高層建筑抗震規范精選(九篇)
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第1篇：高層建筑抗震規范范文
【關鍵詞】高層建筑；抗震；結構設計
現今，我國的大部分城市內都是高樓聳立，對于高層建筑結構的設計是一項較復雜責任繁重的系統工程，尤其是抗震的結構設計，其設計的好壞將直接影響高層建筑的工程質量，特別是在地震多發區，因此，這就需要設計人員要充分認識高層建筑抗震結構設計中容易出現的問題，不斷進行總結和改進，以完善高層建筑的抗震結構設計。
1 高層建筑抗震結構設計中的常見問題
1.1 高層建筑的高度問題
根據我國現行的相關結構技術規定，在一定設防烈度和一定結構型式下，鋼筋混凝土高層建筑要有一個適宜的高度。也就是說，在這個高度的范圍內，建筑的抗震性能是比較可靠地，但是目前，存在少數的高層建筑的高度超過了規定的范圍，如果在地震力的作用下，極易改變超過限制的高層建筑物的變形破壞性態以及其他影響因素，那么就會大大降低高層建筑的抗震能力，對于抗震結構設計的一些相關參數也要重新選取。
1.2 結構體系以及建筑材料的選用
結構體系以及建筑材料的選用對于高層建筑的抗震性能具有非常重要的意義，尤其是在地震的多發區，更應該重視科學合理的結構體系以及建筑材料的選用。在我國，多部分的高層建筑結構體系是鋼筋混凝土核心筒以及混合結構為主，所以對于變形的控制通常要以這種結構的位移值為基準。但是，這種情況下，如果發生彎曲變形，導致的側移會比較大，進而增加鋼結構的承受壓力，為了保證效果，使其控制在規范的側移值內，通常需要設置伸臂結構或加大混凝土筒的剛度。
1.3 抗震設防烈度過低
根據可靠的數據以及專家分析，我國現行的高層建筑抗震的結構設計的安全度遠遠不能滿足社會的需求，有數據顯示，我國的高層建筑抗震實際的安全度很可能是世界上最低的一個國家。在經濟科技都快速發展的情況下，我國的高層建筑抗震結構的設計原則，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”，在這種新形勢下，有必要進行重新的修訂。由于我國現行的高層建筑抗震結構的設防標準過低，由于其結構失效，經常會導致嚴重的后果。
1.4 軸壓比與短柱問題
在高層建筑結構設計中，如果是采用鋼筋混凝土的結構體系中，為了控制柱的軸壓比，增加柱的橫斷面，而柱的縱向鋼筋卻為構造配筋。對柱的軸壓比進行限制主要是為了使柱子處于較大的偏壓狀態下，避免受拉鋼筋的破損，進而降低高層建筑的整體結構延性。
2 高層建筑抗震結構設計的原則以及基本方法
2.1 抗震結構的設計原則
2.1.1 結構設計的整體性
高層建筑的樓蓋對于其結構的整體性占據著不可或缺的位置。樓蓋就類似于一個橫向的水平隔板，將慣性力聚集起來，并向各個豎向抗側力的子結構傳遞，尤其是當這些子結構的布置不均勻或過于復雜時，樓蓋就可以很好的將這些抗側力子結構組織起來，進行協同合作，來承受地震的作用。
2.1.2 結構設計的簡單性
高層建筑結構設計的簡單性主要是指在地震的作用下，具有極其明確清晰的直接傳力方式。在相關的規范中對于結構體系有明確的要求，即結構體系要有明確的計算簡圖以及合理的地震作用傳遞途徑。換句話說，只有高層建筑結構的設計越簡單，才能夠分析出結構的計算模型、內力以及位移，進而提高對高層建筑結構的抗震性能的預測的可靠性。
2.2 抗震結構的設計方法
2.2.1 基于水平位移的抗震結構設計
基于水平位移的抗震結構設計主要是為了使結構的變形能力能夠保持在預期的地震作用下（通常是在大地震的情況下）的變形要求。此外，要根據界面的應變大小以及分布，來確定建筑的構件標準，同時在確定構件的變形值時，要以構件的變形以及其與結構位移的關系來確定。首先，要充分研究高層建筑的一些簡單結構的構件變形，以及其與配筋的關系，嚴格按照變形的要求來設計合理的構件，進而對建筑的整體結構進入彈塑性后的變形與構件變形的關系。因此，這時就要設計在大地震的作用下的變形，這也將是高層建筑抗震結構的未來的發展趨勢。
2.2.2 推廣使用隔震和消能減震設計
現今，在高層建筑的抗震設計中，多采用的是傳統的抗震結構體系，也就是延性結構體系，主要是控制建筑結構的剛度，如果發生地震，就會使建筑的構件進入非彈性的狀態中，使其具有較大的延性，進而有助于地震作用下的能量的消耗，盡可能的減小地震效應，避免建筑物的倒塌。此外，通過采用相關的隔震措施，如軟墊隔震、擺動隔震以及滑移隔震等，可以改變高層建筑的動力特性，進而減少所受到的地震能量的作用，同時通過采用高延性構件，也可以增加高層建筑結構的耗能能力，有助于減輕地震效應。
2.2.3 降低高層建筑結構的自重
如若是在相同的地基承載能力條件下，降低高層建筑結構的自身重量可以使在不增加地基以及其造價的情況下，可以在相關的規定范圍內，尤其是在軟土層的地基上，可以增加高層建筑的層數。研究顯示，由于高層建筑的高度很大，重心也相應較高，所以，建筑的重量越大，受地震作用的傾覆力矩的效應就越大。
因此，在高層建筑的抗震結構設計中，要盡量采用輕質材料來填充高層建筑物的填充墻及隔墻。
2.2.4 設置多道抗震防線
通常在地震后都會伴有多次的余震，那么對于高層建筑結構如果只設置一道抗震防線，往往會只因首次的強烈地震就會遭到嚴重的破損，甚至倒塌。因此，有必要對高層建筑設置多道抗震防線。在一個高層建筑的抗震體系下，應該由多個延性較好的分體系組成，當第一道抗震防線遭到沖擊時，其他的抗震防線便能夠接替第一道防線繼續抵擋隨后的地震沖擊，通過多道防線的協同合作，可有效地防止高層建筑的倒塌。
3 高層建筑抗震結構設計的前景
雖然我國的高層建筑水平穩步的提升，但是在高層建筑抗震的結構設計中仍然面臨很多新的問題和挑戰。其中，首先對于影響高層建筑抗震結構的設計效果的關鍵因素就是建筑材料的選用，提高每一項建筑材料的抗震指標可以很好地提高高層建筑的整體抗震性能，因此，科研人員要加強對于新型復合高性能的建筑材料的研發，以促進抗震技術，進而滿足高層建筑抗震結構設計的需求。其次，對于不同的抗震能力的需求，要采取相應的抗震措施，設置是對于同一個高層建筑的不同部位和樓層以及對于性能的要求不同時，都要選用不同的標準的構件。因此，高層建筑抗震結構的設計人員在實際工作中，要根據自身的專業水平知識以及實際經驗，并結合對具體的高層建筑的抗震性能要求及措施，來設計出符合抗震設防烈度標準的高層建筑結構。另外，高層建筑的抗震結構體系也開始逐漸以柔性為主，而不在是傳統中的以硬性為主的結構體系。最后，對于高層建筑抗震結構的計算方式也發生了改變，即從線性分析向非線性分析轉變，從確定性分析向非確定性分析轉變，從振型分解反應分析向時程分析法轉變。
4 總結：
綜上所述，高層建筑的抗震結構設計是整個建筑工程的關鍵環節，但是在我國高層建筑的抗震結構設計上處于起步階段，仍需要進一步的完善。因此，設計人員用綜合多方面的因素進行分析，同時，結合新型的高性能材料以及抗震結構理念，以提高高層建筑抗震結構的設計水平，進而促進我國高層建筑的抗震結構設計方法的發展。
參考文獻：
[1]李志．高層建筑抗震設計分析[J]．中外建筑，2010（1）.
