高层建筑与抗震设计
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高层建筑与抗震设计范文第1篇
关键词：超限结构抗震设计性能目标优化措施
Abstract: this paper mainly introduces a high-rise building of guangzhou off-gauge design, this paper first describes the project and the structure of the off-gauge corresponding design thinking, in the theoretical analysis and the concept design, under the premise of the performance-based design buildings aseismic method, through different software contrast analysis and calculation of the integrity and reasonable structure. The design process for the problems found in make corresponding improvement measures, optimize the structure, achieve finally overrun the design requirements, through the off-gauge review. Keywords: overrun structure seismic design performance objective optimization measures 中图分类号：U452.2+8文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
本项目位于广州市中山一路，建筑用地面积4930m2，总建筑面积为16687m2，地上11层，地下2层，建筑总高度为42.00米。本工程为框架-抗震墙结构，设计基准期50年，抗震设防类别为丙类，设防烈度7度，设计基本地震加速度0.10g，地震分组为第一组，Ⅱ类场地，特征周期0.35s。结构整体模型见图1。
2、超限情况
2.1 如图2所示，建筑首层与二层之间存在局部的夹层，形成大部分跨层墙柱，使首层嵌固端侧向刚度比不满足规范[1]要求。
2.2 如图3所示，建筑二层位置存在局部的大梁转换，致使竖向构件不连续。
图2 夹层（建筑首层与二层之间）图3 大梁转换（建筑二层）
2.3 如图4所示，建筑四层左边大开洞，开洞面积大于30%，造成楼板不连续[1]。
图4 大开洞（建筑四层）图5 尺寸突变及错层（建筑六层）
2.4 如图5所示，建筑六层位置左边竖向构件收进尺寸大于25%，造成尺寸突变[1]；右边整体错层1.5m，超过普通梁高。
2.5 如图6所示，建筑九~十一层位置由于竖向收进后造成上部长宽比较大，呈现狭长条状，容易形成鞭梢作用，很难控制其位移比[1]。
2.6 从平面图可以看出，建筑平面呈双矩形角部重叠形[1]，同时使重叠位置形成了细腰部位[2]
根据《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》（粤建市函[2011]580号）要求，本工程超限情况如表1。
本工程高度未超过规定限值，结构类型符合现行规范的适用范围，不属于复杂高层建筑，但存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变及竖向构件不连续等4项不规则，属于超限高层建筑。
3、超限设计要求
根据规范[3]要求，建筑结构以“三个水准”为抗震设防目标，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。本工程总体按性能目标C要求设计，即在多遇地震（小震）下满足第1抗震性能水准的要求，在设防地震（中震）下满足第3抗震性能水准的要求，在罕遇地震（大震）下满足第4抗震性能水准的要求。不同抗震性能水准的结构构件承载力设计要求见下表2。
4、超限设计分析
本工程采用两个不同力学模型的空间分析程序进行计算对比分析，选用SATWE软件（简化墙元模型，2010版）和GSSAP软件（细分墙元模型，15.0版）。
4.1针对结构存在局部跨度16.8m转换梁柱情况，采用振型分解反应谱方法计算竖向地震作用效应。结果表明在竖向地震作用下，转换柱轴压比及梁柱配筋均满足要求。
4.2为了提高框架作为第二道防线的抗震承载力及性能，框架抗震等级提高一级，轴压比限值也相应提高。
4.3采用弹性时程分析法对结构进行多遇地震下的补充计算，根据要求选择图7三条地震波，结果三组加速度时程的各楼层剪力和层间位移角的结果小于或接近于规范反应谱结果，反应谱结果在
TH1TG035（天然波） TH2TG035（天然波）RH2TG035（人工波）
弹性阶段对结构起控制作用。只有Y向存在12层（即建筑9层）以上楼层的剪力比振型分解法稍大的情况，如图8所示。对这些楼层施工图设计时，将振型分解法的地震作用适当放大，使其能基本包络时程分析的结果。
4.4对除普通楼板、次梁以外所有结构构件的承载力进行中震设计，根据其抗震性能目标，结合《高规》相关公式，进行性能计算分析。本工程关键构件的受剪承载力按中震弹性的计算方法计算，即不考虑地震组合内力调整系数，但考虑荷载作用分项系数，考虑材料分项系数和抗震承载力调整系数。关键构件正截面承载力以及
其他构件的承载力验算按中震不屈服的计算方法计算，即计算中不考虑地震组合内力调整，荷载作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数均取为1.0[4]。
