时间：2023-07-19 09:28:44
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇超高层建筑抗震设计，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】超限高层建筑；建筑工程；抗震设计；对策
如今，随着建筑行业的兴起，居住建筑与人们的生活就密切的联系着，但是近年来，随着人们的生活水平的不断提高，人们都在不断的关注着住宅的面积、位置以及建筑的抗震设计等问题，所以超限高层建筑抗震设计很受人们的关注。因此，与居民生活相关的抗震设计的好坏直接的影响着居民的使用，能否综合利用实用、美观和人性化等因素对给超限高建筑工程抗震进行科学的设计是一个重要研究内容。超限高建筑由于自身高、大以及给抗震设计繁琐等原因，其在设计方面应该要不同于其他建筑上卡座设计，要根据其特点进行设计，体现出超限高层建筑抗震设计的不同风格。
一、对超限高层建筑工程抗震设计的基本要求
（一）在进行超限高层建筑工程的设计过程中，要严格的对建筑物本身的稳定性能、承载能力、整体延性等多个方面进行综合性研究和考虑。在工程的设计过程中，对于其结构的构建要严格的符合安全的具体要求，还要对可能出现的问题进行防治和加强，采取必要的措施进行加固，大力提高超限高层建筑本身的抗震能力。
（二）在进行建筑物的设计过程中，要采取措施尽量来设计出多层次的抗震防线。在我国超高层建筑物中，每一个建筑物如果具有良好的抗震体系，就必须有多个比较良好的延伸性分体构成，这些构建要结合在一起，能在起到整体的配合作用下也不会影响它们之间的相互作用。在进行超限高层建筑物设计中，会设计更多地抗震防线，这主要是由于在一起比较强烈的地震之后，一定会有更多地余震出现，如果只有一道抗震防线，那么建筑物的安全性和稳定性就会受到很大的冲击，很难保障建筑物和人民生命财产的安全。所以，扎起进行超限高层建筑物设计的过程中，要尽量的多设计一些抗震防线，保证其主要的耗能构建具有非常高的延伸性和刚柔性。这样，不仅能有效地保证超限超高层建筑物的结构不遭到破坏或者影响，而且还能对地震能量的有效减缓有很大的帮助作用，大大的提升超限高层建筑的整体性能。在这个过程中，也不能对超限高层建筑物内部的构件爱你之间的有效联系不能忽视，对于每一栋楼、一层楼来说，在对使用的耗能构件出现屈服后，要严格的对其进行弹性监测，能大大的提高其长久的使用能力和抗震能力。
（三）对于超限高层建筑物中的薄弱环节要密切的进行重视和控制，采取必要的措施来提高建筑物本身的整体抗震性，如果发生地震，超限高层建筑的主要构件可以很大的程度上承受较大的冲击力，这就需要大力的对超限高层建筑物的薄弱环节进行严格的检查、观察和研究工作，要严格的采取有效地措施对其进行加固，对所处于的承载力和弹性力的均衡点等进行严格的处理和控制，保证在地震发生的情况下能及时的发现问题，进行及时的处理。
二、超限高层建筑抗震设计的处理方式
在我国很多的超限高层建筑中，针对其整体的安全性和稳定性，要根据具体的实际情况采取必要的措施进行加固措施，防止在地震发生时出现不必要的隐患，对人民生命财产安全造成不必要的损害，这样能大大的保证超限高层建筑在遭受到地震冲击时更好地发挥其稳定性和安全性。
（一）构件的具体加强措施。一是要尽量的增加建筑物底部的剪力墙厚度；二是在底部大量的增加一些钢筋混凝土柱或者加大其的配箍特征值；三是对于连接梁之间的配筋来说，需要采取交叉暗掌的形式进行搭建；四是对于框架支柱的轴压比要进行比较严格的控制；五对于节点或者锚固的有效加强可以采取构造的措施来加以实现。
（二）梁式转换层的主要结构。一是要将梁的转换层向上加伸到两层，二是对于剪力墙的配筋强度要合理的进行提升；三是对于框支柱的压轴比要采取有效措施进行控制，使用钢筋混凝土梁柱；四是在进行配筋的使用时，在进行转换层的使用上可以利用双向或者双层配筋；五是对于建筑物的整体结构要进行严格的调整，满足在其设计上的刚度要求；六是要合理的对混凝土的梁结构的节点和配筋进行合理的设置。
（三）对于竖向湖或者结构进行平面布置过程中，要严格避免扭转所带来的严重影响，还要大力的保证侧向的刚度能在比较均匀的水平层次上发生变化。对于构件的整体布置，要严格的通过充分的分析、研究和计算，反复的、多层次的进行调整，最大的得到一个最佳的、最合理的位置，这样可有效地保证在地震发生情况下不会出现偏移现象。
三、超限高层建筑设计中应注意的问题
（一）强柱弱梁。今年来，我国的地震灾害频繁发生，所以在超限高层建筑框架的结构设计中，应该加强对房梁的设计，让梁端形成塑形铰，节点处于弹性状态，柱端处于非弹性状态。柱强梁弱是相对于梁端截面的相对弯曲能力而言的，一般来说柱端截面的抗弯曲能力越大其增强的幅度越大，是在出现地震的情况下，决定柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动的能力，保证柱能在意外发生时不造成破坏。梁端纵筋超配程度的大小是由柱强于梁的幅度大小决定的，在梁和柱端塑性铰的形成过程中，塑性内力分布和其动力特征都有一定的变化。在建筑条件允许的条件下，尽量将柱的截面尺寸扩大，使柱和梁的线刚度比值大于1，控制柱的轴压，增加延续性。在对截面进行承载力运算时，应该将柱的设计按照梁弱柱强的原则进行放大，将柱的配筋构造进行强化。梁端的纵向受拉钢筋不得过高，避免在地震中不能形成塑性铰，或者将塑性铰转移。在设计中注意节点的构造，把塑性铰向梁跨内移动。
（二）强剪弱弯。在建筑框架结构中采用强剪弱弯的设计，可以保证构件的延性，在建筑中有可能出现脆性破坏，就要求在建筑中加大各构件的抗弯曲能力和抗剪承载力，这能够有效的应对地震对建筑框架的破坏，一旦遇到地震等突况能够保证不出现脆性剪切失效的状况。对于建筑框架结构中应该加强对抗剪验算和构造的设计，使结构框架能够符合相关规范的要求。
（三）构造措施。1.在建筑框架结构中，要注意对大跨度的柱网进行框架设计，在楼梯间处的框架柱和平台梁相连接，楼梯间的柱可能为短柱，这就应该对柱箍筋进行全长加密的措施，有些工程设计中没有对此设计引起重视，往往忽略了其重要性；2.对框架的外立面进行设计的过程中，如果外立面为带形窗时，由于设置连续的窗过梁，这就说明外框架柱可能为短柱，应该对其构造采取一定的措施；3.在结构框架的设计中，有可能会出现框架结构长度超过一定的规范限值，某些建筑不需要留缝，为了减少裂缝，应该采用混凝土对裂缝进行浇注。在后浇带的设置中，应该采用细密的双向配筋，其构造间距应该小于150，对后浇带进行适当的加强。
四、结语
随着超限高层建筑的高度在逐渐的提高，难度在逐渐的增大，这样就对其的结构提出了更多地复杂性和更多地技术难题，抗震设计关系着超限高层建筑物本身的稳定性和安全性，想要真正的保证超限高建筑的安全使用能力，就要进一步加大对其抗震设计提出更多地措施，加大对其的重视力度。所以说，在进行超限高层建筑建设的过程中，要做好抗震设计，真正的反映出我国综合国力的提高。相信在未来我国建筑业的发展过程中，超限高层建筑的发展方向一定出朝着安全、环保和经济的发展方向前进。
参考文献：
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[3]瞿国辉.超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J].科技风，2012，（17）.
