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超高層建筑抗震設計范文1
關鍵詞：超高層建筑；抗震設防；專項審查
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
中圖分類號：TU97文獻標識碼：A 文章編號：
1前言
隨著我國經濟建設的發展，超高層建筑越來越多[1]。據不完全統計，5年之后，中國的超高層建筑總數將超過800座，約為現今美國總數的4倍。目前，已建成的全球十大超高層建筑中，中國已經占據6席。臺北101大廈以508米樓高位居世界第三，上海環球金融中心主體高度492米排名第四，南京紫峰大廈高450米位居第七，金茂大廈高420.5米排名第八，香港國際金融中心二期420米排名第九，廣州中信廣場大廈以391米高度排名第十。而超高層建筑不僅總高度超過現有規程規范，而且結構形式也越來越多，需要進行專門的抗震設防專項審查，避免抗震安全隱患。本文簡要地分析了不同結構形式的超高層建筑抗震設防專項審查技術，供相關超高層建筑參考。
2超高層建筑抗震設防的專項審查
由于近年來超高層建筑總高度超過規范、規程的最大適用范圍很多，抗震設防審查時，需著重于以下幾個方面：（1）對不同結構體系進行對比,盡量采用適用高度更大的結構類型。（2）仔細論證超高層建筑中加強層的數量、位置和構造。（3）嚴格控制混凝土剪力墻的剪應力應。（4）要保證關鍵部位的細部構造在大震下的安全。
3轉換結構抗震設防的專項審查
超高層建筑的轉換結構一般有兩類：墻體轉換及柱或斜撐轉換。墻體及其轉換大梁形成拱，對框支柱有向外推力，軸柱的轉換梁是空腹桁架的下弦桿，次內力較大，有時不考慮空腹桁架的空間作用。不同的轉換要有不同的設計方法，框支轉換大梁的設計和空腹桁架下弦桿的設計有明顯的不同，不可相混。有時，結構在兩個主軸方向的轉換類型不同，在一個方向為框支轉換，另一個方向為軸柱轉換，此時需分別處理；在一個方向為框支柱，另一個方向為落地墻的端柱，計算框支柱數量時，兩個方向應區別對待。
底部帶轉換層結構抗震設計時，應避免底部結構破壞，結構的延性耗能機制宜在上部結構中呈現。底部結構包括：落地墻、框支柱、轉換構件、轉換層以上二層的樓板、柱和墻體。轉換層以下必須布置足夠的上下連續的落地墻。當主體結構底部樓層側向剛度比上部樓層側向剛度減少較多時，宜通過增加落地墻剛度或減少上部墻體剛度等措施加以調整。
對高位轉換，如8度區底部5層為商業建筑，上部的抗側力墻體在五層頂轉換，需要考慮高位轉換與低位轉換的不同：低位轉換主要按相鄰層的側向剛度比控制，高位轉換不僅要控制相鄰層的剛度比，而且要對不轉換的結構與轉換結構在轉換高度處的總體剛度進行比較，使二者的總體剛度比較接近。這里，側向剛度計算時，需要注意轉換大梁的正確模擬：將大梁作為線性桿件計算時，其軸線位置應按截面的抗彎中心確定，相鄰上下層的豎向構件，需要考慮對應的剛域。當在裙房頂板處進行高位轉換時，還需考慮轉換層以下裙房參與主樓整體工作的程度，分別處理，使側向剛度比的計算能反映結構實際工作狀態。
4連體結構抗震設防的專項審查
連體結構大致可有四類：（1）兩個主塔間用剛性連接的結構體相連，連接體可以是一個或多個，每個連接體可以是一層或多層；（2）兩個主塔間采用人行通廊相連，一般按支座可滑動的結構處理；（3）平面為開口很大的槽形，不滿足剛性樓蓋假定，在開口處每隔若干樓層設置連接構件加強樓蓋的整體性，減少扭轉位移比；（4）房屋立面開設大洞口，在洞口頂部設轉換構件將洞口兩側相連。不同的連體，設計方法不同。
當連體與兩端鉸接時，至少一端應采用可滑動連接，根據震害經驗，設計時應保證大震下不墜落，應考慮支座處兩個主塔沿連體的兩個主軸方向在大震下的彈塑性位移，然后按位移設計。當兩個主塔高低不同，主軸方向正交或斜交時，需要考慮雙向水平地震同時作用。當連體為多層時，不僅要考慮支座處的位移，還需考慮相關樓層的位移。
當連體與兩端剛接時，要算出兩端支座在大震下的內力和變形，確保連體本身和連接部位的安全。對高低的主塔、主軸方向不一致的情況，同樣要仔細的分析計算。
對開口處的連接構件，可按中震下不屈服設計，并提高連接部位的抗震等級。