4.5本工程存在凹凸不规则，细腰平面及楼板不连续等不规则情况，为了满足抗震性能目标的要求，并确保在地震作用下楼板能可靠地传递水平力，采用GSSAP进行了中震和小震作用下的弹性楼板应力分析。结果显示，除了剪力墙筒与板交接的地方以及楼板拐角处出现应力集中外，各工况下板正应力与剪切应力均满足要求。
4.6按规范要求的“大震不倒”的抗震设防目标，采用PUSH&EPDA程序对建筑物在罕遇地震作用下进行静力弹塑性推覆分析。X、Y方向推覆，关键构件均未出现屈服，只有底部在推覆方向受拉一侧的个别剪力墙出现损坏的情况，经查看可知均为面外拉弯损坏，受剪承载力满足规范要求。
5、超限优化措施
5.1通过提高关键部位及底部剪力墙墙肢的延性，使抗侧刚度和结构延性更好地匹配，达到有效地协同抗震。首先，通过提高约束边缘构件的配箍率、竖向分布筋配筋率等措施提高第一道防线的承载能力，其次，框架部分的抗震等级和轴压比限值按框架结构的规定取用，以提高第二道防线的承载能力[5~7]。
5.2根据计算结果对楼板边缘、转角等应力集中的地方进行加强，特别是平面细腰部位楼板加厚为150mm，配置45度斜向钢筋，并适当加强边梁配筋。
5.3针对本工程尺寸突变等竖向不规则的情况，适当增加结构的振型数，以考虑高阶振型的影响，并适当加大收进处上下层的竖向构件和水平构件的最小配筋率，相关竖向构件箍筋全长加密。
5.4扭转不规则使主体结构薄弱部位通常出现在整体结构边缘区域，设计时采取减小边缘结构竖向构件轴压比、剪压比及提高配箍率、配筋率等措施，提高结构延性，避免脆性破坏[8]。特殊情况下，还可以增设芯柱，以提高柱子的延性。
5.5转换构件范围内楼板厚度取180mm，通过考虑竖向地震和全楼弹性的模型对转换柱与转换梁进行分析，同时确保中震下其满足抗弯不屈服，抗剪弹性，大震下处于不屈服状态。
5.6跨层柱考虑二阶效应的影响，确保中震下抗弯不屈服，抗剪弹性。
5.7采用中震和小震作用下弹性楼板应力分析，以考虑跨层及错层墙柱的实际受力情况。
6、结语
本工程采用两个空间结构分析程序SATWE和GSSAP进行计算，对关键构件采用两个计算程序的包络值进行设计。按规范要求，选用两组天然地震波和一组场地人工波，对结构作弹性时程分析，并将结果与反应谱分析结果相比较。对关键构件进行中震验算，了解其抗震性能，并采取相应加强措施。对整体结构进行罕遇地震下的PUSHOVER分析，以确定结构能否满足第二阶段抗震设防水准要求，并对薄弱构件制定相应的加强措施。从多方面多途径进行结构分析与设计，并采取相应的优化措施，最终分析表明结构的工作状态和抗震性能均能达到设计的预期目标和规范要求。该工程已通过结构超限审查，并完成了初步设计及施工图设计。
参 考 文 献
[1] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2010）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010
[2] 甘丹, 张敬书等. 细腰复杂截面高层建筑抗震性能分析[J]. 西北地震学报, 2008（4）
[3] 建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010
[4] 吕西林. 超限高层建筑工程抗震设计指南[M]. 上海：同济大学出版社, 2009
[5] 赵耀普, 卫文. 招商酒店抗震设计[J]. 建筑科学, 2011
[6] 吕西林, 李学平. 超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J]. 建筑结构学报, 2002（4）
[7] 姜安庆等. 某超限高层建筑结构分析与优化[J]. 四川建筑科学研究, 2004（3）
高层建筑与抗震设计范文第2篇
关键词:高层建筑；抗震设计；结构设计
引言
随着建筑行业的快速发展，我国建筑逐渐向高层建筑和超高层建筑结构发展。高层建筑的结构复杂，层数比较高，建筑地基承受的荷载比较大。地震发生时，震源对高层建筑结构会产生冲击力，容易造成建筑梁、柱断裂，建筑倒塌等现象，严重威胁到人民群众的安全。我国是地震灾害比较频繁的国家，高层建筑抗震设计一直是社会关注的重点，抗震设计的好坏直接关系到高层建筑的质量。因此高层建筑抗震设计的时候要根据高层建筑的实际情况，提高建筑结构抗震性能。
1超限高层建筑结构基于性能抗震设计与常规抗震设计的比较
1.1基于性能的抗震设计的概念
概念设计是目前一种比较先进的设计理念，与传统建筑设计相比，概念设计不需要精准的计算或参考建筑设计规范相关的目录，而是设计者根据实践经验，按照建筑结构体系的力学关系、结构破坏机理，从建筑结构整体进行把握设计。传统的建筑设计思想无法满足人们对建筑结构抗震功能的要求,为了提高建筑结构抗震安全性能要求,抗震设计已经发生了较大变化。比如建筑结构以力分析为主并兼顾力与变形，考虑到建筑结构变形、耗能和损失，以及非线性分析和可靠性分析。基于性能的抗震设计是20世纪90年代美国建筑设计师提出来的一个全新的设计理念。它的主要核心是将抗震设计从保护居民生命财产安全为基本目标转移到不同风险水平地震作用力下满足人们对建筑的性能要求，通过多层次、多目标的抗震安全设计，保障建筑安全，最终实现经济效益和投资效益的平衡，满足人们对建筑的个性需求。
1.2我国常规抗震设计方法
当前大部分国家的抗震设计规范为“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则，我国采用二阶段抗震设计方法满足工业建筑和民用建筑实现以上三个原则的抗震要求，并在这个基础上根据建筑物抗震重要性分成甲、乙、丙、丁四类建筑物，根据建筑物的类别设置相应的抗震防烈要求。二阶段抗震设计方法如下:第一阶段是对建筑结构强度进行验算，也就是小震的地震洞参数，通过弹性模量计算建筑结构的弹性地震作用力,并与建筑物风荷载、雪荷载、水平荷载等进行组合，计算建筑结构截面的抗震承载力，确保建筑结构的强度，并通过合理的平面结构布置，确保建筑结构的抗拉力。第二阶段则是验算建筑结构的弹塑性，也就是对地震作用下很容易倒塌的建筑结构按照大震标准进行设计，处理好建筑结构的薄弱环节，以免地震发生时首先冲击建筑结构的薄弱环节，影响到整个建筑结构的安全性和稳定性。