第2篇：高層建筑抗震規范范文
[關鍵詞] 高層建筑 結構 抗震設計
引言
我國是一個多地震國家，VII度以上的高烈度區覆蓋了1／2的國土，其中包括23個省會城市和2／3的百萬以上人口大城市。目前我國正處在經濟和社會迅速發展的時期，高層建筑工程的建筑規模已經位居世界之前列，而且可以預測：今后若干年，我國仍將是世界上高層建筑建設最多的國家。高層建筑是屬于柔性建筑一類，風和地震作用是高層結構設計的主要側向荷載，起著幾乎是決定性的作用。而地震又是一種常見且具有較大危害的自然災害，進行結構的抗震設計，減小建筑結構在地震作用下的生命和財產損失，一直是建筑結構設計人員和研究人員所關心和不懈努力去解決的問題。
結構工程師按抗震設計要求進行結構分析與設計，其目標是希望使所設計的結構在強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，從而經濟地實現“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一種隨機性很強的循環、往復荷載，建筑物的地震破壞機理又十分復雜，存在著許多模糊和不確定因素，在結構內力分析方面，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，計算方法還很不完善，單靠微觀的數學力學計算還很難使建筑結構在遭遇地震時真正確保具有良好的抗震能力。
一、建筑抗震設防目標
在2001年版的《建筑抗震規范》(GB50011-2001)中，我國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”。在新版的《建筑抗震規范》(GB50011-2010)中也有相同的提法，它說明對于建筑的抗震設計，這樣的要求應該是不變的。它傳達出了以下三個方面的含義：
（1）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。
（2）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。
（3）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,是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:
（1）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。
（2）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。
二、高層建筑結構的抗震計算方法
新規范《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)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；少數類型的建筑結構,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。
三、建筑結構抗震能力評估方法
3.1 彈塑性計量法
目前，彈塑性分析已經成為結構抗震設計的一個重要組成部分，國內外大量地震震害教訓表明，建于強震區的早期結構，具有較高的地震易損傷性。如何評定這些已建結構的抗震性能，并據此進行合理的抗震加固，對最大限度的降低地震震害損失以及保護人民生命財產安全，都具有重要意義。
彈塑性分析法主要用于對現有結構或設計方案進行抗側力能力的計算，從而估計其抗震能力，自從基于性能的抗震設計理論提出之后，該方法的應用范圍逐漸擴大到新建建筑結構的彈塑性抗震分析。這種方法與傳統的抗震靜力方法區別主要在于它考慮了結構的彈塑性性能并將設計反應譜引入了計算過程和計算結果的解釋。基本原理是：在結構上施加豎向荷載并保持不變，同時施加某種分布的水平荷載，該水平荷載單調增加，構件逐步屈服，從而得到結構在橫向靜力作用下的彈塑性性能。正因為彈塑性計量法的這種特點，已經在建筑結構抗震能力評估領域發揮越來越重要的作用，而其中彈塑性靜力分析作為結構彈塑性變形分析方法之一，以其實用性較強的優點正受到越來越多的關注，已經被列入我國《建筑抗震設計規范》。
3.2 反應譜法
反應譜法是用動力方法計算質點體系地震反應，建立反應譜；再用加速度反應譜計算結構的最大慣性力作為結構的等效地震荷載；然后按靜力方法進行結構計算設計的方法，因此，它是一種擬靜力方法。我國抗震規范及高層規范都要求在高層建筑中用反應譜方法計算等效地震力，一般有兩種方法 ：①反應譜底部剪力法，主要適用于當結構高度小于40m，沿高度方向質量剛度分布比較均勻， 以第一振型為主的高層建筑；②反應譜振型疊加法，當把結構簡化為平面結構進行分析時，采用平方和的平方根法(SRS方法) ；當采用空間協同分析或空間分析方法時，考慮空間各振型的相互影響，采用完全二次方程法（CQC）方法，地震反應完全平方組合)。當然關于建筑結構抗震能力評估方法還有很多， 本文只是展示了這兩種比較基本而且使用幾率比較大的方法。
四、高層建筑結構設計中需要注意的問題
結合對新的抗震設計規范（GB50011―2010）的理解及自己的工作實踐，個人認為目前高層建筑抗震在結構設計上設計需要注意以下幾個方面的問題：
1)結構整體計算的軟件選擇。 目前比較通用的計算軟件有:SATWE、TAT、TBSA等,但是,由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異,因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以,在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件,并從不同軟件相差較大的計算結果中,判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的,哪個又是意義不大的,這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。
否則,如果選擇了不合適的計算軟件,不但會浪費大量的時間和精力,而且有可能使結構有不安全的隱患存在。
2)是否需要地震力放大,考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。 該部分內容實際上在新老規范中都有提及,只是,在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數。
3)振型數目是否足夠。 在新規范中增加一個振型參與系數的概念,并明確提出了該參數的限值。 由于在舊規范設計中,并未提出振型參與系數的概念,或即使有該概念,該參數的限值也未必一定符合新規范的要求,因此,在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷,并決定是否要調整振型數目的取值。
五、提高我國建筑結構抗震能力的建議
5.1 研究開發更為合理的結構形式
隨著科技日益高速發展，自重輕、跨度大、功能多樣、施工周期短成為現代建筑結構的發展方向。因而，研制出輕質高強的新型建筑材料，研究開發合理的結構形式成為各種新型結構體系應運而生的前提和基礎。
5.2 材料的選用和結構體系問題
在地震多發區，采用何種建筑材料或結構體系更為合理的問題應該得到人們的重視。我國高層建筑中常采用的結構體系有：框架、框架―剪力墻、剪力墻和筒體等幾種體系，這也是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外，特別是地震區，是以鋼結構為主，而在我國鋼筋混凝土結構及混合結構卻占了90％，如此高比例的鋼筋混凝土結構及混合結構，國內外都還沒有經受地震較大的考驗。
鋼結構同混凝土結構相比，具有優越的強度、韌性和延性以及強度重量比， 總體上看抗震性能好，抗震能力強。震害調查表明，鋼結構較少出現倒塌破壞情況。在高層建筑中采用框架――核心筒體系，因其比鋼結構的用鋼量少，又可減少柱子斷面，故常被業主所看中。鋼與混凝土的混合結構中鋼筋混凝土構件內往往要承受80％以上的地震層剪力，有的高達90％以上，由于結構以鋼筋混凝土結構的位移值為基準，但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增加了鋼結構的負擔，而且效果不大，有時不得不加大混凝土筒體的剛度或設置伸臂結構，形成加強層才能滿足規范側移限值的要求。
在結構體系或柱距變化時，常常需要設置結構轉換層。加強層和轉換層都在本層形成很大的剛度而導致結構剛度突變，常常會使與加強層或轉換層相鄰的墻柱構件的剪力突然加大，加強層伸臂構件或轉換層構件與外框架柱連接處很難實現強柱弱梁。因此在需要設置加強層及轉換層時，要慎重選擇其結構模式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。
參考文獻
[1] 劉大海．高層建筑抗震設計[M]．北京：中國建筑工業出版社，2006.
