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超限高层建筑抗震设计有哪些设计原则？

2024-01-22 08:14:42 收藏本文下载本文

“xiaozhang”通过精心收集，向本站投稿了10篇超限高层建筑抗震设计有哪些设计原则？，以下是小编为大家整理后的超限高层建筑抗震设计有哪些设计原则？，仅供参考，欢迎大家阅读。

超限高层建筑抗震设计有哪些设计原则？

篇1：超限高层建筑抗震设计有哪些设计原则？

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用多遇地震下弹性动力时程分析校核弹性反应谱法结果，粗略判断结构薄弱层。用Pushover弹塑性静力时程分析，判定结构构件塑性铰出现的顺序和分布，以及不同受力阶段变形发展情况，并获得弹塑性底部剪力（倾覆力矩）、顶点位移曲线、弹塑性楼层剪力、层间位移曲线等。

高度超限（特别是超B级高度）的高层建筑，还应补充进行弹塑性动力时程分析。

篇2：竖向规则性超限高层建筑的抗震有哪些设计要点？

竖向规则性超限高层建筑的抗震有哪些设计要点？

竖向规则性超限（如：立面收进，连体建筑，立面开大洞，转换层结构，大底盘多搭楼等）

设计要点：

1）立面收进引起的超限，应确保结构的层受剪承载力不小于相邻上一楼层的80%，并使结构扭转效应控制在合理范围内，收进部位竖向构件及楼板宜加强。立面收进若造成偏心，底部结构会因扭转而产生较大内力，因此，底部结构周边构件的配筋应加强。在可能的情况下，宜采用台阶形多次内收的立面。结构分析的重点应是检查结构的位移有无突变，结构刚度沿高度分布有无突变，结构的扭转效应是否能控制在合理的范围内。

2）连体建筑连接部位及其周边应采用弹性板计算，连接体与主体宜采用弱连接（如：铰接），其重量应尽可能减轻，并应优先采用钢结构。连接体及与主体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用，

3）立面开大洞着重加强洞口四角及洞边周边，避免在小震时洞角开裂。

4）对于悬挑结构，设计时应考虑竖向地震作用。悬挑结构的上部结构质量较大，扭转惯性矩也大，若存在质量偏心，会造成严重的扭转效应，设计时应予避免。

5）带转换层结构，尽可能多布置成上下主体竖向结构连续贯通，核心筒宜尽量上下贯通，强化下部主体结构刚度，弱化上部主体结构刚度，采取措施控制转换层上下等效刚度比，增大框支柱承担地震剪力的比例，提高框支层的延性及抗震能力。可通过减少上部各层刚度（如部分墙肢改用短肢墙），降低转换层上下等效刚度比。转换层越高，高振型影响越大，转换层上下层间位移角及内力突变也越明显，因此，应严格控制转换层的设置高度。

6）大底盘多塔楼，在设计时应考虑提高底盘的承载力，以防止结构在底部首先屈服。连接各塔楼的裙房屋面刚度宜加大，以保证底部裙房能带动上部塔楼共同振动。但底部加强会导致薄弱层上移，使上部结构的位移增大，因此应把握好提高底盘承载力的加强措施。对塔楼的薄弱部位进行加强设计，该层柱箍筋宜全高加密、箍筋直径加大，剪力墙的水平钢筋也适当加强。

篇3：高度超限高层建筑抗震性能化设计分析论文

高度超限高层建筑抗震性能化设计分析论文

1、工程概况

金融城起步区A007-1地块项目A塔楼位于广州市金融城的A007地块，是金融城起步区A007-1地块项目中集商业、办公于一体的超高层塔楼。A塔楼包括四层地下室，地上40层，总结构高度172m。本工程地下负四层、负三层及负二层主要为停车及设备用房，负一层及地上4层裙房为商业用房；A塔楼36层塔楼中，除16层、24层及34层为避难层外，其余均为办公用房。

本工程抗震设防烈度为Ⅶ度，基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。由于A塔楼负一层至四层为人流密集的大型的商业建筑，抗震设防类别确定为重点设防类（乙类），抗震措施提高一度按Ⅷ度考虑；其余均为标准设防类（丙类）。本工程塔楼结构高度为172m，采用钢筋混凝土框架—核心筒结构体系，周边框架柱8层以下采用型钢混凝土柱，核心筒为钢筋混凝土剪力墙。

