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時間：2023-08-04 17:21:10
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
Abstract: the structure of the high-rise building aseismic performance is of vital importance, this paper discusses the concept, structure and seismic design the process of how to solve problems, and then analyzes the impact of building the main factors of seismic effects, and points out that the high building aseismic design should follow the principles and methods for in this, mentioned the aseismic design of high-rise building and broad prospects.
Keywords: high building; Seismic; design
中圖分類號：TU97文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
0 引言
地震作用影響因素極為復(fù)雜，它是一種隨機的、尚不能準(zhǔn)確預(yù)見和準(zhǔn)確計算的外部作用，目前規(guī)范給出的計算方法還是一種半經(jīng)驗半理論的方法，要進行精確的抗震計算還有一定的困難，但是近年來，地震等自然災(zāi)害多發(fā)，影響到人們的基本生活和生命財產(chǎn)安全，因此，建筑(尤其是高層建筑)抗震安全問題必須引起建筑師們的高度重視。本文就高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能作出相關(guān)分析，以同行參考！
1 建筑結(jié)構(gòu)抗震等級的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)
震級是根據(jù)地震的強度而進行的劃分，在我國，地震劃分為六個級別：3級為小地震，3～4．5級為有感地震，4．5"--6級為中強地震，6～7為級強烈地震，7～8級為大地震，8級以上的為巨大地震，是國家根據(jù)相關(guān)的歷史、地理和地質(zhì)方面的經(jīng)驗資料，經(jīng)過勘查和驗證，對進行地震分組的一個經(jīng)驗數(shù)值，它是地域概念。抗震設(shè)防有甲、乙、丁類建筑，在我國大部分的房屋抗震等級是8度，可以抵抗6級地震的作用。國家設(shè)計部門依據(jù)有關(guān)規(guī)定，按照建筑物的分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)房屋高度、結(jié)構(gòu)等方面，采用不同的抗震等級。比如，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，抗震等級可以分一般、較為嚴(yán)重、嚴(yán)重和很嚴(yán)重這4個級別。
在高層建筑的抗震設(shè)計中，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)高根據(jù)建筑的高度、建筑的結(jié)構(gòu)和設(shè)防的烈度運用不同的抗震等級，而且應(yīng)該符合相應(yīng)的計算和措施要求。
2 影響建筑物抗震效果的因素
研究高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，必需明確建筑物抗震效果的主要影響因素。下面，將從建筑結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計效果、施工材料施工過程以及建筑場地情況3個方面進行分析。
2．1 建筑結(jié)構(gòu)建造過程中所使用的材料和施工過程
建筑結(jié)構(gòu)的材料是影響抗震效果非常重要的因素，但是這個因素往往被人們忽視，工作人員需要明確這樣一點：在一般情況下，地震對建筑物作用力的大小與建筑物的質(zhì)量成正比。在同等地震環(huán)境下，建筑物材料使用越好，其受到的地震作用力也相對較小；反之，建筑物就會遭到來自地震的很大的作用力。所以，在實際的建筑物的建設(shè)中，建議他們多采用隔斷、板樓、維護墻等構(gòu)件，廣泛采用空心磚、加氣混凝土板、塑料板材等質(zhì)輕的建筑材料，這將會有利于建筑物抗震性能的提高。建筑結(jié)構(gòu)施工過程同施工材料共同影響整個建筑工程的質(zhì)量，在施工過程中，每一個環(huán)節(jié)都可以影響建筑結(jié)構(gòu)抗震效果。所以，高層建筑在具體施工中，要加強監(jiān)管和規(guī)范，嚴(yán)格做好高層建筑施工管理，從建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量上來提高抗震效果。
2．2 建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計
建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計是影響抗震效果極為關(guān)鍵的一個因素，建筑物若要達到抗震目的，必須進行合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證抗震措施合理，能夠基本實現(xiàn)小地震不壞、大地震不倒這樣的目標(biāo)。無論點式住宅或是版式住宅，都要進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。如果建筑物對平面的布置較為復(fù)雜，質(zhì)心與
剛心不一致，在地震情況下，將會加劇地震的作用影響力，破壞性增強。所以，建筑物的結(jié)構(gòu)平面布置盡量保證建筑物質(zhì)心和剛心重合，提高建筑物的抗震能力。
在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，出屋面建筑部分不宜太高，以降低地震過程中的鞭梢影響；平面布置不規(guī)則的房屋注意偏離建筑結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端的抗震墻等等。
2．3 建筑物所處地質(zhì)環(huán)境情況
在地震中，對建筑物造成破壞的原因是多方面的，比如：巖石斷層、山體崩塌、地表滑坡等使得地表發(fā)生運動，造成建筑物的破壞；海嘯、水災(zāi)等次生災(zāi)害對建筑物造成破壞。在造成建筑物破壞的諸多原因中，有些是可以通過工程措施加以預(yù)防的。所以，在選擇建筑工地的位置之前，要進行詳盡的勘探考察，分析地形和地質(zhì)條件，避開不利地段，挑選對建筑物抗震有利的地點。
3 高層建筑抗震設(shè)計的方法
對高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時，要從減小地震作用力的輸入和增強地震抵抗力兩個方面進行考慮。下面將從五個方面進行分析：盡可能減小地震作用能量的輸入，運用高延性設(shè)計、推廣消震和隔震措施的運用，注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，重視建筑材料的選擇，增多抗震防線的建設(shè)。將減小地震作用力和增強建筑的地震抵抗力二者結(jié)合起來，從兩方面入手，進行建筑抗震的設(shè)計施工。
3．1 減少地震發(fā)生時能量的輸入
在具體的設(shè)計中，積極采用基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法，對具體的方案進行定量分析，使結(jié)構(gòu)的變形彈性滿足預(yù)期地震作用力下的變形需求。對建筑構(gòu)件的承載力進行驗收的同時，還要控制建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移限值；并且更具建筑構(gòu)件的變形和建筑結(jié)構(gòu)的位移之間的關(guān)系，確定構(gòu)件的變形值；根據(jù)建筑界面的應(yīng)變分布以及大小，來確定建筑構(gòu)件的構(gòu)造需求。對于高層建筑來講，在堅固的場地上進行建筑施工，可以有效減少地震發(fā)生作用時能量的輸入，從而減弱地震對高層建筑的破壞程度。
3．2 運用高延性設(shè)計、推廣消震和隔震措施的運用
現(xiàn)在在我國，許多高層建筑進行抗震設(shè)計時，多采用延性結(jié)構(gòu)，也就是適當(dāng)?shù)目罩ㄖY(jié)構(gòu)的剛度，允許地震時結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進入到具有很大延性的塑性狀態(tài)，從而消耗地震作用時的能量，使地震反應(yīng)減小，減弱地震給高層建筑帶來的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小，但是具有較高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因為延性構(gòu)件可以吸收較多的能量，經(jīng)受住很大的結(jié)構(gòu)變形。延性結(jié)構(gòu)的運用，在很多情況下是有效的，它可以消耗地震能量，減輕地震反應(yīng)，使結(jié)構(gòu)物“裂而不倒一。
3.3 注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計
高層建筑抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)應(yīng)該得到人們的重視。我國150 m以上的建筑，采用的3種主要結(jié)構(gòu)體系(框．筒、筒中筒和框架．支撐體系)，都是其他國家高層建筑采用的主要體系。我國鋼材生產(chǎn)數(shù)量已較大，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土(柱)結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。
我國傳統(tǒng)文化中“以柔克剛”具有價高的思想價值，可以指導(dǎo)很多實際問題。在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，可以從傳統(tǒng)的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)以柔克剛、剛?cè)嵯酀行У販p弱地震作用過程中釋放的沖擊力。比如，在高層建筑的拱形結(jié)構(gòu)中有這樣一個例子迪拜帆船酒店，外觀如同一張鼓滿了風(fēng)的帆，一共有56層、321 m高，就是運用拱結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)的很好的例子。
4 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計前景展望
今后若干年，中國仍將是世界上修建高層建筑最多的國家，這將會給高層建筑抗震設(shè)防帶來新的難題。21世紀(jì)，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震將有如下變化：
(1)高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系將從以硬性為主向柔性為主的結(jié)構(gòu)抗震轉(zhuǎn)變，通過“以柔克剛”方式，調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的隔震、減震和消震來實現(xiàn)抗震目的。
(2)建筑材料對結(jié)構(gòu)抗震的影響越來越得到重視。建筑材料的各個抗震指標(biāo)的提升可以提高高層建筑的抗震能力，研制新的建筑材料可推動高層建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的發(fā)展。通過優(yōu)化的抗震方法設(shè)計，來實現(xiàn)高層建筑的抗震要求。
(3)計算機模擬抗震試驗得到廣泛應(yīng)用。將制作好的模型或結(jié)構(gòu)構(gòu)件放在模擬地震振動臺上，臺面輸入某一確定性的地震記錄，能夠較好地反映該次確定性地震作用的效果。計算機模擬環(huán)境可以擬真抗震效果，幫助科學(xué)改進各因素，有效抗震。
另外，高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計的計算方法也有了新的轉(zhuǎn)變：從線性分析向非線性分析轉(zhuǎn)變，從確定性分析向非確定性分析轉(zhuǎn)變，從振型分解反應(yīng)分析向時程分析法轉(zhuǎn)變 。
5 結(jié)語
高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法和技術(shù)是不斷變化和進步的，我們需要在具體的實踐中對高層建筑所處的地質(zhì)和環(huán)境進行詳細(xì)的分析和研究，選用適合的抗震結(jié)構(gòu)，注重建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。
Abstract : the importance of anti-seismic concept design, in determining the overall scheme, housing materials and details, comply with the relevant requirements of seismic design and the reasonable principle, for the seismic checking necessary, take appropriate seismic structural measures, ensure the quality of construction, in order to achieve the purpose of reasonable seismic design.