第3篇：高層建筑抗震規范范文
關鍵詞 高層建筑；抗震分析；抗震設計
中圖分類號TU99 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）65-0024-02
20世紀80年代以來，在我國經濟快速發展和科學技術不斷提高的推動下，城市建筑的層數和高度不斷增加，原來越多的高層建筑遍布大小城市。在高層建筑的安全因素中，地震作為一種隨機的、尚不能準確預見和準確計算的外部作用必須給予充分的考慮。特別是我國處于地震多發區，地震基本烈度6度及其以上的可能面積幾乎占到全國面積的60%。所以，高層建筑的抗震抗震性能分析與設計便成為我們不得不面對的迫切課題。
1 我國高層建筑的抗震性能分析
1.1高層建筑抗震性能指標與計算
我國目前的高層建筑抗震規范（GB50021-2001）提出了三個水準的要求，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。基于這一標準，高層建筑的抗震性能指標設計基本上是以本地區今后50年內，可能遭遇超越概率為10％的地震烈度為基本烈度，應用反應譜理論計算地震作用，以極限狀態方法設計構建，并通過二階段設計法實現。1）第一階段按小震狀態作用和相關載荷效應的共同組合驗算結構構建可承載能力，得到該狀態下的結構彈性形變性，滿足第一水準抗震要求；2）第二階段進行大震或罕遇地震作用下的結構彈塑性變形驗算，達到第三水準抗震目標。由于經濟發展水平和相關設計理念的限制，我國高層建筑的結構性能安全度還有待大幅提高，在充分考慮空間作用、非彈性構件、材料失效和阻尼變化等因素的前提下，以更科學、嚴謹的設計與施工確保高層建筑具有足夠的抗震可靠性。
1.2我國高層建筑的建筑材料和結構體系與國際先進國家存在的差距
我國高層建筑常用框架、框架-剪力墻、剪力墻和筒體等幾種結構體系，盡管這些在國際先進國家也常常采用，但選擇的材料卻存在差異。在國外發達地區，高層建筑普遍以鋼結構為主，而我國鋼筋混凝土結構及混合結構卻占了90%。被建筑商屢屢看中的框架-核心筒體系，用鋼量比鋼結構少，還減少柱子斷面，所以鋼筋混凝土內往往要承受80%以上的震層剪力，有可能由于其彎曲變形引發較大側移。為了滿足規范側移限值，不得不加大混凝土筒的剛度或設置伸臂結構，形成加強層。與鋼筋混凝土結構及混合結構相比，鋼結構的強度、韌性、延性和強度重量比更優越，抗震性能更好，抗震能力更強。
2 提高高層建筑的抗震性能的設計原則
2.1選擇合理的高層建筑結構體系
合理選擇高層建筑結構體系，提高高層建筑承載能力、變形能力及消減地震能量能力，是實現建筑物安全性、經濟性的基礎。首先，要將抗震概念融匯在高層建筑設計中，全面考慮建筑物的平立面外形尺寸，抗側力構件布置、質量分布，承載力分布等諸多因素，提倡平、立面簡單對稱，構建規則的建筑布置，采取相應的抗震構造措施和細部處理，確保抗側力體系的剛度承載力上下變化連續、均勻。其次，要對有關建筑結構的彈塑性變形和建筑結構構件承載力實施嚴謹的驗算。建立起具有良好性能的多重抗震結構框架。主體抗側力結構剛度的選擇應大于規范的闕值，對結構層間位移實行控制。形成良好的塑性內力重分布能力，有效吸收和消耗地震能量所帶來的壓力。第三，遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱（墻）”的原則，對結構承載力、剛度、穩定性、延性等性能相對薄弱部位采取輔助措施。
2.2盡量選擇抗震性能突出的結構材料
從某種意義上講，高層建筑結構體系的抗震能力，實質是不同建筑構件在地震來襲時其承載能力與延展能力的集合。這就要求我們在高層建筑中，根據建筑工程的條件，優選抗震性能突出的結構材料。按照抗震性能比較，不同材料的結構類型性能等級排序為：鋼結構、型鋼混凝土結構、現澆鋼筋混凝土結構、裝配式鋼筋混凝土結構、鋼筋砌體結構。目前我國鋼材產量巨大，供應充沛。因此，盡可能采用鋼結構或型鋼混凝土結構。通過減小柱斷面尺寸，提高結構的抗震性能。在高層建筑中還應注意選用新型建筑結構和材料，減輕結構自重。在相同地基處理的情況下，利用鋼管混凝土承重柱自重可減輕65%左右，從而降低建筑體的重心，減小地震作用時傾覆力矩，提高建筑體穩定性，優化其抗震性能。
2.3構設多道抗震技術措施
構設有效的技術措施是提高高層建筑抗震性能的重要因素。1）在建筑結構體系設計中保持比較充裕的內部、外部冗余度，適當處理結構構件的強弱關系，建立一系列分布的屈服區，使“有效屈服”保持較長階段，吸收和耗散地震能量；2）改變結構的動力學特性，采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動隔震等方式，減少地震能量輸入，減輕地震引發的結構反應；3）采用新型復合材料鋼纖維混凝土，阻滯帶基體混凝土裂縫的形成，提高建筑混凝土的抗拉、抗彎、抗剪強度，改善建筑結構的抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性；4）采用鋼管混凝土柱。在鋼管混凝土組合結構中，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋。通過鋼管內混凝土受到鋼管側向約束導致的三向受壓，以及鋼骨本身良好的塑性，提高混凝土的延性、抗壓強度和極限壓應變。
由于高層建筑在我們的建筑史較短，還沒有經歷過太多地震的考驗，抗震設防仍然處在摸索階段。所以，我們應該清醒認識我國高層建筑結構的抗震性能，研究國際高層抗震設計發展的趨勢，為提高我國高層建筑結構的抗震能力做出應有的貢獻。
參考文獻
[1]牛發民.高層建筑的抗震結構分析與設計.建筑設計管理，2011(7).
第4篇：高層建筑抗震規范范文
關鍵詞：建筑結構設計；SATWE軟件；計算；信息判讀
Abstract: building structure design codes in the structure, design calculation, reinforcement structure reliability has a major update and supplement, especially for the earthquake and the integrity of the structure and regularity made a higher demand. Now in SATWE software calculation results, for example, the results of related parameters, according to relevant provisions in the building structure design codes and related specifications, structural design and calculation result rationality judgment, to determine the scientificity and rationality of the structure.
Keywords: building structure design; SATWE software; Calculation; Information interpretation.