2、结构体系与结构布置

2.1、结构体系

通过前期对结构方案的合理性及经济性的比选，本工程B级高度的A塔楼确定采用钢筋混凝土框架—核心筒结构体系。A塔楼高宽比约为4.61，核心筒由楼梯间、电梯筒以及设备服务用房构成，与外框架共同为超高层塔楼提供了良好的抗侧力刚度。

核心筒高宽比约为13.23，大于高规建议的高宽比12，并且在25层以上取消A-2轴（Y向）的一片主要受力剪力墙，造成Y向的整体稳定性和侧向刚度较弱。为提高Y向整体稳定性和侧向刚度，剪力墙厚度取为800~500mm。

由于首层大堂建筑的要求，形成10m通高无侧向约束的外框框架柱，考虑到下部楼层框架柱的`截面控制要求并提高框架柱的延性，框架柱8层以下采用钢骨混凝土柱，含钢率约为5%；其中9层和10层为过渡层，含钢率约为2.5%。

2.2、楼盖体系

根据结构体系特点、使用要求和施工条件，本工程均采用现浇钢筋混凝土楼盖体系。

地下室底板采用平板结构，板厚700mm；负三层及负二层采用无梁楼盖，板厚300mm，其中人防区域板厚350mm；负一层及以上楼层采用梁板结构，负一层板厚180mm，首层板厚150mm，地上部分板厚为100、120mm等。剪力墙核心筒由楼梯间、电梯筒以及设备服务用房等构成，开洞较多，为加强筒体剪力墙的共同协调受力，板厚为150mm。

2.3、计算嵌固端的确定

本工程首层楼板存在大开洞的情况，设计时考虑以地下室负一层楼板做为嵌固端，此楼层采用现浇梁板楼盖结构，楼板厚为180mm，采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率大于0.25%；同时在不考虑地下室侧约束的情况下由计算得地下二层与地下一层侧向刚度比大于2，故本工程嵌固部位确定为地下室负一层。

3、荷载与地震作用

3.1、楼面荷载

本项目各区域的楼面荷载（附加恒载与活荷载）按规范与实际做法而取值。

3.2、风荷载及地震作用

根据广东省标准的要求，结构承载力计算时按广州市重现期为50年的基本风压0.55kN/m2（A塔楼是对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时按基本风压0.50kN/m2的1.1倍考虑）考虑，结构位移验算时按重现期为50年的基本风压0.50kN/m2考虑，建筑物地面粗糙度类别为B类。风荷载的取值是基于广东省建筑科学研究院提供的《广州国际金融城A007-1地块项目风致结构响应分析报告》（5月13日）以及荷载规范。

地震作用计算以国标GB50011-为标准，并参考场地地震安全性评估报告及第一次地质详勘报告的结果，小震计算取规范与安评报告的包络值，中震与大震计算按规范的参数。

4、结构超限判别及抗震性能目标

本工程塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》（GDDBJ15-92-）的规定，框架－核心筒结构7度（0.1g）高层建筑的A级和B级适用的最大适用高度分别为130m、180m，本工程塔楼高172m，超过规范A级高度的33%，但未超过B级高度。

本工程结构类型符合现行规范的适用范围，仅存在扭转不规则、楼板不连续等1.5项不规则类别，本工程属B级高度的超限高层建筑。针对结构高度及不规则情况，设计采用结构抗震性能设计方法进行分析和论证。设计根据结构可能出现的薄弱部位及需要加强的关键部位。

5、结构计算与分析

5.1、小震及风荷载作用分析

本工程多遇地震作用分析采用了振型分解反应谱法和弹性时程分析法，使用软件为SATWE与GSSAP。

本工程为B级高度高层结构，抗震设防烈度为Ⅶ度，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.3.4条第2、3款和第5.1.13条的规定，需进行弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算。

采用SATWE进行弹性动力时程分析，输入地震波为两组实际地震记录（SATWE软件选波），并再由《广州国际金融城A007-1地块项目工程场地地震安全性评价报告》提供的地震波中选取一条场地合成人工波USER2（tt63%-2）输入SATWE进行弹性动力时程分析。进行弹性动力分析时按Ⅶ度地震2类土，50年时限内超越概率为63.2%（小震），阻尼比为0.05考虑。

