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不规则高层建筑结构抗震分析

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不规则高层建筑结构抗震分析
摘要：近年来我国地震灾害数量较多，且部分地震灾害等级较高对人民群众生
命财产安全造成严重威胁，在这种情况下，我国建筑工程发展过程中对建筑抗震
能力的要求也随之提高。从当前我国建筑工程特点上来看，高层建筑数量明显居
多，而在各高层建筑之中不规则建筑，在其中也占到较大比例，这些建筑一般为
商厦办公楼等商业建筑，不仅整体建筑高度较高且多数有地下结构，而这些建筑
中人员密集度较高，在一些地震灾害较为频繁的地区，这样的建筑需要具有极强
的抗震能力。因此本文将针对不规则高层建筑结构的抗震性进行详细分析。

关键词：不规则结构；高层建筑；抗震

当前建筑工程在设计建造过程中，不仅要考虑其实际用途，同时还要注重其建筑特色，
传统建筑工程在设计建造过程中采用较为单调的结构，这样很难凸显建筑的自身特点，在现
代化建筑工程建设过程中，我们有很多地标性建筑，在设计之初就有凸显其自身特色的设计
要求，因此不规则高层建筑成为了当前建筑工程发展的一个重要方向。近年来类似于鸟巢，
水立方等不规则建筑成为建筑行业研究的主要内容，这些不规则建筑能够在很大的视觉程度
上凸显建筑整体特点，标新立异的同时能够凸显建筑主题，这对于现代化高层建筑来讲也是
非常重要的。但由于高层建筑本身在抗震设计过程中就比较复杂，如果采用不规则设计，则
其重心及整体建筑强度较难把握，而这些不规则高层建筑如处在地震灾害较为频发的区域，
则更需要较强的抗震性能，因此我们需要对相关建筑结构的抗震性能进行详细研究。高层建
筑结构由于其内部受力情况相对复杂，因此在抗震性能设计分析上也存在诸多困难，尤其在
整体建模设计过程中需要进行完整的顺利分析，明确楼体在正常使用情况下以及遭受地震情
况时的具体受力特点，这样才能有效在设计中平衡工程整体受力情况提升其整体抗震性能避
免在遭遇地震灾害时出现严重的楼体倾覆事故。本文将依照实际工程案例来对其抗震性进行
分析。

一、不规则高层建筑概述及工程概况分析
不规则高层建筑在现代化建筑工程设计中比较常见，从外观上来看其与传统矩形建筑结
构有较大的外观差异，不规则高层建筑的外形整体来看独具特色，有凹凸不平、扭转、倾斜
等一系列结构特点，而为了满足这些形状奇特的建筑建设要求，其整体设计工作非常复杂，
且在实际施工过程中对施工质量要求也比较高。一般不规则高层建筑主要作为地标性建筑来
进行建设，以其自身鲜明的外观特点来凸显建筑主题，实现相应的商业价值。本文选择的工
程案例概况如下，其整体结构为地下一层，地上12层结构，本工程底层层高设计为5.6米，
上层层高设计为5.2米，总建筑规划面积为2.9万平方米，采用剪力墙结构体系，设计要求
抗震能力为三级抗震结构，采用现浇钢筋混凝土作为建筑楼层屋面结构。该工程设计用于商
厦及办公使用，地下一层结构为地下停车场，由于该工程建设区域地震灾害情况相对较好，
因此该工程设计要求抗震烈度为6度[1]。


不规则高层建筑已然成为现代化主流建筑类型
二、设计抗震措施分析
设计过程中采用三D立体建模形式对建筑整体结构进行力学分析，建模过程中充分考虑
实际设计数据，并考虑高层建筑在相应环境中受外力影响的应力情况。同时在设计过程中重
视建筑刚心及质心位置，在建筑底层设计中未增强其结构强度，增加剪力墙结构，并且通过
剪力墙厚度及长度的调整，来使建筑质心与刚心之间的距离拉近。针对建筑上层结构的柱梁
负荷，外倾柱作为影响柱梁负荷的重要结构 其在设计计算过程中外倾柱应能产生足够的拉力。
在设计建筑框架结构时，我们应注意到单跨形式对于建筑整体抗震能力的提升，因此本工程
在工程框架结构设计过程中，大量应用单跨形式。另外对于u型平面的扭转位移比控制，采
用增加剪力墙结构的方式进行调整计算精确比值，本次工程为保障其抗震能力，比值情况应
限制在1.5以内[2]。

