高层建筑抗震规范范文1
关键词：旧层加层 抗震鉴定 抗震设计
1 目前各地采用的方法
1-1主张按加层后的房屋总层数和总高度，用建筑抗震鉴定标准的要求对旧房屋部分进行加层抗震鉴定和抗震设计：对新建部分（加层加高部分）进行抗震设计。其理由是：适当放宽加层房屋的抗震要求，尽量减少加层房屋的加固工作量，以利于降低造价，及加层施工尽量不影响旧房的使用。
1-2 主张对旧房部分用建筑抗震鉴定标准的要求进行加层抗震鉴定和抗震设计，对新建房部分用建筑抗震设计规范的要求进行抗震设计。其理由是：旧房已成事实，完全按建筑抗震设计规范的要求进行加固困难较大，故对其适当放宽。而新房部分按建筑抗震设计规范的要求进行设计无困难，故不放宽。
1-3 主张对旧房部分用建筑抗震设计规范的要求进行加层抗震鉴定和抗震设计，对新房部分用建筑抗震设计规范的要求进行抗震设计，其理由是：使加层房屋新旧两部分抗震能力相匹配。
1-4 主张对旧房部分用建筑抗震设计规范的要求进行加层抗震鉴定和抗震计算，提高一度采取抗震构造措施，对新建部分用建筑抗震设计规范的要求进行抗震设计。其理由是：考虑旧房屋抗震不利因素较多，故对其采取加强措施。
1-5 主张以建筑抗震设计规范为主，参照建筑抗震鉴定标准的要求，对加层房屋进行抗震鉴定和抗震设计，其理由是：采用两种标准结合使用比较现实合理。
1-6 主张对旧房区别对待，当旧房为按新建筑抗震设计规范设计时，此时应对加层新旧两部分均严格按照新建筑抗震设计规范的要求进行抗震鉴定和抗震设计，当旧房为按旧建筑抗震设计规范设计时，对加层房屋新旧两部分也可按旧抗震设计规范要求进行抗震鉴定和抗震设计。其理由是：这样可使加层房屋新旧两部分的抗震能力保持一致，比较经济合理。
2 目前各地采用方法存在的问题
上述六种意见，各有一定的道理，但也均存在问题，值得进一步研究探讨。
方法一存在的主要问题是：对新建房屋都要求按现行国家标准建筑抗震设计规范进行设计，而加层房屋由新房和旧房两部分组成，即使是对旧房进行抗震加固也比新建房屋抗震能力差，如若采用比建筑抗震设计规范低的标准（抗震鉴定标准）对加层房屋进行抗震鉴定和抗震设计，则显然房屋的抗震能力更差，故不宜采用此法。
方法二存在的主要问题是：对加层房屋的新旧两部分采用不同的设计标准，尤其是对旧房屋部分采用较低的设计标准不够合理，造成加层房屋抗震能力上强下弱，对抗震很不利。
方法三存在的主要问题是：虽然比较科学合理，得不够全面，如若采用分离式加层结构方案，此方法就不适用，对与外套结构完全分离的旧房没有必要按建筑抗震设计规范的标准进行抗震鉴定和抗震设计。
方法四存在的主要问题是：对旧房部分按抗震设计规范的要求提高一度采取构造措施，标准偏高且对旧房来说难以满足要求，加大了加层设计施工的难度，提高了房屋加层造价。
方法五存在的主要问题是：规定的太原则，具体招待起来困难太大。
方法六存在的主要问题是；造成加层房屋采用的抗震鉴定标准和抗震设计规范不统一，使一部分加层房屋达不到现行国家建筑抗震设计规范的要求。
3 建议采用的方法
首先应当明确指导思想，即对加层房屋的抗震要求应比新建房屋更严一些好，还是放宽一些好，还是不严不宽好？此问题解决后，本文所讨论的问题也就比较容易解决了。笔者认为：对加层房屋采用的抗震鉴定和设计标准不应低于对新房屋采用的标准，也不宜采用比新建房屋更严的标准，建议采用与新建房屋相同的标准。
加层房屋虽也有一些有利的因素，但不利因素更多，如旧房屋部分已使用多年，新旧部分连接整体性较差，对加层时加固的房屋不宜采用比新建房屋低的设计标准。若采用比新建房屋高的设计标准，则需要更多的投资，加大了加层房屋加固的工程量和施工难度，难于执行。采用与新建房屋相同的设计标准符合我国国情，比较经济合理，安全度也有保证，比较合适。根据调查，我国已有加层房屋多数是这样做的，我国正式出版的有关旧房改造（含加层）的专著也均主张按现行设计规范的标准进行设计和计算。既然对旧房的承载能力应按设计规范的标准进行设计验算，对旧房的抗震鉴定（包括抗震横墙间距、构造柱、圈梁设置、房屋总高度、总层数限值、高宽比限值、局部尺寸限值等）也应以抗震设计规范为标准。
对加层房屋进行抗震鉴定和抗震设计具体应采用什么规范和标准，笔者建议如下：
为便于执行，首先把加层房屋分为两大类。
高层建筑抗震规范范文2
关键词:超高层 建筑 抗震 设计
中图分类号：TU2文献标识码： A
前言
随着高层建筑的迅猛发展，建筑的多功能要求，超高层建筑越来越多，许多建筑采用底部大裙房、上部多座塔楼的建筑形式。这些复杂的建筑形式的出现给其结构抗震分析以及抗震设计带来了许多新的问题。
一、超高层建筑设计基本要求
1、针对建筑物的整体稳定性、承载程度以及整体延伸性等多个方面进行综合考虑
在工程的设计中，对于结构的构建必须要符合安全的要求，还有对可能出现薄弱部分的进行建筑加强，采取必要的措施，提高建筑物整体的抗震能力，当然对于建筑物所要承受的竖向荷载来说，基本的构建不可以成为主要的耗能构件。
2、尽量的设置多层次的抗震防线
对于每一个建筑物来说，一个良好的抗震体系必须要由多个延伸性较好的分体构成，多个构件结合在一起工作，起到很好的配合作用也不会相互影响。在高层建筑中会设立很多的抗震防线，这主要是因为在一次强烈的地震过后必定会经历多次的余震，但是如果只有一道抗震防线，那必定很难保证建筑物的整体安全性和稳定性，所以必须要在建筑中设立多个抗震防线，当然对于建筑物内部中的构件之间的关系也不能忽视，对于每一个楼层来说，在使用的主要耗能构件发生屈服之后，必须要对其进行弹性检测，使其可以拥有时间较长的抗倒塌能力。