1.3常规抗震设计方法与基于性能抗震设计方法的比较
基于常规抗震设计方法与基于性能抗震设计方法在设防目标、设计实施方法和检验方法、实现性能和工程应用方面都有所不同，具体见表1。通过比较发现，基于性能抗震设计方法是未来建筑抗震设计的发展方向，它适应了社会新技术和新工艺发展需求，能够满足建筑业务单位和使用单位对建筑结构安全性、经济性等相关要求。
2超限高层建筑结构的抗震性能目标
某酒店塔楼的高度是168.9m，结构计算高度为176m，建筑结构为B类钢筋混凝土高层建筑。建筑场地类别为III类，建筑抗震等级为二级。
2.1结构的抗震性能水准
按照相关规定，酒店的塔楼高度、平面扭转不规则等不能超限，所以在第一、二阶段抗震设计过程中，必须采取有效的方法满足建筑工程国家以及地方相关的标准，并将基于性能抗震设计目标概念进行设计。按照《建筑抗震设计规范》给出的抗震性能设计方法以及《高层建筑混凝土结构技术规范》中的相关规范进行设计，确定该酒店的性能水准为C类，具体控制目标如下:
2.2建筑结构的性能目标
超限高层建筑结构规则性、高度等方面超出了建筑工程规范中的适用限值，使得抗震设计缺乏相应的参考依据。基于性能目标设计方法在设计的时候，需要综合考虑到建筑场地实际设防裂度、超高限值以及建筑结构不规则等经济因素，对超高建筑的薄弱环节、主抗侧力构件等结构变形能力和抗震承载能力有具体的性能目标。按照建筑工程设计中相关内容，建筑结构关键构件由建筑结构工程师根据工程实际情况分析。比如水平转换构件和支撑竖向构件、大悬挑结构的主要悬挑构件、长短柱在同一楼层的数量相当于在该层各个长短柱等要求。这其实是将过去常规抗震设计中的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计原则进行量化和细化。比如将A级性能目标设计要求建筑结构小震不坏、中震和大震不坏，就是要求建筑结构在中震和大震中依然保持一定的弹性。
3结语
随着建筑行业的快速发展，常规的建筑工程抗震设计方法已经无法满足当下建筑设计的要求，基于建筑结构性能抗震设计理念对抗震结构的目标进行量化，明确抗震目标性能，能够提高建筑结构抗震性能，必将成为建筑行业的发展趋势。
参考文献:
高层建筑与抗震设计范文第3篇
【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：
高层建筑与抗震设计范文第4篇
关键词：高层建筑结构； 抗震设计；
一、引言
建筑抗震的实践表明，高层建筑物如果缺乏良好的抗震设计，没有良好的总体布置方案，仅仅依靠结构抗震计算，采取抗震构造措施是远远不够的，不能达到良好的抗震效果。当较强地震发生的时候，高层建筑物无法发挥很好的抗震效果，不能起到降低震害的效果。因此，在高程建筑设计的实际工作中，为了提高设计水平，保证高层建筑的强度和质量，提高高层建筑的抗震能力，必须重视取相应的策略，从多个方面入手，优化高层建筑结构的抗震设计，提高建筑结构的抗震能力，为人们的生产生活创造良好的条件。文章结合高层建筑的设计情况，主要探讨分析了抗震优化设计的相关问题，并提出了具体的提高高层建筑结构抗震能力的策略，以供实际工作进行参考和借鉴。
二、高层建筑结构抗震设计准则
抗震设计要刚柔相济，选择合适的结构形式，在增加结构刚度的同时也要增强地震作用，需要确定合理的抗震措施。保证结构的抗震性能主要是确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。在地震力作用下，要求结构保持在弹性范围内正常使用。建筑物的变形破坏性态后不能发生很大的变化，经简单的修复后可正常使用。随着建筑物高度的增加，允许结构进入弹塑性状态，但必须保证结构整体的安全。因此，六级以上必须进行抗震设计。每次强震之后都会伴随多次余震，在建筑抗震设计过程中如果若一味的提高结构抗力，就会增加结构刚度。所以，建筑物在地震过程中既能满足变形要求，又能减小地震力的双重目标。因此，只有这样才能使建筑物抗震设计过程中防止造成建筑物局部受损。建筑物的抗震结构体系如果刚度太柔，首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤，结构构件协同工作来抵挡地震作用容易导致建筑物过大形变而不能使用。延性较好的分体系组成，地震发生时不会发生整体倾覆。因此，由若干个在地震发生时由具有较好延性。
三、 高层建筑结构抗震设计的关键问题
对于高层建筑来说，提高其抗震能力无疑是其十分重要的工作。而要提高抗震能力，首先就得做好设计工作，优化抗震设计，把握好其中的关键问题。具体来说，这些关键问题包括以下几个方面。
1. 场地选择。场地的选择对高层建筑结构的抗震能力会产生直接的影响。如果场地选择不好，不仅影响高层建筑的抗震性能，还会给人们的生产生活带来极大的不便。具体来说，在进行场地选择的时候，应该选择有利于抗震的场地，避开危险地段，避开对高层建筑结构抗震不利的地段。选择地段安全、地基稳定的地段。如果确实不能避开不良地段的话，为了提高高层建筑的抗震性能，就必须采取相应的促使对地段进行处理和加工，以满足施工的要求，提高高层建设结构的抗震能力。
2. 结构体系选择。第一，结构体系需要避免对高层建筑整体抗震产生不利影响。在进行设计的时候，需要考虑不能因为部分结构的破坏而导致整个高层建筑结构抗震能力下降或者丧失。即使某一构件停止工作，但是其他的构件却不能失去效能，以免影响整个高层建筑物的抗震能力。第二，结构体系需要有明确的计算简图和合理的地震作用传播途径。第三，结构体系必须具备良好承载能力、变形能力、消耗地震能量的能力。由于钢筋混凝土结构具有上述良好的能力，所以在高层建筑结构设计中，需要使用钢筋混凝土结构。第四，结构体系需要具
有合理的刚度和强度。这是应对地震，降低地震给高层建筑物带来损害的必备条件。