5.2、中震作用分析

对设防烈度地震（中震）作用下，除普通楼板、次梁以外所有结构构件的承载力，根据其抗震性能目标要求，按最不利荷载组合进行验算，分别进行了中震弹性和中震不屈服的受力分析。计算中震作用时，水平最大地震影响系数αmax按规范取值为0.23，阻尼比为0.05。

采用中震弹性方法和中震不屈服方法对结构分别进行计算，并将计算得到的内力对各关键构件进行了详细的构件验算。结果显示：关键部位剪力墙核心筒墙体、跨层柱满足抗弯不屈服、抗剪弹性的要求，悬臂梁满足弹性要求；框架柱满足抗弯、抗剪不屈服；框架梁满足抗弯、抗剪不屈服，Y向外框圈梁局部出现抗弯屈服；部分内外筒Y向连系框架梁出现抗弯屈服，部分楼层的连梁出来超筋的情况，但其均满足抗剪截面验算的要求。整体属轻度损坏。

5.3、罕遇地震下的弹塑性时程分析

本工程的罕遇地震作用下的弹塑性时程分析采用了PER－FORM-3D以及通用有限元程序SATWE进行对比分析验证。根据规范的要求，分析中使用不少于7组地震波输入，其中要有五组真实地震记录和两组人工地震记录。七组地震波均按照三向输入。其加速度最大值按照1（水平1）：0.85（水平2）：0.65（竖向）的比例调整。在复杂弹塑性计算开始之前，将大震弹性反应谱和大震弹性时程分析基底反力进行了比较，以确保地震波的选取正确。

本工程采用弹塑性时程分析技术方法进行验算，底部加强区核心筒（负1~4层）存在1%的墙钢筋进入屈服，处于直接居住极限状态以下，部分剪力墙出现出现轻微到中度损伤，满足最小截面验算要求；非底部加强区核心筒墙体混凝土轻微至轻度损伤，钢筋未出现塑性应变，满足最小截面验算要求；跨层柱、悬臂梁满足不屈服；2层和顶层部分框架柱出现屈服，满足最小抗剪截面验算；个别位置外框梁屈服；大部分连梁和普通框架梁出现塑性，小部分连梁和普通框架梁出现抗弯损坏，但其均满足抗剪截面验算的要求。整体结构属轻度损坏，满足罕遇地震作用下抗震性能目标。

6、结论

（1）本工程塔楼结构高度172.8m，存在扭转不规则、楼板不连续等多项不规则，结构设计通过概念设计、方案优选、详细的分析及合理的设计构造，采用的局部楼层框架柱为钢骨混凝土柱的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系，满足设定的性能目标要求，结构方案经济合理，抗震性能良好。

（2）本工程A塔楼在25层以上取消A-2轴（Y向）的一片主要受力剪力墙，造成Y向的整体稳定性和侧向刚度较弱。在罕遇地震作用下收进楼层以上的剪力墙出现轻度损伤，应增大此处的剪力墙钢筋，提高剪力墙的延性，增强Y向整体稳定性和侧向刚度。

篇4：高度和高宽比超限的高层建筑抗震有哪些设计要点？

高度和高宽比超限的高层建筑抗震有哪些设计要点？

设计要点：

1）尽可能采用适用高度较高的结构类型，例如钢筋混凝土框架结构房屋高度超限时，可改用框架-剪力墙结构。

2）应验算结构整体抗倾覆稳定性，要有足够的埋置深度，验算桩基在侧向力最不利组合情况下桩身是否会出现拉力或过大的压力。

3）要控制顶点位移及层间侧移。当侧移满足不了要求时，可考虑利用建筑设备层和避难层空间，沿竖向设置若干层伸臂桁架或腰桁架，

应考虑重力二阶效应，当结构高度大于150米时，应进行风荷载作用下的舒适度验算。对于设置加强层结构，须注意加强层上、下外围框架柱的强度和延性设计，加强层附近的核心筒墙肢应按底部加强层部位的要求设计；“有限刚度”加强层的水平伸臂构件和周边环带宜采用桁架形式，加强层上下的楼板宜加厚，配筋设计中要考虑楼板的翘曲影响，板宜采用双层双向构造配筋。

