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高層建筑與抗震設計范文1
前言
為保證設計的安全性，規定部分框支剪力墻結構轉換層的位置設置在3層以上時，其框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級宜按高規規定提高一級采用，已經為特一級時不再提高，提高其抗震構造措施，而對于底部帶轉換層的框架-核心筒結構和為密柱框架的筒中筒結構的抗震等級不必提高底部帶轉換層的高層建筑在我國已大量建造，但至今未經受到大地震的考驗。其轉換層上部樓層的部分豎向構件不能連續貫通至下部樓層，因此，轉換層是薄弱樓層，其地震剪力需乘以1.15的增大系數。設計中不要誤認為只要樓層側向剛度滿足要求，該樓層就不是薄弱層。
一、帶轉換層結構的設計原則
帶轉換層建筑結構總體設計應遵循的如下原則：首先，傳力直接，避免多次轉換。布置轉換層上下主體豎向結構時，要盡量使水平轉換結構傳力直接，通過結構的合理布置，使不落地的剪力墻通過轉換托梁直接傳給豎向承重構件，盡可能的避免轉換次梁及水平多級轉換，實現傳力路勁的最短化。其次，強化下部、弱化上部。要保證底部大空間有適宜的剛度、強度、延性和抗震能力，要有意識的強化轉換層下部主體結構剛度，弱化轉換層上部主體結構的剛度，使得轉換層上下部主體結構的剛度及變形特征盡量接近，以避免出現薄弱層。再次，計算全面準確。必須將轉換結構作為整體結構中一個重要組成部分，采用符合實際受力變形狀態的正確計算模型進行三維空間整體結構計算分析。采用有限元方法對轉換結構進行局部補充計算時，轉換結構以上至少取2層結構進入局部計算模型，同時應計及轉換層及所有樓蓋平面內剛度，計及實際結構三維空間盒子效應，采用比較符合實際邊界條件的正確計算模型。
二、建筑結構平面布置
關于建筑物的結構平面布置，僅在《高層建筑混凝土結構技術規程》表4.3.3中對建筑物在考慮地震作用時的平面長寬比以及局部凹凸進行明確規定；并且在4.3.5條中對建筑的位移比和周期比進行嚴格的限制。非抗震設計時，由于對周期比沒有嚴格的限制，故在設計轉換層以上的小開間住宅部分的豎向構件時，可以只按照豎向構件的承載力進行設計；作抗震設計時，為了使周期比滿足規范要求的限值，必須對建筑物周圍的豎向構件進行加強處理，這就人為地增大了轉換層上部的建筑物結構剛度，也增加了豎向構件的數量或者截面，同時也會引起轉換層下部剛度相應增大。
三、建筑結構豎向布置
考慮地震作用下，僅在《高層建筑混凝土結構技術規程》中4.4.2和4.4.3條對建筑物的側向剛度進行限制，保證建筑物的側向剛度的連續。4.4.5條對建筑物的豎向收進和外挑進行限制。
（1）底部大空間為1層時，可近似采用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化，γ宜接近1，非抗震設計時γ不應大于3，抗震設計時γ不應大于2。
（2）底部大空間層數大于1層時，其轉換層上部與下部結構的等效側向剛度比γe宜接近1，非抗震設計時γe不應大于2，抗震設計時γe不應大于1.3。由于轉換層結構上部建筑多為住宅，根據建筑住宅使用功能的要求，房間分隔較小且對結構梁高進行限制，故造成上部住宅部分的豎向構件柱子或短肢剪力墻數量較多，梁較密。并且轉換層上部住宅部分層高一般比下部大開間的商場部分小得多。這些都是造成轉換層上部結構剛度遠遠大于下部結構剛度的客觀原因。
四、結構構件承載力設計的區別
《高層建筑混凝土結構技術規程》4.7.1條中規定：無地震作用時，構件承載力設計值大于等于結構作用效應組合的設計值與結構重要性系數的乘值（結構重要性系數的取值在1.～1.1之間）；有地震作用組合時，構件承載力設計值大于等于結構作用效應組合的設計值與結構構件承載力抗震調整系數的乘值（結構構件承載力抗震調整系數的取值在1.0～1.33之間）。
以上分析均針對非抗震設計和抗震設計在結構概念設計上的區別，屬于確定建筑方案前需要考慮的結構體系對建筑物的總體影響，是非抗震設計和抗震設計在性能設計上的根本區別，需要在建筑方案確定前進行經濟綜合性比較分析。整體結構概念設計是實現非抗震結構性能經濟性設計的根本方向。
