時間：2023-07-19 09:28:44
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇超高層建筑抗震設計，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
【關鍵詞】超限高層建筑；建筑工程；抗震設計；對策
如今，隨著建筑行業的興起，居住建筑與人們的生活就密切的聯系著，但是近年來，隨著人們的生活水平的不斷提高，人們都在不斷的關注著住宅的面積、位置以及建筑的抗震設計等問題，所以超限高層建筑抗震設計很受人們的關注。因此，與居民生活相關的抗震設計的好壞直接的影響著居民的使用，能否綜合利用實用、美觀和人性化等因素對給超限高建筑工程抗震進行科學的設計是一個重要研究內容。超限高建筑由于自身高、大以及給抗震設計繁瑣等原因，其在設計方面應該要不同于其他建筑上卡座設計，要根據其特點進行設計，體現出超限高層建筑抗震設計的不同風格。
一、對超限高層建筑工程抗震設計的基本要求
（一）在進行超限高層建筑工程的設計過程中，要嚴格的對建筑物本身的穩定性能、承載能力、整體延性等多個方面進行綜合性研究和考慮。在工程的設計過程中，對于其結構的構建要嚴格的符合安全的具體要求，還要對可能出現的問題進行防治和加強，采取必要的措施進行加固，大力提高超限高層建筑本身的抗震能力。
（二）在進行建筑物的設計過程中，要采取措施盡量來設計出多層次的抗震防線。在我國超高層建筑物中，每一個建筑物如果具有良好的抗震體系，就必須有多個比較良好的延伸性分體構成，這些構建要結合在一起，能在起到整體的配合作用下也不會影響它們之間的相互作用。在進行超限高層建筑物設計中，會設計更多地抗震防線，這主要是由于在一起比較強烈的地震之后，一定會有更多地余震出現，如果只有一道抗震防線，那么建筑物的安全性和穩定性就會受到很大的沖擊，很難保障建筑物和人民生命財產的安全。所以，扎起進行超限高層建筑物設計的過程中，要盡量的多設計一些抗震防線，保證其主要的耗能構建具有非常高的延伸性和剛柔性。這樣，不僅能有效地保證超限超高層建筑物的結構不遭到破壞或者影響，而且還能對地震能量的有效減緩有很大的幫助作用，大大的提升超限高層建筑的整體性能。在這個過程中，也不能對超限高層建筑物內部的構件愛你之間的有效聯系不能忽視，對于每一棟樓、一層樓來說，在對使用的耗能構件出現屈服后，要嚴格的對其進行彈性監測，能大大的提高其長久的使用能力和抗震能力。
（三）對于超限高層建筑物中的薄弱環節要密切的進行重視和控制，采取必要的措施來提高建筑物本身的整體抗震性，如果發生地震，超限高層建筑的主要構件可以很大的程度上承受較大的沖擊力，這就需要大力的對超限高層建筑物的薄弱環節進行嚴格的檢查、觀察和研究工作，要嚴格的采取有效地措施對其進行加固，對所處于的承載力和彈性力的均衡點等進行嚴格的處理和控制，保證在地震發生的情況下能及時的發現問題，進行及時的處理。
二、超限高層建筑抗震設計的處理方式
在我國很多的超限高層建筑中，針對其整體的安全性和穩定性，要根據具體的實際情況采取必要的措施進行加固措施，防止在地震發生時出現不必要的隱患，對人民生命財產安全造成不必要的損害，這樣能大大的保證超限高層建筑在遭受到地震沖擊時更好地發揮其穩定性和安全性。
（一）構件的具體加強措施。一是要盡量的增加建筑物底部的剪力墻厚度；二是在底部大量的增加一些鋼筋混凝土柱或者加大其的配箍特征值；三是對于連接梁之間的配筋來說，需要采取交叉暗掌的形式進行搭建；四是對于框架支柱的軸壓比要進行比較嚴格的控制；五對于節點或者錨固的有效加強可以采取構造的措施來加以實現。