4）适当降低底部竖向构件在最不利荷载组合下的轴压比，并加强配筋。当轴压比满足不了要求、且构件断面再增大有困难时，可采用钢或其他组合构件与钢筋混凝同组成的结构。

5）对超高很多或结构体系特别复杂、结构类型特殊的工程，当没有可借鉴的设计依据时，应选择整体结构模型，结构构件，关键节点模型进行必要的抗震性能试验研究。

篇5：高层建筑抗震优化设计论文

1性能抗震设计与常规抗震设计的对比分析

1．1常规抗震设计和性能设计方面的区别

性能设计提出小震不坏，中震可修，大震不倒的设计宗旨。与常规抗震设计的区别在于，第一，它的设计目标主要针对小地震，中型地震还有大型地震。而且还通过对全国65个城镇的地震所发生的概率，从而再对地震的强烈程度进行衡量，确保房屋建筑不发生破坏，达到可修，不倒的目标，通过对这些要求的论述可以看出，这些大多数都是针对建筑在宏观性能方面的控制。第二，为了实际施工中的效果有有据可依，最终选用了分两个阶段的简化分析方法，第一个步骤是对结构的构建进行验算，主要是对它的承载力进行计算。对这个计算，具体是选用了在地震比较小的情况下，按照相应的弹性反映理论，通过计算得到在小震作用下的标准值，以及相应的地震作用下的内力以及形变效应。通过可靠的分析，从而得到构件承载力的具体结果。随后将概念设计有关的内力进行调整，从而放大抗震的结构构造，这种措施可以有效满足对第二水准以及第三水准在地震宏观性能方面的控制要求。第二个阶段，就是要对构件结构的弹塑性以及其中的变形进行验算，同时还要对地震在倒塌状况下的结构，或者是有特殊要求的一些建筑结构，一定要对它的薄弱部位进行加固，以此来适应在大震发生时不会倒塌，或者是发生位移的情况，。

1．2常规设计和性能设计方法的比较分析

对于常规的抗震设计而言，它的设计目标是小震不坏，中震可修，大震不倒，具体而言就是在小地震的情况下有相关的性能指标，而在大型地震下有一定的位移要求，剩下的就是宏观方面的指标，在建筑的使用功能上，具体的分为了甲乙丙丁四种级别，在这四种级别的建筑当中，对防倒塌的要求不尽相同，其余的基本都是一样的，而针对性能的抗震设计，它是按照使用的功能来划分的，并且在这个领域提出了很多的预期性能目标，其内容不仅涉及了建筑的结构，同时还包括非结构的，还有一些设施的具体指标。而在具体的实施方法上，常规的抗震设计是按照指令性和处方的形式进行规划和设计的，根据不同的建筑结构概念而进行设计，比如小型地震下的弹性设计，在经验方面的内力调整内容，以及对构造的放大处理等，这些都是为了达到预期的宏观设计而落实的具体措施。而针对性能方面的抗震设计，除了满足最基本的要求以外，还要提出一些满足预期具体要求的有利论证来作为依据。这方面的内容主要包括建筑结构的体系，依据比较细致的分析内容，还有对完成抗震指标的具体试验措施等。还要有对这些内容的专业评价等。通过这几个方面的对比分析不难发现，针对于建筑的抗震在性能要求方面的设计方法的提出，成为了当前的发展趋势，而且在目前来看，在对高层建筑的结构设计当中，其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑结构中进行推广，还需要对其进行更深一步的探讨，还有相关设计人员自己的理解与掌握。

2高层结构的抗震性能优化

在地震水准不同的情况下，对高层的建筑结构在性能水准，还有性能目标方面的要求也不同，具体而言，它的抗震结构性能可以分为下面几个标准。第一，高层结构在发生地震之后，最好是完好无损伤，同时在一般的情况下，是不需要进行修理就可以继续使用的，而且建筑还要可以进行正常的安全出入以及使用。第二，如果地震发生后，其结构发生了非常明显的损坏，而且大多数的构件都发生了中等的损坏，从而进入屈服状态，在有比较明显的裂缝下，大部分的构件都有很严重的损坏程度，但是其整体的结构并不会发生倒塌，同时也没有局部倒塌的情况，建筑中的人员会有一定程度的伤害，但是对他们的生命安全却没有太大的威胁。

