时间：2022-12-15 11:15:36
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关键词：混凝土结构；超限抗震
1基本情况
广州琶洲香格里拉酒店项目位于广州市海珠区，广州国际会议展览中心东侧，在建的黄洲大桥西侧，北临珠江，南靠新港东路，长约240米，宽约200米。整个项目包括一座37层的酒店（塔楼高32层，裙楼5层）和宴会大厅，以及2层地下车库。
2抗震设防标准
（1）抗震设防烈度：7度。
（2）本工程属丙类建筑，按本地区设防烈度采取抗震措施。
3基本数据
（1）场地类别：Ⅱ类。
（2）土层等效剪切波速为168.4m/s-173.8m/s,场地覆盖层厚度约13.5m-17.4m，砂土液化等级综合评定为严重，属于抗震不利地段。
（3）持力层名称：微风化岩层，埋深约10.90m-23.70m，地基承载力特征值fak=4500KPa，岩石天然湿度下单轴抗压强度的标准值fr=13.5Mpa。
（4）桩型为冲孔/钻孔灌注桩，桩端埋深约15-20m。
4建筑结构布置和选型
（1）主楼高度（±0.00以上）140.7m，地面以上结构层为38层，其中出屋面一层，高度为4.7m。
（2）裙房高度（±0.00以上）29.0m，地面以上结构层为4层。
（3）塔楼主体部分、裙楼和宴会厅之间设两道110mm宽抗震缝分开。建筑物总高度为136.0m，总平面尺寸为195m×122m。其中塔楼部分（转换层以上）平面尺寸为72米×18米，长宽比L/B＝4<［6］，高宽比H/B＝6.0<［7］；裙楼部分平面尺寸110m×45m，长宽比L/B=2.4，高宽比H/B=0.5；宴会大厅平面尺寸65m×53m，长宽比L/B＝1.2，高宽比H/B=0.3。
（4）塔楼质心有微小的向上偏心（以底端为原点）。
（5）结构形式简单、平面形状规则、布置均匀；结构层第5层为转换层，竖向构件布置不连续。
（6）本工程为现浇钢筋混凝土结构，楼盖整体性好。
（7）结构类型：框架—剪力墙结构，属于复杂类型。
（8）抗震等级：本工程塔楼的框架和核心筒为一级抗震。由于地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，地下一层的抗震等级与上部结构相同。其余部分裙楼及其地下一层与主楼相连，一级抗震。
（9）结构概况：
整个大楼的设计采用框架—剪力墙结构形式，分为两级结构，转换层以下布置了21根巨型框支柱，剪力墙及承重柱均落地直至基础，由剪力墙、的框架柱和框架梁形成第一级结构，承受水平力和竖向荷载，而楼面及次梁作为第二级结构，只承受竖向荷载并传递到第一级结构上。5结构分析主要结果
（1）计算软件：PKPM系列结构分析软件SATWE模块（2002规范版本）中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制。
（2）楼层自由度为3（刚性楼板）。
（3）周期调整系数：0.8。
（4）主楼结构总重：2291152.81KN（SATWE）。
（5）基底地震总剪力：32581KN（X向）36421KN（Y向）（SATWE）。
（6）扭转位移比：1.3。
（7）转换层的上下刚度比：0.6027。
（8）最大轴压比：n=0.85。
（9）最大层位移角为1/941，在17层（SATWE）。
（10）时程分析采用人工模拟的加速度时程曲线，选用了两组实测波和一组场地人工波进行弹性动力时程分析。弹性阶段的时程分析，构件内力，侧向位移小于采用振型分解反应谱法的构件内力和侧向位移。
6计算结果小结（与规范要求对比）：
（1）在风荷载及地震作用下各构件的强度和变形均满足有关规范的要求。
（2）墙、柱的轴压比均符合《建筑抗震设计规范》和《高规》的要求，转换层以上柱子轴压比小于［0.85］，框支柱轴压比小于［0.6］。
（3）按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比Δμ/h=1/941满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第4.6.3条要求的1/800。
（4）塔楼满足（JGJ3-2002）关于复杂高层建筑结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比最大值为0.729，不大于0.85的规定。
（5）塔楼满足（GB50011-2001）第3.4.2条关于复杂高层建筑各楼层的最大层间位移不应大于该楼层两端层间位移平均值的1.4倍的规定。
（6）除转换层外，塔楼各层均满足（GB50011-2001）第3.4.2条关于各楼层的侧向刚度不小于相邻上一层的70%，并不小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%的规定。
（7）塔楼满足（JGJ3-2002）第E.0.2条关于转换层上部结构与下部结构的等效侧向刚度不应大于1.3的规定。
（8）除转换层外，塔楼各层均满足（JGJ3-2002）第4.4.3条关于楼层层间受剪承载力不宜小于相邻上一层的80%的规定。
（9）塔楼满足（JGJ3-2002）第5.4.4条关于结构稳定性的规定。