三、抗倾覆设计
从该工程整体结构上来看，其三层以下结构呈传统平面形态，而上层结构则呈现u型形
态，这种情况下，随着楼层高度的不断升高，其建筑结构质心也不断向上移动，这在一定程
度上增加了建筑倾覆力。为了强化建筑抗震目标，使之达到设计要求，我们采用斜向框架构
造来强化上层结构部分。同时注意强化楼体上下层结构之间的连接，通过斜屋面来构建框架
结构，提升建筑整体拉力平衡特点。通过形象框架结构，我们能够很好的优化建筑整体受力
效果，提升其抗震能力。 另外重视地下室对建筑整体受力平衡的重要作用，在地下室屋面结
构设计过程中从地下室屋面结构上进行整体建筑力学平衡，强化地下室顶板钢筋混凝土结构，
整体高度增强建筑下层结构强度从而达到提升整体建筑抗震性能的效果[3]。

四、结构设计分析
通过分析工程概况，可以了解到该工程由于其斜柱的存在，所以在整体受力中会产生一
定的轴向应力。为了强化建筑关键结构的抗震强度，我们要重视建筑结构中斜框架及斜柱的
应用情况。我们在平面力学结构设计过程中，通过对斜柱及斜框架的应用了解其对于建筑整
体抗震性能的提升，在计算过程中我们发现，计算过程中内力计算时考虑到的相关内容仅有
自身框架受力，因此内力计算结果相对比较大将这样的计算结果直接应用于设计当中有利于
提高建筑整体抗震性能。在设计过程中我们应重点对上下层结构框架进行科学连接，这样能
够有效调整其在使用过程中的受力情况。而提升建筑竖向承载能力也是增强建筑抗震性的关
键因素。由于楼板受力情况比较大，楼板各框架之间能够产生相对平衡的作用力，在内力互
相平衡的情况下楼面高度整体提升，这对其抗震性能的提高也有重要作用。高层建筑抗震结
构在设计过程中需要对地下及上层部分进行整体分析，增强楼体承载能力是提高抗震性能的
关键，而从高层建筑整体结构情况来看其主楼体部分承载能力比较强，而地下室部分承载能
力则相对较弱，因此地下室结构是影响楼体抗震性能的重要因素，我们在设计过程中需要重
点对地下室楼板强度及周边加固措施进行详细研究，增强地下室整体抗震性能，对于提升建
筑整体抗震性能非常重要。

结束语：
在现代化城市建设发展过程中，人们比较追求建筑自身的个性化特点，而高层建筑是当
前建筑工程的主要组成部分，在一些地标性建筑的设计过程中，人们常常采用不规则结构设
计，突出建筑主题的同时彰显建筑个性，给人难以忘却的视觉体验。不规则高层建筑在抗震
措施上应用比较复杂，需要进行完整的力学分析，同时对建筑本身强度要求比较高。近年来
我国地震灾害频发，这对于高层建筑抗震性能提出了更高的要求，不规则高层建筑作为一种
抗震设计相对比较复杂的楼体结构，我们在对其进行分析的同时，也强化了对其他传统建筑
抗震能力的分析。

参考文献：
[1]张 岩.不规则高层建筑结构的抗震研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(18):4534.
[2]施展.不规则高层建筑结构的抗震研究[J].装饰装修天地,2018,(12):100.
[3]黄雅清.厦门某不规则高层建筑的抗震设计方法探讨[J].福建建设科技,2018,(4):4-7.