3结构抗震优化计算及试验要求

3．1建筑结构的模型设计分析

对高层建筑结构，尤其是在性能设计方面的计算要特别严格，不仅要对构件的承载力，还有变形进行计算，还要考虑构件在屈服之后其性能发生的变化。对这些方面的`正确计算，对分析建筑的抗震性能，还有结构的实际所受应力情况都能够直观表现出来。但是这些计算都是要在合理的力学模型上来计算，而且结果不能脱离实际，否则没有任何参考价值的，在对结构抗震性能在弹性方面的计算，还有非线性方面的计算中，一定要分析结构的整体模型状况，还有构件以及节点的各种数据参数，必须保证其正确合理。如果建筑结构中拥有水平转换的构件，同时在区分这些问题的时候，还要对楼层的层数和层高进行计算。在涉及到剪力墙的计算方面，一定要关注对非线性的计算和分析，这对计算出模型的相关参数方面至关重要。如果建筑设计中选用了滑动的支座结构，必须对支座两侧的结构，以及它们之间的相互作用关系进行考虑，否则会对整体的计算模型产生严重的影响。

3．2结构抗震试验的设计要求

在进行高层建筑结构抗震方面的设计时候，在某些方面没有设计理念，缺乏一些相关的依据时，进行相关的模型试验很有必要。比如说选用的混凝土要有很高的含钢率，用这种材料来建设梁柱和剪力墙，在对拥有型钢的异形截面构件，或者是一些新型的构件进行使用的时候，对这些构件必须要进行相关的模型试验。在使用杆件比较多的铸铁点，还有多级的转换层，以及让楼梁侧面的楼板发生开洞，使楼梁本身和梁柱的节点地方不和楼板产生直接有相连接的关系时，对这些新设计结构的部件必须进行模型试验。

4总结

基于性能方面的抗震设计，无论任何时刻其重要性都毋庸置疑。这种方法和现有常规方法相比较，通过以上的阐述显示，其优点极其明显。在目前，高层建筑在结构的设计上都是选用的针对性能设计方面的理念，而且方法的可行性表现非常好，所以对未来的高层建筑在结构设计以及技术进步和创新上，是非常有利的。

篇6：高层建筑的抗震设计与抗震结构初探

高层建筑的抗震设计与抗震结构初探

5.12汶川大地震中,建筑的倒塌是造成人员伤亡的最重要原因.地震灾难警示人们:防震减灾任重道远.针对高层建筑的抗震设计与抗震结构进行了阐述.

作者：张学智作者单位：中房集团张家口房地产开发公司,河北,张家口,075000 刊名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(24) 分类号：关键词：高层建筑抗震结构

篇7：高层建筑的抗震设计与抗震结构

摘要：近年来随着我国建筑工程事业发展的不断进步，人们对建筑工程施工质量有了更高的要求。

汶川地震给我国建筑工程事业敲响了警钟，我国建筑工程设计未来的发展要更加注重抗震设计以及抗震结构的构建，努力通过抗震设计提高建筑工程的稳固性，保障用户的生命财产安全。

篇8：高层建筑的抗震设计与抗震结构

1对建筑工程震能力产生影响的主要因素

1.1建筑结构的抗震设计标准

建筑结构抗震设计标准要根据国家对不同地区地震可能发生的情况以及对地震的危害程度所进行的初步预测来确定不同地区的基本设防烈度。

设防烈度的确定是对抗震标准进行设计的主要参考依据，只有抗震烈度测量预测的准确性，才能够保障抗震设计标准的科学性与正确性。

建筑施工单位根据抗震设计标准以及工程项目开发对住宅使用性能的要求，来进行抗震设计，提高建筑物抗震设计的烈度，设计烈度与建筑物的抗震能力成正比，与建筑工程造价成反比。

1.2建筑工程抗震设计是否合理

所谓抗震设计主要是对建筑的结构形式进行合理的设计，并对建筑结构抗震措施加以选择，保障建筑结构具有稳定的抗震性，在地震灾害威胁的情况下要确保建筑结构不倒。

高层建筑物对抗震设计有着比普通建筑更高的设计要求，通常选择现浇剪力墙结构、框架- 剪力墙结构作为高层建筑物的首选结构类型。

这种类型的建筑结构强度高、在外力的强烈作用下，能够维持建筑结构的平稳性，抗震效果非常明显。

建筑工程抗震设计的合理性是确保建筑抗震性能的基本保障。

1.3建筑工程施工质量

建筑工程施工质量直接影响建筑物的使用性能，在地震振幅的强烈刺激下，建筑物的稳固性很难得到保障，为此必须对建筑物施工质量进行严格的控制，规范建筑施工工序，加强质量监督与检验工作，提高建筑物的整体质量，保障建筑物的高抗震性。