（10）塔楼满足（JGJ3-2002）第3.3.13条关于各楼层对应于地震作用标准值的楼层水平地震剪力系数不小于表3.3.13的规定。
（11）塔楼满足（JGJ3-2002）第3.3.5条关于按时程曲线计算所得的结构底部剪力不宜小于CQC法求得的底部剪力的65%的规定。
（12）结构薄弱层弹塑性层间位移符合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.5.5条关于弹塑性层间位移角（1/164）小于1/100的规定。
7其它需要说明的问题
本工程在三种超限条件（高度、高宽比、体型规则性）中，高度超限13.3%，高宽比满足规范及规程的有关要求，结构平面形状规则，竖向不规则。
主要超限抗震措施包括：
（1）为避免大楼整体结构之间形状的不规则，引起不利于抗震的情况，在主楼和裙楼之间设置110mm宽抗震缝两道，缝的两侧设置双柱，地下室、基础不用设缝。
（2）转换层位于第5层，框架柱和剪力墙的抗震等级根据《高规》表4.8.2和表4.8.3规定提高一级，为特一级。
（3）首层、设备夹层、避难层、屋面层楼板加强,板厚为180mm，中央核心筒板厚加强为150mm,配筋相应加强，设双向双层钢筋网。
（4）薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数，按照《建筑抗震设计规范》进行弹塑性变形分析和验算，并采取有效的抗震构造措施。
高层建筑是社会经济发展和科技进步的产物。随着大城市的发展，城市用地紧张，市区地价日益高涨，促使近代高层建筑的出现，电梯的发明更使高层建筑越建越高。宏伟的高层建筑是经济实力的象征，具有重要的宣传效应，在日益激烈的商业竞争中，更扮演了重要的角色。
自从1886年世界上第一栋近代高层建筑——美国芝加哥家庭保险公司大楼（HomeIuranceBuilding，10层，高55m）建成以来，至今已有100多年的历史了。高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样化，而且在高度上也有大幅度增长。而一次又一次地震灾难及教训，警示人们：防震减灾任重道远，刻不容缓。
从上个世纪开始，各国的专家、学者对抗震设计进行了一系列研究。进入90年代，结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的历史日程。特别是我国处于地震多发区（地震基本烈度6度及其以上的地震区面积约占全国面积的60%），高层抗震设计设防更是工程设计面临的迫切的任务。作为工程抗震设计的依据，高层建筑抗震分析更处于非常重要的地位。
二、材料的选用和结构体系问题在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。
我国高层建筑中常采用的结构体系有：框架、框架-剪力墙、剪力墙和筒体等几种体系，这也是其他国家高层建筑采用的主要体系。但国外，特别地震区，是以刚结构为主，而在我国钢筋混凝土结构几混合结构却占了90%.如此高的钢筋混凝土结构及混合结构，国内外都还没有经受较大的考验。钢结构同混凝土结构相比，具有优越的强度、韧性和延性，强度重量比，总体上看抗震性能好，抗震能力强。
震害调查表明，钢结构较少出现倒塌破坏情况。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结构的位移值为基准。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，不仅增加了钢结构的负担，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。
唐山钢铁厂震害调查资料统计参数结构形式总建筑面积（万㎡）倒塌和严重破坏比例（%）中等破坏比例（%）钢结构3.6709.3钢筋混凝土结构4.0623.247.9砌体结构3.0941.220.9在高层建筑中，应注意结构体系及材料的优选。现在我国钢材产量已居世界前列，建筑钢材的类型及品种也在逐渐增多，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用型钢混凝土结构（SRC）、钢管混凝土结构（CFS）或钢结构（S或），以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。
在超过一定高度后，由于钢结构质量较轻而且较柔，为减小风振而需要采用混凝土材料，钢骨（钢管）混凝土，通常作为首选。工程经验表明：利用钢管混凝土承重柱自重可减轻65%左右，由于柱截面减小而相应增加使用面积，钢材消耗指标与钢筋混凝土结构相近，而工程造价和钢筋混凝土结构相比可降低15%左右，工程施工工期缩短1/2.此外钢管混凝土结构显示出良好的延性和韧性。
1995年日本阪神地震震害说明，在钢骨混凝土构件中，采用格构式的型钢时，震害严重，采用实腹式的大型型钢或焊接工字钢的，则震害轻微。因此，在高层建筑结构中，若用钢骨混凝土构件，建议使用后者。
摘要：我国是一个地震多发的国家。因此，现在越来越多的人非常重视建筑结构的抗震设计问题。所以，本文主要就建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措进行研究与分析。
