建筑如雨后春笋般出现。国家为了规范建筑的抗震设计，出台了一系列的标准，其中的抗震设防烈度就是一个十分重要的标准，对于规范我国的建筑抗震设计具有十分重要的意义。在实际的抗震设计当中主要包括以下几个方面的工作：第一，根据建筑所在地区的小震效应对建筑的各个构建的承载能力进行科学的计算，从而了解高层建筑在小震情况下的结构弹性形变的情况。第二，计算大震情况下的建筑弹性形变，从而确保设计能够达到第三水准的抗震要求。抗震设计目标是整个高层建筑抗震设计的大方向，所有的抗震设计工作都围绕着抗震设计目标而进行，因此对于建筑的抗震设计具有重大的意义。
浅谈砖混结构房屋抗震加固工艺 摘要:砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑结构形式;其中民用住宅建筑中约占90% 以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。 关键词:抗震;加固;砖混结构 近几年来的大地震导致了民用多层砖混结构破坏十分严重。事实再一次证明:做好现有的未经抗震设计砖混结构房屋的抗震加固是十分必要的,保证现有的砖混结构民用住宅、重要建筑在地震中不倒是工程界急需解决的热点问题之一。 1 砖混结构抗震加固方法简介 从结构抗震机理出发,抗震加固可以分为减小地震作用加固法、增大结构抗震能力加固法和多道防线抗震加固法。减小地震作用主要是通过增大结构周期或加大结构阻尼来实现,一般应用于大型公共建筑的抗震加固;增大结构抗震能力的加固方法,如增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层、钢筋网水泥砂浆面层加固法;增大结构整体性的压力灌浆加固法、增设圈梁(构造柱加固法、拉结钢筋加固法;通过增设抗震墙来降低抗震能力薄弱构件所承受地震作用的增设墙体法等,这些方法施工相对简单,大量应用于多层的砖混结构当中,尤其是民用建筑中。多道抗震防线加固是建筑物采用多重抗侧力体系,第一道防线的的抗侧力构件在强烈的地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替,抵挡后续的地震冲击,可保证建筑物安最低限度的全,免于倒塌。从结构抗震加固方法上来讲,抗震加固施工方法主要有外加固法,内加固法,夹板墙加固法。外加固法一般结合砖混结构的层数及抗震鉴定的结果,需要在建筑外侧增加不同数量的构造柱,圈梁,以及保证构造柱、圈梁和抗震墙体协同工作的拉杆。这种方法一般不占用室内建筑面积,用于住宅楼,对住户影响较小,但对建筑立面造型影响较大;内加固法基本原理同外加固法,
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。
高层建筑抗震设计分析 关键词高层建筑;结构设计;抗震0 引言 随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进,建设用地日趋紧张,促使建筑功能越来越多样化,高层建筑得的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度比较高,所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位,而我国又是地震多发国家,因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。 1 高层建筑抗震设计特点 第一,控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。 第二,地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩,并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力,这些都与建筑物高度的两次方成正比,故随建筑结构高度的曾加,水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本上是不变的,但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同,水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。 第三,要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加,刚度减小,显得更柔,在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力,使结构进入塑性变形阶段仍然安全,需要在结构构造上采取有利的措施,使得建筑结构具有足够的延性。 2 结构体系的合理选择 地震对建筑物的伤害主要是水平地震力所造成的剪切破坏,所以根据结构体系对抗侧力能力的不同,钢筋砼结构主要可分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等,这也是我国高层建筑长采用的结构形式。由于这些体系的结构形式、抵抗水平力的能力有所区别,尤其是对地震反映大不相同,因此它们适用于不同的场合。 2.1 框架结构 框架结构由框架梁、柱构件组成。其特点是柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间。框架结构的框架梁和柱既承受竖向荷载,又承受水平荷载。当建筑物高度较低、层数相对较少时,其水平荷载对结构的影响不大,这时采用框架结构还是比较合适的,既满足受力要求,也提供了很大的使用空间。但框架结构侧向刚度很小,随着建筑物高度的曾加,框架结构水平荷载分布呈现出不均匀的现象,有的楼层相对薄弱,很容易屈服。地震荷载对柱子的破坏作用要相对强烈,而对梁的