3. 结构的规则性。在高层建筑结构抗震设计中，还需要重视建筑平面布置的规则性。在平面布置上需要注意符合抗震的设计原则，采用规则的设计方案，不能采用不规则的方案。结构的规则性主要表现在高层建筑主体抗侧力结构上，尤其需要注意以下四个问题。第一，高层建筑主体抗侧力结构需要注意两个主轴方向的刚度需要比较接近，其变形特性还需要比较的相似。第二，高层建筑主体抗侧力结构构成变化比较均匀，不应当有突变的情况发生。第三，从高层建筑主体抗侧力结构的平面布置来看，需要注意的是，应该注意同一主轴方向的各片抗侧力结构刚度尽量均匀，这样有利于高层建筑整体的抗震性能的发挥。第四，高层建筑主体抗侧力结构的平面布置需要注意，中央核心和周边结构的刚度协调均匀，以避免产生过大的扭曲变形。
四、高层建筑结构抗震的设计探讨
高层建筑结构抗震的设计，指在注意总体布置上的大原则，进行结构设计时，顾及到关键部位的细节构造，全面合理地解决结构设计中的基本问题。需着眼于结构的总体地震反应，从根本上提高结构的抗震能力，按照结构的破坏过程。
1. 建筑场地的选择
选择有利的建筑场地，最好选择有利地段，为减轻高层建筑物的震害。当无法避开时，避开对建筑抗震不利的地段，在选址时，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。应加强地基勘察，应采取有效措施。对于不利地段，这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因。尽量避开不利地质环境，结构工程师应提出避开要求，如活动断层、溶洞、局部突出的山包等。
2. 建筑的平、立面布置
根据新的《建筑抗震设计规范（GB50011―2001），持力层的选择对建筑物的安全至关重要。要求建筑的形状及抗侧力构件的平面布置宜规则的整体性，不宜用轴压比很大的钢筋混凝土框架柱作为第一道防线。在相同的地震力作用下，又要考虑抗震的要求。多道抗震防线，避免采用严重不规则的设计方案。增大建筑物的固有周期，选择基础方案时，以减少输入主体结构的地震能量。受力性能比较明确，必要的强度的刚度和强度分布，既要考虑经济合理，达到减轻主体结构破坏的目的。
3. 抗震结构体系
抗震结构体系体型是抗震设计中应考虑的最关键问题，结合设计、经济条件综合考虑与确定，结构体系应具有多道抗震防线，应优先选用不承受重力荷载的构件如框架填充墙构件。应根据建筑类因素，抗震结构体系必须具有合理的地震作用传递途径，可避免因部分构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力。抗震概念设计在选择建筑结构的方案和采取抗震措施时，首先要考虑地震动的性质及其对建筑影响，将橡胶垫层放置于上部建筑物与基础之间，应注意地震的不确定性及其一定的规律性，用以吸收震能量。
五、结语
文章结合高层建筑的设计，介绍了其结构抗震优化设计的关键问题，并分析了提高高层建筑结构抗震设计的具体措施，以期能够为高层建筑抗震设计的实际工作提供借鉴和指导。然而，高层建筑结构抗震优化设计是一个不断发展和进步的过程，随着新技术的运用和实际经验的总结，高层建筑结构抗震设计必将得到进一步的发展。今后在实际工作中，我们需要重视经验的积累和总结，并注重创新，以更好的推动高层建筑结构抗震优化设计的发展，为人们的生产生活创造良好的条件。
参考文献
[1]刘光绅，吴建奇.建筑结构抗震设防设计中的若干问题探讨[J].山西建筑，2010（3）.
高层建筑与抗震设计范文第5篇
关键词：高烈度地区；高层建筑结构；抗震设计；
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
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,不仅结构传力路劲明确，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[1]。某商务大厦就采用了型钢框架—混凝土核心筒结构，结合其实例探讨高层结构抗震设计目标以及抗震概念设计扥。
一、高烈度地区高层建筑结构抗震设计目标以及抗震概念设计
高层建筑的抗震要求是根据地区以及建筑结构特点来进行规定的，对于非抗震地区，在一般情况下，满足抗震设防。近几年来，随着高层建筑的不断发展，由于地震给人的生命安全以及财产安全带来一定的破坏，因此，做好抗震设计在高层建筑中是尤为重要的。
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]。
2、高层建筑结构
（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[3]。传统意义上的抗震结构体系主要是依靠结构的整体承载力以及变形能力来吸收以及消耗地震的能量，从而使建筑物免于过重的损毁。高层建筑在设计中应该注重整体性，竖向刚度分布均匀，保证必要的承载力，避免震后倒塌。本工程采用的就是型钢框架-混凝土核心筒结构，避免了结构竖向构件的转换，满足了建筑立面效果以及使用要求。
（2）场地的选择
高层建筑的建设场地包括场地的土质以及稳定性。在建造高层建筑之前，应该进行实地勘探，检测该地区的土质情况，以及该地区的地震动向，地下岩层结构等等。根据这些因素进行综合评价，从而得出准确的场地数据。如果遇到不适合建造高层建筑的场地，应该采取回避的措施，给出恰当的危险性评价，从根源上杜绝出现由于地面的震动而摧毁地基的现象。
（3）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，尽量避免出现结构薄弱层，对于薄弱环节应该采取强力有效的抗震措施进行弥补，最终提高整体的抗震能力。根据抗震概念设计，本工程的建筑平面形状规则，平面荷载和刚度分布均匀，竖向抗侧力构件连续贯通，结构侧向刚度从下至上逐渐减小，没有出现竖向薄弱层。
（4）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[4]。
二、高烈度地区高层建筑结构抗震设计中应重视的几个问题