3、地震波的选择要求
对超高层建筑，必要时考虑长周期地震波对超高层结构的影响。输入地震加速度时程曲线应满足地震动三要素要求，即有效加速度峰值、频谱特性和持时要求。对超高层建筑，在波形的选择上，在符合有效加速度峰值、频谱特性和持时要求外，满足底部剪力及高阶振型的影响，如条件许可，地震波的选取，尚应考虑地震的震源机制。
二、超高层结构反应谱分析要点
反应谱理论是现阶段建筑抗震分析的基本理论。对于设计人员，反应谱分析主要是地震动参数的选取和结构基本信息的输入。反应谱分析的关键是对计算结果进行分析，判断计算结果是否合理。
1、两个不同力学模型的三维计算软件
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)，(简称抗震规范)3．6．6条规定：复杂结构多遇地震下应采用不少于两个的不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力和位移计算：《高层混凝土结构技术规程》(JGJ3―2002)(简称高层规程)亦有相关规定。目前国内常用的计算软件如SATWE、PMSAP、ETABS、MIDAS均属于“不同力学模型的三维空间分析软件”，小震下的弹性反应谱分析可任选其中两个程序进行计算。
2、关于超长周期反应谱
超限高层建筑大多为高柔结构，周期较长，有些甚至超过6．0s。例如天津津塔项目，主楼总高度330m，结构第1周期达到7．60s。抗震规范5．1．4条规定，周期大于6．0s的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究。
3、层间位移角限值
超高层钢结构的层问位移角限值按照抗震规范要求取1／300。超高层混凝土结构层问侧移角限值在高层规程中规定：高度等于或大于250m的高层建筑，其层间位移角部不宜大于1／500；高度在150~250m之间的高层建筑，层间位移角限值可采用“表4．6．3数值”与1／500线性插值取用。要注意高层混凝土规程第4．6．3条小注：“楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响”。
4、剪重比调整
抗震规范5．2．5条和高层规程3．3．13条提出了“最小地震剪力系数”要求。由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3．5s的结构，计算得到的水平地震作用下的底部总剪力太小。换言之，就是结构 ‘柔”，受到的地震力太小，从偏于安全的角度考虑，人为地提高地震剪力以保证结构设计的安全性。最小剪力系数取值在3．5s开始减小，至5s后不再下降。考虑大于5s的结构多为超高超限的高柔结构，适当提高地震下的抗侧移刚度和承载力是合理的。
5、层刚度比和层抗剪承载力的控制
抗震规范、高层规程均有“楼层刚度不宜小于相邻上层70％ 或其上三层侧向刚度平均值的80％”的规定。《高层民用钢结构技术规程》(GJG99―98)(高钢规)3．3．1条规定，楼层刚度不小于相邻上层的70％，且连续三层总的刚度降低不超过50％。抗震规范规定结构楼层抗剪承载力不小于相邻上层的80％，高层规程规定A级高度层抗剪承载力不小于其上一层的80％、B级高度抗剪承载力不小于上层的75％。高钢规规定任一楼层抗侧力构件的总受剪承载力不小于其相邻上层的80％。
三、实例分析
1、工程概况
项目位于昆明市高新区前所村“城中村” 改造（联邦国际）项目A2、A3号地块。总用地面积140312m2。土地用途为商业、住宅用地，其中商业占10%，住宅占90%。裙房面积为1.4 万m2，办公楼面积约为12.6万m2，上部塔楼包括： 1、2、3、5栋住宅楼36 层，标准层层高3.6m，建筑总高度129.6m。本次针对较高的1、2、3、5栋住宅楼进行结构布置，计算并探讨各种布置方案的性能。下部裙房包括：五层商业面积1.4 万m2，首层层高5.2m，其余商业层高4.5m。设置两层地下室，根据地质报告拟采用桩基础。
2、计算软件
本工程设计计算所采用的计算程序：PMCAD、SATWE。
3 结构布置
根据建筑平面功能采用三种布置方案对比，建筑平面详见图1。
图1
为解决高烈度区多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震作用较大，针对矩形平面的短边分别采取加强措施如下：
（1）方案一：采取建筑物两侧全高设置支撑体系与型钢混凝土框架梁柱形成抗侧力体系与混凝土核心筒共同抵抗地震作用，详见图2。
（2）方案二：结合建筑功能在两侧布置开洞联肢剪力墙抗侧力构件与混凝土核心筒共同抵抗地震作用，详见图3。
（3）方案三：在21 层设置加强层，通过布置刚度较大的水平伸臂桁架和周边环带斜腹杆桁架，利用框架柱的轴力形成反向弯矩，减少内筒的倾覆力矩，进而减小结构在水平地震作用下的位移。详见图4。
4、结构小震作用下及风荷载作用下弹性计算分析如下表
5、结论分析
（1）风荷载作用下建筑结构均能满足规范要求的层间位移角。
（2）抗震设防烈度8 度（0.2g）区，一般地震作用下位移角较大，分别对比方案一（全高支撑方案）、方案二（两层剪力墙方案）、方案三（伸臂加强层方案）在小震作用下，方案一与方案二能满足规范对位移角要求，方案三不满足。
（3）本次计算结果对比表明，在高烈度去小震作用下，伸臂加强层方案提给抗侧刚度有限，且引起楼层受剪承载力严重突变，造成结构竖向产生薄弱层，对抗震十分不利。方案一和方案二在小震作用下弹性计算和多遇地震下弹性时程分析法进行补充计算，均表现出较好的抵抗水平力性能。方案一要求全楼设置钢构件侧向支撑，在造价成本上比较大，且仍然存在楼层受剪承载力突变，产生竖向薄弱层。