中圖分類號：TU318
文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
規范用于控制結構整體性的主要指標主要有：周期比、位移比、剛度比、剛重比、剪重比、層間受剪承載力之比，傾覆力距比，層間位移角限值，軸壓比，有效質量系數。
一、周期比
是控制結構扭轉效應的重要指標。它的目的是使抗側力的構件的平面布置更有效更合理，使結構不至出現過大的扭轉。也就是說，周期比不是要求就構足夠結實，而是要求結構承載布局合理。
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010 ）3.4.5條關于周期比的規定：結構扭轉為主的第一周期Tt與平動為主的第一周期T1之比，A級高度高層建筑不應大于0.9，B級高度高層建筑、超過A級高度及本規程第10章所指的復雜高層建筑不應大于0.85。
如果周期比不滿足規范的要求，說明該結構的扭轉效應明顯，一般只能通過調整平面布置來改善。這種改善一般是整體性的，局部小調整往往收效甚微。總的調整原則是要加強結構外圈，或者削弱內筒。增加結構周邊構件的剛度，降低結構中間構件的剛度，以增大結構的整體抗扭剛度。
設計軟件不直接給出結構的周期比，需要設計人員根據計算書中周期值自行判定第一扭轉（平動）周期。以下介紹實用周期比計算方法：1)扭轉周期與平動周期的判斷：從計算書中找出所有扭轉系數大于0.5的平動周期，按周期值從大到小排列。同理，將所有平動系數大于0.5的平動周期值從大到小排列；2）第一周期的判斷：從列隊中選出數值最大的扭轉（平動）周期，查看軟件的“結構整體空間振動簡圖”，看該周期值所對應的振型的空間振動是否為整體振動，如果其僅僅引起局部振動，則不能作為第一扭轉（平動）周期，要從隊列中取出下一個周期進行考察，以此類推，直到選出不僅周期值較大而且其對應的振型為結構整體振動的值即為第一扭轉（平動）周期；3)周期比計算：將第一扭轉周期值除以第一平動周期即可。
二、位移比（層間位移比）
位移比的大小是判斷結構是否規則的重要依據，取值為樓層最大桿件位移與平均桿件位移比值。位移比是控制結構的扭轉效應的參數。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。
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)3.4.4.1.1)條關于層間位移比的規定：扭轉不規則時,應計入扭轉影響,且樓層豎向構件最大的最大彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5倍,當最大層間位移遠小于規范限值時,可適當放寬.
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）3.4.5條關于層間位移比的規定：結構平面布置應減少扭轉影響，在考慮偶然偏心的規定水平地震力作用下,樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移角，A級高度高層建筑均不宜大于樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.5倍;B級高度高層建筑、超過A級高度及本規程第10章所指的復雜高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.4倍。
需要指出的是，規范中規定的位移比限值是按剛性板假定作出的，如果在結構模型中設定了彈性板，則必須在軟件參數設置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”，以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求后，再去掉“對所有樓層強制采用剛性樓板假定的選擇，以彈性樓板設定進行后續配筋計算。
此外，驗算位移比需要考慮偶然偏心，驗算層間位移角則不需要考慮偶然偏心，位移比超過1.2，需要考慮雙向地震。
三、剛度比
剛度比是控制結構豎向不規則的重要指標主要為控制結構豎向規則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)規范附錄E2.1規定，轉換層結構上下層的側向剛度比不宜大于2。
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）3.5.2條規定，抗震設計時,高層建筑相鄰樓層的側向剛度變化應符合下列規定:
1 對框架結構，樓層與其相鄰的上層的側向剛度比γ1可按下式計算,且本層與相鄰上層的比值不宜小于0.7,與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8
2 對框架-剪力墻、板柱-剪力墻結構、剪力墻結構、框架核心筒結構、筒中筒結構, 樓層與其相鄰的上層的側向剛度比γ2可按下式計算,且本層與相鄰上層的比值不宜小于0.9,當本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時,該比值不宜小于1.1;對結構底部嵌固層,該比值不宜小于1.5.
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）5.3.7條規定，高層建筑結構整體計算中，當地下室的頂板作為上部結構嵌固部位時，地下一層與首層側向剛度比不宜小于2.
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）附錄E轉換層上,下結構側向剛度規定：
E.0.1：當轉換層設置在1,2層時,可近似采用轉換層與其相鄰上層結構的等效剪切剛度比γe1表示轉換層上、下層結構剛度的變化, γe1宜接近1，非抗震設計時γ不應小于0.4,抗震設計時不應小于0.5.
E.0.2：當轉換層設置在2層時,轉換層與其相鄰上層的側向剛度比不應小于0.6.
E.0.3：底部大空間層數2層以上時,轉換層下部結構與上部結構的等效側向剛度比γe2宜接近1,非抗震設計時γe2不應小于0.5,抗震設計時e2不應小于0.8。
上述所有這些剛度比的控制，都涉及到樓層剛度的計算方法。
相關計算公式: γ1 (3.5.2-1); γ2(3.5.2-2); γe1(E.0.1-1); γe2(E.0.3)
對剛度比規范要求對地震剪力相應調整：
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)3.4.4.2條規定，平面規則而豎向不規則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力應乘以不小于1.15的增大系數；
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)3.4.4條規定，豎向不規則的建筑結構，豎向抗側力構件不連續時，該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應根據烈度高低和水平轉換構建的類型、受力情況、幾何尺寸等,乘以1.25-2.0的增大系數;
針對這些條文，程序通過自動計算樓層剛度比, 來決定是否采用1.15的樓層剪力增大系數；并且允許用戶強制指定薄弱層位置，對用戶指定的薄弱層也采用1.15的樓層剪力增大系數（參數補充輸入）
，還可以通過用戶指定轉換梁、框支柱來實現轉換構件的地震內力放
大。（特殊構件補充定義）
四、剛重比
剛重比是結構剛度與重力荷載之比。它是控制結構整體穩定性的重要因素，也是影響重力二階效的主要參數。重力二階效應一般稱為P-DELT效應，在建筑結構分析中指的是豎向荷載的側移效應。當結構發生水平位移時,豎向荷載就會出現垂直于變形后的結構豎向軸線的分量，這個分量將加大水平位移量，同時也會加大相應的內力，這在本質上是一種幾何非線性效應。
該值如果不滿足要求，則可能引起結構失穩倒塌。
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）（5.4.1）條規定：當高層建筑結構滿足下列規定時，彈性計算分析時可不考慮重力二階效應的不利影響。
1 剪力墻結構，框架－剪力墻結構，筒體結構：
n
EJd≥2.7H²∑Gi （5.4.1-1）
J=i
2 剪力墻結構，框架－剪力墻結構，筒體結構：
n
Di≥20∑Gi/hi (i=1,2,….,n)（5.4.1－2）
J=i
（5.4.2）條規定：高層建筑結構如果不滿足本規程第 5.4.1條的規定時，結構彈性計算時應考慮重力二階效應對水平力作用下結構內力和位移的不利影響。考慮P-DELT效應后,結構周期一般會變得稍長，這是符合實際情況的。
（5．4．4）條（強制條文）：高層建筑結構的整體穩定性應符合下列規定：
1 剪力墻結構，框架－剪力墻結構，筒體結構應符合下式要求：
n
EJd≥1.4H²∑Gi （5.4.4-1）
J=i
2 框架結構應符合下式要求：
n
Di≥10∑Gi/hi (i=1,2,….,n) （5.4.4-2）
J=i
高寬比不超過5的高層建筑結構，其整體穩定性是滿足要求的，不必驗算，當建筑物的高寬比小于5時，一般都能滿足抗傾覆驗算，但當設防烈度為9度，則不一定。
五、剪重比
剪重比是抗震設計中非常重要的參數。規范之所以規定剪重比，主要是因為長期作用下，地震影響系數下降較快，由此計算出來的水平地震作用下的結構效應可能太小。而對于長周期結構，地震動態作用下的地面加速度和位移可能對結構具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時無法對此作出準確的計算。因此，出于安全考慮，規范規定了各樓層水平地震力的最小值，該值如果不滿足要求，則說明結構有可能出現比較明顯的薄弱部位，必須進行調整。
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）4.3.12條；《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)5.2.5條(強制條文)：抗震驗算時，結構任一樓層的水平地震剪力應符合下式要求：
n
VEki≥λ∑Gi （3.3.13）
J=1
樓層最小地震剪力系數值
注： 1基本周期介于3.5s和0.5s之間的結構，應允許線性插入取值；
7，8度時括號內數值分別用于設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區
程序對算出的“樓層最小地震剪力系數”如果不滿足規范的要求，將給出是否調整地震剪力的選擇。根據規范組的解釋，如果不滿足，就應調整結構方案，直到達到規范的值為止，而不能簡單的調大地震力。
六、層間受剪承載力之比
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）3.5.3條：A級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80%，不應小于其上一層受剪承載力的65%，B級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不應小于其上一層受剪承載力的75%。注：樓層層間抗側力結構受剪承載力是指在所考慮的水平地震作用方向上，該層全部柱及剪力墻的受剪承載力之和。
七、傾覆力距比
1）短肢剪力墻結構
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）7.1.8條相關規定：抗震設計時,高層建筑結構不應采用全部采用為短肢剪力墻。B級高度高層建筑以及抗震設防烈度為9度的A級高度高層建筑,不宜布置短肢剪力墻,不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構.當采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構時，應符合下列規定:
1 在規定的水平地震作用下,短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不宜大于結構總底部地震傾覆力距的50％
2 房屋適用高度應比本規程規定的剪力墻結構的最大適用高度適當降低,7度8度(0.2)和8度(0.3)時分別不應大于100M 、80M和60M.