9度設防時不應采用連體結構。連體本身在8度時應考慮豎向地震，此時，支座處的豎向地震可能比地面加大，可通過考慮豎向地震輸人的彈性時程分析，計算連體的豎向振動。
對大跨度的連體，其豎向振動問題是否影響正常使用，也需要予以考慮。對于連體與主塔的連接，有條件時可采用隔震支座和消能阻尼器等技術。此時，應進行專門的計算分析和支座的構造設計。
5特殊體型結構抗震設防的專項審查
近來，某些建筑設計，由于使用功能和美觀要求，導致體型特別不規則，平面扭轉效應很大或樓板內被大洞口嚴重削弱，豎向剛度突變，上下構件不連續，上部構件超長懸挑，動力特性不同的多塔彼此相連等等。尤其是多項不規則性同時并存，結構計算分析模型難以正確反映實際情況，需要借助各種簡化手段。
這種特殊復雜結構，可根據具體情況詳細研究其地震下的受力特點，按基于性能設計的要求，提出結構設計方案，對薄弱部位從抗震承載力和延性兩方面采取措施提高抗震能力。
針對結構的復雜情況，抗震設防審查時要求所有鋼柱按設防烈度不屈服設計，四片巨型衍架在結構屋面要形成封閉圈，出屋面的單片大桁架利用屋蓋圍護結構的斜桿加強，應考慮四個L形框架筒橫截面的翹曲，并在錯層的連接處設置鋼板剪力墻，還要求進行模型試驗，根據試驗結果調整細部構造。
6結論
本文對對超高層建筑抗震設防專項審查技術進行了研究，有關高度超限、高位轉換、連體結構以及特殊體型結構的超高層建筑的一些概念設計方法及關鍵技術可供參考。
參考文獻
超高層建筑抗震設計范文2
關鍵詞：超限高層建筑、抗震設計、超限審查
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著國民經濟發展，高層建筑除了滿足建筑使用功能的要求，對建筑個性化的體現越來越重視，使高層建筑的平面、立面均極其特殊，各種新的復雜體形結構（如連體結構、主裙樓整體連接結構、大底盤多塔樓結構、立面多次收進退層結構及大懸挑結構等）、復雜結構體系（如各種類型的結構轉換層、多重組合結構和巨型結構等）出現。
1超限高層的設計方法
復雜結構設計分析，采用多個相應恰當的、合適的力學模型進行抗震驗算分析，不是用所謂截然不同的、不合理的模型進行比較分析?！翱挂帯币蟮牟煌W模型，還應屬于不同的計算分析程序。分析結果具體體現在：結構與結構構件在地震作用下，抵抗地震作用的承載力具有客觀存在性，在相應設計階段主要振動周期、振型和地震作用最大受剪承載力（底部總剪力 V0）應出入不大。整體結構應進行彈性時程分析補充計算 （應注意地震波采集須符合規范要求）；宜按彈塑性靜力或彈塑性動力分析方法補充計算；受力復雜的結構構件，宜按應力分析結果校核配筋設計。
超限高層根據結構抗震性能設計，選擇性能目標控制，選定性能設計指標。第一性能水準的結構應滿足彈性設計要求（多遇地震），結構的層間位移、結構構件的承載力及結構整體穩定等均應滿足規范規定；按設防烈度（中震）的結構，構件承載力在不計入風荷載作用、不考慮與抗震等級要求相關的內力增大系數時需要滿足彈性設計和抗震承載力要求。第二性能水準的結構，在中震或預估罕遇地震作用下，與第一性能水準的結構的差別是，框架梁、連梁等耗能構件正截面承載力只需要滿足“屈服承載力”設計，即采用構件材料標準值和重力、 地震作用組合標準值工況下的驗算。第三性能水準的結構，在中震或預估罕遇地震作用下，允許部分框架梁、連梁等耗能構件正截面承載力進入屈服階段，受剪承載力宜按“屈服承載力”設計，豎向構件及關鍵構件正截面承載力應滿足“屈服承載力”設計的要求；整體結構進入彈塑性階段，應進行彈塑性分析。第四性能水準的結構，應進行結構彈塑性計算分析，在中震或預估罕遇地震作用下，關鍵構件抗震承載力應滿足“屈服承載力”設計的要求；允許部分豎向構件及大部分框架梁、連梁等耗能構件進入屈服階段，但構件受剪截面應滿足界面限制條件要求；結構的抗震性能必須通過結構彈塑性計算分析，在預估的罕遇地震作用下找出彈塑性層間位移角、屈服構件的次序和塑性鉸分布、塑性鉸部位的材料受損程度。第五性能水準的結構，應進行結構彈塑性計算分析，在預估罕遇地震作用下，關鍵構件抗震承載力宜滿足“屈服承載力”設計的要求；應注意同一樓層的豎向構件不宜全部進入屈服并控制整體結構承載力下降的幅度不超過10%。