高层建筑结构抗震分析和设计的探讨王小蒙 发表时间：2017-10-10T14:02:00.920Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第11期作者：王小蒙 [导读] 钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱的轴压比而使柱的断面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。 大连港口设计研究院有限公司辽宁大连 116000 摘要：主要对高层建筑的抗震方面问题进行全面探讨及分析，根据工程实例中的一些经验和结论从宏观上确定结构设计中的基本问题。关键词：高层建筑；抗震设计；弹塑性动力分析；弹塑性静力分析 1 高层建筑抗震设计的必要性 20世纪70年代以来，结构工程师在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到宏观的“概念设计”比以往的“数值设计”对工程结构抗震来说，更为重要，因此，人们对于概念设计愈来愈重视。抗震概念设计就是从结构总体方案设计一开始，就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等问题，从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施，从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。 2 我国高层建筑抗震设计中的一些问题 2．1 材料的选用和结构体系问题 我国150m以上的建筑，主要采用三种结构体系(框——筒、筒中筒和框架——支撑体系)，都是其他国家高层建筑采用的主要体系。在高层建筑中采用框架——核心筒体系，因其比钢结构的用钢量少，又可减少柱子断面，故常被业主所看中。混合结构的钢筋混凝土内筒往往要承受80％以上的震层剪力，有的高达90％以上。由于结构以钢筋混凝土核心筒为主，变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，而且效果不大，有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值；此外，在结构体系或柱距变化时，需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大，加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时，要慎重选择其结构模式，尽量减小其本身刚度，减小其不利影响。在高层建筑中，应注意结构体系及材料的优选。 2．2 轴压比与短柱问题 在钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱的轴压比而使柱的断面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。即使采用高强混凝土，柱断面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎，柱的塑性变形能力小，则结构的延性就差。当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在框架中若能保证强柱弱梁没计，柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。另外，许多高层建筑底部几层柱虽然长细比小于4，但并不一定是短柱。因为只有剪跨比w ／V ≤2的柱才是短柱。有专家学者提出现行抗震规范应采用较高轴压比。但是即使能调整轴压比限值，柱断面并不能由于略微增大轴压比限值而显著减小。因此在抗震的超高层建筑中采用钢筋混凝土是否合理值得商榷。 3 高层建筑抗震分析和设计的趋势 我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计。即：用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。上世纪九十年代中期，美国学者提出了基于位移的抗震设计 (Displacement—Based Design，简称DBD)是一种全新概念的结构抗震设计方法。DBD 是实现基于功能的抗震设计(Performance—Based Design，简称PBD)的重要步骤。它要求进行定量分析，使结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求。预期的地震作用一般是指大震。因此除了验算构件的承载力外，要控制结构在大震作用下的层间位移角限值或位移延性比；根据构件变形与结构位移关系，确定构件的变形值；并根据截面达到的应变大小及应变分布，确定构件的构造要求。为了实现基于位移的抗震设计，第一步需要研究简单结构(例如框架及悬臂墙)的构件变形与配筋关系，实现按变形要求进行构件设计；进而研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这就要求除了小震阶段的计算外，还要按大震作用下的变形进行设计，也就是真正实现二阶段抗震设计，这是结构抗震设计的发展趋势。 4 实行建筑抗震设计规范，总结工程经验妥善处理工程问题 4.1 选择有利的抗震场地 地震造成建筑物的破坏, 除地震动直接引起的结构破坏外, 场地条件也是一个重要的原因。地震引起的地表错动与地裂,地基土的小均匀沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等。因此,应选择对建筑抗震有利的地段, 应避开对抗震不利地段, 如软弱场地土, 易液化土, 条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘, 场地土在 平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段;当无法避开时, 应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施; 当地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、新近填土和严重不均匀土层时,应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响, 采用桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施; 对于地震时可能导致滑移或地裂的场地,应采取相应的地基稳定措施。基础设计时, 同一结构单元不宜设计在性质截然不同的地基土上, 也不宜部分采用天然地基部分采用桩基,不宜部分采用端承桩部分采用摩擦桩;高层建筑宜设置地下室, 应避免采用局部地下室。 4.2 设置多道设防的抗震结构体系 抗震建筑结构体系应根据建筑物的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,经过技术、经济条件比较综合确定。首先宜有多道抗震防线, 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构体系丧失抗震能力或对重力荷载的承裁能力。所谓多道抗震防线,是指在一个抗震结构体系中, 一部分延性好的构件在地震作用下, 首先达到屈服, 充分发挥其吸收和耗散地震能量的作用, 即担负起第一道抗震防线的作用, 其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服, 从而形成第二、第三或更多道抗震防线, 这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。同时底框建筑底层高度不宜太高, 应控制在4.5m以下。高度加大, 底层刚度减小, 重心提高, 使框架柱的长细比增