（二）梁式轉換層的主要結構。一是要將梁的轉換層向上加伸到兩層，二是對于剪力墻的配筋強度要合理的進行提升；三是對于框支柱的壓軸比要采取有效措施進行控制，使用鋼筋混凝土梁柱；四是在進行配筋的使用時，在進行轉換層的使用上可以利用雙向或者雙層配筋；五是對于建筑物的整體結構要進行嚴格的調整，滿足在其設計上的剛度要求；六是要合理的對混凝土的梁結構的節點和配筋進行合理的設置。
（三）對于豎向湖或者結構進行平面布置過程中，要嚴格避免扭轉所帶來的嚴重影響，還要大力的保證側向的剛度能在比較均勻的水平層次上發生變化。對于構件的整體布置，要嚴格的通過充分的分析、研究和計算，反復的、多層次的進行調整，最大的得到一個最佳的、最合理的位置，這樣可有效地保證在地震發生情況下不會出現偏移現象。
三、超限高層建筑設計中應注意的問題
（一）強柱弱梁。今年來，我國的地震災害頻繁發生，所以在超限高層建筑框架的結構設計中，應該加強對房梁的設計，讓梁端形成塑形鉸，節點處于彈性狀態，柱端處于非彈性狀態。柱強梁弱是相對于梁端截面的相對彎曲能力而言的，一般來說柱端截面的抗彎曲能力越大其增強的幅度越大，是在出現地震的情況下，決定柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動的能力，保證柱能在意外發生時不造成破壞。梁端縱筋超配程度的大小是由柱強于梁的幅度大小決定的，在梁和柱端塑性鉸的形成過程中，塑性內力分布和其動力特征都有一定的變化。在建筑條件允許的條件下，盡量將柱的截面尺寸擴大，使柱和梁的線剛度比值大于1，控制柱的軸壓，增加延續性。在對截面進行承載力運算時，應該將柱的設計按照梁弱柱強的原則進行放大，將柱的配筋構造進行強化。梁端的縱向受拉鋼筋不得過高，避免在地震中不能形成塑性鉸，或者將塑性鉸轉移。在設計中注意節點的構造，把塑性鉸向梁跨內移動。
（二）強剪弱彎。在建筑框架結構中采用強剪弱彎的設計，可以保證構件的延性，在建筑中有可能出現脆性破壞，就要求在建筑中加大各構件的抗彎曲能力和抗剪承載力，這能夠有效的應對地震對建筑框架的破壞，一旦遇到地震等突況能夠保證不出現脆性剪切失效的狀況。對于建筑框架結構中應該加強對抗剪驗算和構造的設計，使結構框架能夠符合相關規范的要求。
（三）構造措施。1.在建筑框架結構中，要注意對大跨度的柱網進行框架設計，在樓梯間處的框架柱和平臺梁相連接，樓梯間的柱可能為短柱，這就應該對柱箍筋進行全長加密的措施，有些工程設計中沒有對此設計引起重視，往往忽略了其重要性；2.對框架的外立面進行設計的過程中，如果外立面為帶形窗時，由于設置連續的窗過梁，這就說明外框架柱可能為短柱，應該對其構造采取一定的措施；3.在結構框架的設計中，有可能會出現框架結構長度超過一定的規范限值，某些建筑不需要留縫，為了減少裂縫，應該采用混凝土對裂縫進行澆注。在后澆帶的設置中，應該采用細密的雙向配筋，其構造間距應該小于150，對后澆帶進行適當的加強。
四、結語
隨著超限高層建筑的高度在逐漸的提高，難度在逐漸的增大，這樣就對其的結構提出了更多地復雜性和更多地技術難題，抗震設計關系著超限高層建筑物本身的穩定性和安全性，想要真正的保證超限高建筑的安全使用能力，就要進一步加大對其抗震設計提出更多地措施，加大對其的重視力度。所以說，在進行超限高層建筑建設的過程中，要做好抗震設計，真正的反映出我國綜合國力的提高。相信在未來我國建筑業的發展過程中，超限高層建筑的發展方向一定出朝著安全、環保和經濟的發展方向前進。
參考文獻：
[1] 黃志華， 呂西林. 上海市超限高層建筑工程的若干問題研究[J]. 結構工程師，2007，23（05）：1-18.
[2]呂西林.高層建筑設計與分析中的力學問題[A].走向21 世紀的中國力學[C]，北京：清華大學出版社，1996：155-163.
[3]瞿國輝.超限高層建筑工程抗震設計中的若干問題[J].科技風，2012，（17）.