隔震與消能減震設計，是一種有效地減輕地震災害的技術，在提高結構抗震性能上具有優勢（即抗震設防目標能力有所提高）。隔震技術一般可使延長整個結構體系的自振周期達到使水平地震加速度反應降低60%左右（相當于常規抗震設計設防烈度降低1.0度~1.5度），從而達到大大降低地震作用，并能獲得很好的經濟效益。隔震設計計算分析方法一般為時程分析法， 強調隔震層設計與構造措施的重要性。消能減震通過消能器（分為速度型和位移型阻尼器）設置控制預期的結構變形、 增加結構阻尼達到減少地震反應，較好地發揮出經濟效益。 設計計算分析方法一般為非線性時程分析法，與常規抗震設計設防烈度約降低 1.0 度設計。因此在部分樓層增設粘滯阻尼消能支撐（設計往往布置在計算分析層間位移角較大的部位，并注意兩個主軸方向的均勻布置），通過提高結構的附加阻尼比來降低結構的位移反應。整體結構的非線性時程分析結果表明，在框架－抗震墻結構中增設消能支撐，可以較為經濟地控制結構的樓層位移，提高結構的抗震安全儲備。
建筑抗震性能化設計，根據設防目標立足于結構承載力與變形能力的綜合考慮，具有針對性和靈活性（或對整個結構、或對某些具體部位或關鍵構件）設計分析方法達到預期的性能目標，分為構件或結構彈性分析、彈塑性分析，基于提高建筑抗震安全性（承載力、變形、構件延性）或滿足使用功能的專門要求。
“小震不壞，中震可修，大震不倒”三水準目標，即第一水準按眾值烈度或多遇地震影響時，結構抗震分析采用彈性反應譜進行彈性分析設計，主要是承載力驗算，又稱第一階段線彈性設計；第二水準按基本烈度或設防地震影響時，考慮非線性彈塑性變形及承載力略有提高，屬于第二階段彈塑性變形驗算；第三水準按最大預估烈度或罕遇地震影響時，主要通過概念設計和抗震措施滿足結構設計要求，即第一階段和第二階段分析（通過靜力非線性分析、又稱靜力推覆分析和動力非線性分析、又稱彈塑性時程分析）過程，并采取相應的抗震措施。
2超限高層的抗震設計審查
根據《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》（建設部111 號令）、《超限高層建筑抗震設防專項審查技術要點》（建質[2010]109 號通知），建設工程施工圖設計審點應放在抗震概念設計上，是否符合現行工程設計標準、規范要求的基礎上，施工圖設計文件編制深度是否滿足要求，認真分析結構計算模型及計算分析與實際情況的相符性、合理性，結構超限判斷、抗震設防目標及抗震設防措施的準確性，力求審查過程以提高施工圖設計質量為目的，不拘泥于傳統的形式，應有前瞻性，跟進專業技術的新發展和趨勢，專研技術疑難問題，認識新的結構體系、運用新的結構分析手段，設計方法和施工技術得到發展，推動了建筑行業科技進步的現實， 注重設計的合理性、經濟性，促進建筑工程設計對公眾安全、公共利益質量監督作用。通過工程超限高層審查專家組的審查意見，設計能夠掌握和切中要點，反應全面和關鍵部位（如薄弱層、軟弱層）采取結構抗震加強綜合措施，提高結構能力水準。
工程設計送審審查資料一般從幾個步驟入手，即工程概況、工程設計、結構計算結果及分析、結構不規則類型及超限的描述和判別、結構超限應考慮的問題及解決辦法應對的加強措施，即內容應翔實，針對性強?！冻薷邔咏ㄖこ炭拐鹪O防專項審查技術要點》詳細規定了相關內容。
目前，視工程抗震專項審查項目的超限程度具體情況，超限工程專家組技術審查意見包括了省住房和城鄉建設廳抗震辦委托全國或省抗震專家提出的意見，不僅肯定了超限高層設計判別，同時進一步調整和補充了計算分析和采取抗震加強措施的要求的必要性，也是對工程設計的指導性意見、第二階段施工圖審查的審查依據參考之一。
3結語
總之，建筑結構抗震概念設計的不斷發展，指導工程抗震設計重要性日趨顯示出來。我們還可從文獻[1]、文獻[2]、文獻[3]中關于建筑結構抗震設防審查工程看出 ，超限及不規則建筑工程結構的研究分析思路、設計與計算方法，對建筑超限判斷、超限部分所采取更為嚴格的措施等，提高工程結構的防震救災綜合能力；文獻[1]還強調了在內在的設計技術發展和創新、推進、完善和補充現行規范方面提出操作性較好的說明。這一切，恰好說明了建筑結構抗震概念設計作為基本設計和審查思路的必要性。
參考文獻:
[1] 超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2010.