Key words: high-rise buildings aseismic design criterion optimization design
中圖分類號： TU973+.31 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
前言；隨著高層建筑的增多，結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計已越來越重要。特別是我國處于地震多發(fā)區(qū)，高層建筑抗震設(shè)防更是工程設(shè)計面臨的迫切任務(wù)．高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震是建筑物安全考慮的重要問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員為防止、減少地震給建筑造成的危害，就需要分析研究建筑抗震問題，不斷總結(jié)經(jīng)驗、聯(lián)系實際, 妥善處理這一工程當(dāng)中不可避免的問題。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計準(zhǔn)則
抗震設(shè)計要剛?cè)嵯酀x擇合適的結(jié)構(gòu)形式，在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時也要增強抗震作用，需要確定合理的抗震措施。保證結(jié)構(gòu)的抗震性能主要是確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標(biāo)。在地震力作用下，要求結(jié)構(gòu)保持在彈性范圍內(nèi)正常使用。建筑物的變形破壞時，震后不能發(fā)生很大的變化，經(jīng)簡單的修復(fù)后可正常使用。隨著建筑物高度的增加，允許結(jié)構(gòu)進入彈塑性狀態(tài)，但必須保證結(jié)構(gòu)整體的安全，因此，必須進行抗震設(shè)計。
強震之后都會伴隨多次余震，在建筑抗震設(shè)計過程中如果一味的提高結(jié)構(gòu)抗力，就會增加結(jié)構(gòu)剛度；若只有一道設(shè)防，則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度過大，建筑物缺少必要的延性，導(dǎo)致建筑物破壞過程不明顯，造成安全隱患。如果建筑物的抗震結(jié)構(gòu)體系剛度太柔，經(jīng)過首次破壞后而余震來臨時，因結(jié)構(gòu)已損傷，結(jié)構(gòu)構(gòu)件將需要協(xié)同工作來抵擋地震作用，這樣將容易導(dǎo)致建筑物過大形變而不能使用。所以，既要保證滿足建筑物的變形要求，又能減小地震力，這是建筑物抗震設(shè)計中的雙重目標(biāo)。只有這樣才能使建筑物在抗震過程中，既防止造成建筑物的局部受損，又具有一定的抗變形能力。延性較好的分體系組成，地震發(fā)生時不會發(fā)生整體傾覆。
二、建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計
采用合理的抗震性能目標(biāo)和合理的結(jié)構(gòu)措施進行抗震設(shè)計。除了抗震設(shè)計方法，基于性能的抗震設(shè)計理論還包括目標(biāo)性能的確定，它是整個設(shè)計的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，主要包括以下三個方面：
1．地震設(shè)防水準(zhǔn)
在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，定義一組參照的地震風(fēng)險和相應(yīng)的設(shè)計水平，是基于性能設(shè)計理論的一個重要目標(biāo)。基于性能的設(shè)計理論應(yīng)追求能控制結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的所有地震波譜的破壞水準(zhǔn)，為此，需要根據(jù)不同重現(xiàn)期選擇所有可能發(fā)生的對應(yīng)于不同等級的地震動參數(shù)的波譜，這些具體的地震動參數(shù)稱為地震設(shè)防水準(zhǔn)，分為常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震，并給出了其重現(xiàn)期和超越概率。
2.結(jié)構(gòu)的性能水平及其量化指標(biāo)
結(jié)構(gòu)的抗震性能水平表示結(jié)構(gòu)在特定的某一地震水準(zhǔn)下一種有限程度的破壞，包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞以及因它們破壞引起的后果主要用結(jié)構(gòu)易損性、結(jié)構(gòu)功能性和人員安全性來表達。按照不同的地震動水平，結(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)可分為四級，即功能完好、功能連續(xù)、控制破壞與損失、保證安全。其中，簡化的三級性能水準(zhǔn)，即可繼續(xù)使用、修復(fù)后可再使用保證安全。
3，抗震設(shè)計的目標(biāo)性能
結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計的目標(biāo)性能是針對某一地震設(shè)防水準(zhǔn)而期望達的抗震性能等級，抗震設(shè)計目標(biāo)性能的建立需要綜合考慮場地特征、結(jié)構(gòu)功能與重要性、投資與效益、震后損失與恢復(fù)重建、潛在的歷史或文化價值、社會效益及業(yè)主的承受能力等諸多因素。我國抗震規(guī)范的目標(biāo)性能實際是：小震不壞，中震可修，大震不倒。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點
3.1結(jié)構(gòu)規(guī)則性
建筑物尤其是高層建筑物設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計要求，同時應(yīng)保證建筑物有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)影響，要求建筑物平面對稱均勻。因為該種結(jié)構(gòu)建筑容易估計出其地震反映，對建筑進行合理的布置，以盡量減小結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力和豎向構(gòu)件間差異變形對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。并應(yīng)盡量滿足建筑物在豎向上重力荷載受力均勻，體型簡單，結(jié)構(gòu)剛度協(xié)調(diào)。大量地震災(zāi)害表明，采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施并且進行細(xì)部處理，這樣的建構(gòu)筑物在地震中的受損情況往往小于那些沒有采取構(gòu)造措施的建構(gòu)筑物。地震時，質(zhì)量沿建筑物豎向變化均勻，平立面簡單且對稱的結(jié)構(gòu)類型，建筑物在地震時具有較好的抗震性能。
3.2層間位移限制
高層建筑都具有較大的高寬比，而位移限值大小與結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)體系甚至裝修標(biāo)準(zhǔn)以及側(cè)向荷載等諸多因素有關(guān)，因此，在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)建筑物的實際情況。其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值要求嚴(yán)格，以及所處的地理位置進行設(shè)計穩(wěn)定性以及正常使用功能等。其在風(fēng)力和地震作用下往往能夠產(chǎn)生較大的層間位移，應(yīng)避免在水平荷載的作用下產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力。
3.3控制地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)
一、影響高層建筑結(jié)構(gòu)抗震效果的因素
（一）高層建筑自身結(jié)構(gòu)設(shè)計
高層建筑中抗水平力是結(jié)構(gòu)設(shè)計主要矛盾，據(jù)不同側(cè)力及抗震等級采用不同結(jié)構(gòu)體系。高層建筑從其本質(zhì)上是懸臂結(jié)構(gòu)，垂直荷載主要使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生軸力與建筑物高度大體為線性關(guān)系；水平荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩。從受力特性看，垂直荷載方向不變，隨建筑物增高僅引起數(shù)量增加，而水平荷載來自任何方向，均布荷載與建筑物高度大體為二次方變化。一般情況下水平荷載遠(yuǎn)大于垂直荷載影響。應(yīng)使結(jié)構(gòu)要有較大強度外還要有足夠剛度。
高層建筑常用結(jié)構(gòu)類型有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋砼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)整體自重輕、強度高、抗震性能好、施工工期短等特點，且截面相對較小，有很好延性，適合柔性方案，其缺點是造價較高。當(dāng)場地土特征周期較長時易發(fā)生共振。鋼筋砼結(jié)構(gòu)剛度大、空間整體性能好、造價相對較低及材料來源也較豐富，較適用承載力大，控制塑性變形的剛性方案結(jié)構(gòu)。不利因素是結(jié)構(gòu)自重大、抵抗塑性變形能力差，施工周期較長。因此高層建筑采取何種形式應(yīng)取決于結(jié)構(gòu)體系和材料特性，同時取決于場地土類型，避免場地土和建筑發(fā)生共振，而使振害更加加重。
（二）高層建筑結(jié)構(gòu)施工材料和過程
高層建筑結(jié)構(gòu)施工原材料對其抗震效果有直接影響，因此施工建設(shè)中應(yīng)明確施工材料重要性。通常情況下建筑物建設(shè)質(zhì)量越高，地震對建筑物的作用力越小，在同等地震環(huán)境下建筑施工中使用性能越好的材料，其受到地震作用力也越小，而如無法保證材料使用性能，就會受到較大地震作用力。在高層建筑施工建設(shè)中選擇建筑材料時建議采用塑料板材、空心磚及加氣混凝土板等，這些質(zhì)輕材料對保證建筑物抗震性能都十分有利。
高層建筑施工中為較好的保證其抗震效果，還應(yīng)保證施工中每個環(huán)節(jié)和每道工序質(zhì)量，應(yīng)高度重視施工中各項管理工作，同時建立完善施工監(jiān)管規(guī)范制度，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙及施工規(guī)范施工，保證高層建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，確保其抗震效果。
（三）場地選擇
場地選擇對高層建筑至關(guān)重要。地震造成的破壞除地震直接引起結(jié)構(gòu)破壞外還有場地條件原因。當(dāng)?shù)卣饋砼R時，其對高層建筑結(jié)構(gòu)破壞的原因有很多方面，最主要的是地表滑坡、山體崩塌及巖石斷層等導(dǎo)致地表發(fā)生運動，使建筑結(jié)構(gòu)受到破壞，而水災(zāi)和海嘯等地震帶來的次生災(zāi)害也會破壞建筑物。因此選擇有利抗震建筑場地，是減輕地震災(zāi)害的第一道工序，抗震設(shè)防區(qū)建筑工程應(yīng)選有利地段，應(yīng)避開不利的地段。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點
（一）選擇有利場地
高層建筑選擇建筑場地時應(yīng)據(jù)工程需要和地震活動情況、工程地質(zhì)情況和地震地質(zhì)情況有關(guān)資料，對抗震有利、一般、不利和危險地段做綜合評價。對不利地段應(yīng)提出避開要求；當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效措施。對危險地段不應(yīng)建設(shè)高層，減少建筑物先天缺陷，最大限度降低地震災(zāi)害發(fā)生造成損失。
（二）合理建筑結(jié)構(gòu)體系及參數(shù)設(shè)計計算分析
高層建筑抗震設(shè)計必須正確選擇合理結(jié)構(gòu)體系，正確認(rèn)識其受力特點，選擇合理結(jié)構(gòu)布置，協(xié)調(diào)好建筑與結(jié)構(gòu)關(guān)系，提高整體抗震性能。
建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)據(jù)建筑抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結(jié)構(gòu)材料和施工等因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟和使用條件綜合比較確定。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)滿足：（1）應(yīng)具有明確計算簡圖和合理地震作用傳遞途徑；（2）應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗振能力或?qū)χ亓奢d的承載能力；（3）應(yīng)具備必要抗震承載力，良好變形能力和消耗地震能量能力；（4）對可能出現(xiàn)的薄弱部位采取措施提高抗震能力。
對復(fù)雜結(jié)構(gòu)進行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時采用不少于兩個不同力學(xué)模型。目前主要有兩種計算理論：剪摩理論和主拉應(yīng)力理論，它們有各自適用范圍：磚砌體一般采用主拉應(yīng)力理論，而砌塊結(jié)構(gòu)可采用剪摩理論。對計算機計算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計。結(jié)構(gòu)計算控制主要計算結(jié)果有結(jié)構(gòu)自振周期、位移、平動及扭轉(zhuǎn)系數(shù)、層間剛度比、剪重比、有效質(zhì)量系數(shù)等。另外地下室水平位移嵌固位置，轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等，都要求有層剛度作依據(jù)。復(fù)雜高層建筑抗震計算時宜考慮平扭耦聯(lián)計算結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，振型數(shù)不應(yīng)小于15，對多塔結(jié)構(gòu)振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)9倍，且計算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量90%。總之高層結(jié)構(gòu)計算很難一次完成，應(yīng)據(jù)試算結(jié)果，按上述要求多次調(diào)整，得到較為合理計算結(jié)果，以保證建筑物安全。
（二）層間位移限制