（4）方案二结合建筑方案，在弱侧适当布置剪力墙方案能较好的满足结构性能要求，且由于采用常规施工做法，从经济角度和方便施工角度考虑均为合适方案。
【参考文献】
高层建筑抗震规范范文3
[关键词] 高层建筑 结构 抗震设计
引言
我国是一个多地震国家，VII度以上的高烈度区覆盖了1／2的国土，其中包括23个省会城市和2／3的百万以上人口大城市。目前我国正处在经济和社会迅速发展的时期，高层建筑工程的建筑规模已经位居世界之前列，而且可以预测：今后若干年，我国仍将是世界上高层建筑建设最多的国家。高层建筑是属于柔性建筑一类，风和地震作用是高层结构设计的主要侧向荷载，起着几乎是决定性的作用。而地震又是一种常见且具有较大危害的自然灾害，进行结构的抗震设计，减小建筑结构在地震作用下的生命和财产损失，一直是建筑结构设计人员和研究人员所关心和不懈努力去解决的问题。
结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。
一、建筑抗震设防目标
在2001年版的《建筑抗震规范》(GB50011-2001)中，我国对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。在新版的《建筑抗震规范》(GB50011-2010)中也有相同的提法，它说明对于建筑的抗震设计，这样的要求应该是不变的。它传达出了以下三个方面的含义：
（1）当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。
（2）当遭遇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,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。
（3）当遭遇第三设防烈度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。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,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。
三个水准烈度的地震作用水平,是按三个不同超越概率(或重现期)来区分的: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。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:
（1）第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。
（2）第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
二、高层建筑结构的抗震计算方法
新规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:高度不超过40m,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；少数类型的建筑结构,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。
三、建筑结构抗震能力评估方法
3.1 弹塑性计量法
目前，弹塑性分析已经成为结构抗震设计的一个重要组成部分，国内外大量地震震害教训表明，建于强震区的早期结构，具有较高的地震易损伤性。如何评定这些已建结构的抗震性能，并据此进行合理的抗震加固，对最大限度的降低地震震害损失以及保护人民生命财产安全，都具有重要意义。
弹塑性分析法主要用于对现有结构或设计方案进行抗侧力能力的计算，从而估计其抗震能力，自从基于性能的抗震设计理论提出之后，该方法的应用范围逐渐扩大到新建建筑结构的弹塑性抗震分析。这种方法与传统的抗震静力方法区别主要在于它考虑了结构的弹塑性性能并将设计反应谱引入了计算过程和计算结果的解释。基本原理是：在结构上施加竖向荷载并保持不变，同时施加某种分布的水平荷载，该水平荷载单调增加，构件逐步屈服，从而得到结构在横向静力作用下的弹塑性性能。正因为弹塑性计量法的这种特点，已经在建筑结构抗震能力评估领域发挥越来越重要的作用，而其中弹塑性静力分析作为结构弹塑性变形分析方法之一，以其实用性较强的优点正受到越来越多的关注，已经被列入我国《建筑抗震设计规范》。
3.2 反应谱法
反应谱法是用动力方法计算质点体系地震反应，建立反应谱；再用加速度反应谱计算结构的最大惯性力作为结构的等效地震荷载；然后按静力方法进行结构计算设计的方法，因此，它是一种拟静力方法。我国抗震规范及高层规范都要求在高层建筑中用反应谱方法计算等效地震力，一般有两种方法 ：①反应谱底部剪力法，主要适用于当结构高度小于40m，沿高度方向质量刚度分布比较均匀， 以第一振型为主的高层建筑；②反应谱振型叠加法，当把结构简化为平面结构进行分析时，采用平方和的平方根法(SRS方法) ；当采用空间协同分析或空间分析方法时，考虑空间各振型的相互影响，采用完全二次方程法（CQC）方法，地震反应完全平方组合)。当然关于建筑结构抗震能力评估方法还有很多， 本文只是展示了这两种比较基本而且使用几率比较大的方法。
四、高层建筑结构设计中需要注意的问题