[2] GB 50011-2010建筑設計抗震規范[S].，2011.
超高層建筑抗震設計范文3
關鍵詞：超限高層；空間結構振型分解法；抗震性能目標；彈塑性分析；構造措施
1.工程概況
某住宅綜合樓，地上32層，地下2層，標準層平面布置為L形（見圖1），總建筑面積為20680.800O。地上1層為商鋪，2層為社區健身中心，3～32層為住宅；結構主體高度為99.600米，高寬比為4.5。主樓地下1層為管道夾層，地下2層戰時為甲類核6級防空地下室，平時為戊類庫房；裙樓為地下1層車庫，板頂有2.100m的覆土。結構嵌固端的位置為主樓地下1層樓面（±0.000m）處；主樓地下2層樓面（-2.100m，裙樓頂板）與裙樓樓板連為一體（見圖2）。結構主體采用全現澆鋼筋混凝土剪力墻結構。
2.結構設計等級及設計參數（詳見表1）
3.結構主體設計
3.1結構平面規則性分析
根據建設單位對建筑造型、功能的要求及規劃場地的現狀，結構平面呈L型，屬于《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ 3--2010）第3.4.3條中圖3.4.3（c）類情況。
3.1.1根據《高規》表3.4.3的規定，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，不滿足要求；
（3）l/b=10.8m/13.2m=0.8
3.1.2根據《高規》第3.4.6條中“有效樓板寬度不宜小于該層樓面寬度的50%”的規定及《建筑抗震設計規范》（GB 50011--2010）表3.4.3-1中第三種類型的定義和參考指標，本建筑平面中1-4～1-10/1G～1F部位，樓面總寬度為13.4m，總的開洞尺寸為4.45m+3.40m=7.85m，有效樓板寬度為13.4m-7.85m=5.55m，而5.55m /13.4m=41%
有上述兩條可知，建筑平面布置有不規則的情況，造成樓板平面內剛度降低，樓蓋整體性較差，對結構抗震產生不利影響。
3.2結構豎向規則性分析
本工程結構采用全現澆鋼筋混凝土剪力墻體系，建筑的豎向體型規則、均勻，無過大的外挑和收緊（見圖2）。為使結構的側向剛度按照下大上小的規律均勻變化，剪力墻截面尺寸等均沿豎向逐漸減少，混凝土強度等級也逐漸減少。
根據2010年版《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》及相關規范、規程的中的規定，本工程屬于平面一般不規則，豎向規則的結構體系。
4.基礎設計
根據場地的地層結構及物理力學性質，并結合上部結構的特點，綜合分析后采用整體性好的平板式筏型基礎。主體筏板的厚度為1.500m，地下二層的層面標高為-7.800m，基礎的埋深為9.300m，埋置深度為結構主體高度的1/10.7，大于1/15。
5.結構分析
5.1分析軟件及主要計算參數
根據《高規》第5.1.12條及《抗規》第3.6.6.3條的規定，本工程應采用不少于兩個的不同力學模型，并對其計算結果進行分析比較。
本工程因現場地形等建筑要求而造成平面一般不規則，根據上述現行規范的要求，采用中國建筑科學研究院PKPM CAD工程部編制的結構分析程序（高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件）SATWE（2010網絡版）進行結構分析，并采用PMSAP軟件進行補充分析，對計算結果進行對比。
在以空間結構振型分解法進行計算時，計算振型數為18個，周期折減系數為0.95，考慮5%的偶然偏心和雙向水平地震作用。中梁剛度增大系數為2.00，梁端彎矩調幅系數為0.85，連梁剛度折減系數為0.55，梁扭矩折減系數為0.40。
5.2計算分析內容
計算分析主要包括以下幾方面：
（1）整體結構多遇地震及風荷載作用下的彈性分析
進行整體結構多遇地震及風荷載作用下的彈性分析，并對SATWE和PMSAP兩種軟件的結果進行對比，目的在于確定結構的構件尺寸，保證整體結構具備必要的承載力、合適的剛度、良好的變形能力和消耗地震能量的的能力，各項指標滿足規范的要求。
（2）整體機構的彈性時程分析
根據規范要求，對結構進行整體的彈性時程分析，與振型分解反應譜法的計算結果進行比較，以確保結構分析的全面性，保證結構受力安全可靠。
（3）罕遇地震作用下彈塑性靜力分析
5.3計算模型及基本假定
在使用SATWE和PMSAP程序進行分析時，均按照實際結構建立的準確的模型，包括屋面的構架。結構計算分析的過程中，考慮了以下的設計假定，以模擬結構真實的受力狀態：
（1）地下1層抗側剛度大于地上1層抗側剛度的2倍，計算時假定結構嵌固端在地下1層頂板處。
（2）結構整體的施工模擬，依照施工順序，分層加載。
（3）開洞較大的樓層洞口周邊樓板設置為彈性樓板。
5.4主要結構計算結果及分析
5.4.1多遇地震作用下的彈性分析
（1）周期等指標計算結果詳見表2：