高層建筑物在遭受地震作用下，一般樓層間會產(chǎn)生一定位移，從而致使各樓層間錯位，如樓層間位移超過限制會發(fā)生倒塌現(xiàn)象。據(jù)以往地震研究發(fā)現(xiàn)，層間位移限度不僅與建筑施工所使用材料有關(guān)，且還與整個建筑物結(jié)構(gòu)體系有關(guān)。一般鋼筋混凝土相對于純鋼結(jié)構(gòu)來說，對高層建筑層間位移限制較嚴(yán)格；風(fēng)荷載作用下限度相對來說要求較嚴(yán)格。一般基于位移抗震設(shè)計方法以結(jié)構(gòu)容許位移為出發(fā)點，在設(shè)計最后以結(jié)構(gòu)構(gòu)件強度進行檢驗，充分考慮各部件破壞。因此在實際設(shè)計過程中應(yīng)綜合考慮，設(shè)計出有較強剛度又有較高承載力高層建筑。
高層建筑控制建筑位移除應(yīng)從平面體型和立面變化等方面考慮提高總體剛度以減少結(jié)構(gòu)的位移，在結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)加強整體性及剛度，加強構(gòu)件連接使結(jié)構(gòu)各部分以更有效方式共同作用。還要加強基礎(chǔ)整體性，以減少基礎(chǔ)平移或扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)側(cè)移影響。同時注意加強結(jié)構(gòu)薄弱部位和應(yīng)力復(fù)雜部位強度。對高寬比嚴(yán)格限制，確保層間位移在規(guī)定范圍內(nèi)。
（三）控制地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)
對建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)影響應(yīng)充分引起我們注意。因為在發(fā)生地震時建筑物各樓層間所發(fā)生形變量不同。其中距離建筑中心遠(yuǎn)構(gòu)件發(fā)生形變量較大，距離建筑結(jié)構(gòu)中心近的構(gòu)件發(fā)生形變量較小。同時由于發(fā)生層間位移，所以各樓層中心就不在一條直線上。所以在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)為層間形變預(yù)留較大空間，對樓層間支撐柱體應(yīng)注意加強其扭轉(zhuǎn)能力和恢復(fù)力，這樣在地震時就可有彈性形變，不至于因扭轉(zhuǎn)超過限制而發(fā)生倒塌情況。要把使用要求及建筑體型多樣化和結(jié)構(gòu)的要求有機結(jié)合起來，形成側(cè)向穩(wěn)定體系，最大限度減少地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
（四）減小地震能量輸入
具體設(shè)計中積極采用基于位移結(jié)構(gòu)抗震方法，對具體方案進行定量分析，使結(jié)構(gòu)彈性變形滿足預(yù)期地震作用力下變形需求。對建筑構(gòu)件承載力進行驗算同時，還要控制建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移限值；且據(jù)建筑構(gòu)件變形和建筑結(jié)構(gòu)位移間關(guān)系，確定構(gòu)件變形值；據(jù)建筑界面應(yīng)變分布及大小，來確定建筑構(gòu)件構(gòu)造要求。對高層建筑在有利場地上進行建筑施工，可有效減少地震發(fā)生作用時能量輸入，從而減弱地震對高層建筑破壞。
高層建筑應(yīng)使結(jié)構(gòu)具有一定塑性變形能力來吸收地震所產(chǎn)生能量，減弱地震破壞影響。必要時采取一定減震和消能減震措施 。
結(jié)語
綜上，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要達到的總體要求是“小震不壞，中震可修，大震不倒”這一目的，必須進行嚴(yán)格的選型、分析和計算。高層建筑是當(dāng)下建筑發(fā)展的主要趨勢，其抗震設(shè)計是高層建筑設(shè)計的重中之重。
1抗震設(shè)計的理論
1.1擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀(jì)10-40年展起來的一種理論，它在估計地震對結(jié)構(gòu)的作用時，僅假定結(jié)構(gòu)為剛性，地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個比例常數(shù)（地震系數(shù)）。
1.2反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì)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(jié)構(gòu)動力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)，是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)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。
1.3動力理論。動力理論是20世紀(jì)70－80年廣為應(yīng)用的地震動力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來電子計算機技術(shù)和試驗技術(shù)的發(fā)展外，人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)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(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)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(yīng)，從而完成抗震設(shè)計工作。
2如何做好防范高層建筑抗震意識
2.1應(yīng)當(dāng)注意防震縫的設(shè)計，必須留有足夠的寬度。
2.2平面形狀或剛度不對稱，會使建筑物產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)，震害嚴(yán)重。
2.3凸出屋面的塔樓受高振型的影響，產(chǎn)生顯著的鞭梢效應(yīng)，破壞嚴(yán)重。
2.4高層部分和低層部分之間的連接構(gòu)造不合理。
2.5框架柱截面太少，箍筋不足，柱子的延性和抗震能力不夠而發(fā)生剪切破壞或柱頭壓碎。
2.6由于沿豎向樓層質(zhì)量與剛度變化太大，是樓層變形過分集中而產(chǎn)生破壞。
2.7地基的穩(wěn)定性問題要特別注意。
2.8伸縮縫和沉降縫寬度過小，碰撞破壞很多。
2.9不應(yīng)在建筑物端部設(shè)置樓梯間，樓板有大洞口，因剛度不均勻而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
2.10外縱墻門窗洞口過大，連梁尺寸太小，容易產(chǎn)生破壞。
2.11中間部分樓層柱子截面和材料改變或取消了部分剪力墻，產(chǎn)生剛度或承載力突變，形成結(jié)構(gòu)薄弱層。
高層抗震設(shè)計的基本原則：小震不壞，中震可修，大震不倒。
高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)房屋高度和高寬比、抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、場地類別、結(jié)構(gòu)材料和施工技術(shù)條件等因素考慮其適宜的結(jié)構(gòu)體系。
高層建筑的高寬比是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟合理性的宏觀控制。
3高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
3.1抗震措施
在對結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，除要考慮概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)抗震驗算外，歷次地震后人們在限制建筑高度，提高結(jié)構(gòu)延性（限制結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)材料使用）等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗一直是各國規(guī)范重視的問題。當(dāng)前，在抗震設(shè)計中，從概念設(shè)計，抗震驗算及構(gòu)造措施等三方面入手，在將抗震與消震（結(jié)構(gòu)延性）結(jié)合的基礎(chǔ)上，建立設(shè)計地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計指標(biāo)和方法，直至進一步通過一些結(jié)構(gòu)措施（隔震措施，消能減震措施）來減震，即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計規(guī)范發(fā)展的方向。而且，強柱弱梁，強剪弱彎和強節(jié)點弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認(rèn)可。
3.2高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法
我國的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）對各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定：1、高度不超過40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡化方法。2、除1款外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜方法。3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑，應(yīng)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(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的較大值。
4抗震框架柱配筋要注意的三個方面
最小配箍率、最小體積配箍率、最小縱筋配筋率。當(dāng)?shù)叵率易鰹樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時，地下一層的抗震等級應(yīng)按上部結(jié)構(gòu)采用，地下一層以下結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)具體情況采用。地下室柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積除應(yīng)符合計算要求外，不應(yīng)少于地上一層對應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍。短柱：柱凈高與截面寬度之比小于4的柱子。箍筋需全長加密。
4.1剪跨比
4.1.1柱剪跨比：柱子凈高與2倍柱子截面高度的比值。
4.1.2梁剪跨比：剪跨與梁截面有效高度的比值。廣義剪跨比=M/Vh=a/h.剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對比值，在一定程度上也反映了截面上彎矩與剪力的相對比值。它對梁的斜截面受剪破壞形態(tài)和斜截面受剪承載力，有著極為重要的影響。
4.2高寬比
6、7度抗震設(shè)防烈度的A級高度建筑，其高寬比限值分別為：框架4，框剪5，剪力墻6，筒體6.抗震設(shè)計一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部的加強部位：墻肢總高度小于50m時取其總高度的1/6，大于50m時取 1/8，超過150m，取1/10.裙房與主樓相連時，加強范圍也宜高出裙房至少一層。對于框剪結(jié)構(gòu)或框筒結(jié)構(gòu)，采用模擬算法2是比較合理的，可以避免剪力墻軸力遠(yuǎn)大于實際的不合情形。振型個數(shù)一般可以取振型參與質(zhì)量達到總質(zhì)量的90%所需的振型數(shù)。振型個數(shù)至少取3，最好為3的倍數(shù)。當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，振型數(shù)應(yīng)不少于9.對于多塔結(jié)構(gòu)振型個數(shù)應(yīng)大于12.高規(guī)要求有效質(zhì)量系數(shù)不應(yīng)小于90%.樓梯柱可視為短柱，箍筋需全長加密。
5短肢剪力墻―筒體（或一般剪力墻）在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的事項
5.1高層點（板）式住宅采用短肢抗震墻結(jié)構(gòu)體系，只要抗側(cè)力構(gòu)件布局合理仍然是比較理想的一種結(jié)構(gòu)體系，但在地震區(qū)，高層建筑中，剪力墻不宜過少，墻肢不宜過短，因此不應(yīng)設(shè)計僅有短肢剪力墻的高層建筑，要求設(shè)置剪力墻筒體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與筒體（一般剪力墻）共同抵抗水平力的結(jié)構(gòu)。
5.2短肢墻的布置合理、對稱、均勻、力求質(zhì)量中心與剛度中心重合，短肢墻布置應(yīng)以T形、L形 、］形、 +形為主，這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩(wěn)定。
5.3短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，因此應(yīng)加墻其抗震構(gòu)造措施，如減小軸壓比、增加縱筋和箍筋的配筋率。
5.4主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)筒體（或長墻）一般利用樓、電梯間，但要注意剛度的均衡性，不要集中在一處布置使建筑產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，同時筒體要有足夠的剛度，其平面尺寸不宜過小，要使筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%，形成多道抗震防線，為了確保水平力可靠傳遞，核心區(qū)樓板適當(dāng)加厚，與核心筒相連的連梁按強剪弱彎設(shè)計，短肢墻之間的梁凈跨不宜過小（一般取4~6M），使其具有一定的耗能作用
5.5短肢墻受力以承擔(dān)豎向荷載為主，承擔(dān)水平荷載為輔，其截面尺寸要適當(dāng)，墻肢截面高度與厚度之比宜在5~8左右為好，且墻厚不小于200MM，當(dāng)墻肢截面高度與厚度比小于等于3時，應(yīng)按柱的要求進行設(shè)計，短肢墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.5、0.6、0.7.對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，因其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應(yīng)降低0.1.
5.6短肢剪力墻的抗震等級應(yīng)比一般剪力墻的抗震等級提高一級采用，主要目的是從構(gòu)造上改善短肢剪力墻的延性。
5.7對于短肢剪力墻的剪力設(shè)計值，不僅底部加強部位應(yīng)按規(guī)范調(diào)整，其他各層也要調(diào)整，一、二級抗震等級應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2，主要目的是避免短肢剪力墻過早剪壞。
5.8抗震設(shè)計時，短肢剪力墻截面的縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%.