浅析高层建筑结构抗震设计要点 发表时间：2018-11-14T09:06:52.043Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第16期作者：关晓[导读] 随着我国建筑事业的不断提升，建筑物的高度不断增大，国内已经出现了很多的高层建筑和超高层建筑。 上海联创建筑设计有限公司西安分公司陕西省西安市 710000 摘要：随着我国建筑事业的不断提升，建筑物的高度不断增大，国内已经出现了很多的高层建筑和超高层建筑。本文从我国高层建筑抗震设计的若干问题出发，对高层建筑的抗震要求、抗震性能的调整、抗震设计方法等内容作了论述，希望能够起到抛砖引玉的作用。 关键词：高层结构；抗震设计；要点中图分类号：TU1069 文献标识码：A 引言：随着我国社会经济的迅速发展，我国的建筑行业也得到了极速的发展，其中最典型的就是高层建筑的广泛出现。超限高层建筑工程与其他的普通工程相比，不仅房屋的高度以及工程施工的复杂度已经超出了我国对于建筑工程的相关规定，同时对于建筑结构中抗震要求也有很大的不同。目前，我国对于超限高层建筑工程的抗震结构的具体要求依旧是按照《高层建筑工程抗震设防管理规定》具体执行的。基于性能的抗震设计，其理念最早是由美国的科学家以及工程师提出来的，其最早在桥梁的抗震设计中进行应用。之后逐渐被广泛应用在高层建筑中，其主要的思想理念就是，能够满足被设计的建筑物在进行使用的期间内的预定功能或者是性能达到目标要求。 1、高层建筑结构抗震设计需要注意的问题 1.1、结构高度问题 我国对于不同结构形式的高层建筑的最大适用高度有不同的规定，根据国内已有的《建筑抗震设计规定》的相关规定，常见钢结构民用房屋都有其最大适用高度。比如，框架结构的民用高层建筑最大适用高度为110m；框架-中心支撑结构的民用高层建筑最大适用高度为220m；巨型框架结构的民用高层建筑最大适用高度是300m。这些数值不只是由力学结构决定的，我国的经济发展状况、建筑发展水平以及设计技术等许多方面也影响着民用高层建筑的最大适用高度。最大适用高度的规范给高层建筑的设计提供了相应的最大适用限值，让设计师们更加简便、有效地掌握限值。虽然国家出台了很多建筑结构有关规定，但是还是有很多建筑高度过大的现象。比如，上海环球金融中心虽然是组合型建筑结构，但是实际高度有492m之高，再比如广州电视塔，高度达到了450m。这些超高层建筑已经很大程度上超过了其结构的最大适用高度，引起了很多结构工程师们的注意，对于这样的建筑要保持严谨的态度，防止建筑变形造成不可估计的损失。此外，据调查，在上海有1000多幢100米以上的超高层建筑，一般情况下，建筑高度超过28米的住宅建筑和建筑高度大于24米的非单层厂房、仓库和其他民用建筑就可以称之为高层建筑，超过100米就属于超高层建筑。对于这些超高的建筑，我国的相关规定还没有完整的参数要求，而且现代建筑越来越朝着更高、更大的方向发展。 1.2、结构振型与自振周期 设结构不同振型下的位移形式和它的振型形状相类似，求取不同振型在特定性能下的实际位移目标值，其中应以振型形状的正确选定为前提。就目前来看，高层建筑对应的结构设计，可采用计算机完成，极大地简化了设计和计算的过程，并很好地保证了精度。基于此，本次也采用相应的设计软件实施建模与分析，以获取抗震要求的振型与自振周期。 1.3、强剪弱弯、强柱弱梁 对于超限高层建筑工程在进行设计的过程中，应该遵循强剪弱弯、强柱弱梁的原则，在对建筑工程进行具体设计的过程中，通过对建筑抗震性能的考虑，从而使建筑结构能够更加趋向于合理化，与此同时，对建筑结构的强度和刚度不断地进行增强，也可以使超限高层建筑工程的抗震性能得到有效提升。 2、高层建筑基于性能抗震设计的要点 2.1、高层建筑中的适用的最大高度和高宽比 通过上文的论述可以知道，高层建筑的最大适用高度是对高层建筑的上限所做的一个规定，也是保证建筑物抗震性能和安全性能的最低标准。高宽比则是从建筑物的整体造型和形式提出的要求，在满足最大适用高度的情况下，调节设计建筑的高宽比就能保持建筑物的稳定性，使高层建筑更加牢固可靠。当高宽比较大时，就会发生水平位移和沉降量增大的现象，这是由于建筑物承受了很大的轴向力。因此，在高层建筑设计时，对最大适用高度和最大高宽比一定要根据国家的相关规定进行合理的调整和设计。 2.2、保障建筑结构的规则性 对于高层建筑进行设计的过程中，首先设计的相关的工作人员需要对建筑物的性能进行结合考虑，并根据高层建筑在实际使用中所要满足的需求，以及设计的相关功能进行科学、合理的考虑，以此对建筑工程的平面进行规划。与此同时，高层建筑的设计人员还需要对工程现场的地理因素进行考虑，并将业主的需求作为重点对相关工作进行完善。对于超限高层建筑而言，其在进行设计的时候最重要的就是满足以上要求，因此，在具体设计以及实际施工阶段，最重要的就是需要保证建筑的扭转刚度不能够超过规定的设计要求，同时还需要尽可能的防止结构发生扭转而影响到建筑物的抗震性以及安全性。除此之外，还需要注意的就是对于超限高层建筑物的结构，一定要保证其结构的对称性以及均匀性，这就要求对于剪力墙的布置要更加的合理，不仅能够及时的发现建筑物结构中存在的弱点，同时还能够防止出现特殊情况时建筑结构受到损坏，或者是坍塌。 2.3、对高层建筑结构布置 高层建筑结构布置也是建筑抗震、抗变形能力的一个影响因素，目前对于高层建筑结构布置设计的方法主要是最优化法。国内的结构设计优化方法主要用于降低建筑的设计成本和工程造价，提高建造的工作效率和建筑的经济效益。通常情况下，项目负责人会对建筑的设计、方案决议、施工等阶段进行宏观调控，结构工程师们也会熟练地运用自己的专业知识在结构设计上进行最优化处理。与传统的房屋结构设计比较，现代的建筑在采用优化设计方法的优势下会相对节省10%-35%的工程造价，工作效率会提升一倍以上，工期也相应地缩短，给投资商和社会带来了极大的经济效益。项目尽早地投入使用也加快了城市现代化的发展，促进住房问题的解决。因此，对结构布置的设计也是高层建筑抗震性能的要求之一。