关键词：建筑结构；抗震设计；关键问题；具体举措
【中图分类号】TU318【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）20-0217-01
引言：随着我国经济快速发展，一栋栋高楼大厦拔地而起，但与此同时，在我国是地震多发国家的背景下，建筑抗震等安全因素成为设计需要考虑的因素之一，现阶段，我国的建筑抗震水平较高，但因地震导致房屋倒塌的情况时有发生，为了能更好的提高建筑抗震水平，在建筑抗震设计方面更加合理，作为中学生了解建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措是很有必要的。建筑结构抗震设计关键问题
（一）场地的科学选择。
建筑场地的科学选择，直接关系到建筑结构抗震设计的水平与质量。因此，有关的工程设计人员需要对于建筑物建设的场地进行全面的考察工作，选择具有土质松软、地质元素分布不均衡的区域来进行地段的选择，避免地震发生时产生出地裂或者是地表错动问题。
（二）建筑结构的合理化抗震设计。
建筑结构的合理化设计也对于提升建筑抗震设计的质量与水平发挥着重要的作用。比如：使用高强度的建筑材料使得建筑物的结构框架具有完整性的构造。而高质量设计图纸的应用，可以使得建筑物的各个部位进行更加合理、科学的布局，最终形成强有力的抗震效果。
（三）建筑平面布置的规则性。
进行满足有关抗震设计要求的施工，可以极大提高建筑的抗震水平与能力。比如：综合的考虑到各个方面的因素，应用现代的网络信息技术进行对称性的结构设计，将会对于建筑的抗震实际效果进行科学的提升。同时，我们需要清楚的了解到各种科学的设计需要真正的落实到施工实践中，使得设计的成果真正转变为实际的应用成果[1]。
一、建筑结构抗震设计的具体举措
（一）基础隔震措施。
所谓的基础隔震指的是应用各种各样的减震装置来完成有关建筑物的结构抗震设计。具体来讲，将有效的抗震、隔震的装置应用到建筑物自身的部位中，从而达到保护建筑物，使其具有良好抗震、隔震效果的一种方式。但是，这种方式不适用于高大的建筑物中。原因在于，在高大建筑物中应用抗震装置会导致建筑物产生出自振周期问题，无法达到应有的抗震效果。在我国的生活中常见的抗震装置有橡胶垫装置、混合隔震装置等。对于这些装置应用摩擦移动或者是粘弹性隔震的方式就可以进行有效的防震，保障建筑物具有良好的防震要求[2]。
（二）特殊材料在地基隔震中的应用。
应用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能，也是一个重要的防震举措。具体来讲，应用高效的沥青原料与粘土、砂子等进行混合性的应用，可以提高建筑物整体的质量与水平，保障建筑物的安全。目前这种方法已经在建筑物的防震设计中进行了一定程度的应用，并且取得了不错的应用效果[3]。
（三）建筑结构悬挂隔震。
所谓的建筑结构悬挂隔震指的是在进行建筑物结构设计工作中，应用悬挂的方式来对于建筑物大部分结构或者是整体的结构进行有效减震处理，使得地震发生时地震灾害的破壞力量对于悬挂的建筑结构没有非常大的影响，最终减轻地震对建筑的破坏程度，避免重大的人员伤亡与财产损失。比如：在一些大型钢结构建筑中应用悬挂的方式来进行有关的设计，使得有关的子框架通过锁链或者是吊杆方式的应用悬挂在主框架上。这种设计方式应用的意义在于地震发生之后，地震一部分破坏力量会传导在这些锁链或者是吊杆上，降低了地震对于建筑物地基以及墙面的影响，提高了建筑物地基抗震的实际效果[4]。
（四）建筑层间的隔震。
对于建筑物层间进行有效的隔震是一种操作简单、工序简单的应用方式。但是，这种方式与其它方面的隔震使用举措比较起来只能对于地震破坏力量的10%到30%进行有效的预防，无法从根本上形成强有力的抗震效果。因此，这种方式需要与其它模式的抗震举措进行综合性的应用，形成对于建筑物的有力保护，全面提高其应对地震破坏力量的能力。
（五）建筑结构的加固隔震。
为了全面提高建筑物结构的抗震能力，我们需要采取各种的方式对于建筑物进行必要的加固处理，提升建筑物的质量。具体来讲，第一，在建筑物竣工之后，有关的工程施工技术人员可以应用阻尼的方式对于建筑物进行全面的加固，最终使得建筑结构的抗震效果得到加强。第二，为了提高高层建筑的抗震效果，我们可以应用消能减震装置来提高其抗震的能力，使得高层建筑也可以在地震发生时具有对地震破坏力的抵御能力，避免重大的财产损失与人员伤亡。比如：消能减震装置在建筑物隔震夹层中进行应用，可以极大提高建筑物结构的抗震效果[5]。
二、结论：
通过上述几个方面，对于建筑物结构抗震若干问题进行科学的研究与探讨，有利于建筑物施工的企业应用众多的具体方法全面提高建筑物结构抗震的质量与水平，保障建筑物在地震发生时具有强有力抵御地震的能力，减少人员的伤亡与财产上的损失。如今总体的设计理念与方式比较先进，但也需要与时俱进，不断提高建筑抗震等级，为人们的生命和财产安全提高保障。
参考文献
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[4] 李琛琛. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 科技创新与应用，2016，18：245.