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
關鍵詞 ：超限高層建筑 性能抗震設計
一、 我國超限高層建筑發展概況以及我國地震災害現狀
高層建筑是社會生產的需要和人類生活需求的產物，是現代工業化、商業化和城市化的必然結果。由于生產力水平的限制，我國高層建筑的起步遠遠低于歐洲大陸國家，直到20世紀六七十年代才，高層建筑才逐漸出現在人們的視野當中。改革開放以來，我國國民經濟持續快速發展，我國的高層建筑也得到了迅速發展，我國內地成為高層建筑發展的中心之一。上海及長三角地區、廣州、深圳以及珠三角地區、京津地以及以重慶為代表的中西部地區都建造了大量的高層建筑。我國高層建筑的數量及建筑高度均在世界前列。
據報告顯示，截至2009年初我國共有高層建筑近10萬幢，其中100米以上的超高層建筑1154幢，而各地為爭當“第一高樓”仍然暗戰不休，這個數字還在不斷被刷新。
我國是世界上陸地面積第三大的國家，地質條件復雜多樣，自然災害種類多樣，反生頻繁。中國地震活動頻度高、強度大、震源淺，分布廣，是一個震災嚴重的國家。1949年以來，100多次破壞性地震襲擊了22個省（自治區、直轄市），其中涉及東部地區14個省份，造成27萬余人喪生，占全國各類災害死亡人數的54%，地震成災面積達30多萬平方公里，房屋倒塌達700萬間。地震及其他自然災害的嚴重性構成中國的基本國情之一。
中國的陸地地震占全球陸地地震的三分之一，而造成地震死亡的人數達到全球的1/2以上。當然這也有特殊原因，一是中國的人口密、人口多；中國的經濟落后，房屋不堅固，容易倒塌，容易壞；第三與中國的地震活動強烈且頻繁有密切關系。
由此，世界各國，特別是我國對超高層建筑的抗震設計進行研究，美國在經歷過1989年和1994爆發的兩次大地震之后逐漸建立了基于性能抗震設計的綜合設計體系。我國也在基于性能抗震設計上進行了大量的研究并于2000年頒布了《建筑抗震設計規范》，對基于性能抗震設計的目標進行了統一的規范和指導，同年頒布的《高層建筑混凝土結構技術規程》則將基于性能的抗震設計思想同高層建筑相掛鉤，要求在對高層建筑進行設計的同時可以將該思想融入其中進行指導和借鑒，由此可見基于性能抗震設計在我國的建筑界中處于一個十分重要的位置。
二、超限高層建筑基于性能抗震設計相關分析
（一）對超限的判別
10層以上的建筑被稱為高層建筑。其中包括超限高層建筑。對高層建筑是否超限的判別是通過將其有關高度同相關規范規定的限額相比較來進行，這主要包括高寬比的超限、平面規則超限以及豎向規則超限三個方面。
（二）超限高層建筑基于性能抗震設計的思想內容
在當前的社會環境下，世界各國都將“小震不壞、中震可修、大震不倒”的思想作為其建筑抗震的標準，同時經過時間和實踐的證明，該思想對地震災害在處理結構上是目前人們能夠想到的最為合理的方法。但是，該思想最大的不足之處就在于雖然能使建筑物在大震面前屹立不倒而保證人們的安全但是在地震中很容易導致建筑物結構功能的喪失，從而在另一方面對社會造成損失，而在我國的實踐基礎上，該思想已經導致了大量了經濟損失，其不足之處也得以顯現，因此，基于性能的抗震設計越來越重要。基于性能的建筑設計起初就以抗震為基礎而貫穿于整個建筑過程的始終，主要對結構體系的布置、設計，施工期間對結構體系的使用、對其質量的把握等方面進行規范從而達到建筑結構體系在地震作用下也能實現其結構功能的目的。
（三）超限高層建筑抗震性能水準
按照當前有關規定，我國的超限高層建筑的抗震性能水準主要包括以下六個方面的標準：1、在地震之后能夠保持建筑結構的完整，不需要對其進行修復就能再次使用；2、在地震之后能夠保持建筑結構的完整，僅有一些輕微的裂縫，一般情況下不需要對其進行修復就能再次使用；3、在地震之后能夠保持建筑重要結構的完整，其他部位雖有裂縫但在對其進行一般修復之后就能再次使用4、在地震之后建筑重要結構有輕微破損，其他非重要結構有中等程度的破損，建筑需要經過一定的修復才能再次使用；5、在地震之后建筑重要結構有中等程度的破損，其他非重要結構有中等程度以上的破損，建筑需要經過一定的修復和加固才能使用；6、在地震之后建筑重要結構有明顯中等程度以上的破損，其他非重要結構嚴重破損，但未發生倒塌情況，建筑危及人們身體健康。