（2）內力與位移計算結果詳見表3。
結果分析：
（1）計算結果表明，兩種軟件分析的結構周期基本接近，結構周期合理。
（2）結構具有良好的抗扭剛度，第一扭轉周期（T3）與第一平動周期（T1）的比值均小于0.90，滿足規范要求；剪重比均大于規范限值3.200%；剛重比均大于2.7；有效質量系數均大于規范限值90%。
（3）結構在兩個主軸方向的動力特征相近，第二平動周期（T2）與第一平動周期（T1）的比值不小于0.80。
（4）根據《高規》第3.7.3.1條，高度不大于150m的高層建筑，當采用剪力墻結構時，其樓層層間最大位移與層高之比Δu/h的限值為1/1000，計算結果均滿足要求。
（5）層間位移均符合規范、規程限值要求，平面扭轉規則。
（6）根據計算結果，剪力墻軸壓比最大值為0.46（0.47），滿足規范要求。
（7）結構計算的有效質量系數均大于90%，振型數已經選夠。
經比較：兩種程序的電算結果非常接近，各類參數反應出PMSAP模型僅僅比SATWE的剛度有所變化，是因為PMSAP開發了樓板用的多邊形樓板單元，計算時進入整體結構分析，嚴格考慮了樓層之間構件之間的耦合作用，使得結構整體剛度有所不同。但SATWE中考慮全樓彈性樓板時，也可以計算樓板平面內、外剛度，故計算結果相差甚微。
5.4.2整體機構的彈性時程結果分析計算結果
計算結果表明，彈性動力時程分析每條時程曲線計算所得結構底部剪力大于振型分解反應譜法計算結果的65%，七條時程分析曲線計算所得結構底部剪力的平均值大于振型分解反應譜法計算結果的80%，且振型分解反應譜法計算結果曲線均能包絡時程分析曲線的平均反應曲線。
5.4.3罕遇地震作用下的彈塑性靜力分析
與需求點對用的頂點位移為145.89mm，層間彈塑性位移角最大為1/229，小于規范限值1/120，滿足規范要求；該樓層在持續加載下變形平滑，具有充足的強度和變形能力安全儲備，可保證大震不倒。
6.本工程采取的結構抗震加強措施
根據結構平面不規則的情況，本工程采用了如下的抗震加強措施：
6.1構件布置在滿足建筑專業的要求下，采用將外邊緣梁加寬及加高的做法，增強結構的整體性和抗扭剛度（抗扭縱筋及箍筋沿梁長加密），較少地震作用下的扭轉效應。
6.2在外伸端及結構的細腰處均增加板厚，樓板配筋率適當增大以減少樓板較窄對結構抗震不利的影響，使外伸端與主體及細腰兩側結構能變形調諧。
6.3在二層層頂，擴大樓板加厚的部位，并采用雙層雙向配筋，使二層成為加強層，起套箍的作用，加強結構的整體性。
6.4在樓板有較大開洞的部位兩側采用雙層雙向配筋，以抵抗該部位的應力集中，增強其抵抗變形的能力。建筑平面有較大凹槽處設置拉梁，并且適當增大周邊梁板剛度（圖1陰影部分為加強區）。
6.5為了加強地下室梁、墻的協同工作，使一層的地震力通過地下室頂板很好的擴散至周邊的梁、墻上，增加了地下室頂現澆板的厚度，并采取雙層雙向配筋，每層每向配筋率不小于0.25%。
6.6在地下車庫的主裙樓間增設了沉降后澆帶，減小基礎的不均勻沉降對主體的影響。
6.7要求設備預留洞在管線安裝完畢后均用混凝土封堵，加強樓板的整體性。
7.總結
本工程為豎向規則，平面有兩項超限不規則的超限高層。依據《高規》要求進行了兩個不同程序軟件計算對比，計算結果無異常。各項重要指標的計算結果均滿足高規及抗震的相關要求。
7.1.1為體現抗震設防目標三水準（小震不壞，中震可修，大震不倒）的要求，本工程進行了在多遇地震（超越概率63%）下采用彈性反應譜法進行結構承載力及彈性側移驗算，可以滿足第一、第二水準的抗震要求；并進行了罕遇地震作用下的彈塑性靜力分析，達到了第三水準的要求。
超高層建筑抗震設計范文4
關鍵詞：復雜高層；超高詠ㄖ；結構設計；設計要點
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
在建筑行業發展中，越來越多新技術、新工藝和新材料應用其中，這就對工程結構設計提出了更高的要求。尤其是在當前復雜高層和超高層建筑的結構設計中，可能受到一系列客觀因素影響，為工程結構埋下安全隱患，影響工程結構設計質量。尤其是在高層建筑結構設計中，相較于普通的建筑而言，結構設計要求更高，需要充分結合建筑特性，把握復雜高層和超高層建筑設計技術要點，提升設計合理性，為后續施工活動有序開展打下堅實的基礎。
一、復雜高層和超高層建筑結構設計
某建筑工程總高度78.5m，高22層，主樓地下兩層，地面20層。建筑結構為框剪結構，通過多方設計方案論證，樁基工程選擇后壓漿鉆孔灌注樁，選擇端承-摩擦樁的裝荷載形式，壓漿鉆孔灌注樁295根，φ700樁252根，有效樁長18m～19m。采用標號C25的混凝土，關注前0.5m?～0.5m?碎石置于空洞地步。關注過程中，導管同孔底之間的距離為0.5m，連續灌注混凝土。