2）框架－剪力墻結構
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)第6.1.9條:底層框架部分承擔的地震傾覆力矩,不應大于結構總地震傾覆力矩的50%.
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）第8.1.3條規定，
抗震設計的框架-剪力墻結構，應根據在規定的水平力作用下，結構底層框架部分承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值,確定相應的設計方法.
八、層間位移角限值
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)5.5.1條：
表5.5.1彈性層間位移角限值
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)5.5.5條：
表5.5.1彈塑性層間位移角限值
九、軸壓比
主要為控制結構的延性，規范對墻肢和柱均有相應限值要求
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)6.3.6條規定：
表6.3.7 柱軸壓比限值
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)6.4.5條；《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）7.2.13條規定：一級和二級抗震墻，底部加強部位在重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比，一級（9度）時不宜大于0.4，一級（7,8度）時不宜大于0.5，二,三級不宜大于0.6。
《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）7.1.2.4條規定，抗震設計時，各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.45、0.50、0.55；一字形截面短肢剪力墻的軸壓比限值應相應降低0.1。
十、有效質量系數
要密切關注有效質量系數是否達到了要求。若不夠，則地震作用計算也就失去了意義。 粗略估計，振型數不應小于15，多塔結構的振型數不應小于塔樓數的9倍，采用剛性樓板假定，平動
參考文獻
第5篇：高層建筑抗震規范范文
【關鍵詞】 彎曲變形；相對剛度；側向剛度比
【中圖分類號】 TU971 【文獻標識碼】 C【文章編號】 1727-5123（2011）02-132-03
1前言
為適應現代建筑體型造型日趨復雜的需要，保證建筑結構豎向剛度變化的均勻性，防止出現剛度突變的情況，國內外相關規范規程對建筑結構樓層側向剛度及其沿結構高度變化情況均作出明確規定，通過控制層剛度比可以直觀地把握結構樓層側向剛度沿豎向分布的不均勻程度，衡量結構豎向規則與否以及是否形成結構薄弱層、地下室能否作為嵌固端、轉換層剛度是否滿足要求等等。
本文通過分析以剪切變形為主和以彎曲變形為主的高層建筑結構在地震作用下樓層側向剛度及其比值，得到目前《建筑抗震設計規范》（GB50011－2001）中采用地震剪力和位移比值的剛度計算方法對彎曲變形為主的建筑結構是不太合適的。
2剛度計算方法
我國《建筑抗震設計規范》（GB50011－2001）和《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3－2002）為了控制建筑結構的豎向不規則性，提出了側向剛度比的控制指標，并根據不同的應用范圍，提出三種剛度比的計算方法，即地震剪力和地震層間位移比（以下簡稱有效剛度）、剪切剛度和剪彎剛度。
本文提出采用相對剛度的方法計算樓層側向剛度，即樓層剪力和層間位移角的比值。
2．1有效剛度（地震剪力和地震層間位移的比值）。根據《建筑抗震設計規范》第3．4．2和3．4．3條及《高層建筑混凝土結構技術規程》第4．4．2條的條文說明中建議的方法，樓層的側向剛度可取地震作用下的層剪力與層間位移的比值計算，其剛度的計算公式為：
4結論
由以上算例和工程實例可見，對于以剪切變形為主的結構，采用國內規范的有效剛度的方法判斷樓層側向剛度是否突變是合理的。而對于以彎曲變形為主的高層建筑結構，采用目前國內規范的相關條文均無法合理地控制樓層側向剛度變化；而按照相對剛的方法設計的結構、結構概念以及工程經驗是一致的，可以有效的反映樓層側向剛度的變化。
參考文獻
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2中華人民共和國國家標準.混凝土結構設計規范.GB50010-2002.北京.中國建筑出版社，2002
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4廖宇飚等.高層建筑結構側向剛度變化及其控制方法研究(I).工程抗震與加固改造，2005.10
5黃小坤等.高層建筑結構側向剛度變化及其控制方法研究(II).工程抗震與加固改造，2005.12
6胡興福等.帶轉換層結構側向剛度計算的規范方法研究.四川建筑科學研究，2006.6
7徐培福等.剪力墻豎向不連續結構的震害與抗震設計概念. 建筑結構學報，2004.10
第6篇：高層建筑抗震規范范文
【關鍵詞】高烈度；高層建筑；抗震設計
伴隨著我國高層建筑的不斷發展，建筑結構中常用的結構主要是型鋼混凝土結構以及鋼結構，這是做為建筑高抗震要求的首選結構材質。混合框架核心筒結構是由型鋼框架、混凝土核心筒與伸臂桁架組成的一種具有多道抗震防線的高層結構體系。這種結構體系主要是由伸臂桁架構造加強層，不僅使結構傳力路勁明確，并且利用了外框柱的軸向剛度來提高結構的整體抗側剛度。
一、高烈度地區高層建筑結構抗震設計目標及原則
（1）高層建筑結構抗震設計目標
高層建筑進行結構分析以及設計，主要目標就是使設計的高層建筑結構在強度、穩定性、剛度、延展性以及耗能能力等方面達到最佳效果，最終實現：“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。
（2）高層建筑結構抗震設計原則
1）結構材料以及體系的選擇
高層建筑使用的材料應該具有材質輕、密度大以及強度高的特點，這樣一來，構造的建筑才有連續性、整體性以及延展性，將建筑結構的整體強度發揮出來，最終提高防震的功效。
到目前為止，鋼結構以及型鋼混凝土結構在抗震方面有很強的作用，做為高層建筑抗震要求的首選結構材質，另外，其他的建筑結構也可以用于對抗震要求不高的高層建筑中，在選擇結構材料以及體系時，應該堅持經濟度比較高并且符合抗震性能的原則。
2）建筑結構的規則性
建筑結構的規則性對于抗震作用比較大，不規則的建筑結構不利于抗震。因為建筑結構具有規則以及對稱的剖面結構，地震對建筑物帶來的搖晃有一定的支撐作用，從而起到很好的抗震效果。從建筑豎向剖面理論來說，豎向抗側力構建的截面尺寸以及材料強度應該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測力結構的承載力突變。因此，對于沒有特殊要求的高層建筑物，應該盡量避免過于規則的結構組成，不能一味的追求其視覺效果，更多的注重抗震要求。當然，對于有特殊要求設計成不規則的高層建筑，在進行建筑結構的設計時，應該使用計算機進行模擬，近乎準確的模擬出結構與地震水平之間的作用，從而采取預防措施，相應的做出內力調整，最終提高整體的抗震能力。
3）多道防震體系
一般情況下，一次地震不會造成持續的震動，但是可能會造成接連不斷的余震，盡管強度不大，但是從持續時間以及反復次數上來說，在一定程度上對建筑物造成不同程度的損壞。高層建筑物只是采取單體的結構，一旦遭遇到破壞時就會難以應付接踵而來的持續余震，最終導致建筑物坍塌。針對此種現象，就必須設立多道防震體系。設立多道防震體系，及時第一道防震線被摧毀，還有第二道以及第三道防震線，就能夠很好的躲避反復的余震帶來的破壞，大大的降低了危險指數，增加了抗震能力[1]。
二、高烈度地區高層建筑結構抗震設計及應注意的問題
1、控制結構超限現象以及相關的解決措施