（四）我國超限高層建筑基于性能抗震設計的缺陷
由于歷史條件的制約，我國的科學技術水平還未達到一定的水準，超限高層建筑基于性能抗震的設計并不能有效的解決現實中出現的一系列問題；同時伴隨著社會的進步，超限高層建筑的設計越來越復雜，在對建筑進行可行性結構評估時，由于評估結果是依據相關試驗得到，導致這在實踐操作中很難得到有效實施；在當今日新月異的時代，每棟高層建筑都要求有所創新，這使得許多超限高層建筑的抗震性能水平難以得到準確的界定，同時由于超限高層建筑的復雜性，對其抗震性能水平的評估方法Pushover 分析方法在有些情況下也不能滿足計算的需要，因此對其進行分析的計算方法也有待提升。綜合以上所說，基于性能的抗震設計在超限高層建筑的設計中是最為合理的，但是由于建筑的特殊性和復雜性，具體該如何操作和設計還有待研究。
（五）對我國超限高層建筑基于性能抗震設計的建議
根據前文所述，我國超限高層建筑基于性能抗震設計的不足之處主要集中于對抗震性能水平的評估上，尤其是根據《高層建筑混凝土結構技術規程》，其中對中震水平沒有明確的規定，導致在對結構進行設計時往往不能達到“中震可修”的目的。因此，為了彌補規程中對地震作用水準規定的不足，可以在中震和小震之間再增加一個中小震的指標，將對中震的規定更加細化，并規定相應的性能指標，使得“中震可修”的目標更為具體化。再將前文提到的六大結構性能水準改成建筑物功能完好、輕微破損、較嚴重破損、嚴重破損和近乎倒塌的五個性能水準，簡化相應的結構性能水準指標，使得建筑設計更加具有目的性和可操作性。
（六）抗震措施探討
要使用復合螺旋箍筋來提高柱子的抗剪承載力， 改善對混凝土的約束作用， 能夠達到改善短柱抗震性能的目的。采用分體柱方法。提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比， 從而改善整個結構的抗震性能。
結論
對于超限高層建筑而言，基于性能的抗震設計方法是一個合理化的趨勢，這種方法使得建筑在性能水準上更為具體，更加具有可操作性，對高層建筑的寬高度、相關規則以及新技術、新方法的使用并沒有過多籠統的限制，這也使得超限高層建筑的設計者能夠根據高層建筑的具體特點和價值目標來對建筑的整體性能水準、目標進行評估與論證，大大提高了設計的靈活性，近年來我國對超限高層建筑基于性能抗震的設計在實踐上也取得了不俗的成果，大大促進了相關科學技術的發展，增強了超限高層建筑的可靠度。雖然基于性能的抗震設計方法還有有很多的問題和缺陷比如地震作用水準的評估以及建筑性能水準的計算等方面沒有得到解決，但是隨著未來我國社會科技的不斷發展進步，研究的不斷深入，該設計方法能夠得到很好的完善和成熟。
參考文獻：
[1]宮方武，玉琢. 淺談高層建筑結構抗震設計[J]. 硅谷，2008，（10） .
[2]趙媛. 高層建筑的抗震設計及減災措施[J]. 建筑，2010，（22） .
[3]蔡金蘭.淺談建筑中抗震設計理念的發展[J]. 價值工程，2010，（23） .
超高層建筑高度要求與結構類型和抗震烈度密不可分，超高層結構設計要進行兩種方法以上的抗震核算，并且進行抗震設防專項審查。世界超高層建筑有迪拜哈利法塔，高828m；廣州塔，高600m、上海環球金融中心，高492m等。超高層建筑因其超高的高度而具有不同于普通建筑和高層建筑的特點。首先，對于超高層建筑，傳統的磚、石等材料已難以適用，其結構類型也更具選擇多樣性，如鋼筋混凝土結構、全鋼結構和混合結構等。其次，超高層建筑的垂直交通與消防，由于其超高的高度，較依賴于垂直交通，同時也給消防增加了困難，這就要求超高層建筑的每一層都需設置靈敏的煙霧報警器、自動噴淋和適當的避難所。最后，超高層建筑通過對風作用效應、重力荷載作用效應、施工過程的影響、空間整體工作計算、結構整體內力與位移、抗震性能等設計計算分析，進而提高超高層的抗震性和安全性。
2超高層建筑結構抗側剛度設計與控制
為了提高超高層建筑的抗震性，其足夠的結構側向剛度必不可少。足夠的結構側向剛度不僅可以保障建筑物的安全性、抗震性，還可在一定程度上有效抵抗建筑結構構件的不利受力情況及極限承載力下的安全穩定性。設計超高層建筑的結構抗震側向剛度，應重點從其結構體系和剛度需求進行。