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高层建筑结构设计抗震分析

高层建筑结构设计抗震分析

高层建筑结构设计抗震的分析摘要:文章主要对我国高层建筑结构的抗震设计进行了分析,从抗震概念设计的内容、重要性等方面进行了论述。

关键词:结构体系; 结构类型; 抗震设计1、高层建筑结构设计的概念及内容结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。

结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。

包括基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等等。

然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。

把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。

2、高层建筑抗震设计思想概念设计是相对于数值设计而言着眼于结构的总体地震反应,可以理解为运用人的思维和判断能力,从宏观上决定结构设计中的基本问题。

抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,进行建筑结构总体布置并确定基本抗震措施的。

（1）结构的简单性结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。

建筑抗震设计规范（gb50011-2001）第3.5.2条作为强制性条文要求，“结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。

”只有结构简单，才能够对结构的计算模型、内力与位移分析，限制薄弱部位的出现易于把握，因而对结构抗震性能的估计也比较可靠。

（2）结构的规则性和均匀性建筑抗震设计规范（gb50011-2001）第3.4.2条要求，“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面布置宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

”建筑平面比较规则，不应采用严重不规则的平面布置，对a级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心；而对b级高度建筑则应简单、规则、减小偏心。

平面布置均匀规则，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。

超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析

超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析

第35卷第3期2021年6月Vol・35No・3Jun.2021粉煤灰综合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析Seismic Performance Design and Stress Analysis of Over-limit High-rise Buildings彭茹(新疆建设职业技术学院，新疆乌鲁木齐832000)摘要：深圳市罗湖区兆鑫汇金广场项目大屋面高度147.9m，地下5层，地上44层，为部分框支剪力墙结构，属于B级高度超限的超高层建筑。

根据不规则项目特点并结合结构超限判定，确定各构件的抗震性能目标，通过分析建筑在不同地震工况下的弹性分析和弹塑性分析，验证结构性能设计的可靠性。

计算模型采用YJK、ETABS、PKPM-SAUSAGE程序进行分析，根据分析结果，采取了一系列加强措施。

结果表明：结构能够满足竖向荷载和风荷载作用下的有关指标，抗震性能能够达到设定的性能目标。

文中所采用的设计及加强措施为类似工程提供重要的参考和借鉴价值。

关键词：超限高层建筑；剪力墙结构；时程分析；抗震性能分析；抗震加强措施中图分类号：TU318文献标志码：A文章编号：1005-8249(2021)03-0008-06D0I：10.19860/ki.issn1005-8249.2021.03.002PENG Ru(Xinjiang Construction Vocational and Technical College，Urumqi832000，China)Abstract:The height of the roof of the Zhaoxin lluijin Plaza project in Luohu District，Shenzhen City is147.9m，with5stories underground and44stories above ground，which is a partial frame-supported shear wall structure，belongs to the super high-rise building with B-class height exceeding the limit.According to the characteristics of the irregular profect and combined with the structural over-limit determination，the seismic-performance targets of each component were determined，and verified the reliability of structural performance design by analyzing the elastic and elastic-plastic analysis of buildings under frequent earthquake，seismic fortification earthquake and rare earthquake.The calculation model is analyzed by YJK，ETABS and PKPM-SALSAGE programs.According to the analysis results，a series of strengthening measures were taken.The results show that the structure can meet the relevant indexes under vertical load and wind load，and the seismic performance can reach the set performance target.The design and measures adopted in this paper provide important reference value for similar projects.Keywords:over-limit high-rise building；shear wall structure；time history analysis；seismic performance analysis；seismic strengthening measures0引言超限高层建筑因为大幅度提升土地利用率而逐作者简介：彭茹（1985-），女，硕士，讲师，研究方向为土木工程。

高层建筑结构抗震分析和设计的探讨

高层建筑结构抗震分析和设计的探讨

高层建筑结构抗震分析和设计的探讨摘要：高层抗震结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程, 任何一个过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。