高層建筑結構超限符合以下幾個條件：①當房屋高度超過120.10米，超過《高層建筑混凝土結構技術規程》中規定的鋼筋混凝土部分框支剪力墻結構房屋最大使用高度A級最大高度100米，B級120米的限值；②標準層在水平地震考慮質量偶然偏心作用下，結構樓層的扭轉位移比大于1.2，屬于扭轉不規則平面以及結構；③標準層樓存在凹凸不規則現象。
控制結構超限的措施：對于結構薄弱位置，在框架柱內設置芯柱，提高其承載力以及抗震安全性；控制結構扭轉比，使結構樓層的扭轉位移比小于1.2；對于個別框支墻柱按照中震彈性以及小震計算結果進行包絡設計，滿足中震彈性的抗震性能目標；依次類推，標準層的個別框支墻柱則按照中震計算結果，滿足中震不屈服的抗震性能目標；根據彈塑性實程分析結果，連梁以及框架梁出現彎曲塑性鉸，梁端塑性鉸在各個樓層分布較為均勻，反應歷程中最大層間位移角小于1/120，滿足規范要求[2]。
2、超限高層建筑結構彈塑性分析
結構彈塑性分析主要是根據《建筑抗震設計規范》，采用美國CSI公司的Perform3D 軟件進行彈性分析。該軟件能夠很好的體現基于性能的抗震設計理念，在軟件中引進了美國基于性能的設計規范，對結構進行彈塑性狀態下的地震性能做出準確評估。
高層建筑抗震性能設計指標，主要是對不同設防目標的建筑物采用不同的抗震要求，美國公司提出了一種結構性能水準分為三個等級以及兩個范圍，分別采用S-1到S-5來表示：S-1稱之為“立即可用性能水準”， S-2稱之為“破壞控制性能范圍”， S-3稱之為“生命安全性能水準”， S-4稱之為“極限安全性能范圍”， S-5稱之為“防治倒塌性能水準”，因此，根據這種標準對結構抗震設計制定了較為詳細的抗震性能目標，如下表1所示：
彈塑性的精力計算主要是采用靜力退服分析方法，對三維結構模型施加X向以及Y向的側向荷載，經過計算之后，在同一坐標體系中繪制出結構，在計算的結果中，結構在X向側向荷載以及Y向側向荷載作用力下，能力曲線與需求曲線都沒有交點，并且能力曲線已經超越了最高點，呈現下降的趨勢，在罕遇地震下變形計算，如下圖4所示：
結構在加固之前，在中震以及罕遇地震下，X向以及Y向的地震波，框架柱以及框架上就會有大量的塑性鉸產生。產生的塑性鉸超過總數的55%，在整個結構中就會有大部分的構件進入到屈服狀態下，在中震以及罕遇震下的建筑結構塑性鉸的分布情況，如下圖5所示：
3、抗震加固設計
對于高層建筑物的框架柱應該采用外包鋼筋混凝土從而加大截面，并且適當的加大薄弱層柱以及跨層柱的主鋼筋，增加鋼筋網，對原來的框架梁以及作用設備荷載比較大，承載力不足的次梁應該采用高強度的鋼鉸線，最終提高抗震能力。使用此種方法，由于只是對框架柱進行抗震加固，以及增加了截面，因此，在加固之后，不會出現部分框架柱不屈服的現象，對主梁以及次梁進行抗震加固，能夠使絕大部分的構件滿足抗震要求。如下圖6所示：
第7篇：高層建筑抗震規范范文
關鍵詞：建筑結構；抗震設計；
Abstract: With the development of modern society, and the increase of the high-rise buildings, structural seismic analysis and design has been more and more important. Seismic design not only need to prevent the building from collapsing, and also to effectively control the destruction state according to the purposes and importance, which calls for multiple requirements to the target of seismic structure. Key words: building structure; seismic design
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
前言
地震是威脅人類安全的主要自然災害之一。我國是一個地震多發的國家，分布廣、頻率高、強度大、震源淺，是世界上地震災害最嚴重的國家之一。近幾年來，各國歷次地震對人類造成了嚴重災害，通過總結大量的經驗教訓，促使結構抗震設計不斷發展。建筑抗震的實踐表明，一個地震區建筑物，如果沒有良好的建筑總體布置方案，單靠結構抗震計算和抗震的構造措施，在較強烈的地震作用下，仍是難以取得建筑抗震的較好效果，甚至減輕不了建筑物的震害程度。因此，只有建筑設計與建筑抗震設計有機地結合起來，建筑抗震設計水平才能達到一個比較完善的高度。
1 目前我國抗震設計中存在的不足
通過多年對于建筑抗震設計的研究，我國逐漸形成了自己的一套較為先進的抗震設計方法而且日益成熟，但是也有許多考慮欠妥的地方，需要我們今后加以完善。首先，與國外規范相比，我國抗震規范在對關系的認識上還存在一定的差距。美國UBC規范按同樣原則來劃分延性等級，但在高烈度區推薦使用高延性等級，在低烈度區推薦使用低延性等級。這幾種抗震思路都是符合規律的，而目前我國將地震作用降低系數統一取為2.86，而且還把用于結構截面承載能力設計和變形驗算的小震賦予一個固定的統計意義。另外，我國規定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三水準抗震設防目標也存在一定的問題。該設防目標對甲類、乙類、丙類這三類重要性不同的建筑來說，并不都是恰當的。最后，由于不同類別建筑的不同重要性，不宜再籠統的使用以上同一個性態目標。此外，還應該考慮建筑所有者的不同要求，選擇不同的設防目標，從而做到在性態目標的選擇上更加靈活。
2 高層建筑抗震設計中經常出現的問題
2.1 部分建筑物高度過高
按我國現行高層建筑混凝土結構技術規程規定，在一定設防烈度和一定結構型式下， 鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。在這個高度，抗震能力還是比較穩妥的，但是目前不少高層建筑超過了高度限制。在震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性會發生很大的變化，建筑物的抗震能力下降，很多影響因素也發生變化，結構設計和工程預算的相應參數需要重新選取。
2.2 地基的選取不合理
由于城市人口的增多和相對空間的縮小，不少建筑商忽略了這一問題，哪里商業空間大就在哪里建。高層建筑應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，遠離河岸，不應垮在兩類土壤上，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可能導致抗震能力差。
2.3 材料的選用不科學,結構體系不合理
在地震多發區，采用何種建筑材料或結構體系較為合理應該得到人們的重視。由于我國建筑結構主要以鋼筋混凝土核心筒為主， 變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，而且效果不大，有時不得不加大混凝土的剛度或設置伸臂結構，形成加強層才能滿足規范側移限值。
2.4較低的抗震設防烈度
許多專家提出，現行的建筑結構設計安全度已不能適應國情的需要， 建筑結構設計的安全度水平應該大幅度提高。我國現行抗震設防標準是比較低的，中震相當于在規定的設計基準期內超越概率為lO％的地震烈度，較低的抗震設防烈度放松了高層建筑的抗震要求。
2.5建筑外形與平面功能影響結構布置
現在某些政府規劃部門領導根本不懂結構，純粹為了形象美觀而對建筑設計指指點點，從而使建筑偏離了建筑設計師的最初理念，你對他提出的修改意見不予理會，你就通不過。還有某些建筑設計師根本就缺乏抗震設計的概念，在高烈度區設計出高層建筑的大懸挑，這既增加了工程造價，有埋下了安全隱患，不負責任的叫囂“沒有做不出的結構”，那要看付出的代價和收獲是不是對等。
3結構抗震設計中概念設計