2选择适合的抗震结构与高质量的建筑材料

2.1建筑结构体系对建筑抗震性能的重要作用

现阶段在我国建筑结构体系中主要包含了框架结构体系、框架―剪力墙结构体系、剪力墙结构体系与筒体结构体系等主要结构体系表现形式。

这些结构体系根据建筑物的实际需要被广泛的运用到高层建筑物中。

而目前国外在地震多发区，已经开展广泛的采用钢结构体系，作为提高建筑结构防震的主要结构体系，我国目前所采用的多为钢筋混凝土结构，其抗震性能远远比不上钢结构的抗震性能。

钢结构在强度、韧性以及延展性上具有明显的优势。

通过对地震区建筑房屋的倒塌情况进行调查我们可以发现，钢结构建筑物的倒塌机率是最小的。

我国工程建造开发者在进行高层建筑物设计时，为了节省用钢数量，往往采用框架- 核心筒体系。

在混合结构震层中所产生的剪应力的八成以上都由内部的混凝土来承担。

钢筋混凝土结构在外力的作用下容易出现弯曲变形，为了减少建筑结构的侧移，往往需要采用小的钢结构对框架-核心筒结构加以辅助，这不但没能达到节省建筑钢材用量的目的，还增加了建筑结构的负担，不利于建筑整体结构稳固性的发挥，为此我国要积极推进钢结构在建筑领域的应用。

2.2建筑材料对建筑物抗震效果的影响与应用

建筑材料的使用性能对建筑物的质量有着决定性的影响，而高质量的建筑物又具有良好的抗震效果，为此若想提高建筑物的抗震性，首先要确保建筑材料的质量。

在对建筑材料进行选择时，通常要选择强度高、安全性好，以及具有良好耐久性的建筑材料，研究实践表明，高性能的建筑材料在提高建筑结构的使用性能与使用寿命方面具有不可替代的作用。

混凝土是目前我国建筑工程领域所普遍运用的人工石材，它产生于1824年，它的出现极大的改变了世界建筑工程领域的发展状况，为促进我国建筑工程领域的发展起到了极大的推动作用。

但混凝土建筑材料却属于脆性材料，从建筑结构抗震的角度进行分析，混凝土材料不利于建筑结构的抗震性，为此不应作为结构性材料应用到建筑结构当中。

为解决这一问题，建筑工程领域展开了广泛的研究与讨论。

目前主要通过对建筑结构进行科学合理设计以及采用钢筋来化解混凝土的脆性。

同时也可以通过对混凝土自身的性能加以改变来实现对混凝土脆性的改良，达到提高混凝土材料抗震效果的目的。

通常状况下对混凝土自身的性能进行改良，提高混凝土建筑结构的抗震性能主要从以下几个方面加以着手：首先，要对混凝土搅拌过程中的用水量进行严格的控制，水对混凝土的水化反应以及混凝土的和易性都产生至关重要的影响，决定混凝土的性能，为此在混凝土加工、搅拌、运输、使用的全过程要通过会混凝土用水量的控制，来确保混凝土的强度及其耐久性。

然而为了确保混凝土建筑结构的抗震性能，我们不能一味的增加混凝土的强度，因为混凝土强度与极限压成反比，当混凝土的'强度达到一定高度时，在外力作用下一旦混凝土遭到破坏，此时混凝土的脆性特征就会变得更加明显，为此必须在考虑增强混凝土强度的同时要考虑增强混凝土的韧性，只有这样才能够确保混凝土具有较好抗震性能。

提高混凝土的使用性能还可以采用聚合物改性，这样可以显著提高混凝土的抗渗性、抗侵蚀能力，改善浆体与集料界面的结合，而且掺加达到一定量时，脆性的混凝土开始呈现聚合物良好的延性特征，在国际上已经开发成功的超高强水泥弹簧，即是该应用的一个极端例证。

在保证混凝土足够的碱度防止钢筋锈蚀破坏以及碳化破坏的同时，适宜掺加掺合料可降低混凝土结构中主要存在于孔隙和浆体与集料界面的氢氧化钙的含量，改善界面结构，提高混凝土的抗渗性。