由于本工程属于高烈度地区，且结构高度接近规范所规定的A级高度钢筋混凝土高层建筑限值，结构承受的地震力很大，要使结构弹性层间位移角能够满足规范要求，并且具有足够的结构刚度，所以结构构件的截面尺寸较大，为了有效地控制构件截面尺寸，提高建筑空间的使用率，结构底部采用强度等级较高的C60混凝土，从下往上依次递减至C30。在工程的设计应该注意以下几个方面。
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房屋高度99.900米，未超过《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架核心筒结构房屋最大使用高度A级最大高度100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局部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，在框架柱内设置型钢，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[5]；对于个别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、剪力墙连梁抗震设计的要求以及措施
高层建筑物的连梁在水平方向的作用下产生的破坏有两种，分别是延性以及脆性破坏。当连梁出现延性破坏时，就会使的梁端有垂直裂缝的产生，在地震力的冲击下，就会产生交叉裂缝，同时产生塑性铰，增加了建筑的变形，造成结构的刚度下降。当连梁出现脆性破坏时，就失去了承载力，在沿墙全部连梁产生脆性破坏时，各个墙肢就会失去了连梁所起到的约束作用，于是变成了独立墙。
根据强剪弱弯的设计原则对连梁与墙肢进行设计，这种结构与悬臂段(墙)相比较而言，延性会更好以及更科学，当连梁比较强从而构成整体墙时，应当注意加强各悬臂墙接近塑性铰区的设计。当连梁存在很大的跨高比就容易产生剪切破坏，这时应该根据多道设防的原则，设立一些独立墙，从而有效的抵抗地震力的冲击。
剪力墙连梁抗震设计措施：①调整连梁刚度折减系数：对内力以及位移进行计算时，对竖向与水平的荷载效应下两种情形进行区别对待。在水平荷载效应下，可以折减连梁的刚度系数，例如：当出现作用力时，折减系数应该大于或者等于0.50；在竖向荷载效应下[6]，不需要折减连梁的刚度系数，通过利用支座弯矩调整的幅度来降低连梁支座的弯矩。②调整连梁跨高比：在设计连梁时，可能会遇到刚度折减之后连梁的正截面仍然承受剪承载力不足的现象，这时就需要增加洞口的宽度，减低高度。所调整的幅度应该小于或者等于20%[7]，并且连梁必须符合强剪弱弯的规定。③其他措施：设置水平缝形成双连梁、连梁内设置交叉暗撑、采用型钢混凝土连梁、调整连梁的内力以及增加连梁延性等[8]。
三、结束语
高烈度地区的高层建筑结构设计应该根据当地的实际条件，采取合理的措施进行设计。根据前文所阐述的高层建筑结构抗震概念设计规则，与其他的建筑结构相比，采用型钢混凝土或者钢筋混凝土结构，有着比较大的抗震效果。同时，在高层建筑结构的抗震设计中应该综合考虑其结构超限以及剪力墙连梁抗震设计等方面，由于剪力墙的连梁受到很多因素的影响，连梁的内力以及自身的刚度都与抗震能力相关，因此，在设计时，应该进行综合的考虑，将相互影响的因素进行协调，从而制动出科学合理的抗震设计方案。
参考文献：
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[6]杨宇.高层住宅剪力墙结构抗震设计要点[J].建筑设计管理.2010,(03).
高层建筑与抗震设计范文第6篇
关键词：高层建筑；抗震设计；方法
随着我国城市建设和经济的快速发展，由于建设者开发、使用功能上的要求，高层建筑越来越多，体型也越来越多样化，各种体型复杂、内部空间多变的复杂高层建筑大量涌现。我国是地震多发带，在此情况下，高层建筑必须要考虑抗震设防。下面谈谈高层建筑抗震设计的具体方法。
一 必须减少地震能量输入
积极采用基于位移的结构抗震设计，要求进行定量分析，使结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求。除了验算构件的承载力外，要控制结构在大震作用下的层间位移角限值或位移延性比；根据构件变形与结构位移关系，确定构件的变形值；并根据截面达到的应变大小及应变分布，确定构件的构造要求。选择坚硬的场地土建造高层建筑，可以明显减少地震能量输入减轻破坏程度。
二 隔震和消能减震设计的推广使用
目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”，即适当控制结构物的刚度，但容许结构构件在地震时进入非弹性状态，并具有较大的延性，以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措施，改变结构的动力特性，减少地震能量输入，减轻结构地震反应，是一种很有前途的防震措施。提高结构阻尼，采用高延性构件，能够提高结构的耗能能力，减轻地震作用，减小楼层地震剪力。随着社会的不断发展，对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高，地震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性，在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。
三 注重结构材料的选用
可以对材料参数随机性的抗震模糊可靠度进行分析，改变过去对结构抗震可靠度的研究只考虑荷载的不确定性而忽略了其他多种不确定因素，综合考虑了材料参数的变异性，地震烈度的随机性及烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。从抗震角度来说，结构体系的抗震等级，其实质就是在宏观上控制不同结构的廷性要求。这要求我们应根据建设工程的各方面条件，选用符合抗震要求又经济实用的结构类别。
四 高层建筑减轻结构自重