关于高层混凝土住宅建筑抗震结构设计，应该持续改进高层混凝土住宅结构的延展性，达到合理的刚度和强度要求，提升高层混凝土住宅建筑抗震结构的抗震能力。
2高层混凝土建筑抗震结构设计对策
2．1场地和地基的选择
关于高层建筑的抗震效果，地基的情况和场地状况较会产生直接的作用，也称为建筑抗震设计的基础。如何选择地基和场地，一定要详细清楚当地的地震活动状况，仔细勘查地质情况，并获取全方位的数据资料，从而可以有效的进行综合评价和研究，正确的评判当地的抗震设计等级。采用一切办法去规避不利于抗震设计的地方，如果不能规避的场地，我们要做针对性的处理。在选择高层建筑地基时，首选的是较高密实度的基土和岩石，将有利于提升建筑地基的抗震能力，切勿采用哪些不适合抗震的软性地基土。务必要采用合理的措施对达不到地震需求的地基进行改善和加固，从而让它满足抗震要求。
2．2建筑结构的规则性
为了实现可靠性的建筑，达到合理分布承载的力量需要，在设计建筑结构时，务必要达到建筑结构的规则性需要，尽量让抗侧力结构可以简单明了。对于建筑结构平面布置图，多选用比较规整的图形，主要是由于规则的图形能够确保建筑遇到何种情况时都能实现均匀分布的承载力。应该尽量规避一些复杂多变的建筑结构平面，那是由于不规则的图形便于引起建筑结构的钢心和质心间的错乱不堪。如果遭遇地震，钢心距离就会变大，刚性达不到要求，从而使得建筑物出现倒塌的结果。
2．3建筑结构材料的选取
高层建筑在遭遇地震时安全性能很大程度上都由于建筑结构材料来决定。现实中，高层建筑抗震结构设计的本质问题就是整合相应构件的延性，同时要做调和工作，最终目标是确保遭遇地震时建筑能够稳定安全。而对于钢筋来说，应该选择那些具备较好韧性的材料。关于垂直方向受力的钢筋，以HRB335级、HRB400级的热轧钢筋为准，箍筋则是采用热轧钢筋，型号为HPB235、HRB335、HRB40级。在选用建筑结构材料时，务必要充分了解材料抗震的要求。同时，还要考虑其中的造价和成本控制问题。所以说，选用建筑结构材料应该寻求抗震新性能和建筑成本平衡点，只有两者的协调统一，才能确保用最少的材料实现最好的抗震能力。
2．4隔震和消能减震设计
某些高层建筑需要非常严格的抗震要求，要满足一般的抗震效果，还必须实现消能、隔振的效果。所以，要达到上述目标，第一，正确选择地基和场地，首选那些较高密实度的地基，这样可以避免发生轻地震时其能量对建筑产生的损害，减少共振发生几率。建筑物不同，其隔振系数也是不一样的。所以说，在设计建筑结构的过程中，务必要根据实际情况来详细研究，选取适宜的隔震支座，还要综合分析风力产生的负荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑构件，延性好的材料是比较适合的，强度能够满足要求，能够确保建筑物受地震时减弱破坏。
2．5抗侧力体形的优化
在一般性构造的高楼中，刚超过柔，那些刚性结构方案的高楼，主体结构遭遇的损害少，如果发生地震时其结构变形也不大，围护墙、隔墙等非结构部件也会破坏较少，受到较好的保护。结构的超静定次数也会增强，遭遇地震时的塑性铰变大，耗费较多的地震能量。结构也会在强地震情况下更加具有承受力，而不至于倾倒。改观结构屈服机制，并确保结构出现损害时依据整体屈服机制工作，并不依靠楼层屈服机制。设计结构的原则是强压弱拉、强剪弱弯、强柱弱梁和强节弱杆。设计结构理应选择轴力小的水平杆件，成为关键的耗能杆件，尽量的产生弯曲耗能，确保实现构件的较强的耗能能力和不小的延性。
2．6常用的加固设计
要想能够较好的提升建筑结构的抗震能力，加固措施务必要结合建筑结构现实状况进行，选用加固方法务必要综合如下因素全面分析:如果结构设计出现误差和缺陷，就要结合现实问题来加固和增加构件，也可以采用较高抗震能力的构件作为替代品。如要提高整体刚度和承载力，可通过设置套箍、增大原截面和增加构件的方法来实现。多数建筑结构整体性连接不满足抗震的规范要求，应该有目的地调整结构，可以降低损害，分散地震力。为避免发生地震时引起破坏，应该对于那些同建筑结构无关紧要的构件进行加固处理。
3结语
关键词：抗震设计 ；基于性能 ；地震设防水准 ；设计方法 ；位移影响系数法 ；能力谱法 ；直接位移设计法
中图分类号：TU973+.31文献标识码： A 文章编号：
一、基于性能的抗震设计的产生
20世纪初期，日本的森房吉教授（1868—1923）在对当时的地震灾害和理论认识进行研究之后，提出了最早的结构抗震设计方法。在之后的一百年间，随着科学技术的不断发展，人们对地震的反映特征和发展特征的研究和把握不断深入，结构抗震设计理论及方法也在不断进步当中。
目前 “大震不倒，中震可修，小震不坏”，作为抗震结构设计指导思想被国际普遍认可。至此，抗震结构设计可以说已经取得了显著的进步，此类建筑在地震中也表现出较好的抗震性能。但是，目前的三个水准的设计理念主要是以保护人类生命安全为目的，对于地震造成的其他破坏不能很好地进行控制。尤其是现代社会的高速发展使得大量人群、财富和资源可能集中在某一区域，如大城市中。在这些区域一旦发生地震，将会造成巨大的经济损失，对生还者的心里造成严重打击，也是十分不利于震后重建工作的开展。因此，要求人们在进行抗震设计时不仅防止地震对生命安全造成伤害，也要尽可能减少房屋倒塌对其他方面造成破坏。基于以上考虑，在1994年美国洛杉矶大地震和1995年日本阪神大地震之后，基于性能的抗震结构设计被广泛研究推广，并被认为是未来抗震结构设计的主要指导思想。