五、具體建筑構件單項比較分析
1、框支梁
梁上、下部縱向鋼筋的最小配筋率，非抗震設計時不應小于0.30%；抗震設計時，特一、一和二級不應小于0.60%、0.50%和0.40%；加密區箍筋最小面積含箍率在非抗震設計時不應小于0.9ft/fyv；抗震設計時，特一、一和二級不應小于1.3ft/fyv、1.2ft/fyv和1.1ft/fyv。梁截面高度在抗震設計時不應小于計算跨度的1/6，非抗震設計時不應小于計算跨度的1/8；框支梁截面組合的最大剪力設計值應符合下列要求：
無地震作用組合時：V≤0.2βcfcbh0；
有地震作用組合時：V≤0.15βcfcbh0/γRE。
2、框支柱
框支柱截面組合的最大剪力設計值應符合下列要求：無地震作用組合時，V≤0.2βcfcbh0；有地震作用組合時，V≤0.15βcfcbh0/γRE。柱截面寬度，非抗震設計時不宜小于400mm，抗震設計時不應小于450mm；柱截面高度，非抗震設計時不宜小于框支梁跨度的1/15，抗震設計時不宜小于框支梁跨度的1/12；非抗震設計時，框支柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍，箍筋體積配箍率不宜小于0.8%，箍筋直徑不宜小于10mm，箍筋間距不宜大于150mm。
3、剪力墻
部分框支剪力墻結構，剪力墻底部應加強部位墻體的水平和豎向分布鋼筋最小配筋率，抗震設計時不應小于0.3%，非抗震設計時不應小于0.25%；錯層處平面外受力的剪力墻，其截面厚度，非抗震設計時不應小于200mm，抗震設計時不應小于250mm，并均應設置與之垂直的墻肢或扶壁柱；抗震等級應提高一級采用。錯層處剪力墻的混凝土強度等級不應低于C30，水平和豎向分布鋼筋的配筋率，非抗震設計時不應小于0.3%，抗震設計時不應小于0.5%。
4、一般框架梁、柱、抗震墻
根據對國內外規范最小配筋率取值情況的研究成果，可知各國設計規范梁類構件受拉鋼筋最小配筋率取值存在兩種體系。一種是對抗震及非抗震情況取用相同的最小配筋率，如美國、新西蘭規范。另一種是對抗震及非抗震情況分別取用大小不同的最小配筋率，如歐共體混凝土結構設計規范EC2和抗震設計規范EC8。后者非抗震最小配筋率的取值水準比第一種取值體系明顯偏低。
結語
轉換層在高層建筑的應用必不可少，每座建筑的結構都有其自身的特點，應根據需要，選擇合適的轉換層類型。在施工中，還用注意每一環節的施工，在了解各構件特性的基礎上，合理的發揮其長處、解決其短處，保證轉換層的質量。
參考文獻：
高層建筑與抗震設計范文2
關鍵詞：高層民用建筑 抗震設計 施工
1、前言
隨著人們生活理念的轉變,基于高層建筑結構的民用建筑,已成為現代建筑產業的重點。尤其是基于良好抗震性能的設計和施工,是確保其安全性能的重要舉措。高層民用建筑在抗震設計中,具有一定的特殊性,因而其需要遵循一定的設計原則,而且我國在抗震設計領域也有了一定的發展,各種較為先進和成熟的抗震方法被運用于高層民用建筑的施工建設之中。
2、高層民用建筑的抗震設計原則
隨著我國經濟建設的加快,高層民用建筑已成為現代建筑產業的重要組成部分,基于優良抗震性能的設計,是保障其安全使用的關鍵。因此,在建筑結構的抗震設計中,需要遵循如下原則,進而確保設計的有效性。(1)建筑結構的整體性。高層建筑結構在一定程度上具有特殊性,因而其在結構整體性的設計中,容易存在結構不連續的缺陷。在進行結構的抗震設計中,要遵循結構整體性的原則,使得結構在地震作用下保持連續性。同時,基于現代高層民用建筑在設計的過程中,注重結構的風格化,因而造成建筑結構的抗震設計與性能存在較大的差距。因此,建筑結構的整體性,是體現于機構各體系之間相互支持,整體構建建筑結構的穩定性。(2)建筑結構間的連接性。高層建筑的結構比較復雜,尤其是各結構之間的連接性,直接關系著建筑結構的抗震性能。在抗震元素的設計中,建筑結構間需要具有良好的連接性,確保建筑結構之間具有穩定的抗震性能。