关键词：超高层建筑；抗震设防；专项审查
Abstract: at present, the domestic and worldwide tall building more and more, tall building the seismic fortification special review not only can improve the reliability of the seismic design of high-rise building, avoid seismic safety concerns, but also can promote the development of the technology of high building. This paper mainly studies the tall building the seismic fortification special examination technology, can for tall building seismic fortification special review provide certain reference.
Keywords: tall building; Seismic fortification; Special review
中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：
1前言
随着我国经济建设的发展，超高层建筑越来越多[1]。据不完全统计，5年之后，中国的超高层建筑总数将超过800座，约为现今美国总数的4倍。目前，已建成的全球十大超高层建筑中，中国已经占据6席。台北101大厦以508米楼高位居世界第三，上海环球金融中心主体高度492米排名第四，南京紫峰大厦高450米位居第七，金茂大厦高420.5米排名第八，香港国际金融中心二期420米排名第九，广州中信广场大厦以391米高度排名第十。而超高层建筑不仅总高度超过现有规程规范，而且结构形式也越来越多，需要进行专门的抗震设防专项审查，避免抗震安全隐患。本文简要地分析了不同结构形式的超高层建筑抗震设防专项审查技术，供相关超高层建筑参考。
2超高层建筑抗震设防的专项审查
由于近年来超高层建筑总高度超过规范、规程的最大适用范围很多，抗震设防审查时，需着重于以下几个方面：（1）对不同结构体系进行对比,尽量采用适用高度更大的结构类型。（2）仔细论证超高层建筑中加强层的数量、位置和构造。（3）严格控制混凝土剪力墙的剪应力应。（4）要保证关键部位的细部构造在大震下的安全。
3转换结构抗震设防的专项审查
超高层建筑的转换结构一般有两类：墙体转换及柱或斜撑转换。墙体及其转换大梁形成拱，对框支柱有向外推力，轴柱的转换梁是空腹桁架的下弦杆，次内力较大，有时不考虑空腹桁架的空间作用。不同的转换要有不同的设计方法，框支转换大梁的设计和空腹桁架下弦杆的设计有明显的不同，不可相混。有时，结构在两个主轴方向的转换类型不同，在一个方向为框支转换，另一个方向为轴柱转换，此时需分别处理；在一个方向为框支柱，另一个方向为落地墙的端柱，计算框支柱数量时，两个方向应区别对待。
底部带转换层结构抗震设计时，应避免底部结构破坏，结构的延性耗能机制宜在上部结构中呈现。底部结构包括：落地墙、框支柱、转换构件、转换层以上二层的楼板、柱和墙体。转换层以下必须布置足够的上下连续的落地墙。当主体结构底部楼层侧向刚度比上部楼层侧向刚度减少较多时，宜通过增加落地墙刚度或减少上部墙体刚度等措施加以调整。
对高位转换，如8度区底部5层为商业建筑，上部的抗侧力墙体在五层顶转换，需要考虑高位转换与低位转换的不同：低位转换主要按相邻层的侧向刚度比控制，高位转换不仅要控制相邻层的刚度比，而且要对不转换的结构与转换结构在转换高度处的总体刚度进行比较，使二者的总体刚度比较接近。这里，侧向刚度计算时，需要注意转换大梁的正确模拟：将大梁作为线性杆件计算时，其轴线位置应按截面的抗弯中心确定，相邻上下层的竖向构件，需要考虑对应的刚域。当在裙房顶板处进行高位转换时，还需考虑转换层以下裙房参与主楼整体工作的程度，分别处理，使侧向刚度比的计算能反映结构实际工作状态。
4连体结构抗震设防的专项审查
连体结构大致可有四类：（1）两个主塔间用刚性连接的结构体相连，连接体可以是一个或多个，每个连接体可以是一层或多层；（2）两个主塔间采用人行通廊相连，一般按支座可滑动的结构处理；（3）平面为开口很大的槽形，不满足刚性楼盖假定，在开口处每隔若干楼层设置连接构件加强楼盖的整体性，减少扭转位移比；（4）房屋立面开设大洞口，在洞口顶部设转换构件将洞口两侧相连。不同的连体，设计方法不同。
当连体与两端铰接时，至少一端应采用可滑动连接，根据震害经验，设计时应保证大震下不坠落，应考虑支座处两个主塔沿连体的两个主轴方向在大震下的弹塑性位移，然后按位移设计。当两个主塔高低不同，主轴方向正交或斜交时，需要考虑双向水平地震同时作用。当连体为多层时，不仅要考虑支座处的位移，还需考虑相关楼层的位移。
当连体与两端刚接时，要算出两端支座在大震下的内力和变形，确保连体本身和连接部位的安全。对高低的主塔、主轴方向不一致的情况，同样要仔细的分析计算。
对开口处的连接构件，可按中震下不屈服设计，并提高连接部位的抗震等级。
9度设防时不应采用连体结构。连体本身在8度时应考虑竖向地震，此时，支座处的竖向地震可能比地面加大，可通过考虑竖向地震输人的弹性时程分析，计算连体的竖向振动。
对大跨度的连体，其竖向振动问题是否影响正常使用，也需要予以考虑。对于连体与主塔的连接，有条件时可采用隔震支座和消能阻尼器等技术。此时，应进行专门的计算分析和支座的构造设计。
5特殊体型结构抗震设防的专项审查
近来，某些建筑设计，由于使用功能和美观要求，导致体型特别不规则，平面扭转效应很大或楼板内被大洞口严重削弱，竖向刚度突变，上下构件不连续，上部构件超长悬挑，动力特性不同的多塔彼此相连等等。尤其是多项不规则性同时并存，结构计算分析模型难以正确反映实际情况，需要借助各种简化手段。
这种特殊复杂结构，可根据具体情况详细研究其地震下的受力特点，按基于性能设计的要求，提出结构设计方案，对薄弱部位从抗震承载力和延性两方面采取措施提高抗震能力。
针对结构的复杂情况，抗震设防审查时要求所有钢柱按设防烈度不屈服设计，四片巨型衍架在结构屋面要形成封闭圈，出屋面的单片大桁架利用屋盖围护结构的斜杆加强，应考虑四个L形框架筒横截面的翘曲，并在错层的连接处设置钢板剪力墙，还要求进行模型试验，根据试验结果调整细部构造。