这项设计最早出现在桥梁抗震设计中，用量化的抗震指标来控制抗震性能，从而改进传统的设计理念。1995年，这一理念被美国放眼21世纪委员会提出了之后，便得到了美国政府的大力支持，日本、新西兰、澳大利亚、英国、智利等国家也先后投入研究。
二、基于性能抗震设计的特点
通过与现行抗震设计理念的对比，可得到基于性能抗震设计理念的特点。
1.采用多级设防。与现阶段“大震不倒、中震可修、小震不坏”的三阶段设防目标
相比，基于性能的抗震设计注重多级防护，注意保护建筑的内部设施与非结构件，从而达到了在地震发生时既保护业主安全又减轻了业主和社会的经济损失。
2.投资准则效益。投资准则效益反映了抗震设计思想的重要转变，是基于性能抗震设计的一个基本原则。即从只注重安全变为同时注重安全、经济等多个方面。根据这一准则，结构设计按照结构性能的要求，考虑到所拥有的所有资源，在安全和经济之间找到平衡、合理的切入点，得到优化的最佳方案。
三.设防水平
1．地震设防水平。地震设防水平是指在未来可能作用于建筑结构的地震强度大小。由于地震设防水平直接决定了建筑物的抗震能力，所以它在基于性能的抗震设计的理论中占有重要的位置，应充分考虑到已优化的经验基础，并根据地震参数具体确定。
2.结构性能水平。结构性能水平是在预期地震等级的作用下对建筑物破坏的最大程度。由于基于性能的抗震设计是考虑到结构构件、内部设施、非结构构件、装修等多种因素，因此除了应该对对建筑主体结构带来的损失有控制力外，还要充分考虑到对非主体的损坏的控制。所以说，能兼顾主体与非主体结构破坏程度的结构性能水准才是科学的、合理的。
四、基于性能抗震设计的方法
目前基于性能的抗震设计方法主要有：位移影响系数、直接位移、能力谱设计等方法。
1．位移影响系数法。该方法基于结构性能设计，即通过分析预先得到位移的最大期望值，然后利用模态、等效的方法进行确定，从而修正此系数。但是此方法目前也存在着一些问题，比如无法具体地体现出抗震水准与具体结构、楼层的损坏情况。
2．直接位移设计法。本方法适用于结构性能设计，即根据地震等级预期计算位移，使结构达到预期位移。本方法最大的特点是概念简单，但是只能从建筑材料的极限变化确定相应数值，不能考虑到预期之外的地震效应。
3．能力谱法。能力谱法是将地震反应谱与能力谱曲线转化成需求谱，从而评判该建筑的抗震性能。本方法侧重于对结构的实际性能进行评估与检验。另外，能力谱法只适用于分布比较均匀且平面结构可化简的结构。
总结：
基于性能的抗震设计是一个涵盖范围很广的体系，与现行抗震设计相比，它具有以下优点：
基于性能的抗震设计目标多而且具体，具有更强的可操作性与适应性，也具有更
大的实际作用意义。
基于性能的抗震设计提供给了设计者更大的灵活性。在符合相关规定与要求的前
提下，设计者可自行选择能实现业主抗震目标的设计方案与相对应的结构措施，充分发挥了设计者的创造性与创新性。
基于性能的抗震设计将之前单一的以保障业主生命安全的抗震目标转变为在不同
的地震风险等级下满足不同的抗震需求，并综合了经济、安全等多方面因素，充分考虑到了投资、震后损失、灾后重建、社会效益与业主的承受能力等多方面因素,更符合当今社会的需求。
基于性能的抗震建筑结构设计思路已经成为了未来抗震设计的主要发展思想，，得到了国际社会的广泛认可。特别是美日两国，在这一方面进行了大量的研究，并得到了一定成果。我国在这个项目的研究上起步较晚，但是为达到与国际社会同步，我国与国际社会上在这方面取得先进成果的专家多次进行学术交流，中国许多高校目前也已经开展了此项研究，从而发展出适合我国国情的基于性能的抗震设计方法。
参考文献:
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孙俊,刘铮,刘永芳;工程结构基于性能的抗震设计方法研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期小谷俊介,叶列平;日本基于性能结构抗震设计方法的发展[J];建筑结构;2000年06期
韩小雷;郑宜;季静;黄艺燕;;美国基于性能的高层建筑结构抗震设计规范[J];地震工程与工程振动;2008年01期
关键词：高层建筑；抗震；结构设计；理论
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A
1 我国的高层建筑发展历程
上世纪80年代，我国高层建筑在设计计算机施工技术等领域快速发展，100m左右及以上的将建筑快速发展，多以钢筋为主要材料，在层数与高度增加的同时，功能与类型也日益增多。各大城市几乎都建立了具有各自特色的建筑，以上海锦江饭店为代表：高度达到153.52m，全部采用的钢结构体系；而深圳的发展中心大厦有43层，高度达到165.3m，算上天线高度达到185.3m，是我国第一幢大型的高层钢结构建筑。到了90年代，我国的高层建筑结构从设计到施工进入到一个新的阶段，除了体系与材料的多样化，高度上也有了质的飞跃。在1995年完工的深圳地王大厦，共有81层，高度达到385.95m，居世界第四高。
2 建筑抗震的理论
2.1 建筑结构的抗震规范
一般的抗震规范都是各国结合具体的情况进行的经验总结，是指导抗震设计的法定文件，及反应国家经济与建设的发展水平，也反映了各个国家的抗震经验。尽管抗震理论不断完善，技术水平也在不断地提高，但是必须要有实践的指导，要将建筑工程的安全性放在首要位置，容不得任何的大意与疏忽。基于这一认识，现代建筑部分条文被列为强制条文，使用了“严禁、不得”等绝对性的字眼，同时也有不同条文有较大的自由空间。