同時,良好的結構連接,可以保護機構的預應力,以助于主承受力的形成。而且,建筑結構的連接性,主要體現于各構件之間的可靠性,其需要滿足地震時的強度,而且在地震之下,需要具有極強的延性,這樣可以確保地震下的安全性。(3)建筑結構的剛度設計。高層民用建筑的抗震設計,在結構的剛度上有著嚴格的控制,尤其是主承受結構的豎向剛度,以及橫向延性都是抗震設計中的重點。高層建筑的受力點比較復雜,因而在抗震性能的設計中,應該基于設計需求,在結構的橫向和縱向上,考慮結構的承載力,進而計算出各主要承受結構的剛度。同時,基于結構剛度的設計,可以提高結構的整體性,減小了地震中結構的下沉程度。
3、高層民用建筑的抗震方法
建筑的抗震設計是一項復雜的工程,尤其是基于高層受力結構而言,其在抗震的設計中,需要基于結構的整體性、受力強度等角度,采取有效的抗震方法,進而提高高層建筑的抗震性能。
(1)控制結構的偏移量,尤其減小地震下的能量輸入?；诮ㄖY構的偏移量,進行抗震性能的設計,已成為當前抗震的主流方法。其需要基于大量的數據測量和分析,進而把地震中的結構形變量控制在安全設計的范疇之內。同時,在地震作用下,往往伴隨有較大的偏移量發生,尤其是地基結構的位移偏移。因而,在設計中,往往基于結構的延性,以及結構抗震構件,控制好建筑的偏移量。而且抗震構件的變形量控制直接關系著結構的預應力保護,因而需要科學的確定各抗震構件的變形參數,以便于結構抗震性能的設計。
高層建筑結構的受力計算,也是抗震性能設計的關鍵,尤其是對于主受力結構而言,需要增大結構的延性,進而確保受力的分散。同時,高層民用建筑的建地選擇,也要以結構穩定的場地為主,這樣可以增強結構的穩定性,減小地震下的破換能量的輸入,這點也是當今抗震性能實際的一個重要方面。
(2)基于隔震消能技術的運用。隨著現代科學技術的發展,在高層建筑的抗震設計中,主要以隔震消能的方法,進行有效的抗震。隔震消能的技術是通過控制結構的剛度,并在結構中嵌入有效的構件,進而在良好的結構延性下,可以消除地震能量,是一種很好的抗震方法。同時,基于各種抗震構件的使用,已成為高層民用建筑抗震設計的一個重要方面。通過采用隔震措施,尤其是基于滑動隔震和擺動隔震,可以很好的提高結構的穩定下,并且做到“列而不倒”的抗震性能,這點是現代抗震性能設計的主流。
建筑結構的延性,也是抗震設計的重要方面?；诹己玫慕Y構延性,可以提高結構的阻尼,也就是,通過結構的阻尼性,消減地震的能量。這點可以很好的保護結構的預應力,使得結構在地震的影響下,保持良好的結構穩定性。同時,各關節點的抗震設計,也是抗震有效性的重點。尤其是地基與樓層結構的連接處的抗震設計,需要特點明確和有效,其也是抗震設計中最為薄落之處。
4、高層民用建筑的抗震施工要求
高層民用建筑的抗震施工是一項復雜的工程,其相對于普通性能結構的構建而言,具有特殊性。因而在施工建設的過程中,需要控制好各個環節的施工要點,尤其是施工工藝的控制,這是實現結構抗震性能的重要基礎。
(1)抗震結構類型的選擇。高層民用建筑的抗震結構設計,是抗震施工的重要環節。其需要基于建筑的設計需求,尤其是基于建筑功能設計,合理的選擇抗震結構,是實現建筑結構良好抗震性能的關鍵。當前的高層建筑多以鋼筋混凝土結構為主,因此在抗震結構的選擇上多以鋼結構為主,這樣可以減小建筑結構的自重。同時,鋼結構具有極強的剛性,滿足抗震的設計需求。
在抗震結構的選擇上,要基于施工計劃,以及建筑設計需求,進行全面的綜合考慮。尤其是基于設計的需求,是構建抗震性能點的關鍵。而且,抗震結構的選擇影響到施工建設的進度,以及工程造價。因此,在結構的建筑施工中,要科學的綜合各方面因素,進行合理的抗震結構選擇。
高層建筑與抗震設計范文3
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”?；谶@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?？箓攘w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).