所謂“建筑抗震概念設計”是指根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想，是進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。地震動是一種隨機振動，有難于把握的復雜性和不確定性，要準確預測建筑物所遭遇的特性和參數，目前尚難做到。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、阻尼變化等諸多因素，也存在著不確定性。因此抗震問題不能完全依賴計算結果。而是應該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，往往是構造良好結構性能的決定性因素。抗震概念設計主要有如下幾點：
3.1建筑選址。避免抗震危險地段，選擇對抗震有利的場地、地基和基礎在進行設計時，應根據工程需要，掌握地震活動情況和工程地質的有關資料，作出綜合評價，宜選擇堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土等有利地段；避開軟弱土、液化土、河岸和邊坡邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態明顯不均勻的土層等不利地段；同一結構單元不宜設置在性質截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基，部分用樁基，當地基有軟弱黏性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層時，宜加強基礎的整體性和剛度。
第8篇：高層建筑抗震規范范文
Abstract： In addition to the impact of gravity load， the high-rise building will be subjected to horizontal load， so if it is affected by the earthquake， it is more likely to appear structural damage. In order to ensure the construction quality of the high-rise building project， it is necessary to combine with the characteristics of the structure， to carry on the comprehensive analysis on the main points of seismic design， to determine the technical points， to select the appropriate measures to optimize and reduce the impact of the factors from the fundamental point of departure. This paper gives a brief analysis on the anti-seismic design of high-rise building.
關鍵詞：高層建筑；抗震設計；施工技術
Key words： high-rise building；anti-seismic design；construction technology
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）30-0089-02
0 引言
對高層建筑工程建設特點進行分析，其底部結構受力大、上部結構受力小，為降低地震作用影響，對其進行抗震設計時，需要基于工程結構穩定性與安全性分析。結合目前高層建筑抗震設計所存不足，有的放矢的采取措施進行優化，以不影響工程基礎功能為基本要求，提高工程抗震性能。
1 高層建筑抗震設計效果影響因素
1.1 工程結構設計
為提高工程抗震性能，必須要提高對結構設計方面的重視，保證可以達到小震不壞、大震不倒要求。對于很多高層建筑工程來說，平面布置復雜度過高，質心與剛心存在偏差，受到地震作用時，產生的破壞更為嚴重。因此在結構設計時，盡量要保證工程質心與剛心重合[1]。另外，還要控制出屋面建筑部分高度，降低地震過程中的辮梢影響，提高工程抗震效果。
1.2 施工材料選擇
面對相同地震影響，所選材料質量性能越好，結構損傷程度越輕，相反則越為嚴重。為提高工程建設效果，應選擇應用隔斷、維護墻、樓板等構件來提高結構穩定性，將傳統施工材料替換為質量更輕的塑料板、空心磚、加氣混凝土板等，來提高工程結構抗震性能[2]。同時，還需要將材料管理貫徹到每個施工環節，嚴禁出現偷工減料行為，提高施工作業規范性，保證工程建設效果達到專業標準。
1.3 工程建設環境
地震發生后對工程產生的影響是多方面的，如山體崩塌、巖石斷層、代表滑坡等地表運動，以及水災、海嘯等次生災害。基于各項因素對建筑工程產生的影響，想要進行預防需要提前采取措施，并保證工程建設效果達到專業要求。其中，更為重要的是，想要降低地震災害的影響，需要合理選擇工程施工位置，提前對現場環境進行詳細勘察，掌握地質地形特征，盡量避開不利地段，選擇有利于抗震的地段。
2 高層建筑抗震設計現存不足與解決方案
2.1 前期準備不足
主要體現在施工現場與周邊區域地質地形材料掌握不全面，不能為施工設計提供依據。就我國建筑行業發展現狀來看，存在部分參建單位為降低成本，以縮短工期為目的，降低對前期準備工作的管理要求，導致各項資料準備不充分[3]。施工人員不了解現場地質地形特點，完全按照設計方案施工，與實際情況存在較大差異，出現問題的概率較大，是影響工程抗震效果的重要因素。
為提高建筑結構抗震設計效果，需要重視前期準備工作，安排專業團隊對施工現場進行地質勘察，掌握環境特征，將其作為影響因素進行分析，為抗震設計提供依據。建設與施工單位均要擺正態度，避免過分重視成本而取消前期準備作業，減少設計與實際差異，提高設計方案的可行性。
2.2 受力體系不當
高層建筑工程因設計導致負重結構不同，便會形成不同的受力體系。部分企業為降低施工難度，從工程受力體系角度出發，考慮負重結構要求，就會導致工程結構受力體系與抗震性能產生沖突。尤其是現在高層建筑工程結構日益復雜，會在很大程度上影響建筑工程抗震性能，削弱結構安全性與穩定性。
應用結構構件模型設計方法，對工程各類構件均建立一個三維有限元模型，表征結構平動與扭轉效應，提高受力體系設計合理性。盡量提高建筑數值模型細化度，并分析建筑反應結構性構件與非結構性構件交互作用，做好各個要素控制。對于只承擔重力荷載的結構體系，要重點分析其對高層建筑抗震性態的影響。
2.3 平面布置缺陷
很多高層建筑工程建設時，為實現特點要求，導致其外型設計并不符合專業要求，經常會出現平面不均衡、實際超設計長度等問題，不僅會增大施工難度，同時還會影響結構性能[4]。
在對高層建筑工程進行抗震設計時，要針對平面結構布置進行重點分析，避免因此方面缺陷而虛弱結構抗震性能。高層建筑抗震設計中，不規則結構往往使抗震設計與施工不能準確確定均衡點，忽視薄弱環節施工要求，進而會影響整體施工效果。
3 高層建筑抗震設計要點
3.1 選擇科學結構形式
建筑工程高度不斷增加，受地震作用影響也越來越嚴重，如果結構穩定性比較低，很容易出現水平位移問題，增加了結構安全隱患，同時在上下剛度不均勻變化的結構中，各層的剛度中心未能在同一軸線上，甚至會產生較大差距，因此，在選擇結構形式時，需要結合工程建設環境特點，重點考慮結構側移度，爭取提高結構整體穩定性。并且要總結以往經驗，分析不同結構形式所具有的特點，掌握其受力要求，保證所選結構形式可以達到抗震設計要求。
3.2 加強施工現場管理
處于軟弱地基的工程，如果不采取措施處理，會因為地基穩定性比較低，而造成結構出現沉降、倒塌等情況。這樣基于抗震要求，在進行結構設計時，需要重視現場管理，結合實際情況確定設計要點，且保證所選地點具有較高抗震優勢，通過采取相應措施對地基進行處理，提高其穩定性，從根本上來提高工程整體抗震性能[5]。
3.3 多層次結構抗震設計
保證高層建筑主要耗能構件具有符合規范要求的延伸性與剛柔性，對地震產生的作用力起到有效的延緩作用，降低對結構產生的影響，同時還可以提高工程整體設計效果。另外，還要做好對高層建筑內部構件關系的分析，無論是哪一層耗能構件出現屈服情況，均需要對其進行彈性檢測，確定其具有較長時間的抗倒塌與傾斜能力，提高工程抗震性能。
4 高層建筑抗震設計實例分析
4.1 工程概述