2.1結構設計。結構初步設計根據建筑高度和抗震烈度確定高度級別和防火級別。超高層結構設計首先滿足規范要求的高寬比限值和平面凹凸尺寸比值限值，其次控制扭轉不規則發生：在考慮偶然偏心影響的規定水平地震力作用下，扭轉位移比不大于1.4；最大層間位移角不大于規范限值的0.4倍時，扭轉位移比不大于1.6；混凝土結構扭轉周期比不大于0.9，混合結構及復雜結構扭轉周期比大于0.85。最后設計過程中嚴格控制偏心、樓板不連續、剛度突變、尺寸突變、承載力突變、剛度突變等現象。滿足結構設計規范的同時，還應考慮建筑師的設計意圖和功能需求，同時滿足設備專業設計要求。結構平面的規整程度直接影響著抗震設計的強弱，盡量采用筒體結構，以使得承受傾覆彎矩的結構構件呈現為軸壓狀態，且其中的豎向構件應最大程度的安置在建筑結構的外側。各豎向構件和連接構件的受力合理、傳力明確，降低剪力滯后效應，杜絕抗震薄弱層產生。
2.2結構側向剛度控制。超高層建筑的抗震性能設計主要與結構側向剛度的最大層間位移角和最小剪力限制相關。對于層間位移角限值，其是衡量建筑抗震性的剛度指標之一，地震作用應使得建筑主體結構具有基本的彈性，保證結構的豎向和水平構件的開裂不會過大。同時，因超高層建筑的底部樓層、伸臂加強層等特殊區域的彎曲變形難以起主導作用，所以應采取剪切層間位移或有害層間位移對其變形進行詳細的分析與判斷。對于最小地震剪力，其最重要的兩個影響因素是建筑結構的剛度和質量，當超高層建筑難以達到最小地震剪力要求時，設計人員應該結合具體情況適度的增加設計內力，提高其抗震能力和穩定性，然而，當不能滿足最小地震剪力時，還需通過重新設計或調整建筑結構的具體布置或提高剛度來提高建筑物在地震作用下的安全性，而非單純增高地震力的調整系數。
3超高層建筑的性能化抗震設計
超高層建筑的抗震性能設計，國內主要根據“三個水準，兩個階段”，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。超高層建筑來說，其建筑工程復雜、高度極高、面積大、成本高，一旦受到地震損害，其損失程度會更高，因此，必須充分考慮各方理論、實際情況和專家意見，兼顧經濟、安全原則，定量化的展開超高層建筑的性能化抗震設計。同時，相關文件雖針對超高層建筑結構的性能化設計制定了較具體且系統的指導理念，涉及宏觀與微觀兩個層面。但是，由于結構構件會受到損壞，且損壞與整體形變情況的分析計算都需進行專業的彈塑性靜力或動力時程計算，而目前我國尚未形成相關的定量化的評價體系，因此，設計人員應在積極參考ATC-40和FEMA273/274等規范。此外，對于彎曲變形為主導的建筑結構，在大震作用后應尤其注重構件承載力的復核。
4超高層建筑多道設防抗震設計
除了上述注意事項外，針對超高層建筑進行抗震性設計時，還因注重設計多道的抗震防線。多道抗震防線是指一個由一些相對獨立的自成抗側力體系的部分共同組成的抗震結構系統，各部分相互協同、相互配合，一同工作。當遭遇地震時，若第一道防線的抗側移構件受到損害，其后的第二道和第三道防線的抗側力構件即會進行內力的重新調整和分布，以抵御余震，保護建筑物。目前，我國超高層建筑主要依靠內筒和外框的協同工作來達到提供抗側剛度的目的，包含兩種受力狀態：首先，建筑的內外結構通過樓板和伸臂析架來協調作用，進而使得外部結構承受了較多的傾覆彎矩和較少的剪力，而內筒則承受了較大的剪力和一些傾覆彎矩，廣州東塔就是此受力方式的典型；其次，以交叉網格筒或巨型支撐框架為代表的建筑外部結構，其十分強大，依靠樓板的面內剛度，外部結構即可同時承受較大的傾覆彎矩和剪力，如廣州西塔。
5結語
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。“抗規”要求的不同力學模型，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。《超限高層建筑工程抗震設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.