高層建筑與抗震設計范文4
關鍵詞：高層建筑；梁式轉換層；抗震設計
1 工程概況
某高層住宅項目（2008年設計）規劃用地面積5081.5m2，建筑總面積30655.6m2。地上部分為29層，地下部分2層。地上部分由裙樓連接兩個塔樓構成，裙樓頂板以上設置伸縮縫將兩座塔樓分開。建筑總高度91.5m，其中1～2層為裙樓，1層層高6.0m，用于架空層與管理用房；2層層高4.5m，用于商業開發鋪面；3～29層為標準層，層高3.0m，均是住宅。地下部分為設備用房與地下車庫，每層層高3.5m。工程結構形式采用框支剪力墻結構。
2 工程結構設計參數
2.1 建筑參數
本工程建筑高度88.5m，屬于《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）（以下簡稱《高規》）規定的A級高度鋼筋混凝土結構高層建筑。且高寬比4.5，滿足《高規》中規定的高層建筑結構最大高寬比要求。
2.2 地震參數（見表1）
2.3 風荷載參數
根據《高規》，風荷載取值規定:對于特別重要或對風荷載比較敏感的高層建筑，其基本風壓應按100年重現期的風壓值采用，一般情況下，房屋高度大于60m的高層建筑可按100年一遇的風壓值采用，故本工程采用100年一遇的基本風壓0.60KN/m2。
2.4 結構抗震等級參數
根據《高規》中表4.8.2規定，本工程框支柱、框架柱、框架
梁、剪力墻的抗震等級參數設計見表2。
剪力墻截面高度與厚度之比為5～8的短肢剪力墻提高一級，按一級抗震等級采用。如剪力墻厚度不小于300mm，且層高與剪力墻截面高度之比大于4的剪力墻，仍視為一般剪力墻，其抗震等級亦按一般剪力墻的抗震等級采用，連梁抗震等級同與其相連之剪力墻。
3 梁式轉換層結構布置
梁式轉換層結構在高層建筑中布置時應滿足以下幾點要求。
（1)平面布置力求規則簡單，對稱均衡，盡量使水平荷載的合力中心與結構的剛度中心重合，避免產生扭轉等不利影響。
（2)剪力墻中心線宜與框支梁中心線重合，框支梁截面中心線宜與框支柱截面中心線重合，以避免荷載偏心，框支梁上一層墻體內不宜設邊門洞，也不宜在中柱上方設門洞。
（3)底部大空間必須有落地的落地筒體或剪力墻作支撐，落地剪力墻的數量不宜少于剪力墻總數的50%。通?？山Y合建筑平面，將剪力墻在樓梯間或電梯間處落地圍成筒體，并對落地剪力墻和筒體底部墻體適當加厚。
（4)落地剪力墻間距應不大于2倍樓蓋寬度，且不大于24m。
（5)落地剪力墻與相鄰框支柱的間距，不宜大于12m。
（6)轉換層上部結構與下部結構的側向剛度比應符合《高規》附錄E的規定。按規定本工程地上2層為框支柱層，上下層的側向剛度比Y不應大于2。
（7)框支柱層樓板不應錯層布置。轉換層及其上下層相鄰樓層的樓板應適當加強。
4 層側向剛度比計算分析
由于本工程梁式轉換層結構上部住宅的剪力墻較多，而建筑底部是大空間，因此，部分剪力墻不能直接落地。并且此工程部分轉換層層高較大，若設計中不加以注意，通常容易造成下部抗側剛度遠遠小于上部的情況。為保證轉換層下部大空間結構有適宜的剛度、強度、延性和抗震能力，應盡量弱化轉換層上部主體結構、強化轉換層下部主體結構的剛度，使轉換層上、下主體結構的剛度及變形特征盡量相近。
目前在高層建筑結構設計規范中，對于帶轉換層的高層建筑結構，往往通過控制轉換層上、下主體結構的抗側剛度比來避免豎向剛度差異較大。規范對層側向剛度比計算，主要有3種方法：（1）地震剪力與地震層間位移比；（2）剪切剛度；（3）剪彎剛度。這3種方法由于計算不同，得出的剛度比結果通常有差異，需根據實際工程做出合適選擇。