5.9各短肢墻應(yīng)盡量對齊、拉直，使之與連梁一起構(gòu)成較規(guī)則且連續(xù)均勻的抗側(cè)力片。并且每道短肢墻宜有兩個方向的梁與之連接。
5.10短肢墻的數(shù)量可多可少，肢長可長可短，主要視抗側(cè)力的需要而定，還可以通過不同尺寸和布置調(diào)整剛度和剛度中心位置。
中圖分類號：[TU208.3]文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
高層建筑框架結(jié)構(gòu)的抗震性能受許多因素的影響，而且十分敏感。為了使框架結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，就應(yīng)在早期方案設(shè)計階段就給予足夠的重視。因此必須考慮結(jié)構(gòu)體型、規(guī)則性、整體性和質(zhì)量分布等問題，同時還應(yīng)對結(jié)構(gòu)承載力、剛度和非彈性延性變形能力從地震反應(yīng)角度做出比較正確的評價，使結(jié)構(gòu)體系具有一定的延性。
1、高層建筑抗震設(shè)計的計算要點分析
下面將重點介紹有關(guān)框架結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計時所遵循的原則，并對計算要點進行分析。
1.1、抗震設(shè)計原則分析
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，如果要求框架結(jié)構(gòu)有一定的延性就必須保證框架梁、柱有足夠大的延性。而梁、柱的延性是以其控制截面塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力來度量的。因此，應(yīng)合理控制結(jié)構(gòu)破壞機制及破壞歷程，使結(jié)構(gòu)具有良好的塑性內(nèi)力重分布能力，合理設(shè)計節(jié)點區(qū)及各個部分連接和錨固，避免各種形式的脆性破壞。在抗震設(shè)計時應(yīng)遵循下述設(shè)計基本原則：
(1)強柱弱梁：較合理的框架破壞機制和破壞歷程，應(yīng)是梁比柱的屈服盡可能先發(fā)生和多出現(xiàn)，底層柱的塑性鉸最晚形成，同一層中各柱兩端的屈服過程越長越好。因為同一層柱上、下都出現(xiàn)塑性鉸，很容易形成幾何可變體系而倒塌。閱此，要控制梁、柱相對強度讓塑性鉸首先在梁端出現(xiàn)，盡量避免或減少在柱端出現(xiàn)，使框架結(jié)構(gòu)形成盡可能多的梁型延性結(jié)構(gòu)鉸。
(2)強剪弱彎：鋼筋混凝土構(gòu)件的剪切破壞是脆性破壞，延性很小。對于框架梁、柱，為了使構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸前不發(fā)生脆性的剪切破壞，這就要求構(gòu)件的抗剪承載力大于塑性鉸的抗彎承載力。為此，要提高構(gòu)件的抗剪強度，形成“強剪弱彎”。
(3)強節(jié)點、強錨固：框架結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點的破壞，屬變形能力差的剪切脆性破壞，并且使交于節(jié)點的梁、柱同時失效。所以，在梁、柱彈塑性變形充分發(fā)揮前節(jié)點區(qū)和構(gòu)件錨固不應(yīng)失效。對于框架梁，應(yīng)具有良好的延性，以提高梁的塑性鉸的延性及耗能能力是保證框架結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵。我們可以通過以下幾個方面來改善梁的延性性能：①剪壓比限制。保證較低的剪應(yīng)力，塑性鉸區(qū)的截面剪應(yīng)力對于梁的延性、能量耗散及保持梁的強度、剛度有明顯的影響，剪壓比愈大梁剛度和強度下降愈快；②在塑性鉸區(qū)加密箍筋并增設(shè)水平腰筋以減少剪切錯動的影響，防止過早的強度、剛度下降；⑧梁端截面下部配筋不宜少于上部鋼筋的30％一50％，以降低梁端截面受壓區(qū)高度、增大塑性鉸轉(zhuǎn)動能力、增大其耗能性能。④限制配筋率和改進箍筋形式：⑤剪跨比限制。改善柱的延性性能除與梁相同的幾項措施外，還應(yīng)限制軸壓比，避免短柱。
1.2、計算要點
對于多層和高層鋼筋混凝土房屋的構(gòu)件，在抗震設(shè)計時除了分別進行承載力計算外，還應(yīng)進行以下驗算。
(1)一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)點外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求：
而一級框架結(jié)構(gòu)及設(shè)防烈度為9度時尚應(yīng)符合：
一、二、三級框架的底層柱下端截面組合彎矩的設(shè)計值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25和1.15。
(2)一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5的連梁，其梁端截面組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整：
一級框架結(jié)構(gòu)及設(shè)防烈度為9度時尚應(yīng)符合和下式：
(3)一、二、三級的框架柱和框支柱組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整：
一級框架結(jié)構(gòu)及設(shè)防烈度為9度時尚應(yīng)符合下式：
(4)框架節(jié)點剪力設(shè)計值根據(jù)規(guī)范由強節(jié)點弱構(gòu)件原則計算確定。
2、高層鋼筋混凝土房屋抗震的構(gòu)造措施
2.1、框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施
1)截面尺寸梁的截面尺寸宜符合下列各項要求：截面寬度不宜小于200mm：截面高寬比不宜大于4：凈跨與截面高度之比不宜小于4。柱的截面尺寸宜符合下列各項要求：截面的寬度和高度均不宜小于300mm，圓柱直徑不宜小于350mm：剪跨比宜大于2：截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。且柱的軸壓比不宜超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2)縱向鋼筋的構(gòu)造要求
(1)梁的鋼筋配置，應(yīng)符合下列各項要求：
①梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5％，且計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，一級不應(yīng)大于0.25，二、三級不應(yīng)大于0.35。
②梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值，除按計算確定外，一級不應(yīng)小于0.5，二、三級不應(yīng)小于0.3。
③沿梁全長頂面和底面的配筋一、二級不應(yīng)少于2φ14且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4，三、四級不應(yīng)少于2φ12。
④一、二級框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑，對矩形截面柱，不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20：對圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長的1/20。
(2)柱的鋼筋配置，應(yīng)符合下列各項要求：
①柱縱向鋼筋的最小總配筋率應(yīng)按表16—16采用，同時每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2％；對建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值應(yīng)增加0.1。
②宜對稱配置。
③截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距刁；宜大于200mm。
④柱總配筋率不應(yīng)大于5％。
⑤—級且剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。⑥柱縱向鋼筋的綁扎接頭應(yīng)避開柱端的箍筋加密區(qū)。
3)箍筋的構(gòu)造要求
(1)梁的箍筋配置要求
①梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用，當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋串大于2％時，標(biāo)準(zhǔn)中箍筋最小直徑數(shù)值應(yīng)增大2mm。
②梁端加密區(qū)的箍筋肢距，—級不宜大于200mm和20倍箍筋直徑的較大值，二、二級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm。
(2)柱的箍筋配置要求
①二級框架柱的箍筋直徑不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm時，除柱根外最大間距應(yīng)允許采用150mm；三級框架柱的截面尺寸不大于400mm時，箍筋最小直徑應(yīng)允許采用6mm；四級框架柱剪跨比不大于2時，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm；框支柱和剪跨比不大于2的柱，箍筋間距不應(yīng)大于lOOmm。
②柱的箍筋加密范圍應(yīng)按下列規(guī)定采用：柱端取截面高度(或圓柱直徑)、柱凈高的1/6和500mm三者的最大值：底層柱、柱根不小于柱凈高的1/3，當(dāng)有剛性地面時，除柱端外尚應(yīng)取剛性地面上下各500mm；剪跨比不大于2的柱和因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱，取全高：框支柱、一級及二級框架的角柱，取全高。
③柱箍筋加密區(qū)箍筋肢距，一級不宜大于200mm二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm；至少每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋或拉筋約束：采用拉筋復(fù)合箍時，拉筋宜緊靠縱向鋼筋并鉤住箍筋。柱端加密區(qū)的體積配箍率尚應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
2.2、剪力墻的抗震構(gòu)造措施
1)截面尺寸抗震墻的厚度，一、二級不應(yīng)小于160mm且不應(yīng)小于層高的1/20，三、四級不應(yīng)小于140mm且不應(yīng)小于層高的1/25。底部加強部位的墻厚，一、二級不宜小于200mm且不宜小于層高的1/16；無端柱或翼墻時不應(yīng)小于層高的1/12。
2)豎向、橫向分布鋼筋的配筋要求
①一、二、三級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋應(yīng)雙排布置，最小配筋率均不應(yīng)小于0.25％；四級抗震墻不應(yīng)小于0.20％：鋼筋最大間距不應(yīng)大于300mm，最小直徑不應(yīng)小寸8mm。
②部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻底部加強部位，縱向及橫向分布鋼筋配筋率均不應(yīng)小于0.3％，鋼筋間距不應(yīng)大于200mm。
2.3、框架-剪力墻的抗震構(gòu)造措施
1)截面尺寸抗震墻的厚度同于抗震墻結(jié)構(gòu)。抗震墻的周邊應(yīng)設(shè)置梁(或暗梁)和端柱組成的邊框端：端柱截面宜與同層框架柱相同并應(yīng)滿足對框架柱的要求。
2)配筋要求
①抗震墻底部加強部位的端柱和緊靠抗震墻洞口的端柱宜按柱箍筋加密區(qū)的要求沿全高加密箍筋。
②抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋配筋串均不應(yīng)小于0.25％，并應(yīng)雙排布置；拉筋間距不應(yīng)大于600mm，直徑不應(yīng)小于6mm。
2.4、筒體結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造要求
框架-核心筒結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列要求：
①核心筒與框架之間的樓蓋宜采用現(xiàn)澆梁板體系。
②低于9度采用加強層時，加強層的大梁或桁架應(yīng)與核心筒內(nèi)的墻肢貫通：大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接
③結(jié)構(gòu)整體分析應(yīng)計入加強層變形的影響。
④設(shè)防烈度為9度時不應(yīng)采用加強層。
⑤在施工程序及連接構(gòu)造上，應(yīng)采取措施減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層的影響。
3、結(jié)束語
高層建筑的結(jié)構(gòu)體系是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步而不斷發(fā)展的。隨著經(jīng)濟水平的增長和高層建筑的增多，結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計已經(jīng)變得越來越重要。特別是我國處于地震多發(fā)區(qū)，高層建筑抗震設(shè)防更是工程設(shè)計面臨的迫切任務(wù)，高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震仍然是建筑物安全考慮的重要問題。
參考文獻：
[1]張萌編著，建筑抗震，中國計劃出版社,2007.06.
關(guān)鍵詞：抗震性能；結(jié)構(gòu)分析；反應(yīng)譜分析；彈塑性時程分析
Abstract: with the development of society, the construction is often used more complex structure system, therefore, structural seismic design is an important part of the overall design structure, to ensure the safety and reliability have to structure seismic design analysis. Combining with the practical engineering, the structural seismic design analysis for structural seismic design research work to provide the reference.