结合对新的抗震设计规范（GB50011―2010）的理解及自己的工作实践，个人认为目前高层建筑抗震在结构设计上设计需要注意以下几个方面的问题：
1)结构整体计算的软件选择。 目前比较通用的计算软件有:SATWE、TAT、TBSA等,但是,由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以,在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件,并从不同软件相差较大的计算结果中,判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的,哪个又是意义不大的,这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。
否则,如果选择了不合适的计算软件,不但会浪费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
2)是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。 该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。
3)振型数目是否足够。 在新规范中增加一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。 由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。
五、提高我国建筑结构抗震能力的建议
5.1 研究开发更为合理的结构形式
随着科技日益高速发展，自重轻、跨度大、功能多样、施工周期短成为现代建筑结构的发展方向。因而，研制出轻质高强的新型建筑材料，研究开发合理的结构形式成为各种新型结构体系应运而生的前提和基础。
5.2 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更为合理的问题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，特别是地震区，是以钢结构为主，而在我国钢筋混凝土结构及混合结构却占了90％，如此高比例的钢筋混凝土结构及混合结构，国内外都还没有经受地震较大的考验。
钢结构同混凝土结构相比，具有优越的强度、韧性和延性以及强度重量比， 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。钢与混凝土的混合结构中钢筋混凝土构件内往往要承受80％以上的地震层剪力，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体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的要求。
在结构体系或柱距变化时，常常需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成很大的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墙柱构件的剪力突然加大，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。
参考文献
[1] 刘大海．高层建筑抗震设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，2006.
高层建筑抗震规范范文4
【关键词】高烈度；高层建筑；抗震设计
伴随着我国高层建筑的不断发展，建筑结构中常用的结构主要是型钢混凝土结构以及钢结构，这是做为建筑高抗震要求的首选结构材质。混合框架核心筒结构是由型钢框架、混凝土核心筒与伸臂桁架组成的一种具有多道抗震防线的高层结构体系。这种结构体系主要是由伸臂桁架构造加强层，不仅使结构传力路劲明确，并且利用了外框柱的轴向刚度来提高结构的整体抗侧刚度。
一、高烈度地区高层建筑结构抗震设计目标及原则
（1）高层建筑结构抗震设计目标
高层建筑进行结构分析以及设计，主要目标就是使设计的高层建筑结构在强度、稳定性、刚度、延展性以及耗能能力等方面达到最佳效果，最终实现：“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。
（2）高层建筑结构抗震设计原则
1）结构材料以及体系的选择
高层建筑使用的材料应该具有材质轻、密度大以及强度高的特点，这样一来，构造的建筑才有连续性、整体性以及延展性，将建筑结构的整体强度发挥出来，最终提高防震的功效。
到目前为止，钢结构以及型钢混凝土结构在抗震方面有很强的作用，做为高层建筑抗震要求的首选结构材质，另外，其他的建筑结构也可以用于对抗震要求不高的高层建筑中，在选择结构材料以及体系时，应该坚持经济度比较高并且符合抗震性能的原则。
2）建筑结构的规则性
建筑结构的规则性对于抗震作用比较大，不规则的建筑结构不利于抗震。因为建筑结构具有规则以及对称的剖面结构，地震对建筑物带来的摇晃有一定的支撑作用，从而起到很好的抗震效果。从建筑竖向剖面理论来说，竖向抗侧力构建的截面尺寸以及材料强度应该自下而上的逐渐减少，这样就能够避免测力结构的承载力突变。因此，对于没有特殊要求的高层建筑物，应该尽量避免过于规则的结构组成，不能一味的追求其视觉效果，更多的注重抗震要求。当然，对于有特殊要求设计成不规则的高层建筑，在进行建筑结构的设计时，应该使用计算机进行模拟，近乎准确的模拟出结构与地震水平之间的作用，从而采取预防措施，相应的做出内力调整，最终提高整体的抗震能力。