2.2 建筑抗震设计的理论
当前建筑抗震设计的理论主要分为拟静力理论、反应谱理论及动力理论。拟静力理论起源于20世纪10～40年代出现的理论，在估测地震对结构的影响时，假设结构为刚性，地震水平作用在结构或构件的质量中心，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）。
反应谱理论是在上世纪40-60年展起来的，以强地震动加速度观测记录的增多与对地震地面运动特性的进一步了解，及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的学者对地震加速度记录的特性进行分析后获得的成果。
动力理论是上世纪70-80年代的应用较为广泛的地震动力理论，是在60年代以来电子计算机技术与试验技术的发展为基础，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性的反应过程也有了较多的了解，随着强震观测台的增加，各种受损结构的地震反应记录也在不断地增加。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它将地震作为一个时间过程，选择具有代表性的地震加速度时过程作为地震动输入，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，完成设计工作。
3 高层建筑的抗震结构设计
3.1 必要的抗震对策
在高层建筑结构的抗震设计中国，出了要考虑到概念的设计，还要进行验算，结合地震的情况，要在高度允许的范围内建造，增加结构的延性。在当前的抗震设计中，抗震验算及构造与措施等角度入手进行分析，提高结构的抗震性与消震性能。建立地震力与结构延性互相影响的双重设计指标，直到达到预期的抗震效果。当前强柱弱梁，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思想
在《建筑抗震规范》中有明文规定，建筑的抗震设防要符合“三水准、两阶段”的要求。所谓的“三水准”就是指“小震不坏，中震可修，大震不倒”。当遇到第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物可以正常使用。一般情况下，建筑物不会被损害，也不需要修理即可使用。所以，高层建筑结构的抗震设计要满足地震频发下的承载力极限，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遇到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，建筑物结构会发生损害，但是不经修理或者简单修理就可以继续使用。所以，建筑结构必须要有足够的延性能力，不会出现脆性破坏。当发生第三设防烈度地震的情况下，就是遇到本地区地震极限外的情况，结构会受到非常严重的损害，但是结构的非弹性变形距离倒塌仍有一段距离，不致产生危及生命的损害，保障了居住人员的安全。所以在进行高层建筑结构设计的过程中，要保证建筑的足够变形能力，其弹塑变形要在规范的数值之内，保证结构良好的抗震性能。三个水准烈度的地震作用水平是根据不同超越概率进行区分的，一般情况下是：
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。
从高层建筑的抗震水准来看，设防的要求是通过“两个阶段”设计来实现的，具体方法如下：第一环节，第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，提前计算出高层建筑结构在弹性状态下的地震作用效应，与风力、重力荷载进行高效组合。同时引入承载力抗震调整系数，进行构件截面的准确射击，进而达到第一水准的强度要求；然后是运用同一地震参数计算出结构的层间位移角，使其可以在抗震规范设定的限值之内；同时采用相应的抗震构造对策，确保结构可以有足够的延性、变形能力与塑形耗能，进而达到第二水准的变形目的。而第二阶段则是运用与第三水准对应的地震动参数，算出结构的弹塑性层间位移角，使其在抗震规范的限值之内，然后进行必要的抗震构造对策，进而实现第三水准的防倒塌目的。
3.3 现代高层建筑结构的抗震设计方法
在《建筑抗震设计规范》中对各类的建筑结构的抗震计算应该采用的方法都有明确的规定：高度要在40m之内，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法；除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱方法；特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
结语
地震是威胁较大的天灾之一，必须要加强防御，从上文的分析中我们可以看到，高层建筑的抗震结构设计必须要在要求的限值之内，保证结构的良好性能，提高建筑的使用性能。
参考文献
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社，2002.
[2]李彬.对于高层建筑结构的抗震设计探讨[J].中国新技术新产品.2012（02）.