Keywords: seismic performance; The structure analysis; Response spectrum analysis; Elastic-plastic time history analysis
眾所周知，地震是危及人們生產(chǎn)活動及生命財產(chǎn)安全的不可預(yù)測的自然災(zāi)害。近年來，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)體系及建筑平面布置與豎向體形也越來越復(fù)雜，加上我國是一個地震多發(fā)國家，地震區(qū)分布廣，因此，給建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計提出了更高的要求。如何加強對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的分析，提高抗震性能，達到小震不壞，中震可修，減輕地震對建筑物的破壞作用，是我們設(shè)計人員義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。
1 工程概況
某工程總建筑面積17002m2，地下1層，地上8層，2層裙樓，應(yīng)工程建筑總高度約為32.1m。工程結(jié)構(gòu)安全等級為二級，地面粗糙度為B類，基本風(fēng)壓為0．55kN／m2，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0．15g，設(shè)計地震分組為第一組，場地類別為III類，設(shè)計特征周期為0．55S，多遇地震水平地震影響系數(shù)最大值為0．12。
2 抗震性能目標(biāo)
該工程為各部分剛度、布置不同的連體結(jié)構(gòu)并且連接體偏置，同時存在扭轉(zhuǎn)不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)等不規(guī)則形態(tài)，屬于超限工程，須通過細(xì)致的分析，采取相應(yīng)的措施改善結(jié)構(gòu)性能。據(jù)此確定結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)。
1)主體結(jié)構(gòu)滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。
2)大震下主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)生剪切和壓潰破壞，即在結(jié)構(gòu)層問位移角不超過彈塑性位移角限值的情況下，主體結(jié)構(gòu)不得喪失抵抗重力荷載的能力。
3)主體結(jié)構(gòu)不倒塌的情況下連接體不得垮塌。
3 結(jié)構(gòu)體系
針對工程特點，兩個塔樓均采用抗震性能較好的框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，連廊采用強度高、變形性能好的鋼桁架結(jié)構(gòu)，設(shè)計地下室剛度大于上部結(jié)構(gòu)剛度的2倍，地下室頂板采用梁板結(jié)構(gòu)，厚200rain且雙層雙向配筋，使地下室頂板可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。設(shè)計中通過結(jié)構(gòu)布置使兩個塔樓的剛度、質(zhì)量及動力特性盡量接近。連廊與主體結(jié)構(gòu)連接采取剛接，主體結(jié)構(gòu)中連廊對應(yīng)的部位設(shè)置剪力墻以加強連接。連接體桁架弦桿采用H型鋼，型鋼伸入兩端的剪力墻中，腹桿采用方鋼管，連廊樓板加厚至150mm并雙層雙向配筋，同時弦桿下翼緣平面加設(shè)交叉支撐，以提高連廊平面外的穩(wěn)定性及抗彎能力。
4 結(jié)構(gòu)分析
4.1 計算模型參數(shù)
結(jié)構(gòu)整體計算采用中國建筑科學(xué)研究院PKPM系列SATWE模塊進行多遇地震反應(yīng)譜分析和動力彈性分析，EPDA模塊進行動力彈塑性分析。另外由于該工程屬于復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)，因此采用ETABS(V9．0)和MIDAS進行多遇地震反應(yīng)譜對比分析。梁柱采用空間桿單元，剪力墻和樓板采用殼單元，樓板采用彈性膜單元。彈塑性動力時程分析中鋼材的本構(gòu)關(guān)系采用雙線型，混凝土本構(gòu)關(guān)系采用三線型，彈塑性桿件采用纖維束模型，剪力墻采用非線性殼元，墻中鋼筋采用正交不耦聯(lián)異性薄膜模擬。計算中考慮雙向地震作用的扭轉(zhuǎn)影響，同時考慮偶然偏心的影響并在地震作用最大方向附加地震作用。周期折減系數(shù)取0．85，梁剛度考慮樓板的作用而放大(中梁放大2倍，邊梁放大1．5倍)，連梁剛度折減系數(shù)取0．6。彈塑性時程分析采用三向地震波輸入(主方向1．O0，次方向0．85，豎向0．65)。
4.2 多遇地震反應(yīng)譜分析
在多遇地震作用下分別進行了整體結(jié)構(gòu)(包含地下室)與兩個塔樓作為獨立的單體結(jié)構(gòu)(不包含地下室)對比分析，從分析結(jié)果可以看出，兩個塔樓的平面及布置雖然不同，但由于層數(shù)相同并且結(jié)構(gòu)布置相似，因此自振特性相當(dāng)接近，從而使得整個連體結(jié)構(gòu)的白振特性與單個塔樓的自振特性亦比較接近，同時各程序計算的結(jié)果也相當(dāng)接近，見表1。整體計算的前兩個振型均為平動振型，第一扭轉(zhuǎn)振型為結(jié)構(gòu)第三振型。第一扭轉(zhuǎn)振型與第一平動振型的比值為O．83，滿足規(guī)范要求。剪重比>2．4％，層問位移角均
表1 整體結(jié)構(gòu)周期 S
4.3 彈性動力時程分析
選取兩組實際地震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線進行動力時程分析，所采用的地震波信息，兩組實際記錄的峰值加速度修正值取55cm／s2，人工模擬曲線的峰值加速度為55cm／s2，場地特征周期采用0．55S，地震均采用雙向輸入(1．00：0．85)，計算時間步長取0．02S，有效持續(xù)時間30S。其平均地震影響系數(shù)曲線均與規(guī)范反應(yīng)譜在統(tǒng)計意義上相符。
彈性動力時程分析結(jié)果見表2，每條時程曲線計算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力均不小于振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力的65％，3條時程曲線計算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力的80％。除頂層小塔樓由于邊梢效應(yīng)位移角較大外，其余樓層位移及剪力沿豎向分布均勻，無突變，地震作用效應(yīng)基本均小于振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果。
表2 彈性時程分析底部剪力 kN
4．4 彈塑性動力時程分析
選取兩組實際地震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線，進行彈塑性動力時程分析，兩組實際記錄的主方向峰值加速度修正值取310cm／s2，人工模擬曲線的主方向峰值加速度為310cm／s2，計算時間步長取0．02S，有效持續(xù)時間30S，彈塑性時程分析采用三向地震波輸入(主方向1．0O，次方向0．85，豎向0．65)。
為了突出主要矛盾、減少干擾，分析計算中未包含地下室及頂層小塔樓。通過彈塑性時程分析可以反映罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑，根據(jù)結(jié)構(gòu)的整體變形情況評價結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力，確認(rèn)結(jié)構(gòu)是否滿足“大震不倒”的設(shè)防水準(zhǔn)要求。根據(jù)最大層問位移角、最大有害位移、結(jié)構(gòu)彈塑性反應(yīng)力及結(jié)構(gòu)塑性鉸的樓層分布確定結(jié)構(gòu)的薄弱層位置，通過全樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件塑性鉸的發(fā)展與分布情況確定薄弱構(gòu)件，從而根據(jù)分析結(jié)果針對薄弱部位及薄弱構(gòu)件提出加強措施。
從中可以看出樓層位移分布連續(xù)、無突變，層間位移角呈中部樓層大，頂?shù)讓有〉男螒B(tài)。3條地震波作用下的最大層問位移角均發(fā)生在4層，因此4層可判定為薄弱層，但薄弱層的彈塑性位移角
通過全樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件塑性鉸的發(fā)展與分布情況可以看出，在遭受強震的整個時問歷程中，剪力墻連梁率先開裂并屈服，隨之剪力墻底部也出現(xiàn)裂縫進而發(fā)展成為塑性鉸，緊接著連接剪力墻和框架柱的連梁開始屈服幾乎全部出現(xiàn)塑性鉸并逐步擴展到其他框架梁，在部分框架梁出現(xiàn)塑性鉸后很短的時間內(nèi)伴隨著剪力最大值和最大層問位移角的出現(xiàn)，柱底和大部分的框架梁幾乎同時出現(xiàn)塑性鉸，呈現(xiàn)比較理想的整體倒塌模型的態(tài)勢。隨著時問的推移，地震反應(yīng)逐漸減小，這時大部分框架柱的塑性不再發(fā)展，而框架梁的塑性變形仍然不斷的反復(fù)發(fā)展，大量耗散地震能量。整個過程中，剪力墻和連梁白始至終呈塑性狀態(tài)并且與連接體相連的剪力墻其受彎屈服不局限在底部加強區(qū)內(nèi)，但裂縫均集中出現(xiàn)在下部3層(即底部加強區(qū)及其上部1層)范圍內(nèi)，但均未發(fā)生剪切壓潰破壞。大部分框架柱在柱底屈服后均能夠在短時間內(nèi)恢復(fù)到“彈性”狀態(tài)，將層問位移保持在安全的范圍之內(nèi)，從而滿足“大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。
連接體在地震反應(yīng)最大的時段內(nèi)出現(xiàn)塑性鉸但持續(xù)時間很短，隨著結(jié)構(gòu)塑性變形的發(fā)展，連接體基本恢復(fù)到“彈性”狀態(tài)，同時由于采用桁架結(jié)構(gòu)，因此即使各桿端均出現(xiàn)受彎塑性鉸也不影響重力荷載的傳遞，因此在結(jié)構(gòu)整體倒塌之前連接體不會垮塌。結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的性能符合設(shè)計預(yù)期，滿足設(shè)定的抗震性能目標(biāo)。
5 結(jié)束語
總而言之，經(jīng)過歷次大地震對我國造成的嚴(yán)重災(zāi)害的之后，建筑結(jié)構(gòu)的抗震問題在設(shè)計中越來越受到重視。隨著建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、功能的多樣化，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析方法也必須與時俱進，通過合理、科學(xué)的分析才能保證結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，能夠達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。
中圖分類號：TU355；文獻標(biāo)識碼：A ；文章編號：
本文從當(dāng)前我國高層建筑在抗震設(shè)計方面存在的問題出發(fā)，詳細(xì)闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，以期提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而最大程度的保障人們的生命財產(chǎn)安全。
一、當(dāng)前我國高層建筑在抗震設(shè)計方面存在的問題
1.建筑高度方面的問題
伴隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的快速提高，施工技術(shù)水平也迅速增長，與之相適應(yīng)的還有對于建筑結(jié)構(gòu)的科研水平，依據(jù)我國當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)定，在一定的結(jié)構(gòu)模式下，高層建筑必然有一個非常合適的高度，但是，在實際施工過程中，有相當(dāng)多的高層建筑都超出了這一合適的高度值，建筑物的高度增加，會使得許多因素超出先行規(guī)范的規(guī)定，例如材料性能.延性要求等都會發(fā)生變化。在地震的作用下，很有可能使得結(jié)構(gòu)發(fā)生變形甚至是破壞。