6结论
本文对对超高层建筑抗震设防专项审查技术进行了研究，有关高度超限、高位转换、连体结构以及特殊体型结构的超高层建筑的一些概念设计方法及关键技术可供参考。
参考文献
关键词 ：超限高层建筑 性能抗震设计
一、 我国超限高层建筑发展概况以及我国地震灾害现状
高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。由于生产力水平的限制，我国高层建筑的起步远远低于欧洲大陆国家，直到20世纪六七十年代才，高层建筑才逐渐出现在人们的视野当中。改革开放以来，我国国民经济持续快速发展，我国的高层建筑也得到了迅速发展，我国内地成为高层建筑发展的中心之一。上海及长三角地区、广州、深圳以及珠三角地区、京津地以及以重庆为代表的中西部地区都建造了大量的高层建筑。我国高层建筑的数量及建筑高度均在世界前列。
据报告显示，截至2009年初我国共有高层建筑近10万幢，其中100米以上的超高层建筑1154幢，而各地为争当“第一高楼”仍然暗战不休，这个数字还在不断被刷新。
我国是世界上陆地面积第三大的国家，地质条件复杂多样，自然灾害种类多样，反生频繁。中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。1949年以来，100多次破坏性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区14个省份，造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。
中国的陆地地震占全球陆地地震的三分之一，而造成地震死亡的人数达到全球的1/2以上。当然这也有特殊原因，一是中国的人口密、人口多；中国的经济落后，房屋不坚固，容易倒塌，容易坏；第三与中国的地震活动强烈且频繁有密切关系。
由此，世界各国，特别是我国对超高层建筑的抗震设计进行研究，美国在经历过1989年和1994爆发的两次大地震之后逐渐建立了基于性能抗震设计的综合设计体系。我国也在基于性能抗震设计上进行了大量的研究并于2000年颁布了《建筑抗震设计规范》，对基于性能抗震设计的目标进行了统一的规范和指导，同年颁布的《高层建筑混凝土结构技术规程》则将基于性能的抗震设计思想同高层建筑相挂钩，要求在对高层建筑进行设计的同时可以将该思想融入其中进行指导和借鉴，由此可见基于性能抗震设计在我国的建筑界中处于一个十分重要的位置。
二、超限高层建筑基于性能抗震设计相关分析
（一）对超限的判别
10层以上的建筑被称为高层建筑。其中包括超限高层建筑。对高层建筑是否超限的判别是通过将其有关高度同相关规范规定的限额相比较来进行，这主要包括高宽比的超限、平面规则超限以及竖向规则超限三个方面。
（二）超限高层建筑基于性能抗震设计的思想内容
在当前的社会环境下，世界各国都将“小震不坏、中震可修、大震不倒”的思想作为其建筑抗震的标准，同时经过时间和实践的证明，该思想对地震灾害在处理结构上是目前人们能够想到的最为合理的方法。但是，该思想最大的不足之处就在于虽然能使建筑物在大震面前屹立不倒而保证人们的安全但是在地震中很容易导致建筑物结构功能的丧失，从而在另一方面对社会造成损失，而在我国的实践基础上，该思想已经导致了大量了经济损失，其不足之处也得以显现，因此，基于性能的抗震设计越来越重要。基于性能的建筑设计起初就以抗震为基础而贯穿于整个建筑过程的始终，主要对结构体系的布置、设计，施工期间对结构体系的使用、对其质量的把握等方面进行规范从而达到建筑结构体系在地震作用下也能实现其结构功能的目的。
（三）超限高层建筑抗震性能水准
按照当前有关规定，我国的超限高层建筑的抗震性能水准主要包括以下六个方面的标准：1、在地震之后能够保持建筑结构的完整，不需要对其进行修复就能再次使用；2、在地震之后能够保持建筑结构的完整，仅有一些轻微的裂缝，一般情况下不需要对其进行修复就能再次使用；3、在地震之后能够保持建筑重要结构的完整，其他部位虽有裂缝但在对其进行一般修复之后就能再次使用4、在地震之后建筑重要结构有轻微破损，其他非重要结构有中等程度的破损，建筑需要经过一定的修复才能再次使用；5、在地震之后建筑重要结构有中等程度的破损，其他非重要结构有中等程度以上的破损，建筑需要经过一定的修复和加固才能使用；6、在地震之后建筑重要结构有明显中等程度以上的破损，其他非重要结构严重破损，但未发生倒塌情况，建筑危及人们身体健康。
（四）我国超限高层建筑基于性能抗震设计的缺陷
由于历史条件的制约，我国的科学技术水平还未达到一定的水准，超限高层建筑基于性能抗震的设计并不能有效的解决现实中出现的一系列问题；同时伴随着社会的进步，超限高层建筑的设计越来越复杂，在对建筑进行可行性结构评估时，由于评估结果是依据相关试验得到，导致这在实践操作中很难得到有效实施；在当今日新月异的时代，每栋高层建筑都要求有所创新，这使得许多超限高层建筑的抗震性能水平难以得到准确的界定，同时由于超限高层建筑的复杂性，对其抗震性能水平的评估方法Pushover 分析方法在有些情况下也不能满足计算的需要，因此对其进行分析的计算方法也有待提升。综合以上所说，基于性能的抗震设计在超限高层建筑的设计中是最为合理的，但是由于建筑的特殊性和复杂性，具体该如何操作和设计还有待研究。
（五）对我国超限高层建筑基于性能抗震设计的建议
根据前文所述，我国超限高层建筑基于性能抗震设计的不足之处主要集中于对抗震性能水平的评估上，尤其是根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，其中对中震水平没有明确的规定，导致在对结构进行设计时往往不能达到“中震可修”的目的。因此，为了弥补规程中对地震作用水准规定的不足，可以在中震和小震之间再增加一个中小震的指标，将对中震的规定更加细化，并规定相应的性能指标，使得“中震可修”的目标更为具体化。再将前文提到的六大结构性能水准改成建筑物功能完好、轻微破损、较严重破损、严重破损和近乎倒塌的五个性能水准，简化相应的结构性能水准指标，使得建筑设计更加具有目的性和可操作性。
（六）抗震措施探讨
要使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力， 改善对混凝土的约束作用， 能够达到改善短柱抗震性能的目的。采用分体柱方法。提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比， 从而改善整个结构的抗震性能。