計算方法1地震剪力與地震層間位移比是在《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）條文說明中提供的層剛度比計算方法。
計算方法2剪切剛度是在《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）附錄E.0.1中提供的層剛度比計算方法，適用于底部大空間為1層的情況?！陡咭帯犯戒汦.0.1規定：當底部大空間為1層時，可近似采用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比Y表示轉換層上下層結構剛度的變化；Y宜接近1，非抗震設計時不應大于3，抗震設計時不應大于2，按下列公式計算：
Y=G2A2G1A1Xh1h2
但是這種剛度比計算方法存在著一定的問題：（1）沒有考慮豎向構件的布置問題，布置在中間的剪力墻和布置在的剪力墻對層剛度的貢獻是不同的，抗側剛度中彎曲剛度的作用是不可忽略的；（2）特殊結構布置情況下（如與剪力墻相連的框支柱，短肢墻，斜向布置的剪力墻等）剪切面積的取值不明確。
計算方法3剪彎剛度是在《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）附錄E.0.2中提供的層剛度比計算方法，適用于底部大空間大于1層的情況。附錄E.0.2規定：當底部大空間大于1層時，其轉換層上部與下部結構的等效側向剛度比Ye，宜接近1，非抗震設計時不應大于2，抗震設計時不應大于1.3。按以下公式計算：
Ye=1H22H1
同時規定當轉換層設置在3層及3層以上時，其樓層側向剛度不應小于上部樓層側向剛度的60%。以上公式綜合考慮了抗剪剛度和抗彎剛度層間側移量的影響，考慮了豎向構件的布置問題，可適用于梁式轉換層和絎架式轉換層結構。
總之，當Ye＜1時，結構的側移曲線屬于剪切形。此時轉換層上部結構抗側剛度小于下部抗側剛度，結構布置合理。當Ye≥1時，結構的側移曲線屬于彎曲形。此時轉換層上部結構抗側剛度大于下部抗側剛度，應控制Ye在合理范圍內，并采取有效結構措施，避免因上、下部結構豎向剛度差異大帶來抗震不利影響。本工程采用以上3種方法計算，結果見表3。
從計算結果可以看出：采用3種方法計算層剛度比，其結果差別較大。如本工程采用方法2剪切剛度來計算轉換層上、下層剛度比，Y＞2不能滿足《高規》要求，因此在具體實際工程中對轉換層結構層側向剛度比計算須選用正確的計算方法。本工程在地上2層頂轉換，底部大空間層數為2層，按《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）附錄E.0.2規定，應采用剪彎剛度計算層剛度比。從上述結果可知本工程轉換層上下側向剛度比通過剪彎剛度計算的結果Ye＜1.3，滿足《規范》要求。
5 結語
隨著我國城市化進程的加快，城市用地愈加緊張，高層、超高層建筑在城市建設中逐漸普及，又由于我國部分城市是地震多發區，因此加強高層建筑的抗震研究顯得尤為重要。本文探討了梁式轉換層結構在高層建筑抗震設計中的應用，認為選擇合理的梁式轉換層結構布置和選用正確的梁式轉換層結構層側向剛度比計算方法是前提。
參考文獻
［1］《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）［S］.