2.建筑結(jié)構(gòu)體系問題
在地震發(fā)生較為頻繁的地區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇是一個非常重要的問題。在我國，高層建筑主要有三種不同的結(jié)構(gòu)體系：
（1）框架結(jié)構(gòu)。
框架結(jié)構(gòu)主要是通過量.柱等構(gòu)件在節(jié)點處的連接而形成的一種承載結(jié)構(gòu)。這種承載結(jié)構(gòu)在建筑平面布局方面具有較大的靈活性，但是伴隨著建筑結(jié)構(gòu)越來越高，框架結(jié)構(gòu)底部梁.柱等構(gòu)件在水平載荷的作用下剪力和彎矩都大幅的增加，從而使得配筋量也隨之而增長，這會給建筑平面布局和施工帶來很大的影響，所以框架結(jié)構(gòu)受到建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)的限制。
（2）剪力墻結(jié)構(gòu)。
在鋼混結(jié)構(gòu)中一般會采用剪力墻承重，剪力墻承重就是將鋼混墻板替代框架結(jié)構(gòu)中的梁.柱等承重構(gòu)件，剪力墻承載所有的水平載荷和豎向荷載，如重力載荷.風(fēng)載荷以及地震載荷等，此時，剪力墻的就猶如是一根懸臂深梁，底端嵌固，在水平和豎向荷載作用下，所產(chǎn)生的彎曲和剪切變形構(gòu)成水平位移，相對于框架結(jié)構(gòu)來講，空間和水平位移小，抗震性能好，但是混凝土的用量很多，導(dǎo)致自重比較大，房間格局不能隨意改變。
（3）框剪結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)結(jié)合了框架以及剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在布置和使用空間上比較靈活，同時抗震性能較高，剛度比較大，因此應(yīng)用非常廣泛。3.軸壓比問題在當(dāng)前的高層建筑中，為了達到控制軸壓比的目的而使得柱的截面尺寸偏大，而控制軸壓比是為了讓柱在大偏壓的情況，避免鋼筋在沒有達到屈服極限時混凝土遭到破壞，建筑結(jié)構(gòu)的延性與柱的塑性變形能力關(guān)聯(lián)很大，柱的塑性變形能力越大，則建筑結(jié)構(gòu)的延性就越好，一旦發(fā)生地震，吸收和耗散的地震能力少，則建筑結(jié)構(gòu)就很容易遭到破壞。如果梁的延性比較好，那么柱達到屈服極限的可能性也會相應(yīng)降低，而軸壓比的限制也可以相應(yīng)的放松。當(dāng)前有一些學(xué)者認(rèn)為在現(xiàn)行抗震條件下最后采用比較高的軸壓比，實際上，在軸壓比稍微增大的情況下，柱斷面的大小變化不會很明顯。
二.高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計
1.抗震設(shè)計原則
一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該按照以下原則進行抗震設(shè)計計算：
（1）在高層建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向，最后分別進行水平地震作用下的抗震計算，不同方向下的水平地震作用由各方向抗側(cè)力構(gòu)件進行承擔(dān)。
（2）在建筑結(jié)構(gòu)中若有斜交角度大于15℃的抗側(cè)力構(gòu)件，最好對各個抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用分別進行考慮。
（3）如果建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度不對稱.不均勻，那么必須對水平地震影響下的扭轉(zhuǎn)作用以及雙向水平地震作用進行考慮。
2.抗震設(shè)計計算方法
當(dāng)前，對于高層建筑的抗震設(shè)計主要采用以下幾種方法：
（1）底部剪力法。當(dāng)建筑物高度小于四十米，且質(zhì)量.剛度分布均勻.以剪切變形為主時，采用底部剪力法進行抗震設(shè)計計算。此種方法是將地震作用看作是等效靜載荷，從而計算出結(jié)構(gòu)的最強地震反應(yīng)。
（2）振型分解反應(yīng)譜法。主要是利用振型分解以及反應(yīng)譜理論計算結(jié)構(gòu)的最強地震反應(yīng)。
（3）時程分析法。這種方法主要是通過選定一定的地震波，對結(jié)構(gòu)的運動平衡微分方程進行數(shù)值積分，從而得到在整個地震時程區(qū)域內(nèi)的地震反應(yīng)。
3.抗震設(shè)計時重力載荷的考慮
結(jié)構(gòu)的重力載荷包括自重和可變載荷這兩種，可變載荷的變動較大，當(dāng)發(fā)生地震時，可變載荷不一定到底我國載荷規(guī)范規(guī)定的可變載荷標(biāo)準(zhǔn)值，一般都會比標(biāo)準(zhǔn)值小。
三、結(jié)束語：
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，高層建筑越來越復(fù)雜化，這就要求建筑過程中必須做好高層建筑的抗震設(shè)計，因為他是保證人民安全的重要標(biāo)志。
參考文獻：
[1]陳維東．高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計存在的問題及其對策［J］．國高新技術(shù)企業(yè)．2009(05)．
1.前言
由于城市人口的發(fā)展，為了節(jié)約用地，更好地利用空間，往往在建筑設(shè)計時首先考慮高層建筑，從而高層建筑有了飛速的發(fā)展，高層建筑的發(fā)展趨勢是高度越來越增加，體型和平面日趨復(fù)雜。由于高層建筑又坐落在不同的地域，加上地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，高層建筑很容易受到地震等自然災(zāi)害的損害，地震發(fā)生具有很大的隨機性，破壞后果嚴(yán)重。而高層建筑抗震設(shè)計方法研究目前還不十分成熟，僅僅依據(jù)微觀的數(shù)學(xué)力學(xué)，沒有充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的阻尼變化、材料時效、非彈性性質(zhì)以及空間作用等其他相關(guān)因素，很難在結(jié)構(gòu)上提高高層建筑的抗震能力。為了降低在遭遇地震時的經(jīng)濟和人力損失，因此，對高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法研究具有很大的必要性。
2.地震對高層建筑的作用影響分析
2.1對高層建筑構(gòu)件形式方面
（1）在高層建筑的框架結(jié)構(gòu)中，通常地震對板和梁的破壞程度輕于柱；
（2）地震作用經(jīng)常在多肢剪力墻（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）的窗下引起交叉斜向的裂縫；
（3）如果混凝土柱配置螺旋箍筋，即使地震引起較大的層問位移，對柱以及核心混凝土作用并不明顯；
（4）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，如長、短柱并用于同一樓層，長柱受損害較輕。
2.2對高層建筑結(jié)構(gòu)體系方面
（1）對于鋼筋混凝土柱、板體系的高層建筑，各層樓板因樓層柱腳破壞或者側(cè)移過大以及樓板沖切等因素而在地面墜落重疊；
（2）對于“填墻框架”體系的高層建筑，由于受窗下墻的約束，因而容易發(fā)生外墻框架柱在窗洞處短柱型剪切現(xiàn)象；
（3）對于“填墻框架”體系的高層建筑，地震對采用敞開式框架問未砌磚墻的底層破壞嚴(yán)重；
（4）對于框架一抗震墻體系的高層建筑，地震損害不大；
（5）對于“底框結(jié)構(gòu)”體系的高層建筑，地震嚴(yán)重破壞剛度柔弱的底層。
2.3對高層建筑地基方面
（1）如果地基自振周期與高層建筑結(jié)構(gòu)的基本周期相同或相近，地震作用因共振效應(yīng)而增加；
（2）如果高層建筑處在危險和地形不利的區(qū)域，則容易使高層建筑因地基破壞而受損；
（3）地基處地質(zhì)不均勻，在地震作用下容易使上部結(jié)構(gòu)傾斜甚至倒塌；
（4）若高層建筑的地基處有較厚的軟弱沖積土層，則地震作用對高層建筑的損害顯著增大。
2.4對高層建筑剛度分布方面
（1）對于采用L形以及三角形等平面不對稱的高層建筑，地震作用能夠使建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動，因而損害現(xiàn)象嚴(yán)重；
（2）對于采用矩形平面布置的高層建筑結(jié)構(gòu)，如果該建筑的抗側(cè)力構(gòu)件（如電梯井等）布置存在偏心情況時時，同樣會使建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動。
3.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法分析
3.1靜力法
如果以F作為地震作用于建筑設(shè)施的力，以M表示建筑物的重量，以R表示地震震度，則有以下公式：
F=R×M （1）
這種以“震度”表示地震尺度的想法，在1924年（日本關(guān)東發(fā)生大地震后第二年）被納入日本的建筑工程相關(guān)的技術(shù)規(guī)范中，當(dāng)時，人們已經(jīng)意識到房屋的重量是影響地震破壞能力的一個極為重要的因素。在當(dāng)時的條件下人們認(rèn)為為建筑重量10%的水平力大約地震慣性力相當(dāng)。在當(dāng)時還假定：建筑結(jié)構(gòu)的承載能力大小決定了房屋的抗震能力大小；地震力與建筑地基以及結(jié)構(gòu)的實際特性等因素?zé)o關(guān)。
3.2反應(yīng)譜法
美國在1933年長灘發(fā)生大地震以及在1940年ELcentro發(fā)生大地震時。均取得了強震加速度記錄。美國的一些相關(guān)研究者依據(jù)建筑物自振特性資料以及這些強震記錄提出了著名的地震反應(yīng)譜理論，具有非常重要的現(xiàn)實意義。近些年來，我國在抗震設(shè)計領(lǐng)域也取得了較大的進展，逐漸形成了科學(xué)合理而又普遍適用的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法。大部分的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范都是根據(jù)結(jié)構(gòu)能力以及反應(yīng)譜理論建立起來的。
3.3彈性動力時程法
彈性動力時程分析法抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理是，根據(jù)地震烈度、高層建筑場地類別以及設(shè)計分組的判斷，然后選用合適數(shù)量的地震地面運動加速度的記錄，對其積分然后求解運動方程，最終計算出在模擬的地震中建筑的加速度、速度以及位移的響應(yīng)，進行抗震設(shè)計。高層建筑運動方程是獨立的，我們要計算各個時刻的結(jié)構(gòu)反應(yīng)只需用到數(shù)值方法求解。
3.4靜力彈塑性法
靜力彈塑性分析方法的原理為計算現(xiàn)有設(shè)計方案的抗側(cè)力能力，進而估計出其抗震能力，其具體方法為：根據(jù)房屋的具體情況在房屋上施加某種分布的水平力，逐漸增加水平力使結(jié)構(gòu)各構(gòu)件依次進入塑性，調(diào)整水平力的分布和大小，直到結(jié)構(gòu)達到位移超限。其優(yōu)點在于：據(jù)結(jié)構(gòu)的振型變化可以求得水平力的分布，根據(jù)結(jié)構(gòu)在不同工作階段的周期通過設(shè)計反應(yīng)譜可以求得水平力的大小。
3.5動力彈塑性分析法
我們以{y}，{y'}，{y''}分別表示運動的水平位移和速度以及加速度，以yg表示地面運動水平加速度，則在多自由度系統(tǒng)中，在地面運動作用下的振動方程可以用以下公式表示：
[M]{y''}+[C]{y'}+[K]{y}=-[M]{L}yg （2）
采用各種手段劃分由強震記錄的水平方向上的時間一加速度曲線，將其分為一系列極小的時間段，運用震動方程對對每一個時段方程進行積分求解，可求得每個時間段內(nèi)體系的加速度、速度以及位移，最終可計算出結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
4.建筑結(jié)構(gòu)抗震方法的比較
地震是一種破壞性嚴(yán)重的自然現(xiàn)象，其三要素分別為：幅值、持時與頻譜特征。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的方案應(yīng)體現(xiàn)地震動特性和結(jié)構(gòu)特性，所考慮的地震作用應(yīng)在在地震作用下最大程度地反映結(jié)構(gòu)的真實響應(yīng)。表1為抗震設(shè)計方法反應(yīng)結(jié)構(gòu)特性以及地震動特性的具體情況對比。