结论
对于超限高层建筑而言，基于性能的抗震设计方法是一个合理化的趋势，这种方法使得建筑在性能水准上更为具体，更加具有可操作性，对高层建筑的宽高度、相关规则以及新技术、新方法的使用并没有过多笼统的限制，这也使得超限高层建筑的设计者能够根据高层建筑的具体特点和价值目标来对建筑的整体性能水准、目标进行评估与论证，大大提高了设计的灵活性，近年来我国对超限高层建筑基于性能抗震的设计在实践上也取得了不俗的成果，大大促进了相关科学技术的发展，增强了超限高层建筑的可靠度。虽然基于性能的抗震设计方法还有有很多的问题和缺陷比如地震作用水准的评估以及建筑性能水准的计算等方面没有得到解决，但是随着未来我国社会科技的不断发展进步，研究的不断深入，该设计方法能够得到很好的完善和成熟。
参考文献：
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超高层建筑高度要求与结构类型和抗震烈度密不可分，超高层结构设计要进行两种方法以上的抗震核算，并且进行抗震设防专项审查。世界超高层建筑有迪拜哈利法塔，高828m；广州塔，高600m、上海环球金融中心，高492m等。超高层建筑因其超高的高度而具有不同于普通建筑和高层建筑的特点。首先，对于超高层建筑，传统的砖、石等材料已难以适用，其结构类型也更具选择多样性，如钢筋混凝土结构、全钢结构和混合结构等。其次，超高层建筑的垂直交通与消防，由于其超高的高度，较依赖于垂直交通，同时也给消防增加了困难，这就要求超高层建筑的每一层都需设置灵敏的烟雾报警器、自动喷淋和适当的避难所。最后，超高层建筑通过对风作用效应、重力荷载作用效应、施工过程的影响、空间整体工作计算、结构整体内力与位移、抗震性能等设计计算分析，进而提高超高层的抗震性和安全性。
2超高层建筑结构抗侧刚度设计与控制
为了提高超高层建筑的抗震性，其足够的结构侧向刚度必不可少。足够的结构侧向刚度不仅可以保障建筑物的安全性、抗震性，还可在一定程度上有效抵抗建筑结构构件的不利受力情况及极限承载力下的安全稳定性。设计超高层建筑的结构抗震侧向刚度，应重点从其结构体系和刚度需求进行。
2.1结构设计。结构初步设计根据建筑高度和抗震烈度确定高度级别和防火级别。超高层结构设计首先满足规范要求的高宽比限值和平面凹凸尺寸比值限值，其次控制扭转不规则发生：在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，扭转位移比不大于1.4；最大层间位移角不大于规范限值的0.4倍时，扭转位移比不大于1.6；混凝土结构扭转周期比不大于0.9，混合结构及复杂结构扭转周期比大于0.85。最后设计过程中严格控制偏心、楼板不连续、刚度突变、尺寸突变、承载力突变、刚度突变等现象。满足结构设计规范的同时，还应考虑建筑师的设计意图和功能需求，同时满足设备专业设计要求。结构平面的规整程度直接影响着抗震设计的强弱，尽量采用筒体结构，以使得承受倾覆弯矩的结构构件呈现为轴压状态，且其中的竖向构件应最大程度的安置在建筑结构的外侧。各竖向构件和连接构件的受力合理、传力明确，降低剪力滞后效应，杜绝抗震薄弱层产生。
2.2结构侧向刚度控制。超高层建筑的抗震性能设计主要与结构侧向刚度的最大层间位移角和最小剪力限制相关。对于层间位移角限值，其是衡量建筑抗震性的刚度指标之一，地震作用应使得建筑主体结构具有基本的弹性，保证结构的竖向和水平构件的开裂不会过大。同时，因超高层建筑的底部楼层、伸臂加强层等特殊区域的弯曲变形难以起主导作用，所以应采取剪切层间位移或有害层间位移对其变形进行详细的分析与判断。对于最小地震剪力，其最重要的两个影响因素是建筑结构的刚度和质量，当超高层建筑难以达到最小地震剪力要求时，设计人员应该结合具体情况适度的增加设计内力，提高其抗震能力和稳定性，然而，当不能满足最小地震剪力时，还需通过重新设计或调整建筑结构的具体布置或提高刚度来提高建筑物在地震作用下的安全性，而非单纯增高地震力的调整系数。
3超高层建筑的性能化抗震设计
超高层建筑的抗震性能设计，国内主要根据“三个水准，两个阶段”，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。超高层建筑来说，其建筑工程复杂、高度极高、面积大、成本高，一旦受到地震损害，其损失程度会更高，因此，必须充分考虑各方理论、实际情况和专家意见，兼顾经济、安全原则，定量化的展开超高层建筑的性能化抗震设计。同时，相关文件虽针对超高层建筑结构的性能化设计制定了较具体且系统的指导理念，涉及宏观与微观两个层面。但是，由于结构构件会受到损坏，且损坏与整体形变情况的分析计算都需进行专业的弹塑性静力或动力时程计算，而目前我国尚未形成相关的定量化的评价体系，因此，设计人员应在积极参考ATC-40和FEMA273/274等规范。此外，对于弯曲变形为主导的建筑结构，在大震作用后应尤其注重构件承载力的复核。
4超高层建筑多道设防抗震设计
除了上述注意事项外，针对超高层建筑进行抗震性设计时，还因注重设计多道的抗震防线。多道抗震防线是指一个由一些相对独立的自成抗侧力体系的部分共同组成的抗震结构系统，各部分相互协同、相互配合，一同工作。当遭遇地震时，若第一道防线的抗侧移构件受到损害，其后的第二道和第三道防线的抗侧力构件即会进行内力的重新调整和分布，以抵御余震，保护建筑物。目前，我国超高层建筑主要依靠内筒和外框的协同工作来达到提供抗侧刚度的目的，包含两种受力状态：首先，建筑的内外结构通过楼板和伸臂析架来协调作用，进而使得外部结构承受了较多的倾覆弯矩和较少的剪力，而内筒则承受了较大的剪力和一些倾覆弯矩，广州东塔就是此受力方式的典型；其次，以交叉网格筒或巨型支撑框架为代表的建筑外部结构，其十分强大，依靠楼板的面内刚度，外部结构即可同时承受较大的倾覆弯矩和剪力，如广州西塔。
5结语
关键词：超限高层建筑、抗震设计、超限审查
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着国民经济发展，高层建筑除了满足建筑使用功能的要求，对建筑个性化的体现越来越重视，使高层建筑的平面、立面均极其特殊，各种新的复杂体形结构（如连体结构、主裙楼整体连接结构、大底盘多塔楼结构、立面多次收进退层结构及大悬挑结构等）、复杂结构体系（如各种类型的结构转换层、多重组合结构和巨型结构等）出现。
1超限高层的设计方法