關鍵詞：基本原則；控制技術；抗震設計
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
隨著經濟的迅速發展，超高層建筑越來越多，并且向著普遍化、更超高化、功能綜合化、管理智能化、環境生態化的方向發展，高層建筑的設計問題變得日益突出。設計人員不僅要掌握先進的設計方法及各種先進軟件，還要掌握高層建筑的設計原理、設計特點、體系選擇、抗震設計等方面的知識，如此才能使設計達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量的基本原則。
1 超高層建筑結構體系類型及減震、抗震結構設計的基本原則
1.1超高層建筑的結構體系類型
超限高層建筑的類型主要有大底盤、大裙房、多塔樓建筑帶有外挑、懸挑層的建筑。超限高層建筑經常采用的結構體系有鋼筋混凝土框架―核心筒結構, 它的整體性、抗側剛度好；混凝土鋼框架結構, 具有自重輕、斷面小、承載力大的優勢； 隨著技術的發展, 在高層住宅中也出現了新的結構體系, 如現澆框架―短肢剪力墻、現澆框支― 短肢剪力墻。
1.2 超高層建筑減震、抗震結構設計的基本原則
1.2.1 結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能。
（1）結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。
（2）對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。
（3）承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。
1.2.2 盡可能設置多道抗震防線
（1）一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框架- 剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成。
（2）強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。
（3）適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。
（4）在抗震設計中某一部分結構設計超強，可能造成結構的其他部位相對薄弱，因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小，改變抗側力構件配筋的做法，都需要慎重考慮。
1.2.3 對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力
（1）構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。
（2）要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。
（3）要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調。
（4）在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段。
2 超高層建筑結構的減震控制技術
目前, 我國和世界各國普遍采用的抗震體系和方法是傳統的抗震體系和方法, 即對基礎固結于地面的建筑結構物適當調整其結構的剛度, 允許結構構件( 如梁、柱、墻、節點等) 在地震時進入非彈性狀態, 并具有較大的延性, 使結構物"裂而不倒"。這種抗震設計原則, 在很多情況下是有效的, 但也還存一些問題和局限性。
因此在實施抗震設防時,必須尋找一種既安全(在突發的超烈度地震中不破壞、不倒塌) ,又適用(適用于不同烈度、不同建筑結構類型,既保護建筑結構, 又保護建筑物內部的儀器設備) ,又經濟(不增加建筑造價)的新的抗震新體系, 這就是建筑結構減震控制新體系。這樣, 隔震體系、消能減震體系、結構被動及主動控制體系就應運而生了。而由于隔震、消能和各種減震控制體系具有傳統抗震體系所難以比擬的優越性, 即明顯有效減震( 能使結構地震反應衰減至40%~10% 或更低)、安全、簡單、經濟及適應性廣等,它將作為一種嶄新的抗震體系和理論, 必將引起專家們的關注。
隔震和減震體系類型主要有:隔震、摩擦耗能體系、被動控制體系、主動控制體系和混合控制體系。
3 超高層建筑結構的抗震設計
3.1建筑體型和結構體系
超高層建筑平面和立面的選定, 和結構的可行性、經濟性密切相關。由于高層建筑是以水平荷載為主要控制荷載, 所以在抗震設計中為達到“ 小震不壞, 大震不倒” 的設計原則, 應力求平面布置簡單、規則和對稱, 避免有應力集中的凹角、收縮和樓、電梯間的偏置, 盡量減少扭轉的影響。在風力作用下則要求建筑物外形選擇合理, 提高結構的剛度。圓形、橢圓形、正多邊形, 都可以大大減少風荷載影響。采用剛度較大的建筑, 可以減少風振影響和避免建筑物較大的位移。同時為了使結構具有良好的受力特性, 并滿足建筑上的使用要求, 還必須選擇一個合適的結構體系。
3.2適宜的剛度