5.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析
某高層建筑，地下3層，地上28層，總建筑面積約6萬m2。其中，7～28層為住宅區(qū)；第6層作為空中花園以及設(shè)備轉(zhuǎn)換層；4～5層為辦公用區(qū)域；1～3層為商場樓層；地下3層作為設(shè)備用房和車庫；第7層樓蓋作為高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。高層建筑總高度（地面以上）為90.4m。該高層建筑以鋼筋混凝土框架剪力墻作為工程主體，柱截面面積為700×1100m2、800×1100m2，墻厚2-4m，板厚為：轉(zhuǎn)換層1.8m、天面1.2m、住宅1m、裙樓1.1m，梁截面面積為190×400-240×600m2。轉(zhuǎn)換層框支梁為400×1300-500×1500m2。該高層建筑要求Ⅶ度的防烈度；建筑設(shè)防類別為丙類；設(shè)計第1組為地震分組。預(yù)期的抗震等級為：8層以上為二級；1-8層為一級；6層以下普通框架為一級；框支框架為特一級。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的相關(guān)規(guī)范，本工程設(shè)計中有四項不合理，具體為：
5.1扭轉(zhuǎn)不規(guī)則
在考慮各種因素的情況下，樓層豎向構(gòu)件的水平位移最大應(yīng)小于等于該樓層平均值的1.2倍，而在本高層建筑中此比值最大為1.32，大于1.2，屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。
5.2凹凸不規(guī)則
在該高層建筑中，平面最大凸出部位凸出尺寸為L=17.24m，Bmax=41.20m，L與Bmax之比為41.84%，而規(guī)范要求的此值為35%。
5.3樓板局部不連續(xù)
塔樓部分樓層電梯間局部樓板最小凈寬3m，相關(guān)的建筑規(guī)范規(guī)定此值為5m。
5.4豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)
塔樓剪力墻通過轉(zhuǎn)換梁向框支柱傳遞，屬豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)。
5.5解決措施
具體到本高層建筑，在進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時為了滿足相關(guān)規(guī)范的要求，需要采取的措施如下：
（1）加強剪力墻底部部位。
（2）根據(jù)規(guī)范要求提高框支柱的配筋率。
（3）塔樓樓梯問及周邊樓板厚度增大至1.5m。
（4）轉(zhuǎn)換層板厚度增大至1.8m。
（5）將剪力墻底部加強部位的鋼筋配筋率提高到0.5%。
（6）將剪力墻的底部加強部位以及框支柱等部位的抗震等級均提高一級。
6.結(jié)束語
隨著高層建筑的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計顯得越來越重要。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法和抗震措施在不斷的改進，在對建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計時要根據(jù)高層建筑的實際情況而選擇科學(xué)合理的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。
參考文獻
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高層建筑是社會生產(chǎn)的發(fā)展和人類物質(zhì)生活的產(chǎn)物，是現(xiàn)代社會工業(yè)化、商業(yè)化和城市化的必然結(jié)果。當(dāng)前我國高層建筑數(shù)量不斷的增加，一方面提高了有限的土地的使用效率，促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展，另一方面給建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作帶來極大的挑戰(zhàn)。我國是一個地震多發(fā)國家，很多城市都位于地震帶上，因此在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中一定要做好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，從而減少地震帶來的破壞和損失。
1抗震設(shè)計目標(biāo)
國家為了規(guī)范建筑的抗震設(shè)計，出臺了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，其中的抗震設(shè)防烈度就是一個十分重要的標(biāo)準(zhǔn)，對于規(guī)范我國的建筑抗震設(shè)計具有十分重要的意義。抗震設(shè)防烈度是指按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》提出三個水準(zhǔn)的設(shè)防要求，即“小震可修，中震不壞，大震不倒”。它是通過二階段設(shè)計方法來實現(xiàn)的。（1）按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合演算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力，以及在小震作用下演算結(jié)構(gòu)的彈性變性。（2）在大震作用下驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形，以滿足第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。第二水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求，是以抗震構(gòu)造措施來保證的。抗震設(shè)計目標(biāo)是整個高層建筑抗震設(shè)計的大方向，所有的抗震設(shè)計工作都圍繞著抗震設(shè)計目標(biāo)而進行，因此對于建筑的抗震設(shè)計具有重大的意義。
2高層建筑抗震設(shè)計中存在的問題。
研究高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，必須要先明確目前高層建筑抗震設(shè)計中所存在的問題，影響抗震設(shè)計效果的因素。
2.1地基選取不合理。
高層建筑應(yīng)選擇位于開闊平坦地帶的堅硬土場地或密實均勻中硬土場地，遠(yuǎn)離河岸，不應(yīng)垮在兩類土壤上，避開不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險地段建造房屋。高層建筑的地基選取不恰當(dāng)可能導(dǎo)致抗震能力差。
2.2建筑物高度過高
根據(jù)我國現(xiàn)行的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，在標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)防烈度和科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式下，高層建筑需要有合理的建設(shè)高度，只有在這種高度下，抗震設(shè)計才會穩(wěn)定安全，但是，我國有不少建筑已經(jīng)超過的高度限制，當(dāng)遇到震力時，這些超高的建筑物的變形破壞性會發(fā)生很大的變化，因而會降低建筑物的抗震性能，同時，其它的不良的因素也會被誘發(fā)出來，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程預(yù)算參數(shù)的改變。
2.3材料選用不科學(xué)，結(jié)構(gòu)體系不合理。
目前，我國建筑物主要是由鋼筋混凝土組成的。因此，變形的控制與設(shè)計必須以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為準(zhǔn)。但是，鋼筋混凝土的彎曲變形側(cè)移較大，如果利用鋼框架來減少位移，不僅會增加鋼筋的負(fù)荷，且無明顯的輔助效果，為此，有時還必須加大混凝土的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，這樣才能勉強滿足其位移控制標(biāo)準(zhǔn)。
3高層建筑抗震設(shè)計探討
3.1場地和地基的選擇
建筑的場地以及地基的選擇對于高層建筑的抗震能力具有直接的影響，是建筑抗震設(shè)計的基礎(chǔ)。在進行建筑場地以及地基的選擇時，應(yīng)該充分的了解當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒忧闆r，對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進行科學(xué)的勘察，在收集豐富資料的基礎(chǔ)之上對場地進行綜合的分析和評價，評估當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)計等級。對于一些不利于抗震設(shè)計的場地應(yīng)該盡可能的進行規(guī)避，而實在無法規(guī)避的應(yīng)該有針對性的做好相應(yīng)的處理措施。在高層建筑地基選擇過程當(dāng)中應(yīng)該盡可能的選擇巖石或者是其它具有較高密實度的基土，從而提高建筑地基的抗震能力，盡可能的避開不利于抗震的軟性地基土。對于一些達不到抗震要求的地基應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進行加固和改造，使其能夠符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)
3.2選擇合理的結(jié)構(gòu)類型
高層建筑從本質(zhì)上講是一個豎向懸臂結(jié)構(gòu)，垂直荷載主要使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生軸向力與建筑物高度大體為線性關(guān)系；水平荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩。從受力特性看，垂直荷載方向不變，隨建筑物的增高僅引起量的增加；而水平荷載可來自任何方向，當(dāng)為均布荷載時，彎矩與建筑物高度呈二次方變化。從側(cè)移特性看，豎向荷載引起的側(cè)移很小，而水平荷載當(dāng)為均布荷載時，側(cè)移與高度成四次方變化。由此可以看出，在高層結(jié)構(gòu)中，水平荷載的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直荷載的影響，水平荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素，結(jié)構(gòu)抵抗水平荷載產(chǎn)生的彎矩、剪力以及拉應(yīng)力和壓應(yīng)力應(yīng)有較大的強度外，同時要求結(jié)構(gòu)要有足夠的剛度，使隨著高度增加所引起的側(cè)向變形限制在結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)。
3.3建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇
結(jié)構(gòu)材料選用也很重要。可以對材料參數(shù)隨機性的抗震模糊可靠度進行分析，改變過去對結(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)抗震可靠度的影響。在鋼筋的使用上應(yīng)該盡可能的選擇韌性較高的產(chǎn)品。垂直方向受力鋼筋應(yīng)該選擇熱軋鋼筋，等級至少達到HRB400級和HRB335級，而箍筋宜選用HRB335、HRB400和HPB235級熱軋鋼筋。在進行建筑材料的選擇過程當(dāng)中應(yīng)該充分考慮抗震的性能，但是在實際的建設(shè)過程當(dāng)中還要兼顧建筑的成本和造價控制，盡可能通過科學(xué)合理的設(shè)計，在用盡可能少的材料達到最佳的抗震效果，在二者之間尋找一個最佳的位置。
3.4消震和隔震措施設(shè)計
在我國，許多高層建筑進行抗震設(shè)計時，多采用延性結(jié)構(gòu)，也就是適當(dāng)控制建筑結(jié)構(gòu)的剛度，允許地震時結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進入到具有很大延性的塑性狀態(tài)，從而消耗地震作用時的能量，使地震反應(yīng)減小，減弱地震給高層建筑帶來的破壞。如果某高層建筑的承載能力較小，但是具有較高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因為延性構(gòu)件可以吸收較多的能量，經(jīng)受住很大的結(jié)構(gòu)變形。延性結(jié)構(gòu)的運用，在很多情況下是有效的，它可以消耗地震能量，減輕地震反應(yīng)，使結(jié)構(gòu)物“裂而不倒”。