复杂结构设计分析，采用多个相应恰当的、合适的力学模型进行抗震验算分析，不是用所谓截然不同的、不合理的模型进行比较分析。“抗规”要求的不同力学模型，还应属于不同的计算分析程序。分析结果具体体现在：结构与结构构件在地震作用下，抵抗地震作用的承载力具有客观存在性，在相应设计阶段主要振动周期、振型和地震作用最大受剪承载力（底部总剪力 V0）应出入不大。整体结构应进行弹性时程分析补充计算 （应注意地震波采集须符合规范要求）；宜按弹塑性静力或弹塑性动力分析方法补充计算；受力复杂的结构构件，宜按应力分析结果校核配筋设计。
超限高层根据结构抗震性能设计，选择性能目标控制，选定性能设计指标。第一性能水准的结构应满足弹性设计要求（多遇地震），结构的层间位移、结构构件的承载力及结构整体稳定等均应满足规范规定；按设防烈度（中震）的结构，构件承载力在不计入风荷载作用、不考虑与抗震等级要求相关的内力增大系数时需要满足弹性设计和抗震承载力要求。第二性能水准的结构，在中震或预估罕遇地震作用下，与第一性能水准的结构的差别是，框架梁、连梁等耗能构件正截面承载力只需要满足“屈服承载力”设计，即采用构件材料标准值和重力、 地震作用组合标准值工况下的验算。第三性能水准的结构，在中震或预估罕遇地震作用下，允许部分框架梁、连梁等耗能构件正截面承载力进入屈服阶段，受剪承载力宜按“屈服承载力”设计，竖向构件及关键构件正截面承载力应满足“屈服承载力”设计的要求；整体结构进入弹塑性阶段，应进行弹塑性分析。第四性能水准的结构，应进行结构弹塑性计算分析，在中震或预估罕遇地震作用下，关键构件抗震承载力应满足“屈服承载力”设计的要求；允许部分竖向构件及大部分框架梁、连梁等耗能构件进入屈服阶段，但构件受剪截面应满足界面限制条件要求；结构的抗震性能必须通过结构弹塑性计算分析，在预估的罕遇地震作用下找出弹塑性层间位移角、屈服构件的次序和塑性铰分布、塑性铰部位的材料受损程度。第五性能水准的结构，应进行结构弹塑性计算分析，在预估罕遇地震作用下，关键构件抗震承载力宜满足“屈服承载力”设计的要求；应注意同一楼层的竖向构件不宜全部进入屈服并控制整体结构承载力下降的幅度不超过10%。
隔震与消能减震设计，是一种有效地减轻地震灾害的技术，在提高结构抗震性能上具有优势（即抗震设防目标能力有所提高）。隔震技术一般可使延长整个结构体系的自振周期达到使水平地震加速度反应降低60%左右（相当于常规抗震设计设防烈度降低1.0度~1.5度），从而达到大大降低地震作用，并能获得很好的经济效益。隔震设计计算分析方法一般为时程分析法， 强调隔震层设计与构造措施的重要性。消能减震通过消能器（分为速度型和位移型阻尼器）设置控制预期的结构变形、 增加结构阻尼达到减少地震反应，较好地发挥出经济效益。 设计计算分析方法一般为非线性时程分析法，与常规抗震设计设防烈度约降低 1.0 度设计。因此在部分楼层增设粘滞阻尼消能支撑（设计往往布置在计算分析层间位移角较大的部位，并注意两个主轴方向的均匀布置），通过提高结构的附加阻尼比来降低结构的位移反应。整体结构的非线性时程分析结果表明，在框架－抗震墙结构中增设消能支撑，可以较为经济地控制结构的楼层位移，提高结构的抗震安全储备。
建筑抗震性能化设计，根据设防目标立足于结构承载力与变形能力的综合考虑，具有针对性和灵活性（或对整个结构、或对某些具体部位或关键构件）设计分析方法达到预期的性能目标，分为构件或结构弹性分析、弹塑性分析，基于提高建筑抗震安全性（承载力、变形、构件延性）或满足使用功能的专门要求。
“小震不坏，中震可修，大震不倒”三水准目标，即第一水准按众值烈度或多遇地震影响时，结构抗震分析采用弹性反应谱进行弹性分析设计，主要是承载力验算，又称第一阶段线弹性设计；第二水准按基本烈度或设防地震影响时，考虑非线性弹塑性变形及承载力略有提高，属于第二阶段弹塑性变形验算；第三水准按最大预估烈度或罕遇地震影响时，主要通过概念设计和抗震措施满足结构设计要求，即第一阶段和第二阶段分析（通过静力非线性分析、又称静力推覆分析和动力非线性分析、又称弹塑性时程分析）过程，并采取相应的抗震措施。
2超限高层的抗震设计审查
根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》（建设部111 号令）、《超限高层建筑抗震设防专项审查技术要点》（建质[2010]109 号通知），建设工程施工图设计审点应放在抗震概念设计上，是否符合现行工程设计标准、规范要求的基础上，施工图设计文件编制深度是否满足要求，认真分析结构计算模型及计算分析与实际情况的相符性、合理性，结构超限判断、抗震设防目标及抗震设防措施的准确性，力求审查过程以提高施工图设计质量为目的，不拘泥于传统的形式，应有前瞻性，跟进专业技术的新发展和趋势，专研技术疑难问题，认识新的结构体系、运用新的结构分析手段，设计方法和施工技术得到发展，推动了建筑行业科技进步的现实， 注重设计的合理性、经济性，促进建筑工程设计对公众安全、公共利益质量监督作用。通过工程超限高层审查专家组的审查意见，设计能够掌握和切中要点，反应全面和关键部位（如薄弱层、软弱层）采取结构抗震加强综合措施，提高结构能力水准。
工程设计送审审查资料一般从几个步骤入手，即工程概况、工程设计、结构计算结果及分析、结构不规则类型及超限的描述和判别、结构超限应考虑的问题及解决办法应对的加强措施，即内容应翔实，针对性强。《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》详细规定了相关内容。
目前，视工程抗震专项审查项目的超限程度具体情况，超限工程专家组技术审查意见包括了省住房和城乡建设厅抗震办委托全国或省抗震专家提出的意见，不仅肯定了超限高层设计判别，同时进一步调整和补充了计算分析和采取抗震加强措施的要求的必要性，也是对工程设计的指导性意见、第二阶段施工图审查的审查依据参考之一。
3结语
总之，建筑结构抗震概念设计的不断发展，指导工程抗震设计重要性日趋显示出来。我们还可从文献[1]、文献[2]、文献[3]中关于建筑结构抗震设防审查工程看出 ，超限及不规则建筑工程结构的研究分析思路、设计与计算方法，对建筑超限判断、超限部分所采取更为严格的措施等，提高工程结构的防震救灾综合能力；文献[1]还强调了在内在的设计技术发展和创新、推进、完善和补充现行规范方面提出操作性较好的说明。这一切，恰好说明了建筑结构抗震概念设计作为基本设计和审查思路的必要性。
参考文献:
[1] 超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2] GB 50011-2010建筑设计抗震规范[S].，2011.