3）多道防震体系
一般情况下，一次地震不会造成持续的震动，但是可能会造成接连不断的余震，尽管强度不大，但是从持续时间以及反复次数上来说，在一定程度上对建筑物造成不同程度的损坏。高层建筑物只是采取单体的结构，一旦遭遇到破坏时就会难以应付接踵而来的持续余震，最终导致建筑物坍塌。针对此种现象，就必须设立多道防震体系。设立多道防震体系，及时第一道防震线被摧毁，还有第二道以及第三道防震线，就能够很好的躲避反复的余震带来的破坏，大大的降低了危险指数，增加了抗震能力[1]。
二、高烈度地区高层建筑结构抗震设计及应注意的问题
1、控制结构超限现象以及相关的解决措施
高层建筑结构超限符合以下几个条件：①当房屋高度超过120.10米，超过《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定的钢筋混凝土部分框支剪力墙结构房屋最大使用高度A级最大高度100米，B级120米的限值；②标准层在水平地震考虑质量偶然偏心作用下，结构楼层的扭转位移比大于1.2，属于扭转不规则平面以及结构；③标准层楼存在凹凸不规则现象。
控制结构超限的措施：对于结构薄弱位置，在框架柱内设置芯柱，提高其承载力以及抗震安全性；控制结构扭转比，使结构楼层的扭转位移比小于1.2；对于个别框支墙柱按照中震弹性以及小震计算结果进行包络设计，满足中震弹性的抗震性能目标；依次类推，标准层的个别框支墙柱则按照中震计算结果，满足中震不屈服的抗震性能目标；根据弹塑性实程分析结果，连梁以及框架梁出现弯曲塑性铰，梁端塑性铰在各个楼层分布较为均匀，反应历程中最大层间位移角小于1/120，满足规范要求[2]。
2、超限高层建筑结构弹塑性分析
结构弹塑性分析主要是根据《建筑抗震设计规范》，采用美国CSI公司的Perform3D 软件进行弹性分析。该软件能够很好的体现基于性能的抗震设计理念，在软件中引进了美国基于性能的设计规范，对结构进行弹塑性状态下的地震性能做出准确评估。
高层建筑抗震性能设计指标，主要是对不同设防目标的建筑物采用不同的抗震要求，美国公司提出了一种结构性能水准分为三个等级以及两个范围，分别采用S-1到S-5来表示：S-1称之为“立即可用性能水准”， S-2称之为“破坏控制性能范围”， S-3称之为“生命安全性能水准”， S-4称之为“极限安全性能范围”， S-5称之为“防治倒塌性能水准”，因此，根据这种标准对结构抗震设计制定了较为详细的抗震性能目标，如下表1所示：
弹塑性的精力计算主要是采用静力退服分析方法，对三维结构模型施加X向以及Y向的侧向荷载，经过计算之后，在同一坐标体系中绘制出结构，在计算的结果中，结构在X向侧向荷载以及Y向侧向荷载作用力下，能力曲线与需求曲线都没有交点，并且能力曲线已经超越了最高点，呈现下降的趋势，在罕遇地震下变形计算，如下图4所示：
结构在加固之前，在中震以及罕遇地震下，X向以及Y向的地震波，框架柱以及框架上就会有大量的塑性铰产生。产生的塑性铰超过总数的55%，在整个结构中就会有大部分的构件进入到屈服状态下，在中震以及罕遇震下的建筑结构塑性铰的分布情况，如下图5所示：
3、抗震加固设计
对于高层建筑物的框架柱应该采用外包钢筋混凝土从而加大截面，并且适当的加大薄弱层柱以及跨层柱的主钢筋，增加钢筋网，对原来的框架梁以及作用设备荷载比较大，承载力不足的次梁应该采用高强度的钢铰线，最终提高抗震能力。使用此种方法，由于只是对框架柱进行抗震加固，以及增加了截面，因此，在加固之后，不会出现部分框架柱不屈服的现象，对主梁以及次梁进行抗震加固，能够使绝大部分的构件满足抗震要求。如下图6所示：
高层建筑抗震规范范文5
关键词：建筑结构；抗震设计
Abstract: How to make the building safe in an earthquake, do not suffer serious damage, is a big problem in the design of building structures must be considered, especially in recent years, frequent earthquakes, people's lives and property are threatened, construction safety has become one of the most important factors of social security. In order to ensure the seismic capacity building, the designer must be in accordance with the relevant standards and specifications, design with considerable seismic capacity building. This paper introduces related concept of seismic design, the design idea and the need to pay attention to the problem, in order to a seismic structure more clearly, reasonable construction design.