進入20世紀(jì)以來，人們對建筑物抗振動能力的提高做出了巨大的努力，取得了顯著的成果，其中阻尼器的使用在高層建筑的抗震方面有很大的作用。通過對使用阻尼器進行減震和能量的吸收，可以巧妙地避免或減弱地震對高層建筑的破壞。
3.5設(shè)置多道抗震防線
高層建筑結(jié)構(gòu)防震可以設(shè)置多道抗震防線，增強對地震的抵抗力。高層建筑物設(shè)置多層的地震抵抗防線，第一道防線遭到破壞之后，有后備的第二道、第三道甚至更多的防線對地震的作用力進行阻擋，避免高層建筑物的倒塌。高層建筑結(jié)構(gòu)進行抵抗地震設(shè)計時，可以采用具有多個肢節(jié)和壁式框架的“框架剪力墻”等防震結(jié)構(gòu)。
框架剪力墻具有性能較好的多道防線抗震結(jié)構(gòu)，其中的剪力墻是第一道抗震防線，也是主要的抗側(cè)力構(gòu)件。所以為保證它的承受能力較高，剪力墻要足夠多。同時，為承受剪力墻開裂后重分配的地震作用，任一層框架部分按框架和墻協(xié)同工作分配的地震剪力，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%和框架各層地震剪力最大值的1.5倍中兩者的較小值。剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻可以通過合理設(shè)置連梁（包括非建筑功能需要的開洞組成多肢聯(lián)肢墻）使其具有多道抗震防線性能。
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的高層建筑將會不斷增加。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震是非常重要的一方面，在設(shè)計過程中，必須以抗震設(shè)防為目標(biāo)，不斷優(yōu)化方案，對不同地區(qū)不同建筑采用不同的抗震方案，從而尋求最合理的抗震設(shè)計。
參考文獻：
0 前言
目前，在我們國家，建筑設(shè)計和計算大部分還是依賴軟件，對其中的各種參數(shù)、假定包括現(xiàn)行的規(guī)范理解不夠，實際的建筑工程設(shè)計水平還有局限性，這對于建筑結(jié)構(gòu)的安全性是不利的。選擇合適的結(jié)構(gòu)選型，并對于地震區(qū)需加強抗震措施的建筑應(yīng)作出抗震加固是十分重要的。因此，結(jié)構(gòu)選型及抗震設(shè)計作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的兩大關(guān)鍵要素，其設(shè)計安全性與時代性應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)工作人員的特別關(guān)注與重視。
1 高層建筑結(jié)構(gòu)體系形式和內(nèi)容
豎向荷載是所有結(jié)構(gòu)最基本的傳力體系；隨著建筑高度的增大，側(cè)向荷載對結(jié)構(gòu)的影響成為重中之重，側(cè)向荷載將成為確定高層建筑結(jié)構(gòu)方案和影響土建造價的決定性因素，因此抗側(cè)力體系的選擇和組成是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要考慮和決策的重點。
高層建筑在選型上可以考慮多種結(jié)構(gòu)體系如框架、剪力墻、框架-剪力墻、框架-筒體、筒中筒等。每種結(jié)構(gòu)體系均有自身的特點及適用范圍，如框架比較利于空間的劃分，但其適用高度有限，且高層框架抗震性能不好；而剪力墻結(jié)構(gòu)則有利于空間的劃分，但不適用于大空間的使用，但其抗側(cè)性能較好；而框架-剪力墻則可以彌補兩者的不足。
2 影響高層建筑結(jié)構(gòu)體系選擇的因素
高層建筑自身的功能要求是重中之重。如高層住宅在功能上對空間的分隔，剪力墻可以很好的滿足，可以使剪力墻和隔墻統(tǒng)一，其承重和抗側(cè)力功能良好。因此剪力墻是適應(yīng)高層住宅一個很好的結(jié)構(gòu)體系，而框架在框架柱可能暴露以及適應(yīng)高度方面都局限性，在影響建筑的美觀、施工方便以及抗震性能上都有所不足，對比剪力墻在高層住宅的應(yīng)用要少很多。而對于即要求平面上空間的劃分有小有大時，如高層旅館等，剪力墻只能上空間分隔上滿足要求，而對于劃分大空間時，框架比較適合，因此選用框架―剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)較為合適。而對空間上下部分劃分不一致時，如建筑下部分作為商場使用等，則應(yīng)該在高層建筑中設(shè)置轉(zhuǎn)換層。因此對于高層建筑，建筑的功能要求對于結(jié)構(gòu)體系的確定有重大的影響。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析
（1）高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論分析。現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣泛的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論主要可分為反應(yīng)譜理論、動力理論以及擬靜力理論三個類型，首先，對于反應(yīng)譜理論而言，進行抗震設(shè)計的重心在于地震震動過程當(dāng)中的加速度特性；其次，對于動力理論，廣范應(yīng)用于20世紀(jì)70-80年代，進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它抗震設(shè)計的核心就是把地震作為一個時間過程，將有顯著特征的地震動加速度作為一個地震動變量參數(shù)，而整個結(jié)構(gòu)就是多自由度體系，從而得到每個時刻的地震反應(yīng)從而完成抗震設(shè)計工作。最后，對于擬靜力理論而言，進行抗震設(shè)計的基本在于對地震力大小參數(shù)進行核算，按照地震系數(shù)與高層建筑結(jié)構(gòu)重量的乘積對該參數(shù)進行計算。
（2）高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)該按照“三水準(zhǔn)”設(shè)計，應(yīng)使建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件、層間位移、整個結(jié)構(gòu)的抗震能力均符合規(guī)范要求。
4 傳統(tǒng)抗震技術(shù)存在的問題
從早期的框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)這些傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)，到近期的消能減震結(jié)構(gòu)和隔震結(jié)構(gòu)等新型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的損傷機制越來越明確。目前傳抗抗震技術(shù)存在以下問題：
（1）安全問題：由于“基本烈度”不確定性，在突發(fā)強地震時難于控制結(jié)構(gòu)破損程度，因此很難保證不倒塌。
（2）適應(yīng)問題：只要求在設(shè)防烈度內(nèi)保護結(jié)構(gòu)，并沒有對生命線工程作強調(diào)，沒有保護生命線工程中的重要設(shè)備、儀器等，而這些生命線工程包括指揮中心、網(wǎng)絡(luò)中樞、醫(yī)院、電臺等。
（3）經(jīng)濟問題：硬抗地震，一味的增加構(gòu)件的斷面面積，會使構(gòu)件的剛度變大，而剛度變大帶來的效應(yīng)是地震作用增大。據(jù)研究，烈度為7度時造價相比6度設(shè)計約增3%-8%，8度時增加10%-25%，9度時增加20%-40%；硬抗地震只會使造價提升。
（4）建筑設(shè)計復(fù)雜導(dǎo)破壞：不規(guī)則平面會導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)，不規(guī)則立面會導(dǎo)致層間剪切破壞。
5 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震加固的損傷機制和措施
（1）高層建筑結(jié)構(gòu)的損傷機制的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)在地震作用下的損傷是指地震過后無法自動恢復(fù)的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的改變，比如構(gòu)件的屈服、構(gòu)件剛度和承載力的退化等。結(jié)構(gòu)損傷形式包括脆性損傷和延性損傷，在抗震設(shè)計中我們期望的是延性損傷，即在承載力基本保持不變的情況下有較長穩(wěn)定的變形的發(fā)展階段，這樣有較大的耗能能力。損傷在結(jié)構(gòu)體系中發(fā)生的部位即是損傷分布，通常，將損傷盡可能均勻地分布在結(jié)構(gòu)體系中是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的有效手段，因此將地震作用下結(jié)構(gòu)的損傷分布稱為“損傷機制”。損傷機制控制有助于實現(xiàn)構(gòu)件、區(qū)域功能分化，充分利用不同結(jié)構(gòu)材料的特性；同時具有明確損傷機制的結(jié)構(gòu)在預(yù)期強震下的地震響應(yīng)更易于預(yù)測。
（2）普通結(jié)構(gòu)的損傷機制：框架結(jié)構(gòu)的理想損傷機制是“強柱弱梁”機制，即框架結(jié)構(gòu)的梁端和底層柱角是預(yù)期損傷部位，在地震作用下可以屈服并通過自身的塑性變形來耗散地震能量，框架柱基本保持彈性。而這一結(jié)構(gòu)體系在地震作用下經(jīng)常出現(xiàn)的問題是出現(xiàn)“柱鉸機制”，即在同一層所有柱的上下端形成塑性鉸，其危害遠(yuǎn)大于梁鉸機制。在汶川地震中按規(guī)范設(shè)計的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)也會因柱端發(fā)生屈服而倒塌。鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的合理的損傷機制是在大震作用下，連梁大量彎曲屈服并主要耗能，部分框架梁彎曲屈服，作為連梁耗能的補充；墻肢的屈服應(yīng)盡量推遲，最終墻肢的屈服只控制在底部發(fā)生而上部不屈服，并且墻肢的損傷程度較小；框架柱作為結(jié)構(gòu)后備抗震防線，保持彈性。在這樣的損傷機制中，連梁率先屈服并通過自身較大的塑性變形耗散地震能量，成為控制剪力墻體系抗震性能的關(guān)鍵問題之一。而此類結(jié)構(gòu)往往出現(xiàn)的問題是實際結(jié)構(gòu)中連梁因建筑尺寸對其截面形狀的限制而難以發(fā)生延性破壞。
（3）抗震加固的原理：將損傷盡可能地均勻地分布在結(jié)構(gòu)體系中，如在結(jié)構(gòu)中均勻設(shè)置滯回型阻尼器的消能減震結(jié)構(gòu)，此時損傷體現(xiàn)為整體型；但有時將損傷集中于結(jié)構(gòu)的某些部位也有利于結(jié)構(gòu)其他部位免遭破壞，如隔震結(jié)構(gòu)。隔震結(jié)構(gòu)與生俱來具有明確的預(yù)期損傷分布，即結(jié)構(gòu)變形與損傷主要集中在由隔震支座和各種阻尼器組成的隔震層中，而上部結(jié)構(gòu)基本保持彈性，目前隔震結(jié)構(gòu)體系的研究便主要集中在高性能隔震支座和適用于隔震結(jié)構(gòu)的阻尼器的開發(fā)。從汶川地震和大量震后建筑可以看出，使用消能減震結(jié)構(gòu)、隔震結(jié)構(gòu)進行加固都取得了不錯的效果，相比未采取抗震加固措施的建筑在安全性上有了很大的提高，更是減小了震害損失和人員傷亡。
6 結(jié)語
結(jié)構(gòu)選型應(yīng)該考慮建筑本身的功能要求和抵抗荷載的類型等多種因素，合適的結(jié)構(gòu)選型、精確的計算更有利于建筑工程的施工進度、質(zhì)量控制和工程造價。同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對于地震反應(yīng)較大的建筑可考慮建筑結(jié)構(gòu)在地震中的損傷機制，進行建筑抗震加固包括阻尼器、隔震以及消能減震等措施，從而改變建筑結(jié)構(gòu)在震中的地震反應(yīng)，減小建筑結(jié)構(gòu)的地震損傷。
參考文獻：
[1]馮望.高層建筑結(jié)構(gòu)選型的探討[J].中華建設(shè)，2008，04.