高層建筑與抗震設計范文5
關鍵詞：高層建筑；混凝土結構；抗震設計
高層建筑混凝土的抗震結構設計對減輕地震災害，起到根本的作用。在高層建筑抗震設計中，常出現建筑結構布置、框架結構設計不合理等問題而發生震害。因此在建筑抗震結構設計及內力分析方面，應充分考慮到建筑自身的空間結構、材質質量等多個重要因素，以提高高層混凝土建筑的抗震性能。
1 高層建筑混凝土結構的特征
混凝土結構建筑的樓層在10層或10層以上，或者建筑高度超過28m，定義為高層建筑。從定義中可看出高層建筑的特點體現在層數和高度上，而高層建筑更本質的特點是水平荷載設計起到關鍵作用。在高層建筑中研究建筑的抗側力能力是抗震設計的重點，地震荷載和風荷載主要作用于建筑的水平力，其中地震荷載起控制的作用。破壞時間短，無規律的作用強度大，水平方向上的振動加以扭轉振動是地震力對建筑的破壞特點。在設計過程完全應用彈性理論來設計以提高建筑的抗震性能是不可行的。因為會增加抗側構件的數量，使結構的自重增加，導致在地震中，由于建筑自身的慣性力過大，使抗震性能降低。
2 高層混凝土建筑抗震結構設計原則
2.1 結構布置。平面布置是指在建筑設計的平面圖上，將柱和墻的位置以及對樓蓋具有的傳力作用進行合理的設置。依據建筑的抗震性能來看，最關鍵的是盡量將建筑結構平面的剛度中心與質量中心相靠近或相重合，以降低地震力對建筑的破壞力。為了減輕建筑自身的重量，在設計時應以結構的平面規則、對稱為宜。結構的剛度在豎向上應保持均勻，可盡量較為規則的設計豎向結構，少做平面上的變化。在安全規定內設計結構的高度和寬度，并且需限制兩者的比值，以使結構有較好的整體剛度和穩定性。
2.2 防震縫設置。建筑平面結構復雜時，可通過使用防震縫，將復雜面劃分為簡單且規則的平面，但是在高層建筑中，不宜使用防震縫。如果無法避免設縫，那么應根據不同的結構，按照需要較寬的規定來設置寬度。建筑的高度不超過15m，其防震寬度宜采用70mm；高度大于15m，應根據不同的度數相應的增加高度和防震縫寬度。
2.3 材料選取。以具有抗震性能的混凝土結構，在材料的選擇上，需遵循以下原則：對于一級抗震的建筑而言，混凝土結構框架的柱、梁等構件的材料選擇不宜小于C30，且芯柱、構造柱、圈梁等其他類型的構件材料也不宜小于C20?？紤]普通鋼筋的受力等級，使用HRB335級和HRB400級熱軋鋼筋來承受結構的縱向力，使用HPB235、HRB335和HRB400級的熱軋鋼筋作為箍筋，普通鋼筋的選用應考慮其韌性、延性及可焊性?？拐鸬燃墳橐弧⒍壍幕炷量蚣芙Y構，需測量普通鋼筋的在縱向上的抗拉強度和屈服強度，兩者實際測量的比值不小于1.25，并且鋼筋的強度標準值與實際測量出屈服強度的數值，兩者的比值不大于1.3。
2.4 截面設計。由梁、柱、抗震墻及連梁等組合的鋼筋混凝土結構截面，在進行剪力的設計時需遵循，梁和連梁的跨高比大于2.5，結構的柱和抗震墻的剪跨比大于2，要求V≤1/γRE（0.20fcbh0）；柱和抗震墻的剪跨比小于2、結構的梁和連梁跨高比小于2.5、抗震墻的底部以及其部分的框支架和框支柱，要求V≤1/γRE（0.15fcbh0）。
3 高層建筑混凝土框架結構的抗震設計