Key words: building structure; seismic design
中图分类号:TU973+.31文献标识码：A 文章编号：
建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法，是非常重要的，对于不同的建筑、不同的情况应区别对待，从而寻求最合理的结构布置。
1、抗震目标
抗震设防目标，是抗震设计的所要达到的设计目标。目标可以定的低，也可以定的高，对于不同的建设单位，建设工程，是有可能不同的。这个就是属于规范提出的抗震性能化设计的范围。但是对于一般建筑，应该满足国家规定的基本的抗震设防三水准目标：“小震不坏、中震可修、大震不倒”。这个也是最低的目标要求，最基本的抗震设计要求。
为实现三个水准目标，我国主要采取二阶段设计。第一阶段设计是承载力验算，取多遇地震的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应，采用《建筑结构可靠度设计统一标准》规定的分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力抗震验算，这样既满足多遇地震下具有必要的承载力可靠度，又满足设防地震下损坏可修的目标。第二阶段设计是弹塑性变形验算，对地震时易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构以及有专门要求的建筑，除进行第一阶段设计外，还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算，并采取相应的抗震构造措施，定量的实现罕遇地震下的设防要求。大多数的结构，可只进行第一阶段设计，而通过概念设计和抗震构造措施定性的实现罕遇地震下的设防要求。
2、结构地震作用
从上面的介绍可以看到，按照我国三水准设防目标，计算地震作用也是比较复杂的。但是由于国家相关技术人员已经做了大量的工作，所以我们结构设计师已经是到了直接应用的阶段了。例如，某个城镇，它的设防烈度是多少，设计基本地震加速度是多少，设计地震分组是什么，多遇地震下参数是多少，等等，规范里都有依据可以查到，但这些是要花费非常大的精力去试验、实践才能得出来的数据，而我们查下规范，就可以得到。所以我觉得，规范使得抗震设计可以有据可依，设计也才可以顺利的进行。另一个方面，随着结构计算软件的发展，我们地震作用的计算也变得更简化。我们只需要准确理解地震相关各种参数的意义，合理准确的输入到计算程序中，那么程序就可以计算出相应情况下的地震作用，而后用于结构构件的内力、配筋计算。
（1）一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
（2）有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
（3）质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
（4）8、9 度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。8、9 度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震作用。
（5）建筑地震作用的计算，应采用下列方法：a）.高度不超过40m、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。b）. 除a 款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。c）. 特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1 所列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。
3、抗震变形验算
当地震作用计算完成后，把地震力作用于结构，就可以得到相应地震力作用下结构的位移。按照我国三水准设防目标，要求对结构进行多遇地震下的弹性变形验算，对应“小震不坏”；对甲类建筑、位于高烈度区和场地条件较差的建筑、超过一定高度的高层建筑、特别不规则的建筑、采用隔震和消能减震设计的结构进行罕遇地震下的弹塑性变形验算，对应“大震不倒”。当然，这个也是概念性的定义，如何把它应用于实际，规范也给出了量化的标准，使设计可以有据可依。而我们也必须明白，这些量化的标准也是经过大量的试验和对试验结果的分析而得来，是来之不易的。同样，由于结构计算软件的发展，地震作用下的位移也是可以计算出来的。那我们就可以按照计算的结果来验算结构刚度是否满足规范要求，实际也是是否满足设防目标要求。按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比 u/h 宜
符合以下规定：
（1）高度不大于150m 的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比 u/h 不宜大于下表的限值；
（2）高度等于或大于250m 的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比 u/h 不宜大于1/500；
（3）高度在150 ～ 250m 之间的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比 u/h 的限值按本条第1 款和第2 款的限值线性插入取用。