復雜高層和超高層建筑結構設計中，相較于普通的建筑結構設計而言存在明顯的差異。一般其概況下，普通建筑的高度是在200m以下，復雜高層和超高層建筑的高度則超過了200m，這就對建筑工程穩定性提出了更高的要求。普通建筑多為鋼筋混凝土結構，而復雜高層和超高層建筑結構則是多為鋼結構或是混合結構，設計技術含量較高，結構更為復雜。此外，在復雜高層和超高層建筑結構設計中，需要充分考慮到建筑抗震要求、環境因素、自重以及風荷載等因素的影響，設計內容較為復雜，所以復雜高層和超高層建筑結構設計難度更大。
二、復雜高層和超高層建筑概念設計
（一）提升對概念設計的重視程度
近些年來，在復雜高層和超高層建筑結構設計中，設計理念不斷創新，積累了豐富的結構設計經驗，其中最具代表性的就是概念設計。在概念設計中，提升結構設計規則性和均勻性；結構中作用力傳遞更為清晰；結構設計中應該充分體現高標準的要求；結構設計中融入節能減排理念，促使結構設計更為科學合理；設計中，提升建筑材料利用效率，在滿足建筑結構整體設計要求的同時，迎合可持續發展要求?；诖耍瑸榱藵M足上述設計要求，設計人員應該同建筑工程師進行密切的交流，在充分交流基礎上，提升建筑結構設計合理性。
（二）選擇合理的結構抗側力體系
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，為了可以有效提升結構設計安全性，選擇抗側力體系是尤為必要的。在選擇結構抗側力體系中，應該根據建筑具體高度來選擇，明確結構抗側力體系和建筑物高度之間的關系，如果建筑高度在100m以下，可以選擇框架、框架剪力墻和剪力墻體系；如果建筑高度在100m～200m以內，則選擇框架核心筒、框架核心筒伸臂；建筑高度在600m左右時，選擇筒中筒伸臂、桁架、斜撐組合體；在結構設計中，需要充分考慮到結構內部各個部件之間的關系，形成一個整體；如果建筑工程結構中存在多個抗側力結構體系，應該分別對這些抗側力結構體系進行分析，在此基礎上科學分析和判斷。
（三）提高建筑抗震設計重視程度
提高建筑抗震設計重視程度是尤為必要的，尤其是在復雜高層和超高層建筑結構設計中，抗震設計對于建筑安全影響較大。在選擇抗震方案中，需要選擇合理的施工材料，質量符合建筑要求；盡可能降低地震過程中能量的擴大，對建筑構件的承載力進行驗收，計算地震下建筑結構位移數值；高層建筑工程設計中，結構抗震手段的應用需要在得到位移數據基礎上實現，設計更加合理的建筑工程結構設計方案，一旦建筑結構發生變形可以起到有效的保護作用；結構設計中體現出建筑構件的生產要求和界面變化情況，提升結構設計穩定性和牢固性。
（四）復雜高層和超高層建筑結構設計融合經濟理念
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，由于工程項目較為龐大，在具體的結構設計中，可能受到客觀因素影響出現一系列成本問題。故此，在建筑結構設計中，需要充分融合經濟型設計理念，對結構設計方案優化處理，避免建筑工程結構冗長帶來的資源和資金浪費，提升資金利用效率。
三、復雜高層和超高層建筑結構設計精準性
（一）選擇合理的結構設計軟件，提升設計結果精準性
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，設計工程師需要充分掌握前沿的設計手段和方法，能夠選擇合理的分析軟件，提升計算結果準確性。當前我國復雜高層和超高層建筑結構計算軟件種類繁多，但是不同軟件側重點存在明顯的差異，這就需要在結構設計中，設計人員可以了解到不同軟件的具體功能和應用范圍，結合工程結構設計要求來選擇合理的計算機軟件。此外，在復雜高層和超高層建筑結構設計中，還應該對力學理念合理判斷和分析，結合自身豐富的設計經驗，提升計算結果精準性。
（二）加強荷載和作用力的考量
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，設計工程師需要充分結合復雜高層和超高層建筑結構特性，明確結構自身的豎向荷載力大小和風荷載的影響因素，將其融入到后續的結構設計中，提升設計合理性。復雜高層和超高層建筑結構設計中，除了需要考慮到結構穩定性問題以外，還可以組織風洞試驗，測試建筑的抗風能力。在后續的實驗中，可以設計模型來模擬在不同風場環境下，建筑物的抗風能力和受力情況，有針對性提升建筑物結構的穩定性。
建筑工程結構設計中，還需要考慮到倒塌水準，主要表現在以下幾個方面：其一，復雜高層和超高層建筑的延性結構構件，構件的彈性變形能力高低同結構抗震能力存在密切聯系；其二，對于復雜高層和超高層建筑中的構件，滿足各項技術要求；就復雜高層和超高層建筑結構設計要求，對于建筑物中的控制構件，滿足建筑結構抗震設計要求，能夠在不同環境下保持相應的彈性。
（三）科學計算自振周期
復雜高層和超高層建筑結構設計中，需要充分把握震動規律，提升設計合理性。但是不同的振幅和頻率，可能出現大幅度震動現象，進而影響到建筑結構穩定性。故此，在建筑結構設計中，需要科學計算出自震周期，結合抗震強度、建筑高度進行科學計算，確保自振結果精準性。