高層建筑鋼筋混凝土結構廣泛應用于發展中國家，因其相對于鋼結構的造價較低，有豐富的材料來源，并且在建筑中能澆筑成各類復雜的斷面結構。同時建筑所用的鋼材量少，承載力也不低，豎向剛度大，結構的連接點澆筑可靠，經過合理的設計后具有很好的抗震性能。高層建筑的主要結構類型有鋼筋混凝土的框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構、筒體結構等。
3.1 增加抗彎結構寬度。增加抗彎結構體系的有效寬度，在高層建筑鋼筋混凝土結構抗震設計中能提高建筑的抗傾覆力矩，并且側移三次方的比例能得到減小，利用結構力學中的彎矩平衡法進行計算可更好的理解這一設計方式。在實際的建筑工程的設計中，豎向構件在結構體系中的良好連接是必須要做到的。在框架結構設計中，設計構件應遵循強壓弱拉、強柱弱梁、強節點弱桿件和強剪弱彎的原則。在實際當中，為實現框架與剪力墻的協同一致需控制各層樓板的變形量。剪力墻的主要受力是彎曲變形，結構的主要受力是剪切變形，將兩者進行有效協調變位，能實現框架抗震。
3.2 設計構件布置方式。結構設計中的抗力構件的布置應發揮最有效的作用，以提高結構的整體協調力，例如斜撐、水平撐及桁架體系等。在實際的設計中，不宜忽略其在結構中的作用，應根據具體受力狀態，發揮桿件的抗拉和抗壓能力。交叉撐或斜撐是最有效抗衡抗側力的鋼骨混凝土構件，其構件可完全適應受拉或受壓的狀態，且可充分是鋼材抗拉能力和混凝土構件的抗壓能力得到發揮的同時，又可在水平方向上增大架構的抗側移剛度，以增強高層建筑緩凝土結構抗震作用。
3.3 增加承受荷載的構件截面。在實際結構的設計中對承受地震力的構件應增大構件的最大部分截面，主要表現為在底部中應用加強層。通常情況下在剪力墻底部的加強層，其高度應設計與底部兩層的較大值，或1/8的墻肢總高度相接近。高度大于150m的剪力墻，墻肢總高度的1/10是其底部加強部位的高度。為保證結構的延性需要對截面的尺寸進行限制，以防止產生脆性破壞，尤其對于抗震結構的截面限制條件更為嚴格，將x設為混凝土受壓區域梁端截面構建的高度，考慮鋼筋的受力情況，計算結果應符合以下條件；一級，x≤0.25h0；二、三級，x≤0.35h0，H0表示為截面的有效高度。
3.4 發揮樓蓋的水平隔板作用。在建筑結構設計中將豎向的受力構件，也設計為是受彎構件，主要抗傾覆構件能在壓力作用下，保持整體結構的穩定性。同時能減少增加的構件數量，減輕結構自重，降低工程造價。在高層建筑中，實際樓蓋發揮的隔板作用應符合計算假定：假定全部樓層采用剛性樓板。這主要因為結構樓板的剛度足夠，樓板有一定的厚度并配有鋼筋，且在平面內的開洞進行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下樓板會成為薄弱層，結構會在層高處豎向構件發生破壞，導致結構整體發生垮塌。
4 結語
高層建筑混凝土結構的抗震設計，是目前我國當代社會所關注的問題。在建筑前期做好平面結構布置、混凝土材料選用及鋼筋混凝土框架的結構設計，以提高建筑的抗震性能。隨著高層建筑在抗震設計方面的不斷探索，將會使高層建筑的抗震性能得到不斷的提高，地震帶來的損失也將有所減小。
參考文獻
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[2] 魏璉，韋承基，王森.高層建筑結構抗震設計中的剪重比問題[J].深圳土木與建筑，2013（03）.