关键词：基本原则；控制技术；抗震设计
中图分类号：S611文献标识码： A
随着经济的迅速发展，超高层建筑越来越多，并且向着普遍化、更超高化、功能综合化、管理智能化、环境生态化的方向发展，高层建筑的设计问题变得日益突出。设计人员不仅要掌握先进的设计方法及各种先进软件，还要掌握高层建筑的设计原理、设计特点、体系选择、抗震设计等方面的知识，如此才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。
1 超高层建筑结构体系类型及减震、抗震结构设计的基本原则
1.1超高层建筑的结构体系类型
超限高层建筑的类型主要有大底盘、大裙房、多塔楼建筑带有外挑、悬挑层的建筑。超限高层建筑经常采用的结构体系有钢筋混凝土框架―核心筒结构, 它的整体性、抗侧刚度好；混凝土钢框架结构, 具有自重轻、断面小、承载力大的优势； 随着技术的发展, 在高层住宅中也出现了新的结构体系, 如现浇框架―短肢剪力墙、现浇框支― 短肢剪力墙。
1.2 超高层建筑减震、抗震结构设计的基本原则
1.2.1 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。
1.2.2 尽可能设置多道抗震防线
（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。
（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。
（4）在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。
1.2.3 对可能出现的薄弱部位，应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。
2 超高层建筑结构的减震控制技术
目前, 我国和世界各国普遍采用的抗震体系和方法是传统的抗震体系和方法, 即对基础固结于地面的建筑结构物适当调整其结构的刚度, 允许结构构件( 如梁、柱、墙、节点等) 在地震时进入非弹性状态, 并具有较大的延性, 使结构物"裂而不倒"。这种抗震设计原则, 在很多情况下是有效的, 但也还存一些问题和局限性。
因此在实施抗震设防时,必须寻找一种既安全(在突发的超烈度地震中不破坏、不倒塌) ,又适用(适用于不同烈度、不同建筑结构类型,既保护建筑结构, 又保护建筑物内部的仪器设备) ,又经济(不增加建筑造价)的新的抗震新体系, 这就是建筑结构减震控制新体系。这样, 隔震体系、消能减震体系、结构被动及主动控制体系就应运而生了。而由于隔震、消能和各种减震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性, 即明显有效减震( 能使结构地震反应衰减至40%~10% 或更低)、安全、简单、经济及适应性广等,它将作为一种崭新的抗震体系和理论, 必将引起专家们的关注。
隔震和减震体系类型主要有:隔震、摩擦耗能体系、被动控制体系、主动控制体系和混合控制体系。
3 超高层建筑结构的抗震设计
3.1建筑体型和结构体系
超高层建筑平面和立面的选定, 和结构的可行性、经济性密切相关。由于高层建筑是以水平荷载为主要控制荷载, 所以在抗震设计中为达到“ 小震不坏, 大震不倒” 的设计原则, 应力求平面布置简单、规则和对称, 避免有应力集中的凹角、收缩和楼、电梯间的偏置, 尽量减少扭转的影响。在风力作用下则要求建筑物外形选择合理, 提高结构的刚度。圆形、椭圆形、正多边形, 都可以大大减少风荷载影响。采用刚度较大的建筑, 可以减少风振影响和避免建筑物较大的位移。同时为了使结构具有良好的受力特性, 并满足建筑上的使用要求, 还必须选择一个合适的结构体系。
3.2适宜的刚度
在超高层建筑结构设计中, 恰如其分地确定建筑物的刚度是十分重要的。建筑物的刚度既不宜过大,结构刚度越大, 自振周期就越短, 建筑物的截面及自重也越大, 地震时受到的地震力也越大。
但也不宜将建筑物结构设计的过柔。过柔的建筑, 在风力或地震力的作用下, 会产生过大的位移及变形, 因此影响建筑物的强度、稳定性和使用性。此外, 通过调整刚度可避免地震时建筑物的震动与场地土的震动特性相同而引起共振, 造成建筑物严重破坏或倒塌。
3.3结构计算
3.3.1确定总的结构计算层及划分计算标准层
在项目中由于地下室为车库（含6级人防）,主楼的中心为筒体之外均为大统间, 所以把地下室作为一层计算。
3.3.2周期折减系数
在框架剪力墙结构中, 结构的自振周期一般采用计算的方法确定, 由于在计算中只考虑了主要承重结构（梁、柱和剪力墙）的刚度, 而刚度很大的砌体填充墙的刚度在计算中未反映, 仅考虑其荷载作用。因此计算所得的周期较实际周期长。如果按此计算地震力偏小, 偏于不安全。所以必须对计算周期进行调整折减。
3.3.3连梁刚度折减系数
剪力墙中的连梁跨度小, 截面高度大, 因此连梁的刚度也大。在地震力作用下其弯矩、剪力很大, 难以按弹性分析结果去设计。现考虑到地震时允许连梁局部开裂, 可采用连梁刚度折减系数βy 。最低可取到0.55。
3.3.4连梁高度的取法
连梁的高度一般情况下为洞口顶至上层楼面,或下层洞口至上层洞口底。但有时当上下两层层高不同并且洞口离地、楼面距离不统一时, 往往会出现连梁高度大于层高高度的现先。
3.3.5梁扭矩的折减系数
由于在结构受力计算中, 没能考虑楼板的作用。梁的计算扭矩远大于实际所承担的扭矩, 特别是对于现浇楼板结构，因此应对梁扭矩折减，折减取值范围0.4-1.0。
3.3.6计算时构件刚度及配筋超限的调整
为了使结构受力合理可行, 需要进行结构调整。使其具有合适的刚度和内力。当刚度过大时, 可采用减小构件截面尺寸的方法或开洞的方法加以解决。结构计算的孔洞开设位置, 可结合剪力墙的受力特性来进行。一般单肢剪力墙长度不宜大于8m。
3.4墙肢端部配筋的调整
在地震力作用下, 墙肢端部钢筋是主要受力钢筋, 由偏压、偏拉计算决定。当计算值较小, 按构造配置。当若干个墙肢交汇于一点时, 局部配筋则会太多,而使设计困难, 为此必须进行相应的调整。
4 结束语
随着经济的发展及社会需求的多样性，建筑的高度越来越高，体型变得更加复杂，并且建筑设计追求多功能、多变的使用空间及丰富的立面设计效果。因此，就常采用复杂高层建筑结构体系，从而使超高层建筑抗震工作成为结构设计的重点。
参考文献：
[1] 李洪恺.高层建筑结构抗震设计之我见[J].科技与企业，2012，(13).