集料质量也是影响混凝土质量、尤其是混凝土的耐久性的重要因素。

例如，用碱活性集料或含有害组分的集料制备的混凝土不仅可导致混凝土耐久性的降低和寿命的缩短，而且可能在突发灾害中加速破坏而导致巨大损失。

土耳其地震后对倒塌建筑调查的结果表明，由于不当使用含氯离子高的海砂作为集料制备混凝土是导致增强钢筋加速锈蚀而使混凝土建筑在震中倒塌的主要原因。

当然，从通用水泥自身也可提出许多有益于提高混凝土耐久性的要求，如适宜控制水泥比表面积和水化热、降低水泥中氯离子含量、碱含量等。

此外，还可以从根本上调整水泥品种，例如选用低水化放热、高后期强度、尤其是抗折强度高、抗侵蚀性好的低热硅酸盐水泥，即高贝利特水泥，对于重点工程建设是一种更好的技术途径。

高贝利特水泥低热高强的特性表明，它是配制高强高性能混凝土的理想的胶凝材料，所配制的高贝利特大体积混凝土抗裂性优越、且具有良好的体积稳定性和优越耐久性，已在国家重点工程应用中得到证明。

3结束语

良好的抗震设计与抗震结构对建筑物抵抗地震灾害的威胁起到良好的保护作用，为确保我国建筑使用者的生命财产安全提供了可靠的保障，我国必须努力通过合理的设计创造出高性能的抗震结构，提高我国建筑物的抗震效果，对人们的生命财产安全实施全面的保护，避免汶川地震的惨剧再次上演。

参考文献：

[1] 王丽霖.我国高层建筑抗震结构设计初探[J].山西建筑,,(03) .

[2] 和佳一.浅谈高层建筑结构抗震设计[J].中国新技术新产品,2011,(12)

[3] 陈维东.高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策[J].中国高新技术企业, ,(05).

带转换层高层建筑结构非抗震与抗震设计的区别【2】

摘要：鉴于高层建筑结构的多样性，转换层的结构设计，应该针对高层建筑的结构类别，进行区别性方案的设计，通过精心组织施工，高要求控制模板、钢筋和混凝土等的施工程序，提供这些施工程序的有利条件，降低施工难度，为高层建筑转换层的结构设计奠定基础。

而抗震设计与非抗震设计在具体结构构件梁、柱及剪力墙的构造配筋上均存在一定区别，结构设计时应进行区分。

本文就这些问题进行了分析探讨。

关键词：带转换层;高层建筑;抗震设计

前言

随着高层建筑的迅速发展，以及对建筑结构多功能的要求，带转换高层结构的应用越来越多，且转换层的设置位置也越来越高。

六度抗震地区与非抗震地区在带转换层高层建筑结构设计上的存在区别，不同区域的建筑结构设计，根据抗震等级不同也存在区别，对不同地区进行整体结构概念设计，应避免在实际设计工程中造成不必要的浪费或者安全度偏大，以达到节省建筑工程造价的目的。

一、带转换层结构的设计原则

带转换层建筑结构总体设计应遵循的如下原则：首先，传力直接，避免多次转换。

布置转换层上下主体竖向结构时，要尽量使水平转换结构传力直接，通过结构的合理布置，使不落地的剪力墙通过转换托梁直接传给竖向承重构件，尽可能的避免转换次梁及水平多级转换，实现传力路劲的最短化。

其次，强化下部、弱化上部。

要保证底部大空间有适宜的刚度、强度、延性和抗震能力，要有意识的强化转换层下部主体结构刚度，弱化转换层上部主体结构的刚度，使得转换层上下部主体结构的刚度及变形特征尽量接近，以避免出现薄弱层。

再次，计算全面准确。

必须将转换结构作为整体结构中一个重要组成部分，采用符合实际受力变形状态的正确计算模型进行三维空间整体结构计算分析。

采用有限元方法对转换结构进行局部补充计算时，转换结构以上至少取2层结构进入局部计算模型，同时应计及转换层及所有楼盖平面内刚度，计及实际结构三维空间盒子效应，采用比较符合实际边界条件的正确计算模型。

二、建筑结构平面布置

关于建筑物的结构平面布置，仅在《高层建筑混凝土结构技术规程》表4.3.3中对建筑物在考虑地震作用时的平面长宽比以及局部凹凸进行明确规定;并且在4.3.5条中对建筑的位移比和周期比进行严格的限制。