一方面从地基承载力来看，如果是同样的地基条件，减轻结构自重意味着在不增加基础或地基处理造价的情况下，可以多建层数，特别是对于软土更为明显。另一方面地震效应与建筑质量成正比，结构质量的增加必然引起地震力的增大。高层建筑由于其高度较大，重心较高，地震作用倾覆力矩也随质量的增加而增大。设计时要求高层建筑物的填充墙及隔墙应采用轻质材料。
五 设置多道抗震防线
当第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续地震的冲击，使建筑物免于倒塌。高层结构形式应采用具有联肢、多肢及壁式框架的框架剪力墙，剪力墙框架简体，筒中筒等多道抗震防线结构体系。需要强调的是设计不能陷入只凭计算的误区，若结构严重不规则，整体性差，仅按目前的结构设计计算水平，是难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。因此，要求建筑师与结构工程师共同把好初步设计这一环节。关于高层建筑混凝土结构概念设计的一般原则和具体内容，高层建筑混凝土结构技术规程有关章节作了规定。
一是结构的简单性。结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。建筑抗震设计规范要求，“结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。”只有结构简单，才能够对结构的计算模型、内力与位移分析，限制薄弱部位的出现易于把握，因而对结构抗震性能的估计也比较可靠。二是结构的规则性和均匀性建筑抗震设计规范要求，“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布置宜规则，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小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。”建筑平面比较规则，不应采用严重不规则的平面布置，对A级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心；而对B级高度建筑则应简单、规则、减小偏心。平面布置均匀规则，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。结构布置均匀、建筑平面规则，有利于防止薄弱的子结构过早破坏、倒塌，使地震作用能在各子结构之间重分布，增加结构的赘余度数量，发挥整个结构耗散地震能量的作用。沿建筑物竖向，建筑造型和结构布置比较均匀，避免刚度、承载力和传力途径的突变，以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位。三是结构的刚度和抗震能力水平。地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用。通常，可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力，结构的抗震能力则是结构强度及延性的综合反映。结构刚度的选择既要减少地震作用效应又要注意控制结构变形的增大，过大的变形会产生重力二阶效应，导致结构破坏、失稳。结构应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力，现有的抗震设计计算中不考虑地震地面运动的扭转分量，在抗震概念设计中应注意提高结构的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。四是结构的整体性。在高层建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用，楼盖相当于水平隔板，它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构，而且要求这些子结构能协同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或抗侧力子结构水平变形特征不同时，整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。楼盖体系最重要的作用是提供足够的平面内刚度和内力，并与竖向子结构有效连接，当结构空旷、平面狭长、平面凹凸不规则，楼盖开大洞口时更应特别注意，设计中不能错误认为，在多遇地震作用计算中考虑了楼板平面内弹性变形影响后，就可以削弱楼盖体系。
总之，在高层建筑的抗震设计中，设计人员必须在结构设计中正确的应用规范，把握好抗震概念设计，吸取新的理论知识，确保建筑结构在遭遇地震时真正具有良好的抗震能力。
参考文献
[1]高利学.浅谈高层建筑的抗震设计与抗震结构[J].中国新技术新产品.2012（03）
[2]谢亚朋.浅谈高层建筑的钢筋混凝土结构的抗震设计方案[J].科技创业家.2012（19）
高层建筑与抗震设计范文第7篇
关键词：高层建筑 剪力墙 抗震性 设计
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
我国房地产行业的快速发展使许多中高层的多功能建筑工程项目不断增加，这对建筑行业的施工技术提出了更高的要求。为适应建筑功能多样化和结构复杂化的发展趋势，我国高层建筑的数量日益增多，作为新的结构形式，剪力墙被应用于此类建筑中。而四川大地震的发生使得社会对于建筑行对于高层建筑的抗震性提出了新的思考。对于高层建筑，它的抗震性是建筑设计和施工中的重点，剪力墙结构对于高层建筑的抗震性具有重要的作用，只有在高层建筑工程建设中，把握好抗震设计要点，才能保证减轻抗震灾害。本文阐述了剪力墙结构的相关概念，针对剪力墙结构的特点分析了高层建筑在抗震性方面的设计要求，希望对我建筑行业等有所帮助。
关于高层建筑剪力墙特点及受力结构分析
在现代的高层建筑结构中，主要有框架结构、剪力墙结构和框架—剪力墙结构， 框架结构的建筑主要以梁和柱作为承载体，平面布置较为灵活，但是因为刚度较小使得承载力作用下的侧向变形较大；框架—剪力墙结构是合理利用两种建筑结构的优点，最大程度的提高建筑的抗震性能，这是多功能高层建筑的发展出现的新的结构体系。