（4）楼层层间最大位移 u 以楼层最大的水平位移差计算，不扣除整体弯曲变形。抗震设计时，楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响。当计算结果不满足上述限值要求时，表明结构位移过大，结构某方面刚度不足，所以我们就要找出问题的原因，调整结构刚度，使结构满足位移要求。经过反复的试算、分析，得出比较合理的结构布置。
4、抗震措施和抗震构造措施
当一个建筑结构的抗震变形满足要求后，表明该结构的刚度满足要求，而相应地震力也已经计算得到，那就可以往下进行结构构件内力及配筋计算。此刻的内力、配筋结果就是考虑了抗震设计的结果。但是抗震设计的内涵要比它大，它表现在抗震措施的考虑上。“抗震措施”是除了地震作用计算和构件抗力计算以外的抗震设计内容，包括建筑总体布置、结构选型、地基抗液化措施、考虑概念设计对地震作用效应（内力和变形等）的调整，以及各种抗震构造措施。抗震措施包含抗震构造措施。“抗震构造措施”是指根据抗震概念设计的原则，一般不需要计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部构造，如构件尺寸、高厚比、轴压比、长细比、板件高厚比，纵筋配筋率、箍筋配箍率、钢筋直径、间距等构造和连接要求等等。结构抗震设计，必须要包括抗震措施及其抗震构造措施。这种种规定，详细分布于规范的各章节，非常具体，数量非常多。例如框架结构有什么要求，剪力墙结构又怎么样，框架-剪力墙结构、部分框支剪力墙结构、筒体结构等等又有什么要求，我们结构设计人员也一定要根据不同的结构类型，采用相应的抗震措施及其抗震构造措施。抗震措施及其抗震构造措施应用还有点要注意的。因为不同抗震设防类别的建筑，其抗震措施是需要调整的，它或提高或降低，具体应包括抗震规范各章中除地震作用计算和抗力计算外的所有规定，与场地条件无关；而抗震构造措施也要按情况提高或降低，在一类场地及0.15g和0.3g的Ⅲ、Ⅳ类场地条件下，还需要作局部调整。乙、丙类建筑的抗震措施和抗震构造措施如下表：
5、计算案例
之前做过一个外地的工程， 24~26 层的高层住宅，下面6 层是商铺及办公，两层地下室。抗震设防烈度6 度，本来地区烈度较低，但由于结构自身原因和对抗震设防要求，实际做出来的配筋也是比较大的。上面住宅部分布置剪力墙，但是因为下面有办公楼及地下车库，所以要涉及框支剪力墙转换，而且是高位转换。由于高位转换对结构抗震不利，经与甲方商定，转换层设在地面以上结构四层。地震信息输入如下：丙类建筑；地震烈度，6度；场地类别，II类；设计地震分组，一组；特征周期，TG=0.35；地震影响系数最大值，0.04；活荷重力荷载代表值组合系数，0.5；周期折减系数，0.9；结构的阻尼比，0.05；考虑偶然偏心；考虑双向地震扭转效应；振型组合方法，CQC耦联；计算振型数，18个。抗震等级，6度，>80米的一般部分框支剪力墙结构，框支框架为二级，底部加强部位剪力墙为二级，非底部加强部位剪力墙为三级；但由于转换层位置>3层，所以最终框支框架按一级，底部加强部位剪力墙按一级。计算出来弹性位移较小，基本
高层建筑抗震规范范文6
关键词:底层—框架抗震墙,抗震能力,砖混结构
Abstract : Combined with investigations on several years seismic damages of brick masonry building with frame-shear wall in the ground floor
the seismic damages of this kind of structure building are analyzed. And based upon aseismic design code for buidings basic requirements of aseismic design and concrete measures are summarized.
Key words : frame-shear wall structure , earthquake-resistance capacity , brick masonry structure
中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：
近年来,随着我国小城镇建设步伐的加快，底层为钢筋混凝土框架结构的大空间公共建筑，上部为小开间砖混结构的建筑，因其造价比多层框架房屋造价低，因此在一些沿街商用建筑中被广泛采用。现结合本人多年的设计实践上对底层框架多层砌体结构的抗震性能进行分析。
1.底层框架多层砌体房屋抗震性能分析
1.1竖向结构形式突变影响整体抗震性能
一般此类建筑底层较为空旷，而上部为小开间住宅，上部砌体结构平面布置上纵横墙较密，重量大，侧向刚度也大，而底层柔性框架结构其侧移刚度比上层小很多，在布置 上就形成了下柔上刚的结构形式。发生地震时此类建筑物由于上下结构形式不同，结构刚度沿竖向分布不连续，在刚度突变处易产生较大的应力集中，从而可能导致大的非线性变形。在地震反复作用下若这些部位的塑性变形持续发展，刚度进一步减小，最终可使底层框架结构侧移骤增，框架柱严重酥裂，甚至倒塌。
1.2 上下结构荷载传递不平衡