高层建筑抗震结构设计探讨 发表时间：2013-01-05T15:41:19.170Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年11月供稿作者：满勇冯艳娜 [导读] 对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。 满勇单位：黄河勘测规划设计有限公司 冯艳娜单位：黄河勘测规划设计有限公司工程设计院 【摘要】:对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。本文对建筑抗震进行必要的理论分析,从而探索高层建筑的设计理念、方法,采取必要的抗震措施。 【关键词】:高层建筑;结构设计;抗震;探讨 引言 现阶段,土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善,如果可以在结构与地基的材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面得到符合实际的发展,自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。 1、高层建筑发展概况 80年代,是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店,它是一座现代化的高级宾馆,总高153.52m,全部采用框架一芯墙全钢结构体系,深圳发展中心大厦43层高165.3m,加上天线的高度共185.3m,这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦,81层高,385.95m为钢结构,它居目前世界建筑的第四位。 2、建筑抗震的理论分析 2.1 建筑结构抗震规范 建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。 2.2 抗震设计的理论 拟静力理论。拟静力理论是20世纪10～40年代发展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40～60年代发展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。 3、高层建筑结构抗震设计 3.1 抗震措施 在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。 3.2 高层建筑的抗震设计理念 我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。 三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,平均约为2000年。 对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒
郑州xx学院 《建筑结构抗震》 结课论文 题目浅谈高层建筑结构的抗震设计 姓名 专业土木工程 学号 指导教师 成绩 2013年12月3日
浅谈高层建筑结构的抗震设计 摘要：随着地震的多发，房屋抗震的设计显得至关的重要。房屋的建筑要按照抗震的要求来进行 合理的设计，我国建筑的标准规范在保证房屋的安全这一方面是起到了根本性作用的。大量的体 系与结构都非常的合理，同时按照我们国家抗震的相关标准做设计并施工房屋，完全可以实现“小 震震不坏、中震亦可修、大震震不倒”这一设计目标。而高层建筑抗震工作一直是建筑设计和施 工的重点，概述高层建筑的发展，对建筑抗震进行必要的理论分析，从而来探索高层建筑的设计 理念、方法，从而采取必须的抗震措施。为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生，笔者认为，首先要正确判定短柱，然后对短柱采取一些构造措施或处理，提高短柱的延性和抗震性能。 关键字：高层建筑；抗震；基本原则 中图分类号：TU208文献标识码：A Discussion on Seismic Design of Tall Building Structures Abstract：With multiple earthquakes, seismic design of buildings seem crucial importance. Housing construction should be in accordance with the requirements of rational seismic design standards in our buildings to ensure the safety of buildings in this regard is to play a fundamental role. A large number of systems and structures are very reasonable, and in accordance with the relevant standards in our country to do the design and construction of earthquake-resistant houses, can achieve "small earthquakes is not bad, the shock can repair, a large local earthquake did not fall," the design goals.In order to avoid short columns with the brittle fracture occurred in the high-rise buildings, i believe, the first to correctly determine the short column, and then take structural measures or treatment on short columns to improve ductility and seismic performance of short columns. key words：High-rise buildings; Earthquake; The Basic Principles 结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。 1 高层建筑抗震结构设计的基本原则 1.1 结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能