关于剪力墙的特点
从剪力墙的结构来看，它的主要作用便是实现竖向与横向力的平衡，竖向的力主要来自于建筑本身的承载力和重力，水平力包括风和地震等外力因素。这类建筑结构中，墙板与楼板组成受力体系，就如空间构架的悬梁，既要承受梁的重力，又要承受水平荷载力，并避免过大的水平位移。但是正是剪力墙的整体性特点，使得剪力墙结构建筑也具有一些缺点，由于结构延性较差，它不能被拆除和破坏，不适用于较大的空间布置，所以在应用过程中，往往会采用短肢剪力墙结构，方便室内灵活改造。
剪力墙结构受力性能分析
关于剪力墙的结构特性主要是分析该结构的受力性能，为满足建筑物的使用要求，剪力墙常常开有门窗洞口，而剪力墙的受力特性与变形情况也主要是取决于所开洞口是否合理。要分析剪力墙的受力特性，首先要针对剪力墙的不同而分清情况，依据受力特性，剪力墙又可以分为整体剪力墙、多肢墙和框壁式等类型，整体剪力墙的开洞数量有一定控制，对洞口的面积也有一定的限制，一般不超过墙整体面积的1/6，使洞口对墙体的影响控制在承载力的范围之内。多肢墙需要重点关注的是梁与墙肢组合成的结构体系要具有合理性，即墙肢刚度要比连梁的刚度大，墙肢的宽度要保持在800公分之内，在处于弯曲状态时才有足够的延性。壁式框架剪力墙是介于剪力墙与框架概念之间，壁柱与壁梁较宽，有力支撑梁柱区域的变形。
二、高层建筑抗震结构设计常见问题
对高层建筑建设的设计，最主要的便是它的抗震性能设计研究，这也是高层建筑设计中的难点，现在对抗震设计中常见问题进行分析。
复杂的地理环境使地质勘察资料不全。我国高层建筑的施工本身具有复杂性，主要表现在地域跨度较大，地形和地质环境较复杂。在建筑施工前，必须做好地质的勘察工作。但是我国高层建筑施工企业为了施工进度等原因，缺乏对地质条件的考察，缺乏勘察资料，导致抗震设计过程的不完善。
抗震设计标准掌握不当。虽然我国明确规定了高层建筑抗震设防标准，但是出于特殊情况的考虑，往往在设计中会提升设防标准，这有利于高层建筑抗震性能的提高，但同时也加大了高层建筑建设成本。所以不少建筑单位为了节约成本，降低抗震设防标准，在建筑物的实际利用中根本达不到设计过程中的抗震标准。
抗震结构布置不当。由于设防标准的降低，在施工中对抗震方面的设计也会出现布置不当的问题。比如说高层建筑下的底层没有横向的落地抗震墙，或者是南北抗震墙的刚度不平衡。纵向墙体的不足使两个方向的受力不平衡，在遇到外力时，容易产生垮塌。
三、优化高层建筑剪力墙结构抗震设计
剪力墙结构抗震优化原则
在高层建筑中，既要考虑到建筑的质量安全，又要考虑到经济成本。一般而言，建筑结构的刚度越大，抗震性能就越高，而建筑所需成本也就越大。对于剪力墙结构的抗震设计，要从定量与定型两个方面出发，分析研究质量安全与成本投入。基于此原则，剪力墙结构在抗震设计方面可以作如下的优化：一是尽量避免“一字型”的剪力墙结构，保证结构层间位移范围控制合理；二是整体上满足合理的结构要求，并基于此考虑经济性成本，做到两者的合理兼顾；三是在对剪力墙整体结构抗震的设计上，对于出现的不合理状况，通过改变剪力墙的数量和布置情况来使楼层刚度和结构更加合理。
剪力墙结构设计方面的优化
(1)剪力墙的空间结构体系主要是以主轴为中心，向横竖两个方向布置。正是这个结构体系的特点，在抗震设计中，要避免剪力墙结构的单向布置，这与前面所讲的优化原则第一点相同，尽量不用“一字型”剪力墙。这样一来，剪力墙可以增强两个受力方向的抗侧刚度，使两各方向的力处于平衡状态。
（2）尽量合理的减小剪力墙厚度
我国对剪力墙厚度具有明确的规定，对于一、二级抗震级，剪力墙底部墙厚要大于20公分，其它部位不低于16公分。但是，剪力墙的厚度并不是越厚越好，其设计要满足最大层间位移的指标，并能满足墙肢的稳定验算，通过分析合理设计剪力墙的厚度。较厚的剪力墙虽然具有较高的抗侧刚力和抗震能力，但因为影响剪力墙抗震效果的因素复杂多样，抗侧拉力并不与整体结构的抗震能力成正比，这还要考虑抗震等级的轴压比的影响。因此，在设计剪力墙抗震时要经过分析，合理减少墙厚，保证结构之间的位移控制在允许范围内。
剪力墙连梁的抗震设计
剪力墙的连梁对调节和保证连肢体墙刚度的作用，其目的是为了避免主梁与楼板大面积的塌陷而造成变形带来的影响。对连梁的抗震设计要对其进行加强，提高连梁和腰筋的配筋率。对于不同厚度的剪力墙，连梁的跨高也有所不同。当抗震等级为一、二级的剪力墙且厚度在20过分之内时，如果连梁的跨高度在2以内，则钢筋的构造宜采用斜向交叉法。因为连梁在受到一定承载力之后会出现变形，其变形的情况与跨高密切相关。跨高越大，连梁变形的比例越高，采用斜向交叉使连梁的弯曲比例增大，从而提高连梁的变形能力。总之，连梁是高层建筑抗震设防的第一道防线，其设计要重点考虑它的变形能力及架构形式。
4、剪力墙结构抗震方面的经济性优化
虽然降低成本能够提高经济效益，但在以质量安全为重点的高层建筑的建设中，实现结构的成本效益才是现代建筑企业追求的目标。除了对建筑结构的合理布置外，还要考虑到建筑结构的经济性，在满足剪力墙结构的抗震要求基础上，如何降低建设成本也是每一建筑单位所关注的问题。
结语
高层建筑是我国城市化和现代化发展的产物，其功能和类型都较为复杂，加上巨大的投资和复杂的建设过程，必须注重对高层建筑结构的合理设计。所采用的剪力墙结构，重点在于对其抗震性能的设计上，只有结合建筑功能与地理环境，不断改进高层建筑剪力墙结构形式，才能做到结构与经济两方面的合理。
参考文献
殷飞.浅谈高层建筑中剪力墙结构抗震设计要点.《城市建设理论研究》.2012年第12期
陈锋.高层建筑剪力墙结构抗震设计的探讨.《商品与质量：建筑与发展》.2011年第7期
JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》[S] 中国建筑工业出版社
GB50011-2010《建筑抗震设计规范》[S] 中国建筑工业出版社
高层建筑与抗震设计范文第8篇
关键词：高层建筑；基础工程；特点；抗震设计