【关键词】超限高层基于性能抗震设计
中图分类号：TU208.3文献标识码：A
一、概述
什么是超限高层？超限高层是指超过规范要求限制的高层建筑。超限高层建筑在项目的初步设计阶段进行审查，按照我国建设部的要求，全国超限高层审查委员会组织专家从技术角度进行多方论证，力求在抗震、消防等方面保证建筑物的质量安全。一般对于超限高层的理解是：混凝土框架剪力墙结构的高层建筑，超过120米为超限高层；混合剪力墙结构为100米以上；有错层的为80米以上；网架结构的为55米以上；而网架无盖结构为28米以上。无论建筑有多高，超限高层的存在都对工程技术质量提出了更高的挑战。建设部第111号令（《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》）明确指出，属于超限高层建筑的工程，在结构扩初结束后，需进行抗震设防专项审查。
新时期，经过多方努力，我们对于高层建筑的抗震性研究越来越深入。尤其是现在非常流行也很实用的基于性能的抗震研究，取得很大的成就。基于性能的抗震设计理论是20世纪90年代初由美国学者提出，按此理论设计的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的性能水平。基于性能的抗震设计代表了未来高层结构抗震设计的发展方向，是一种更先进、科学、合理的设计理念。这一研究理论已引起了各国广泛的重视。美国联邦紧急管理厅资助的国家地震减灾项目NEHRP提出了在用结构基于位移的抗震评估及加固方法，于1997年出版了《房屋抗震加固指南》(FEMA273/274)；
日本也在1995年开始进行了为期3年的“建筑结构的新设计框架开发”研究项目，并在研究报告《基于性能的建筑结构设计》中总结了研究成果。日本又在2000年6月实行了新的基于性能的建筑基准法(Building Standard Law)。欧洲混凝土协会(CEB) 于2003年出版了《钢筋混凝土建筑结构基于位移的抗震设计》报告。目前我国正在修订的国家标准《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》也打算把基于性能的抗震设计方法纳入进去。
我国目前已批准的《建筑抗震设计规范》及《高层建筑混凝土结构设计规程》在近几年科学研究及工程实践的基础上，已吸收了性能目标设计的内容，由于该项技术尚处于起步阶段，在地震作用的不确定性、结构分析模型和参数的选用方面存在不少经验因素、模型试验和震害资料较少等问题还有待进一步研究，相信随着超限高层建筑在工程中的不断应用，这一研究方法将会逐渐完善成熟。
二、 超限高层建筑基于性能的抗震设计的内容、特点和方法的研究
1．基于性能的抗震设计包含的主要内容
（1）对于地震风险水平的确定；
（2）对结构性能水平和目标性能的选择；
（3）超限高层建筑场地的确定；
（4）概念设计、初步设计、最终设计中的可行性检查、设计方案确定及设计审核、实验验证等；
（5）高层建筑结构施工中的质量保证和使用过程中的检测维护。
2.基于性能的抗震设计的特点
现行的抗震设计规范主要是以保障生命安全为基本目标的，按照这一理念设计和建造的建筑物，在地震中虽然可以避免倒塌，但其破坏程度仍旧会造成严重的经济损失。这些破坏程度和损失远远超过了设计者、建造者以及业主的最初估计。
根据结构抗震的安全目标和结构抗震的功能要求，我们提出了基于性能的抗震设计思想和方法。基于性能的抗震设计具有以下特点：（1）着眼于单体抗震设防的同时考虑单体工程和说相关系统的的抗震；（2）在不同风险水平的地震作用下满足不同的性能目标，即将统一的设防标准改变为满足不同性能要求的更为合理的设防目标的标准；（3）设计人员可根据业主的要求，通过费用——效益的工程决策分析确定最优的设防标准和设计方案，以满足不同业主、不同建筑物的不同抗震要求；（4）抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证，有利于建筑结构的创新，经过论证(包括试验)可以采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料；（5）有利于针对不同设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施。
这里有必要对我国的抗震知识做一介绍。
中国抗震设计规范GB50011-2001——三水准设防
中国地震风险水平
地震作用
水平 50年超越概率 重现期（年）
小震 63.2% 50
中震 10% 475
大震 2~3% 2495~1642
我国抗震设计规范GB50011-2001
小震不坏基本完好[θ] =1/550
中震可修中等破坏
大震不倒严重破坏[θ] =1/50
所谓小震不坏，就是高层建筑物遇到较低等级的地震时，高层建筑物处于弹性变形阶段，建筑物一般不受损坏或受损很轻，不需修理可以继续使用。中震可修是指相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，高层建筑物结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但这种破坏经一般修理或不需修理仍可继续使用。这一层次要求建筑物的结构具有相当的延性能力不发生不可修复的脆性破坏。大震不倒，是地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离，不至于建筑物倒塌从而保障了人员的安全。这一层次要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
3.基于性能的抗震设计方法
把基于性能的抗震设计应用于实际设计中，主要有两种方法。第一种是：基于传统的设计方法。这种方法基于的设防目标主要是：小震不坏、中震可修、大震不倒；小震有明确的性能指标，大震有位移指标，其余是宏观的性能要求；按使用功能重要性分甲、乙、丙、丁四类，其防倒塌的宏观控制有所区别。在方法上是：按指令性、处方形式的规定进行设计；通过结构布置的概念设计、小震弹性设计、经验性的内力调整、放大和结构以及部分结构大震变形验算，即认为可实现预期的宏观的设防目标。第二种是直接基于位移进行设计。此方法基于的设防目标是：按使用功能类别及遭遇地震影响的程度、提出对个预期的性能目标，包括结构的、非结构的、设施的各种具体性能自白哦；由业主选择具体工程的预期目标。这种设计方法采用结构位移作为结构性能指标，与传统设计方法想比较，它从根本上改变了设计过程，直接以目标位移作为设计变量，通过设计位移普得出在此位移时的结构有效周期，从而得出结构的有效刚度，求出结构此时的基底剪力，进行结构分析，具体配筋设计。
第一种方法基于传统的抗震设计，目前广泛应用，设计人员已经熟悉。对适用高度和规则性等有明确的限制，有局限性，有时不能适应新技术，新资料，新结构体系的发展。
第二种方法即基于性能抗震设计，目前较少采用，设计人员不易掌握，所承担的风险较大。为实现高层结构的设计提供了可行的方法，有利于技术进步和创新。技术上还有些问题有待研究改进
基于性能的抗震设计与现有常规方法相比，其优点是使三水准设防要求有具体量化的性能目标、水准，设计中更强调实施性能水准的判别准则、性能目标的选用和深入仔细的分析、论证。超限高层建筑结构基于性能的抗震设计将是今后较长时期高层结构抗震的研究和发展方向。虽然基于性能的抗震设计仍存在一些有待研究和解决的问题，尤其是地震作用大小的不确定性以及计算模型和参数的准确性等问题，但可以肯定的是，随着技术的进步和研究的深入，高层建筑的抗震性会越来越好，超限高层建筑也越来越安全。
【参考文献】
1.建筑抗震设计规范（GB50011-2001）.北京：中国建筑工业出版社
2.马宏旺，吕西林.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题.同济大学学报.2002.30(12)
关键词：超限高层；空间结构振型分解法；抗震性能目标；弹塑性分析；构造措施
1.工程概况
某住宅综合楼，地上32层，地下2层，标准层平面布置为L形（见图1），总建筑面积为20680.800O。地上1层为商铺，2层为社区健身中心，3～32层为住宅；结构主体高度为99.600米，高宽比为4.5。主楼地下1层为管道夹层，地下2层战时为甲类核6级防空地下室，平时为戊类库房；裙楼为地下1层车库，板顶有2.100m的覆土。结构嵌固端的位置为主楼地下1层楼面（±0.000m）处；主楼地下2层楼面（-2.100m，裙楼顶板）与裙楼楼板连为一体（见图2）。结构主体采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构。