（四）建筑的垂直交通設計
復雜高層和超高層建筑的結構形式主要為框架―剪力墻和核心筒結構，此種建筑結構形式可以有效提升結構穩定性，同時垂直交通體系結構可以產生較大的水平在和抵抗力。除了需要考慮到樓梯、電梯和衛生間等區域以外，向平面中央集中，可以有效減少空間占地面積，賦予建筑更好的交通環境和采光效果。垂直交通結構體系設計中，需要充分協調采光和節能之間的關系，便于后續的維護工作開展。
結論
綜上所述，復雜高層和超高層建筑由于自身特性，建筑物高度較高，在結構設計中需要充分考慮到建筑抗震性能、垂直交通設計和載荷計算等問題，確保建筑工程結構穩定性和安全性，滿足高層建筑使用要求，維護人們的生命財產安全。同時，對于建筑行業長遠發展具有更加突出的促進作用。
超高層建筑抗震設計范文5
關鍵詞:高層建筑；抗震設計；結構設計
引言
隨著建筑行業的快速發展，我國建筑逐漸向高層建筑和超高層建筑結構發展。高層建筑的結構復雜，層數比較高，建筑地基承受的荷載比較大。地震發生時，震源對高層建筑結構會產生沖擊力，容易造成建筑梁、柱斷裂，建筑倒塌等現象，嚴重威脅到人民群眾的安全。我國是地震災害比較頻繁的國家，高層建筑抗震設計一直是社會關注的重點，抗震設計的好壞直接關系到高層建筑的質量。因此高層建筑抗震設計的時候要根據高層建筑的實際情況，提高建筑結構抗震性能。
1超限高層建筑結構基于性能抗震設計與常規抗震設計的比較
1.1基于性能的抗震設計的概念
概念設計是目前一種比較先進的設計理念，與傳統建筑設計相比，概念設計不需要精準的計算或參考建筑設計規范相關的目錄，而是設計者根據實踐經驗，按照建筑結構體系的力學關系、結構破壞機理，從建筑結構整體進行把握設計。傳統的建筑設計思想無法滿足人們對建筑結構抗震功能的要求,為了提高建筑結構抗震安全性能要求,抗震設計已經發生了較大變化。比如建筑結構以力分析為主并兼顧力與變形，考慮到建筑結構變形、耗能和損失，以及非線性分析和可靠性分析?；谛阅艿目拐鹪O計是20世紀90年代美國建筑設計師提出來的一個全新的設計理念。它的主要核心是將抗震設計從保護居民生命財產安全為基本目標轉移到不同風險水平地震作用力下滿足人們對建筑的性能要求，通過多層次、多目標的抗震安全設計，保障建筑安全，最終實現經濟效益和投資效益的平衡，滿足人們對建筑的個性需求。
1.2我國常規抗震設計方法
當前大部分國家的抗震設計規范為“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則，我國采用二階段抗震設計方法滿足工業建筑和民用建筑實現以上三個原則的抗震要求，并在這個基礎上根據建筑物抗震重要性分成甲、乙、丙、丁四類建筑物，根據建筑物的類別設置相應的抗震防烈要求。二階段抗震設計方法如下:第一階段是對建筑結構強度進行驗算，也就是小震的地震洞參數，通過彈性模量計算建筑結構的彈性地震作用力,并與建筑物風荷載、雪荷載、水平荷載等進行組合，計算建筑結構截面的抗震承載力，確保建筑結構的強度，并通過合理的平面結構布置，確保建筑結構的抗拉力。第二階段則是驗算建筑結構的彈塑性，也就是對地震作用下很容易倒塌的建筑結構按照大震標準進行設計，處理好建筑結構的薄弱環節，以免地震發生時首先沖擊建筑結構的薄弱環節，影響到整個建筑結構的安全性和穩定性。
1.3常規抗震設計方法與基于性能抗震設計方法的比較
基于常規抗震設計方法與基于性能抗震設計方法在設防目標、設計實施方法和檢驗方法、實現性能和工程應用方面都有所不同，具體見表1。通過比較發現，基于性能抗震設計方法是未來建筑抗震設計的發展方向，它適應了社會新技術和新工藝發展需求，能夠滿足建筑業務單位和使用單位對建筑結構安全性、經濟性等相關要求。
2超限高層建筑結構的抗震性能目標
某酒店塔樓的高度是168.9m，結構計算高度為176m，建筑結構為B類鋼筋混凝土高層建筑。建筑場地類別為III類，建筑抗震等級為二級。
2.1結構的抗震性能水準
按照相關規定，酒店的塔樓高度、平面扭轉不規則等不能超限，所以在第一、二階段抗震設計過程中，必須采取有效的方法滿足建筑工程國家以及地方相關的標準，并將基于性能抗震設計目標概念進行設計。按照《建筑抗震設計規范》給出的抗震性能設計方法以及《高層建筑混凝土結構技術規范》中的相關規范進行設計，確定該酒店的性能水準為C類，具體控制目標如下:
2.2建筑結構的性能目標
超限高層建筑結構規則性、高度等方面超出了建筑工程規范中的適用限值，使得抗震設計缺乏相應的參考依據?；谛阅苣繕嗽O計方法在設計的時候，需要綜合考慮到建筑場地實際設防裂度、超高限值以及建筑結構不規則等經濟因素，對超高建筑的薄弱環節、主抗側力構件等結構變形能力和抗震承載能力有具體的性能目標。按照建筑工程設計中相關內容，建筑結構關鍵構件由建筑結構工程師根據工程實際情況分析。比如水平轉換構件和支撐豎向構件、大懸挑結構的主要懸挑構件、長短柱在同一樓層的數量相當于在該層各個長短柱等要求。這其實是將過去常規抗震設計中的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設計原則進行量化和細化。比如將A級性能目標設計要求建筑結構小震不壞、中震和大震不壞，就是要求建筑結構在中震和大震中依然保持一定的彈性。