高层建筑基础工程的特点高层建筑层数多、建筑造型复杂、主楼与裙楼高低悬殊；竖向重力荷载、水平风荷载以及地震荷载大；结构上要求一定的埋置深度以及使用上要求设置多层地下室，还要考虑场地地基土质和水文的不同情况。同时由于高层建筑在地震灾害时遭受到破坏，将会导致严重后果，因此高层建筑基础抗震设计也特别关键。
一、高层建筑基础工程的特点与重要性
高层建筑基础的设计与施工应有更高、更严的要求。在多数情况下，多层房屋常用的基础形式、设计理论和施工方法不能简单地在高层建筑中套用，必须研究与上述要求相适应的基础形式、设计理论和施工方法。
高层建筑基础工程具有下列一些特点：（1）高层建筑属安全等级为一级的建筑物，除对地基进行承载力计算，使基底附加压力不超过地基承载力或桩的承载力外，还应进行变形计算，使基础总沉降量和差异沉降量控制在允许限值范围内，以确保高层建筑安全可靠。（2）在高层建筑总造价中，基础工程占有相当大的比重，为确定安全稳定经济合理的基础方案，应根据高层建筑上部结构类型和荷载（有无抗震设防）以及工程地质勘察报告和现场施工条件，对不同类型的基础方案进行技术经济比较。（3）高层建筑由于结构上和使用功能上的要求，基础往往埋置很深，而城市房屋密集，道路纵横，一般不可能放坡施工，需对基坑坑壁进行围护，要预先估计到在基坑开挖过程中对毗邻房屋的影响。工程实践表明，基坑的围护工程对基础工程的工期和造价都有相当大的影响。（4）高层建筑的基础，大多属于大体积混凝土结构；在施工过程中要求控制好温度及温度应力，防止有害裂缝产生。大体积混凝土工程的裂缝控制是高层建筑基础工程施工的一项重要技术关键。
高层建筑基础的设计中如果任何一方面考虑不周或处理不当，都将导致不良的、甚至严重的后果。轻则产生过大的沉降、倾斜（不均匀沉降），造成结构局部损坏，影响功能和美观；重则导致建筑整体倾覆或破坏。高层建筑基础工程的造价和施工工期在建筑总造价和总工期中占的比例，与上部结构的形式和层数、基础结构类型以及地质复杂程度和环境条件等因素有关。基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全十分重要，其造价和工期对高层建筑的总造价和总工期也有举足轻重的影响。
二、高层建筑基础抗震设计
地震对高层建筑的破坏作用是十分复杂的。首先，地震时的地面运动是多维的，地震动的各方向分量对建筑物都起破坏作用。世界各地强震仪已经多次记录到地面运动的三个正交平动分量，即一个竖向分量和两个水平分量。地面运动的转动分量虽然尚未取得仪器记录，但已为地震工作者观察到，且已有了人工合成转动分量的方法，同样也对建筑物起破坏作用。再者，地面运动的各个分量又都包含着多种破坏因素，而这些因素又都与震源特性、传播介质、场地条件（地形、土质条件）等有关。按照现有认识，表征地震动特性及其破坏作用的要素有三：①最大加速度；②频谱成份；③持续时间。
据已往地震经验表明，砂土液化引起地基不均匀沉陷，导致上部结构破坏或整体倾斜。在具有深厚较弱冲积土层的场地上，高层建筑的破坏率显著增高。当高层建筑的基本周期与场地自振周期相近时，破坏程度将因共振效应而加重。
相对于多层建筑而言，高层建筑破坏和倒塌的后果更为严重。当今，地震工程的科学研究尚处于较低水平，试验手段和技术还不能确切模拟地震对建筑的破坏作用，因而地震区建筑物的破坏状况便成为探索地震破坏作用和结构震害机理最直接和最全面的大型结构试验。因此，有必要在充分吸取历史地震经验和教训的基础上，研究改进高层建筑的抗震设计技术，以提高高层建筑的抗震可靠度。在地震作用下，土既是结构物的地基，支承上部结构传来的各种荷载；又是波传播的介质，土层条件将影响地表地震动的大小和特征，即具有放大和滤波效应。在很多情况下，这种作用将成为地震作用的主要部分，它在抗震设计中是通过场地分类和设计反应谱加以考虑的。
所谓“地基土”是指建筑物基础之下持力层的土而言，它在地震期间及震后的表现，直接影响上部结构的破坏程度。对它的要求是地震作用下承载力不显著降低，地基不失效，保证上部结构在地震作用后能正常使用。与土的双重作用有联系的是两种性质不同的结构物震害。结构物的震害可以分成两类：一类是由振动破坏引起的，另一类结构物的震害是由地基失效引起的。为了减轻这类震害，有效的措施是通过各种方法加固地基，或避免采用容易失效的地基，而不是采用措施加强上部结构。
高层建筑的破坏状况和破坏程度，一方面取决于地震动特性，另一方面还取决于结构自身的力学特性。每一次地震，高层建筑的破坏状况各有特点。地基破坏的原因较集中和明确。虽然由地基失效导致上部结构产生的损坏，从外表上看存在各种各样的破损现象。只要作比较深入具体的调研即可发现，上述这些破坏现象的产生原因不外乎砂性土的震动液化、软粘土震动软化和不均匀地基引起的差异沉降。
建筑物的地震破坏应区分为振动破坏和地基失效影响。振动破坏不外乎三种原因：或因建筑物未作抗震设计；或因建筑物虽作了抗震设计，但遭遇的地震作用比预期的地震作用大得多；或地震作用虽不太大，但由于建筑物周期与地震动卓越周期相近、结构变形因共振而一再放大，从而使建筑物因丧失整体性或强度不足，或变形过大而破坏。地基失效的原因不外乎发震断裂引起的地表位错、构造性地裂、大面积砂性土震动液化和软粘土震动软化引起的震陷和滑移、不均匀地基的差异沉降和滑移、采空区和洞穴塌陷等。地震是一种随机事件，地震发生的时间、地点和强度尚难以可靠预报；由于震源机制、地震波的传播途径、场地条件的复杂性和不确定性，设计地震动的大小（强度）、频谱特性和持续时间也难以可靠确定；以目前的地震科学认识水平，要准确预测建筑物和地基在未来地震作用下的抗震能力，尚难以做到。因此，应着眼于建筑物和地基整体抗震能力的概念设计，再辅以必要的计算分析和构造措施，从根本上消除建筑物和地基中的抗震薄弱环节，才有可能使设计出的高层建筑及地基基础具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。
参考文献
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