非抗震设计时，由于对周期比没有严格的限制，故在设计转换层以上的小开间住宅部分的竖向构件时，可以只按照竖向构件的承载力进行设计;作抗震设计时，为了使周期比满足规范要求的限值，必须对建筑物周围的竖向构件进行加强处理，这就人为地增大了转换层上部的建筑物结构刚度，也增加了竖向构件的数量或者截面，同时也会引起转换层下部刚度相应增大。

三、建筑结构竖向布置

考虑地震作用下，仅在《高层建筑混凝土结构技术规程》中4.4.2和4.4.3条对建筑物的侧向刚度进行限制，保证建筑物的侧向刚度的连续。

4.4.5条对建筑物的竖向收进和外挑进行限制。

(1)底部大空间为1层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2。

(2)底部大空间层数大于1层时，其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3。

由于转换层结构上部建筑多为住宅，根据建筑住宅使用功能的要求，房间分隔较小且对结构梁高进行限制，故造成上部住宅部分的竖向构件柱子或短肢剪力墙数量较多，梁较密。

并且转换层上部住宅部分层高一般比下部大开间的商场部分小得多。

这些都是造成转换层上部结构刚度远远大于下部结构刚度的客观原因。

为了增加下部结构刚度，只能在适当位置处增加竖向构件或原竖向构件的截面尺寸。

上、下部刚度越要求接近，则增加的下部竖向构件越多或者截面越大。

四、结构构件承载力设计的区别

《高层建筑混凝土结构技术规程》4.7.1条中规定：无地震作用时，构件承载力设计值大于等于结构作用效应组合的设计值与结构重要性系数的乘值(结构重要性系数的取值在1.～1.1之间);有地震作用组合时，构件承载力设计值大于等于结构作用效应组合的设计值与结构构件承载力抗震调整系数的乘值(结构构件承载力抗震调整系数的取值在1.0～1.33之间)。

以上分析均针对非抗震设计和抗震设计在结构概念设计上的区别，属于确定建筑方案前需要考虑的结构体系对建筑物的总体影响，是非抗震设计和抗震设计在性能设计上的根本区别，需要在建筑方案确定前进行经济综合性比较分析。

整体结构概念设计是实现非抗震结构性能经济性设计的根本方向。

五、具体建筑构件单项比较分析

1、框支梁

梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率，非抗震设计时不应小于0.30%;抗震设计时，特一、一和二级不应小于0.60%、0.50%和0.40%;加密区箍筋最小面积含箍率在非抗震设计时不应小于0.9ft/fyv;抗震设计时，特一、一和二级不应小于1.3ft/fyv、1.2ft/fyv和1.1ft/fyv。

梁截面高度在抗震设计时不应小于计算跨度的1/6，非抗震设计时不应小于计算跨度的1/8;框支梁截面组合的最大剪力设计值应符合下列要求：

无地震作用组合时：V≤0.2βcfcbh0;

有地震作用组合时：V≤0.15βcfcbh0/γRE。

2、框支柱

框支柱截面组合的最大剪力设计值应符合下列要求：无地震作用组合时，V≤0.2βcfcbh0;有地震作用组合时，V≤0.15βcfcbh0/γRE。

柱截面宽度，非抗震设计时不宜小于400mm，抗震设计时不应小于450mm;柱截面高度，非抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/15，抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/12;非抗震设计时，框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，箍筋体积配箍率不宜小于0.8%，箍筋直径不宜小于10mm，箍筋间距不宜大于150mm。

3、剪力墙

部分框支剪力墙结构，剪力墙底部应加强部位墙体的水平和竖向分布钢筋最小配筋率，抗震设计时不应小于0.3%，非抗震设计时不应小于0.25%;错层处平面外受力的剪力墙，其截面厚度，非抗震设计时不应小于200mm，抗震设计时不应小于250mm，并均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。

错层处剪力墙的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%。

结语

转换层在高层建筑的应用必不可少，每座建筑的结构都有其自身的特点，应根据需要，选择合适的转换层类型。

在施工中，还用注意每一环节的施工，在了解各构件特性的基础上，合理的发挥其长处、解决其短处，保证转换层的质量。

参考文献：

[1]赵西安.高层建筑结构实用设计方法[M].第3版上海：同济大学出版社，.

[2]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑，，36(9)：72-73.