因此, 我们应该严格按照规范要求, 总结经验, 使我们的抗震设计更加完善。

本文阐述了建筑结构抗震概念设计，分析了影响建筑物抗震效果的因素，探讨了高层建筑抗震分析和设计的趋势。

关键词：高层建筑结构抗震分析设计中图分类号：s611文献标识码：a文章编号：建筑设计为了追求多功能、多变的使用空间及丰富的立面设计效果，常采用较为复杂的高层建筑结构体系，从而使高层建筑抗震工作成为结构设计的重点。

从20 世纪最初提出简单的抗震设计思想，到目前国际上普遍认可的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计理念，再到基于性能的抗震设计思想，结构抗震设计经过两次质的飞跃。

我国是一个地处多地震带国家，东邻太平洋地震带，南接欧亚地震带，地震分布较为广泛，地震活动频度高、震级大，是世界上遭受地震灾害较为严重的国家之一。

因此，房屋建筑的抗震设防问题，是处于地震设防区域城市建设发展中所面临的重要问题。

一、建筑结构抗震概念设计地震作用影响因素极为复杂，是一种随机、尚不能准确预见、计算的外部作用。

目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法，要进行精确的抗震计算还有一定的困难，因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。

抗震概念设计就是以工程概念为依据，从有利于提高结构抗震力的概念上，用符合工程客观规律和本质的方法对所设计的对象进行宏观的控制。

结构的抗震设计应该是综合概念设计、计算和结构措施等完整的一系列设计。

概念设计强调在工程设计应把握好场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和构造措施，使设计出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。

二、影响建筑物抗震效果的因素研究高层建筑结构的抗震设计，必需明确建筑物抗震效果的主要影响因素。

高层建筑的结构抗震设计方案

高层建筑的结构抗震设计方案

高层建筑的结构抗震设计方案随着城市化进程的加速，高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。

然而，地震作为一种不可预测的自然灾害，对高层建筑的安全构成了巨大威胁。

因此，高层建筑的结构抗震设计至关重要，它不仅关系到建筑物在地震中的稳定性和安全性，更关系到人们的生命财产安全。

一、高层建筑结构抗震设计的重要性高层建筑由于其高度较高、重量较大、结构复杂等特点，在地震作用下更容易受到破坏。

一旦发生地震，如果高层建筑的结构抗震设计不合理，可能会导致建筑物倒塌、人员伤亡和巨大的经济损失。

因此，进行科学合理的结构抗震设计，提高高层建筑的抗震性能，是保障城市安全和可持续发展的关键。

二、高层建筑结构抗震设计的基本原则1、整体性原则高层建筑的结构抗震设计应考虑整个结构体系的协同工作，确保各个部分能够共同抵抗地震作用。

结构的整体性越好，在地震中的变形和破坏就越均匀，从而提高建筑物的抗震性能。

2、规则性原则建筑结构的平面和立面布置应规则、对称，避免出现过大的偏心和不规则的形状。

规则的结构能够使地震作用的分布更加均匀，减少局部薄弱环节的出现，降低地震破坏的风险。

3、多道防线原则在高层建筑结构中，应设置多道抗震防线，如框架剪力墙结构中的框架和剪力墙、筒体结构中的内筒和外框等。

当第一道防线在地震中破坏后，后续的防线能够继续抵抗地震作用，保证建筑物不发生倒塌。

4、强柱弱梁、强剪弱弯原则在结构设计中，应使柱子的抗弯能力强于梁，剪力墙的抗剪能力强于连梁，以保证在地震作用下柱子和剪力墙不先于梁和连梁破坏，从而形成有利的耗能机制，提高结构的抗震性能。

三、高层建筑结构抗震设计的主要方法1、概念设计概念设计是高层建筑结构抗震设计的重要环节，它是基于对结构抗震性能的整体把握和对地震作用的定性分析，通过合理的结构选型、布置和构造措施，来实现结构的抗震目标。

在概念设计阶段，应充分考虑建筑的使用功能、场地条件、地震烈度等因素，确定合适的结构体系和抗震措施。

2、计算分析在完成概念设计后，需要通过计算分析来验证结构的抗震性能。