关键词：建筑结构；抗震设计；若干问题；思考
中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：
随着经济的发展和城市化进程的加快，城市中的高层建筑逐渐增多，建筑的安全性和稳定性受到人们的关注，设计者需要加强对建筑的抗震性设计，减少建筑在地震灾害中的破坏，提高建筑的抗震能力。建筑结构的抗震设计是专业性技术性极强的工作，设计者需要加强抗震场地的选择，提高建筑的整体性和刚度，合理的计算建筑结构的参数，整体上提升建筑结构的抗震性。
建筑结构抗震的基本要求
1、结构构件要具备相关性能。建筑结构的构件是建筑的重要组成部分，构件要具备必要的稳定性、承载力、延性和刚度，建筑结构设计上应该遵循强柱弱梁、强剪弱弯和更强节点核芯区的设计原则，结构的薄弱部位应该进行重点的设计，已经承载了竖向荷载的构件不宜作为主要的耗能构件，结构的构件要满足建筑抗震性的要求。
2、抗震防线的设置。建筑结构抗震性设计是建筑设计的重要组成部分，设计者需要按照建筑设计的要求来设置抗震防线，实现结构构件之间的协同作业。建筑多道抗震防线设置的目的是减少地震对建筑的损坏，实现建筑的内部和外部赘余度设计，建立建筑的屈服区，提高构件的适当刚度和延性，处理好建筑结构内部的强弱关系。建筑抗震防线的设计要避免部分设计过强和部分设计过弱的问题，避免建筑的不合理设计，提高建筑的稳定性设计。
3、加强薄弱部位的抗震性设计。建筑抗震性的设计需要从整体的角度进行，薄弱部位的结构部件要加强设计，提高构件的实际承载力。设计者要实现设计计算的弹力值和实际受力值之间的均匀变化，防止变形力的集中，实现建筑部件之间承载力和刚度的协调。设计者要在设计的过程中有目的加强薄弱部位的抗震设计，对建筑的变形能力进行控制，提高建筑的总体抗震能力。
二、建筑结构抗震设计的关键环节
1、抗震场地的选择。施工场地的地质情况直接影响着建筑的稳定性，建筑结构的抗震性设计需要加强对地基的勘察和检验，在地基稳定性不足的情况下要对桩基进行施工，加强地基的稳定性，减轻地震灾害对建筑的影响。设计者需要选择有利的建筑抗震场地，在加强建筑本身稳定性的基础上减小地基等外部因素对建筑稳定性的影响。在施工场地无法满足有利抗震要求的情况下，设计人员和施工人员可以首先加强地基的稳定性，采取地基液化的方式来消除地基的缺陷，提高建筑上部结构的稳定性。
2、建筑结构的选型和布置要求。现在城市中的高层建筑逐渐增多，建筑的形式逐渐多样化，设计者需要在加强形态设计的同时提高建筑的稳定性。一般而言，建筑的抗震性要求建筑结构形状应该简单，建筑的凹角是不可避免的，房屋突出部分的长度应和宽度保持一定的比例，房屋立面的局部收进尺寸应该严格按照建筑设计的要求进行设计，结构平面长度不应该过大。此外，设计者还要实现建筑平立面质量和刚度分布的均匀和对称，减小建筑的刚度偏心，对建筑薄弱部位的构件要进行充分的计算和设计，避免构件的变形，实现建筑内部结构的对称性。设计者可以对地震缝进行利用，将建筑的结构分成具有规则和简单的小单元。
3、建筑的整体性和刚度设计。城市中的高层建筑都是具有空间刚度的由楼盖和承重构件组成的结构体系，建筑的抗震性主要是由建筑的稳定性和空间的刚度来决定的，刚性楼盖实现了地震作用的分配。近年来，钢筋混凝土在建筑结构中得到了重要的应用，现场浇筑的钢筋混凝土具有水平刚度大和整体性好的优点，可以有效的避免散落和滑移问题，增加建筑整体性，是比较理想的建筑抗震构件。钢筋混凝土楼板还可以控制建筑的层间变形，实现荷载的有效传递，减轻楼板和墙体之间的约束力。因此，设计者需要对现行的现浇混凝土结构进行研究，通过增设构造柱和配置钢筋的方法来加强建筑的整体性，提高建筑的空间强度，整体上提升建筑的抗震性能。
4、建筑结构参数的计算。建筑抗震性设计中包括了房屋构件的变形计算和墙梁柱板的承载力计算，设计者在计算之前需要根据建筑的实际要求和建筑设计规范来建立有效的计算模型，根据模型来简化建筑构件的计算和处理。设计者可以将有关的数据输入到计算机中，对复杂构件的变形和内力进行系统的分析和计算，设计者要对结构的位移、自振周期、层间刚度比、扭转系数以及剪重比进行计算，对结构的扭转效应进行考虑。建筑抗震性设计是专业性技术性极强的工作，构件的计算和分析工作很难一次完成，设计者要在设计理论和设计模型的指导下对试算的结果进行反复的调整，提高建筑防震性设计的合理性。
5、建筑结构的延性抗震设计。结构延性是建筑抵御地震灾害的关键，结构的延性抗震设计是建筑抗震设计的重要组成部分。设计者要按照强柱弱梁的原则进行设计，将柱截面的弯矩进行增大设计，对控制截面的整体承载力进行精确设计。构件抗剪能力是建筑抗震性的重要组成部分，设计者要人为的增大构件抗剪能力，通过增大剪力墙端、梁柱节点、柱端和梁端的系数来提高建筑的剪力值，提高验算和设计的精确度，减小建筑在地震中的剪切破坏。此外，设计者还要提高建筑的塑性耗能能力和建筑的塑性转动能力，对可能出现塑性铰的部位进行重点的设计，加密箍筋，对轴压比进行有效的限制，提高建筑整体稳定性。
三、我国建筑抗震性设计中存在的问题
建筑抗震性要求是建筑稳定性和安全性的关键，设计者要按照设计规范和建筑抗震要求来加强对关键设计环节的控制，整体上提升建筑抗震性的设计质量。在建筑抗震性设计的过程中也存在建筑高度、建筑结构体系、材料选用以及轴压比等问题，设计者需要采取有效的措施进行预防。首先，建筑高度需要符合城市发展的需要，要和施工技术和城市发展水平相适应。其次，设计者要进行转换层和加强层的设计，提高柱结构的抗剪力程度，尽量选用混凝土结构。再次，短柱和轴压比问题会大大削弱结构的延性和塑性变形能力，设计者要加强强柱弱梁设计，对柱的剪跨比和轴压比进行确定，避免短柱问题的发生，按照建筑的施工要求进行轴压比限值的调整。此外，设计者还要提高建筑结构设计的安全度系数，对抗震设计的原则进行重新的审视，提高建筑的抗震设防烈度，采用弹性设计来提高建筑的安全性，减轻地震对建筑安全性和稳定性的破坏。
结语：
随着经济的进步和城市建设进程的加快，城市中的高层建筑甚至是超高层建筑逐渐增多，建筑的抗震性设计逐渐受到人们的关注。建筑结构抗震性设计是专业性技术性极强的工作，设计者需要加强对建筑场地的选择，对建筑构件和整体的弹性和塑性进行设计，利用计算机来提高各项参数的准确性和可靠性，整体上提升建筑的稳定性设计，减轻建筑在地震灾害中的损失。
参考文献：
[1] 赵西安.高层建筑结构抗震设计的一些建议[J]. 工程抗震. 2011(04)
[2] 魏琏.水平地震作用下不对称建筑的抗震计算[J]. 建筑科学. 2010(01)
关键词：建筑结构；抗震设计；问题分析
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
1、建筑结构抗震设计的基本原则
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
(1)结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。(2)对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1.2设置多道抗震防线