在超高層建筑結構設計中, 恰如其分地確定建筑物的剛度是十分重要的。建筑物的剛度既不宜過大,結構剛度越大, 自振周期就越短, 建筑物的截面及自重也越大, 地震時受到的地震力也越大。
但也不宜將建筑物結構設計的過柔。過柔的建筑, 在風力或地震力的作用下, 會產生過大的位移及變形, 因此影響建筑物的強度、穩定性和使用性。此外, 通過調整剛度可避免地震時建筑物的震動與場地土的震動特性相同而引起共振, 造成建筑物嚴重破壞或倒塌。
3.3結構計算
3.3.1確定總的結構計算層及劃分計算標準層
在項目中由于地下室為車庫（含6級人防）,主樓的中心為筒體之外均為大統間, 所以把地下室作為一層計算。
3.3.2周期折減系數
在框架剪力墻結構中, 結構的自振周期一般采用計算的方法確定, 由于在計算中只考慮了主要承重結構（梁、柱和剪力墻）的剛度, 而剛度很大的砌體填充墻的剛度在計算中未反映, 僅考慮其荷載作用。因此計算所得的周期較實際周期長。如果按此計算地震力偏小, 偏于不安全。所以必須對計算周期進行調整折減。
3.3.3連梁剛度折減系數
剪力墻中的連梁跨度小, 截面高度大, 因此連梁的剛度也大。在地震力作用下其彎矩、剪力很大, 難以按彈性分析結果去設計。現考慮到地震時允許連梁局部開裂, 可采用連梁剛度折減系數βy 。最低可取到0.55。
3.3.4連梁高度的取法
連梁的高度一般情況下為洞口頂至上層樓面,或下層洞口至上層洞口底。但有時當上下兩層層高不同并且洞口離地、樓面距離不統一時, 往往會出現連梁高度大于層高高度的現先。
3.3.5梁扭矩的折減系數
由于在結構受力計算中, 沒能考慮樓板的作用。梁的計算扭矩遠大于實際所承擔的扭矩, 特別是對于現澆樓板結構，因此應對梁扭矩折減，折減取值范圍0.4-1.0。
3.3.6計算時構件剛度及配筋超限的調整
為了使結構受力合理可行, 需要進行結構調整。使其具有合適的剛度和內力。當剛度過大時, 可采用減小構件截面尺寸的方法或開洞的方法加以解決。結構計算的孔洞開設位置, 可結合剪力墻的受力特性來進行。一般單肢剪力墻長度不宜大于8m。
3.4墻肢端部配筋的調整
在地震力作用下, 墻肢端部鋼筋是主要受力鋼筋, 由偏壓、偏拉計算決定。當計算值較小, 按構造配置。當若干個墻肢交匯于一點時, 局部配筋則會太多,而使設計困難, 為此必須進行相應的調整。
4 結束語
隨著經濟的發展及社會需求的多樣性，建筑的高度越來越高，體型變得更加復雜，并且建筑設計追求多功能、多變的使用空間及豐富的立面設計效果。因此，就常采用復雜高層建筑結構體系，從而使超高層建筑抗震工作成為結構設計的重點。
參考文獻：
[1] 李洪愷.高層建筑結構抗震設計之我見[J].科技與企業，2012，(13).
【關鍵詞】超限高層基于性能抗震設計
中圖分類號：TU208.3文獻標識碼：A
一、概述
什么是超限高層？超限高層是指超過規范要求限制的高層建筑。超限高層建筑在項目的初步設計階段進行審查，按照我國建設部的要求，全國超限高層審查委員會組織專家從技術角度進行多方論證，力求在抗震、消防等方面保證建筑物的質量安全。一般對于超限高層的理解是：混凝土框架剪力墻結構的高層建筑，超過120米為超限高層；混合剪力墻結構為100米以上；有錯層的為80米以上；網架結構的為55米以上；而網架無蓋結構為28米以上。無論建筑有多高，超限高層的存在都對工程技術質量提出了更高的挑戰。建設部第111號令（《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》）明確指出，屬于超限高層建筑的工程，在結構擴初結束后，需進行抗震設防專項審查。
新時期，經過多方努力，我們對于高層建筑的抗震性研究越來越深入。尤其是現在非常流行也很實用的基于性能的抗震研究，取得很大的成就。基于性能的抗震設計理論是20世紀90年代初由美國學者提出，按此理論設計的結構在未來的地震災害下能夠維持所要求的性能水平。基于性能的抗震設計代表了未來高層結構抗震設計的發展方向，是一種更先進、科學、合理的設計理念。這一研究理論已引起了各國廣泛的重視。美國聯邦緊急管理廳資助的國家地震減災項目NEHRP提出了在用結構基于位移的抗震評估及加固方法，于1997年出版了《房屋抗震加固指南》(FEMA273/274)；
日本也在1995年開始進行了為期3年的“建筑結構的新設計框架開發”研究項目，并在研究報告《基于性能的建筑結構設計》中總結了研究成果。日本又在2000年6月實行了新的基于性能的建筑基準法(Building Standard Law)。歐洲混凝土協會(CEB) 于2003年出版了《鋼筋混凝土建筑結構基于位移的抗震設計》報告。目前我國正在修訂的國家標準《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》也打算把基于性能的抗震設計方法納入進去。
我國目前已批準的《建筑抗震設計規范》及《高層建筑混凝土結構設計規程》在近幾年科學研究及工程實踐的基礎上，已吸收了性能目標設計的內容，由于該項技術尚處于起步階段，在地震作用的不確定性、結構分析模型和參數的選用方面存在不少經驗因素、模型試驗和震害資料較少等問題還有待進一步研究，相信隨著超限高層建筑在工程中的不斷應用，這一研究方法將會逐漸完善成熟。
二、 超限高層建筑基于性能的抗震設計的內容、特點和方法的研究