3結語
隨著建筑行業的快速發展，常規的建筑工程抗震設計方法已經無法滿足當下建筑設計的要求，基于建筑結構性能抗震設計理念對抗震結構的目標進行量化，明確抗震目標性能，能夠提高建筑結構抗震性能，必將成為建筑行業的發展趨勢。
參考文獻:
超高層建筑抗震設計范文6
建筑設計是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的控制主導作用。結構設計很難對建筑設計有較大的修改，建筑設計定了，結構設計原則上只能是服從于建筑設計的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設計階段中較好地考慮抗震的要求，則結構工程師就可以對結構構件系統進行合理的布置，建筑結構的質量和剛度分布以及相應產生的地震作用和結構受力與變形比較均勻協調，使建筑結構的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高；如果建筑師提供的建筑設計沒有很好地考慮抗震要求，那就會給結構的抗震設計帶來較多困難，使結構的抗震布置和設計受到建筑布置的限制，甚至造成設計的不合理。有時為了提高結構構件的抗震承載力，不得不增大構件的截面或配筋用量，造成不必要的投資浪費。由此可見，建筑設計是否考慮抗震要求，對整個建筑起著很重要的作用。因此，我們在建筑抗震設計過程別要注重以下幾個問題。
一、建筑體型設計問題建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型，盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布，避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。 二、建筑平面布置設計問題建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協調，使建筑物在地震時產生扭轉地震作用，對抗震很不利。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側，結果在地震中造成靠電梯一側建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側力剛度，吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物，在平面布置上一側的墻體很多，而另一側的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質量分布也偏心，使結構的受力和變形不協調，導致扭轉地震作用效應，帶來局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側往往不設墻體，而其另一側則有剛度很大的墻體封閉，兩側在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經常出現內隔墻不對齊或中斷，使剛度發生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結構的局部破壞。建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大，從概念上要解決的一個核心問題是：建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻，對稱協調，避免突變，防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件，使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體，充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。
三、建筑豎向布置設計問題建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結構的質量和剛度分布設計上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大，形成突變。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。在實際設計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。