底层框架多层砌体结构在转换层外，荷载传递路线发生了变化或中断，上部多层砌体结构是由承重墙传递荷载，荷载传递到底层框架时会出现梁柱受力不均衡，从而导致底层框架产生较大的扭转效应。
1.3 底层框架结构抗震性能分析
1）底层框架的震害主要集中在梁柱节点处，总的情况是柱的震害大于梁柱，柱顶震害大于柱底，角柱震害大于内柱。由于房屋不可避免地要发生扭转，角柱所受的附加剪力最大，角柱受双向弯矩作用，所受的约束比其它柱小；短柱震害大于一般柱，短柱刚度增大，所受的地震剪力大，它易发生剪切破坏，严重时发生脆性错断，而导致灾难性的后果。
2）底层框架由于侧移刚度小，地震时水平位移较大，过大的水平位移使结构偏心加剧，此时竖向荷载将使结构产生较大的附加内力，出现P- 效应，严重时将使结构发生倒塌。
3）房屋的坚向荷载和地震荷载都是越到下层越大，由于底层框架多层砌体结构上部重量大，底层柔，是头重脚轻的结构形式，结构平面布置刚度和质量如不对称，也促使底层框架产生较大的侧移变形，使底层柔性框架易于遭受扭曲破坏。
2 底层框架—抗震墙砖混结构的基本要求
2. 1 房屋的平、立面布置应规则、对称,使结构抗侧力构件的布置尽量对称,这样就可以减少水平地震作用下的扭转。
2 . 2 房屋的高度要限制、高宽比例必须适当,根据震害经验,GB 50011-2001 建筑抗震设计规范对这类房屋的总层数给予了较严格的限制,即6 、7 度区不宜超过7 层,高度不超过22 m ,8 度区不宜超过6 层,高度不超过19 m。
2. 3 抗震墙的最大间距限值:上部砖房各层的横墙间距要求和多层砖房的要求一样,底层框架抗震墙部分,由于上面几层的地震作用要通过底层的楼盖传至底层抗震墙,楼盖产生的水平变形要比一般框架抗震墙房屋分层传递地震作用的楼盖水平变形要大。因此,在相同变形限制条件下,底层框架抗震墙砖房底层抗震墙的间距要比框架—抗震墙结构的间距要小一些。GB 50011-2001建筑抗震设计规范规定6 、7 、8 度区分别为21 m、18 m、15 m。
2. 4 底层框架抗震墙砖混房屋的底层和底部二层应设置为框架—抗震墙结构体系。底层应设置为纵、横向的双框架抗震墙体系,尽量使纵横抗震墙在两方向对称均匀布置,有利于提高底层的刚度,提高抗震能力。
2. 5 底部框架—抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底部侧
向刚度的比值,6 、7 度时不应大于2. 5 ,8 度时不应大于2. 0 ,且均不应小于1. 0 ;
底部两层框架—抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与第二层侧向刚度的比值,6 、7 度时不应大于2. 0 ,8 度时不应大于1. 5 ,且均不应小于1. 0 。
2. 6 底层框架和钢筋混凝土抗震墙的抗震等级,6 、7 、8 度应分别按三、二、一级采用。
2. 7 底层框架—抗震墙结构中的钢筋混凝土抗震墙高宽比应控制在1. 5 左右。
3.当前底层框架结构抗震设计中常见问题
《抗规》第3.4.2 条明确规定“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变”。但在实际工作中，建筑布置的合理性往往被忽视。目前的一些建筑设计，由于仍沿袭不设防时的设计思路，将抗震基本要求搁置一边，为片面追求建筑效果，将底层框架房屋平面上多处凹进凸出，导致各部分质量极不均匀，建筑物外纵墙多处被人为割断，严重影响抗震刚度。
4.底层框架结构抗震设防措施
对于底层框架抗震墙的砖房，底层框架抗震墙和上部砖房部分均具有一定的抗震能力，但这两部分不同承重和抗侧力体系之间的抗震性能是有差异的，而且其过渡楼层的受力也比较复杂。为了使这类房屋的抗震设计满足“小震不坏”，“中震可修”和“大震不倒”的抗震设防目标，其防治措施可从
以下几个方面进行考虑：
1)框架砖房的底层，不应采用纯框架结构。结构设计人员要及早介入建筑方案与初步设计，并和建筑工种与建设单位反复协商，在不影响或少影响功能的前提下，使纵横外墙、室内分隔墙等尽量对称，并均匀地在纵横两个方向设置一定数量的抗震墙，使上层与底层的纵横向侧移刚度比，能够满足规范要求。根据《砌体结构设计规范(GB50003- 2001)》条文说明，底层设置一定数量抗震墙的框支墙梁房屋模型振动台试验表明，其抗震性能不仅不比同样层数的多层房屋低，甚至还要好些。所以，在底框结构中合理设置一些抗震墙是非常重要的。
2) 部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对于具有薄弱底层的底层框架砖房，应考虑塑性变形集中的影响。另外，经分析知道提高软层的屈服强度可以减少软层塑性变形的集中。因此，底部剪力法对底层地震剪力要乘以一个1.2～l.5的增大系数。
5.结束语
底层框架砌体房屋是城镇中沿街常见的一种建筑形式，以底层的布置灵活性等优点深受业主喜爱，而底层框架砌体房屋又是上刚下柔结构体系，这就对抗震设计提出更高的要求。以上通过对震害原因的分析，提出几种增强抗震能力的方法。目前，对其抗震设计的研究已经日臻完善，这类建筑结构在将来的建筑领域中还会继续具有顽强的生命力。
参考文献：
[1].建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2008版).北京:中国建筑工业出版社.2010.
[2].砌体结构设计规范(GB50003-2011).北京：中国建筑工业出版社.2011.