1．基于性能的抗震設計包含的主要內容
（1）對于地震風險水平的確定；
（2）對結構性能水平和目標性能的選擇；
（3）超限高層建筑場地的確定；
（4）概念設計、初步設計、最終設計中的可行性檢查、設計方案確定及設計審核、實驗驗證等；
（5）高層建筑結構施工中的質量保證和使用過程中的檢測維護。
2.基于性能的抗震設計的特點
現行的抗震設計規范主要是以保障生命安全為基本目標的，按照這一理念設計和建造的建筑物，在地震中雖然可以避免倒塌，但其破壞程度仍舊會造成嚴重的經濟損失。這些破壞程度和損失遠遠超過了設計者、建造者以及業主的最初估計。
根據結構抗震的安全目標和結構抗震的功能要求，我們提出了基于性能的抗震設計思想和方法。基于性能的抗震設計具有以下特點：（1）著眼于單體抗震設防的同時考慮單體工程和說相關系統的的抗震；（2）在不同風險水平的地震作用下滿足不同的性能目標，即將統一的設防標準改變為滿足不同性能要求的更為合理的設防目標的標準；（3）設計人員可根據業主的要求，通過費用——效益的工程決策分析確定最優的設防標準和設計方案，以滿足不同業主、不同建筑物的不同抗震要求；（4）抗震設計中更強調實施性能目標的深入分析和論證，有利于建筑結構的創新，經過論證(包括試驗)可以采用現行標準規范中還未規定的新的結構體系、新技術、新材料；（5）有利于針對不同設防烈度、場地條件及建筑的重要性采用不同的性能目標和抗震措施。
這里有必要對我國的抗震知識做一介紹。
中國抗震設計規范GB50011-2001——三水準設防
中國地震風險水平
地震作用
水平 50年超越概率 重現期（年）
小震 63.2% 50
中震 10% 475
大震 2~3% 2495~1642
我國抗震設計規范GB50011-2001
小震不壞基本完好[θ] =1/550
中震可修中等破壞
大震不倒嚴重破壞[θ] =1/50
所謂小震不壞，就是高層建筑物遇到較低等級的地震時，高層建筑物處于彈性變形階段，建筑物一般不受損壞或受損很輕，不需修理可以繼續使用。中震可修是指相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時，高層建筑物結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現一定程度的破壞。但這種破壞經一般修理或不需修理仍可繼續使用。這一層次要求建筑物的結構具有相當的延性能力不發生不可修復的脆性破壞。大震不倒，是地震即高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時，結構雖然破壞較重，但結構的非彈性變形離結構的倒塌尚有一段距離，不至于建筑物倒塌從而保障了人員的安全。這一層次要求建筑具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規定的彈塑性變形限值。
3.基于性能的抗震設計方法
把基于性能的抗震設計應用于實際設計中，主要有兩種方法。第一種是：基于傳統的設計方法。這種方法基于的設防目標主要是：小震不壞、中震可修、大震不倒；小震有明確的性能指標，大震有位移指標，其余是宏觀的性能要求；按使用功能重要性分甲、乙、丙、丁四類，其防倒塌的宏觀控制有所區別。在方法上是：按指令性、處方形式的規定進行設計；通過結構布置的概念設計、小震彈性設計、經驗性的內力調整、放大和結構以及部分結構大震變形驗算，即認為可實現預期的宏觀的設防目標。第二種是直接基于位移進行設計。此方法基于的設防目標是：按使用功能類別及遭遇地震影響的程度、提出對個預期的性能目標，包括結構的、非結構的、設施的各種具體性能自白哦；由業主選擇具體工程的預期目標。這種設計方法采用結構位移作為結構性能指標，與傳統設計方法想比較，它從根本上改變了設計過程，直接以目標位移作為設計變量，通過設計位移普得出在此位移時的結構有效周期，從而得出結構的有效剛度，求出結構此時的基底剪力，進行結構分析，具體配筋設計。
第一種方法基于傳統的抗震設計，目前廣泛應用，設計人員已經熟悉。對適用高度和規則性等有明確的限制，有局限性，有時不能適應新技術，新資料，新結構體系的發展。
第二種方法即基于性能抗震設計，目前較少采用，設計人員不易掌握，所承擔的風險較大。為實現高層結構的設計提供了可行的方法，有利于技術進步和創新。技術上還有些問題有待研究改進
基于性能的抗震設計與現有常規方法相比，其優點是使三水準設防要求有具體量化的性能目標、水準，設計中更強調實施性能水準的判別準則、性能目標的選用和深入仔細的分析、論證。超限高層建筑結構基于性能的抗震設計將是今后較長時期高層結構抗震的研究和發展方向。雖然基于性能的抗震設計仍存在一些有待研究和解決的問題，尤其是地震作用大小的不確定性以及計算模型和參數的準確性等問題，但可以肯定的是，隨著技術的進步和研究的深入，高層建筑的抗震性會越來越好，超限高層建筑也越來越安全。
【參考文獻】
1.建筑抗震設計規范（GB50011-2001）.北京：中國建筑工業出版社
2.馬宏旺，呂西林.建筑結構基于性能抗震設計的幾個問題.同濟大學學報.2002.30(12)
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。