高層建筑與抗震設計范文6
關鍵詞：超限高層；連體結構；抗震計算分析；抗震構造措施
中圖分類號：F765 文獻標識碼：A
引言：超限高層建筑工程是指超出國家現行規范、規程所規定的適用高度和適用結構類型的高層建筑工程，體型特別不規則的高層建筑工程，以及有關政府管理機構文件中規定應進行抗震專項審查的高層建筑工程。在超限高層建筑工程設計中，除應遵守現有技術標準的要求外，還有以下特殊要求：①超限程度控制和結構抗震概念設計；②結構抗震計算分析要求；③結構抗震構造措施要求；④地基基礎抗震設計要求；⑤必要時應包括結構抗震試驗要求。本文主要介紹該項目地上建筑的
抗震計算分析及采用的抗震構造措施。
1、工程概況
本工程地上高度117m（27層），總建筑面積11萬平米，包括地上東西兩個塔樓、二層裙房、地下兩層地下室。采用框架-剪力墻結構，東西兩個塔樓屋頂通過鋼桁架連接，計算中考慮鋼桁架樓面與兩座塔樓共同協調工作，以滿足抗震要求。連體結構采用53～60米跨的單層7米高的鋼桁架，鋼桁架上為二層鋼結構，桁架的一端伸入西塔一跨與剪力墻上升出的柱子剛性連接，另一端伸入東塔一跨與柱剛性連接。如圖1
圖1
超限抗震結構設計和分析
1）結構超限類別及程度
本結構東西兩座塔樓的結構體系都為框架－剪力墻結構，其樓面結構為鋼筋混凝土現澆梁板體系。在兩座塔樓的24層用鋼結構連接，其中24層和25層之間用鋼桁架連接東西兩座塔樓，構成一個復雜的高層連體結構。連體跨度50～60m，屬于大跨度結構。由于剪力墻偏置嚴重，位移比超過1.2，扭轉不規則。
3）超限抗震設計的計算及分析
本結構采用PKPM及ETABS進行整體計算。
結構振型周期如表1：
表1
最大位移角及扭轉位移比見表2：
表2
結構剛度比見圖2
圖2
X方向在連體層剛度突變，形成薄弱層
抗剪承載力的比如圖3
圖3
該結構由于連體結構的存在導致在連體結構層剛度突變，產生薄弱層。由于沒有主要的抗側力構件轉換，抗剪承載力的變化更多受到混凝土等級和豎向構件尺寸的影響，本層與上一層承載力的比值大于65％。
超限抗震設計的措施及對策
1）加強超限平面措施
通過連體與塔樓剛性連接，協同兩座塔樓共同運動；增加東塔軸線CF、CG的剪力墻的厚度至1000mm，且貫穿上下；在開洞較大的樓層，樓板按彈性板計算與配筋；
2）加強超限豎向措施
在剛度變化的連體層，豎向構件的混凝土等級由C60降至C45；連體層層高為7米，遠超出連體下層4.05米的層高；在滿足強度及舒適度要求的前提下，減少連體桁架構件尺寸，尤其是斜腹桿尺寸以降低其對層間抗剪能力的貢獻；減少柱在連體層以上尺寸，平均縮小100~200mm邊長；在連體結構上部層加大框架梁及連梁的尺寸；在西塔部分與桁架相連的剪力墻開洞；提高連體下層剪力墻水平分布鋼筋配筋率至1.0%，提高連體下層柱體積配箍率至1.2%。突出屋面的小塔樓，放大地震力至原有地震力的3倍。以上措施目的是削弱樓層剛度的突變和抗剪承載力的突變。
3）加強超限連體措施
現澆混凝土樓板通過剪力栓釘與樓面的鋼梁協同作用；樓板按彈性板計算結果加大厚度至180，并增加局部受拉區配筋率至全截面3%；預留樓板后澆帶以部分抵消重力荷載的應力影響；桁架預設起拱，平衡恒載的撓度；樓面加設水平支撐；連體伸入東、西塔樓一跨與塔樓豎向構件剛性連接；在滿足強度和舒適性要求的前提下，優化桿件尺寸，弱化剛度，以減少地震的沖擊荷載；連體與塔樓相連的豎向桿件內埋設的型鋼向上下各延伸一層。
4）加強超限多塔措施
通過上述對連體結構采取的措施，保證連體結構的可靠性，使兩個塔樓始終保持協調工作；解決了由于單個塔樓的剪力墻偏置導致的扭轉不規則。