2.结构设计等级及设计参数（详见表1）
3.结构主体设计
3.1结构平面规则性分析
根据建设单位对建筑造型、功能的要求及规划场地的现状，结构平面呈L型，属于《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3--2010）第3.4.3条中图3.4.3（c）类情况。
3.1.1根据《高规》表3.4.3的规定，可知：本建筑物平面中
（1）L/B=33.6m/13.4m=2.5
（2）l/Bmax=10.8m/24.2m=0.45>0.30，2≥[（L-b）/b=20.4m/13.2m=1.5]>1，（L-b）/L=20.4m/33.6m=0.61≥0.3，不满足要求；
（3）l/b=10.8m/13.2m=0.8
3.1.2根据《高规》第3.4.6条中“有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%”的规定及《建筑抗震设计规范》（GB 50011--2010）表3.4.3-1中第三种类型的定义和参考指标，本建筑平面中1-4～1-10/1G～1F部位，楼面总宽度为13.4m，总的开洞尺寸为4.45m+3.40m=7.85m，有效楼板宽度为13.4m-7.85m=5.55m，而5.55m /13.4m=41%
有上述两条可知，建筑平面布置有不规则的情况，造成楼板平面内刚度降低，楼盖整体性较差，对结构抗震产生不利影响。
3.2结构竖向规则性分析
本工程结构采用全现浇钢筋混凝土剪力墙体系，建筑的竖向体型规则、均匀，无过大的外挑和收紧（见图2）。为使结构的侧向刚度按照下大上小的规律均匀变化，剪力墙截面尺寸等均沿竖向逐渐减少，混凝土强度等级也逐渐减少。
根据2010年版《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》及相关规范、规程的中的规定，本工程属于平面一般不规则，竖向规则的结构体系。
4.基础设计
根据场地的地层结构及物理力学性质，并结合上部结构的特点，综合分析后采用整体性好的平板式筏型基础。主体筏板的厚度为1.500m，地下二层的层面标高为-7.800m，基础的埋深为9.300m，埋置深度为结构主体高度的1/10.7，大于1/15。
5.结构分析
5.1分析软件及主要计算参数
根据《高规》第5.1.12条及《抗规》第3.6.6.3条的规定，本工程应采用不少于两个的不同力学模型，并对其计算结果进行分析比较。
本工程因现场地形等建筑要求而造成平面一般不规则，根据上述现行规范的要求，采用中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部编制的结构分析程序（高层建筑结构空间有限元分析与设计软件）SATWE（2010网络版）进行结构分析，并采用PMSAP软件进行补充分析，对计算结果进行对比。
在以空间结构振型分解法进行计算时，计算振型数为18个，周期折减系数为0.95，考虑5%的偶然偏心和双向水平地震作用。中梁刚度增大系数为2.00，梁端弯矩调幅系数为0.85，连梁刚度折减系数为0.55，梁扭矩折减系数为0.40。
5.2计算分析内容
计算分析主要包括以下几方面：
（1）整体结构多遇地震及风荷载作用下的弹性分析
进行整体结构多遇地震及风荷载作用下的弹性分析，并对SATWE和PMSAP两种软件的结果进行对比，目的在于确定结构的构件尺寸，保证整体结构具备必要的承载力、合适的刚度、良好的变形能力和消耗地震能量的的能力，各项指标满足规范的要求。
（2）整体机构的弹性时程分析
根据规范要求，对结构进行整体的弹性时程分析，与振型分解反应谱法的计算结果进行比较，以确保结构分析的全面性，保证结构受力安全可靠。
（3）罕遇地震作用下弹塑性静力分析
5.3计算模型及基本假定
在使用SATWE和PMSAP程序进行分析时，均按照实际结构建立的准确的模型，包括屋面的构架。结构计算分析的过程中，考虑了以下的设计假定，以模拟结构真实的受力状态：
（1）地下1层抗侧刚度大于地上1层抗侧刚度的2倍，计算时假定结构嵌固端在地下1层顶板处。
（2）结构整体的施工模拟，依照施工顺序，分层加载。
（3）开洞较大的楼层洞口周边楼板设置为弹性楼板。
5.4主要结构计算结果及分析
5.4.1多遇地震作用下的弹性分析
（1）周期等指标计算结果详见表2：
（2）内力与位移计算结果详见表3。
结果分析：
（1）计算结果表明，两种软件分析的结构周期基本接近，结构周期合理。
（2）结构具有良好的抗扭刚度，第一扭转周期（T3）与第一平动周期（T1）的比值均小于0.90，满足规范要求；剪重比均大于规范限值3.200%；刚重比均大于2.7；有效质量系数均大于规范限值90%。
（3）结构在两个主轴方向的动力特征相近，第二平动周期（T2）与第一平动周期（T1）的比值不小于0.80。
（4）根据《高规》第3.7.3.1条，高度不大于150m的高层建筑，当采用剪力墙结构时，其楼层层间最大位移与层高之比Δu/h的限值为1/1000，计算结果均满足要求。
（5）层间位移均符合规范、规程限值要求，平面扭转规则。
（6）根据计算结果，剪力墙轴压比最大值为0.46（0.47），满足规范要求。
（7）结构计算的有效质量系数均大于90%，振型数已经选够。
经比较：两种程序的电算结果非常接近，各类参数反应出PMSAP模型仅仅比SATWE的刚度有所变化，是因为PMSAP开发了楼板用的多边形楼板单元，计算时进入整体结构分析，严格考虑了楼层之间构件之间的耦合作用，使得结构整体刚度有所不同。但SATWE中考虑全楼弹性楼板时，也可以计算楼板平面内、外刚度，故计算结果相差甚微。
5.4.2整体机构的弹性时程结果分析计算结果
计算结果表明，弹性动力时程分析每条时程曲线计算所得结构底部剪力大于振型分解反应谱法计算结果的65%，七条时程分析曲线计算所得结构底部剪力的平均值大于振型分解反应谱法计算结果的80%，且振型分解反应谱法计算结果曲线均能包络时程分析曲线的平均反应曲线。
5.4.3罕遇地震作用下的弹塑性静力分析
与需求点对用的顶点位移为145.89mm，层间弹塑性位移角最大为1/229，小于规范限值1/120，满足规范要求；该楼层在持续加载下变形平滑，具有充足的强度和变形能力安全储备，可保证大震不倒。
6.本工程采取的结构抗震加强措施
根据结构平面不规则的情况，本工程采用了如下的抗震加强措施：
6.1构件布置在满足建筑专业的要求下，采用将外边缘梁加宽及加高的做法，增强结构的整体性和抗扭刚度（抗扭纵筋及箍筋沿梁长加密），较少地震作用下的扭转效应。
6.2在外伸端及结构的细腰处均增加板厚，楼板配筋率适当增大以减少楼板较窄对结构抗震不利的影响，使外伸端与主体及细腰两侧结构能变形调谐。
6.3在二层层顶，扩大楼板加厚的部位，并采用双层双向配筋，使二层成为加强层，起套箍的作用，加强结构的整体性。
6.4在楼板有较大开洞的部位两侧采用双层双向配筋，以抵抗该部位的应力集中，增强其抵抗变形的能力。建筑平面有较大凹槽处设置拉梁，并且适当增大周边梁板刚度（图1阴影部分为加强区）。
6.5为了加强地下室梁、墙的协同工作，使一层的地震力通过地下室顶板很好的扩散至周边的梁、墙上，增加了地下室顶现浇板的厚度，并采取双层双向配筋，每层每向配筋率不小于0.25%。
6.6在地下车库的主裙楼间增设了沉降后浇带，减小基础的不均匀沉降对主体的影响。
6.7要求设备预留洞在管线安装完毕后均用混凝土封堵，加强楼板的整体性。
7.总结
本工程为竖向规则，平面有两项超限不规则的超限高层。依据《高规》要求进行了两个不同程序软件计算对比，计算结果无异常。各项重要指标的计算结果均满足高规及抗震的相关要求。
7.1.1为体现抗震设防目标三水准（小震不坏，中震可修，大震不倒）的要求，本工程进行了在多遇地震（超越概率63%）下采用弹性反应谱法进行结构承载力及弹性侧移验算，可以满足第一、第二水准的抗震要求；并进行了罕遇地震作用下的弹塑性静力分析，达到了第三水准的要求。
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