以某高層建筑工程為例，為一座綜合型辦公樓，總建筑面積62325.12m2，主體結構為矩形平面，長×寬為32.500m×21.500m。其中，主樓地下1層為人防地下車庫，底面標高-6.300m；地上16層，屋頂標高57.300m，其中1層層高3.900m，2層層高4.500m，3～6層層高3.900m，7～15層典型層高3.600m，16層層高4.600m。另外，東西側裙房共4層，裙房頂標高15.900m，地上與主樓設縫分開。主樓2～3層中間25.4m×24.3m范圍設置中庭上空，且1～4層中間不設置結構柱。工程施工地標準雪壓取值0.40kN/m2（n=50），標準風壓取值0.45kN/m2（n=50），抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第二組。
4.2 抗震設計要點
①工程樓板局部不連續為樓板平面開大洞情況，需要在洞口周圍設置鋼筋混凝土梁，并適當提高周圍樓板厚度與配筋。其在進行結構計算時，洞口周邊一跨范圍樓板定義為彈性板，其余則按照剛性樓板設計。樓板開洞設計后共用結構長、短柱，要重點做好跨層柱長度的計算與復核。提高短柱箍筋對直徑對應抗震規范，且全部進行加高加密處理。而長柱則應該選擇用型鋼混凝土柱，延伸到5層層頂，其中型鋼材料為HN800×400×20×40，同樣對所有箍筋進行加高加密處理。對于軸力設計值較大的墻肢選擇用承載力高的型鋼混凝土剪力墻，提高分布筋最小配筋率為0.35%～0.40%。
②主樓1～4層中間抽柱造成豎向抗側力構件連續性降低，為將4層設計成結構轉換層，需要重點做好其剛度的控制，尤其是加強下部結構側向剛度，使轉換層上下主體結構側向剛度平穩過渡。同時，還可以提高剪力墻底部加強部位的抗震等級，而對于已經為特一級的不需要提高。且為彌補結構因布置樓梯與電梯井造成的板平面剛度減小，將板厚度提高到150mm，并選擇用雙層雙向通長配筋。
③對于4層層頂結構，豎向收進會對結構側向剛度產生影響，為提高剪力墻整體剛度，設計時可以提高關鍵部位樓板厚度，或者是增加配筋數量。同時，還應將收進部位樓板定義為彈性板計算，通過彈性時程分析法，對多遇地震進行補充計算。將框架部分承擔地震剪力進行調整，即調整值=MIN（0.2×底部總震剪力，1.5×樓層地震剪力標準值中最大值）。
5 結束語
在進行高層建筑結構設計時應根據建筑物的實際情況以及所處的地理位置進行設計，既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結構在水平荷載的作用下產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性以及正常使用功能等。基于專業技術，對施工現場特征進行分析，確定結構設計要點，保證結構具有較高安全性與穩定性。
參考文獻：
[1]蔡靜敏.某超限高層建筑結構抗震超限設計與分析[D].華南理工大學，2013.
[2]劉建鑫.高層建筑結構抗震設計分析的主要內容[J].呼倫貝爾學院學報，2014（02）：111-116，110.
第9篇：高層建筑抗震規范范文
關鍵詞：高層建筑，結構抗震，抗震設計，問題分析
Abstract: the structure of the high-rise building aseismic performance is of vital importance, this paper introduces the structural seismic design concept, this paper analyzes the high-rise buildings aseismic design of common problem, and points out that the structure of the high-rise building aseismatic measures and methods.
Keywords: high building, structure seismic, seismic design, problem analysis
中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A文章編號：
1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。
2 高層建筑抗震設計常見的問題
2.1 缺乏巖土工程勘察資料或資料不全。有的在擴初設計階段還缺建筑場地巖土工程的勘察資料，有的在擴初設計會審之后就直接進入了施工圖設計，有的在規劃設計或方案設計會審后就直接進入了施工圖設計。無巖土工程勘察資料，設計缺少了必要的依據。結構的平面布置中外形不規則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質心偏心大，同一結構單元內，結構平面形狀和剛度不均勻不對稱，平面長度過長等。
2.2 一個結構單元內采用兩種不同的結構受力體系。如一半采用砌體承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框磚房中一半為底框，而另一半為磚墻落地承重，這種情況常發現在平面縱軸與街道軸線相交的住宅，其底層為商店，設計成一半為底框磚房(有的為二層底框)，而另一半為磚墻落地自承，造成平面剛度和豎向剛度二者都產生突變，對抗震十分不利。
2.3底框磚房超高超層。如1996年，對在杭設計單位作的一次專題普查，發現有69幢底框磚房超高超層。新項目亦普遍存在此現象，1999年某地塊住宅竣工交付使用驗收中發現有三幢底框磚房超高超層，甚至有超三層的。有一些項目擅自提高了設防標準，按照《建筑抗震設防分類標準(GB 50223-95)》劃分應屬六度設防的，但設計中提高了一度按七度設防，提高了建筑抗震設防標準，將會增加工程投資；有的項目嚴格應按七度采取抗震措施的，但設計中又按六度設防，減低了抗震設防標準，不利抗震。
2.4在高層建筑中，豎向體型有過大的外挑和內收，立面收進部分的尺寸比值B1/B不滿足≥0.75的要求。抗震構造柱布置不當，如外墻轉角處，大廳四角未設構造柱或構造柱不成對設置；以構造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設抗震構造柱；過多設置抗震構造柱等。砌體護墻砌筑在框架柱外又沒有設置抗震構造柱，框架間砌體填充墻高度長度超過規范規定要求又沒有采取相應構造措施。
2.5 結構其他問題。有的底層無橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長；有的僅北側縱墻落地，南側全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫，設計時橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設計，其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內柱來承重以代替磚墻承重，實際上將磚混結構演變為內框架結構，這比底框磚房還不利，因內框磚房的層數、總高度控制比底框磚房更嚴，因此存在著嚴重抗震隱患。更為嚴重的是這種情況并未引起目前大多數結構工程師的重視。
2.6 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。 2.7防震縫設置。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(JGJ 3-91)》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。結構抗震等級掌握不準，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。
3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：（1）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。（2）除1 款外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜方法。（3）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。