(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。(2)强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。(3)适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。
1.3对可能出现的薄弱部位，采取措施提高其抗震能力
(1)构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。(2)要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层(部位)的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。(3)要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
1.4选择合理的结构形式
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等；按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。
2、建筑抗震设计中存在的问题
2.1缺乏前期勘察资料
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。结构的平面布置中外形不规则、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。
2.2部分建筑物高度过高
按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定，在一定设防烈度和一定结构型式下，钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。在这个高度，抗震能力还是比较稳妥的，但是目前不少高层建筑超过了高度限制。在震力作用下，超高限建筑物的变形破坏性会发生很大的变化，建筑物的抗震能力下降，很多影响因素也发生变化，结构设计和工程预算的相应参数需要重新选取。
2.3地基的选取不合理
由于城市人口的增多和相对空间的缩小，不少建筑商忽略了这一问题，哪里商业空间大就在哪里建。建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地，远离河岸，不应垮在两类土壤上，避开不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。
2.4材料的选用不科学,结构体系不合理
在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。由于我国建筑结构主要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。
2.5抗震设防烈度较低
许多专家提出，现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要，建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高。我国现行抗震设防标准是比较低的，中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为lO%的地震烈度，较低的抗震设防烈度放松了建筑的抗震要求。
2.6平面布局的刚度不均
抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称，建筑的质量分布和刚度变化宜均匀，否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称：一边进深大，一边进深小；一边设计大开间，一边为小房间；一边墙落地承重，一边又为柱承重。这些都对抗震极为不利。
3、建筑结构抗震设计的措施
3.1建筑选址要正确。
避免抗震危险地段，选择对抗震有利的场地、地基和基础在进行设计时，应根据工程需要，掌握地震活动情况和工程地质的有关资料，作出综合评价，宜选择坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等有利地段;避开软弱土、液化土、河岸和边坡边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层等不利地段;同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基，部分用桩基，当地基有软弱黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时，宜加强基础的整体性和刚度。
3.2合理的确定平立面布置。
建筑物的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，从而确保房屋具有良好的抗震性能。建筑物的平、立面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层。对体形复杂的建筑物合理设置变形缝，在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施，严格控制建筑物的高度和高宽比。
3.3 结构选型和结构布置要合理。
结构选型根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素，经技术、经济条件比较综合确定。单从抗震角度考虑，作为一种好的结构形式，应具备下列性能：延性系数高;匀质性好;正交各向同性;构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。结构布置遵循的原则是平面布置力求对称，使构件分配的力均匀;竖向布置力求均匀，尽可能使其竖向刚度、强度变化均匀，避免出现薄弱层，并应尽可能降低房屋的重心。
3.4刚度、承载力和延性要匹配。
当结构具有较高的抗力时，其总体延性的要求可有所降低;反之，较低的抗力需要较高的延性要求相配合。地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关，具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧刚度，往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力，最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性，然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。
4、结束语
抗震设计问题是一个非常复杂的过程，涉及面非常广泛，需要在设计过程中考虑全面。在以后的设计过程中，还有许多方面需要我们进一步的探讨和研究，我们也期待有更多新型抗震技术应用于建筑中来，减轻地震带来的危害。
参考文献：
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