時間：2023-08-02 16:37:53
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關鍵詞：混凝土結構；超限抗震
1 基本情況
廣州琶洲香格里拉酒店項目位于廣州市海珠區，廣州國際會議展覽中心東側，在建的黃洲大橋西側，北臨珠江，南靠新港東路，長約240米，寬約200米。整個項目包括一座37層的酒店（塔樓高32層，裙樓5層）和宴會大廳，以及2層地下車庫。
2 抗震設防標準
（1）抗震設防烈度：7度。
（2）本工程屬丙類建筑，按本地區設防烈度采取抗震措施。
3 基本數據
（1）場地類別：Ⅱ類。
（2）土層等效剪切波速為168.4m/s-173.8m/s,場地覆蓋層厚度約13.5m-17.4m，砂土液化等級綜合評定為嚴重，屬于抗震不利地段。
（3）持力層名稱：微風化巖層，埋深約10.90m-23.70m，地基承載力特征值fak=4500KPa，巖石天然濕度下單軸抗壓強度的標準值fr=13.5Mpa。
（4）樁型為沖孔/鉆孔灌注樁，樁端埋深約15-20m。
4 建筑結構布置和選型
（1） 主樓高度（±0.00以上）140.7m，地面以上結構層為38層，其中出屋面一層，高度為4.7m。
（2） 裙房高度（±0.00以上）29.0m，地面以上結構層為4層。
（3） 塔樓主體部分、裙樓和宴會廳之間設兩道110mm寬抗震縫分開。建筑物總高度為136.0m，總平面尺寸為195m×122m。其中塔樓部分（轉換層以上）平面尺寸為72米×18米，長寬比L/B＝4
（4） 塔樓質心有微小的向上偏心（以底端為原點）。
（5） 結構形式簡單、平面形狀規則、布置均勻；結構層第5層為轉換層，豎向構件布置不連續。
（6） 本工程為現澆鋼筋混凝土結構，樓蓋整體性好。
（7） 結構類型：框架―剪力墻結構，屬于復雜類型。
（8）抗震等級：本工程塔樓的框架和核心筒為一級抗震。由于地下室頂板作為上部結構的嵌固部位，地下一層的抗震等級與上部結構相同。其余部分裙樓及其地下一層與主樓相連，一級抗震。
（9） 結構概況：
整個大樓的設計采用框架―剪力墻結構形式，分為兩級結構，轉換層以下布置了21根巨型框支柱，剪力墻及承重柱均落地直至基礎，由剪力墻、的框架柱和框架梁形成第一級結構，承受水平力和豎向荷載，而樓面及次梁作為第二級結構，只承受豎向荷載并傳遞到第一級結構上。
5 結構分析主要結果
（1）計算軟件：PKPM系列結構分析軟件SATWE模塊（2002規范版本） 中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部編制。
（2）樓層自由度為3（剛性樓板）。
（3）周期調整系數：0.8。
（4）主樓結構總重：2291152.81 KN （SATWE）。
（5）基底地震總剪力：32581 KN（X向）36421 KN（Y向）（SATWE）。
（6）扭轉位移比：1.3。
（7）轉換層的上下剛度比：0.6027。
（8）最大軸壓比：n=0.85。
（9）最大層位移角為1/941，在17層（SATWE）。
（10）時程分析采用人工模擬的加速度時程曲線，選用了兩組實測波和一組場地人工波進行彈性動力時程分析。彈性階段的時程分析，構件內力，側向位移小于采用振型分解反應譜法的構件內力和側向位移。
6 計算結果小結（與規范要求對比）：
（1）在風荷載及地震作用下各構件的強度和變形均滿足有關規范的要求。
（2）墻、柱的軸壓比均符合《建筑抗震設計規范》和《高規》的要求，轉換層以上柱子軸壓比小于［0.85］，框支柱軸壓比小于［0.6］。
（3）按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比Δμ/h =1/941滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）第4.6.3條要求的1/800。
（4）塔樓滿足（JGJ3-2002）關于復雜高層建筑結構扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比最大值為0.729，不大于0.85的規定。
（5）塔樓滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關于復雜高層建筑各樓層的最大層間位移不應大于該樓層兩端層間位移平均值的1.4倍的規定。
（6）除轉換層外，塔樓各層均滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關于各樓層的側向剛度不小于相鄰上一層的70%，并不小于其上相鄰三層側向剛度平均值的80%的規定。
（7）塔樓滿足（JGJ3-2002）第E.0.2條關于轉換層上部結構與下部結構的等效側向剛度不應大于 1.3 的規定。
（8）除轉換層外，塔樓各層均滿足（JGJ3-2002）第4.4.3條關于樓層層間受剪承載力不宜小于相鄰上一層的80% 的規定。
（9）塔樓滿足（JGJ3-2002）第5.4.4條關于結構穩定性的規定。
（10）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.13條關于各樓層對應于地震作用標準值的樓層水平地震剪力系數不小于表3.3.13的規定。
（11）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.5條關于按時程曲線計算所得的結構底部剪力不宜小于CQC法求得的底部剪力的65%的規定。
（12）結構薄弱層彈塑性層間位移符合《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）第5.5.5條關于彈塑性層間位移角（1/164）小于1/100的規定。
7 其它需要說明的問題
本工程在三種超限條件（高度、高寬比、體型規則性）中，高度超限13.3%，高寬比滿足規范及規程的有關要求，結構平面形狀規則，豎向不規則。
主要超限抗震措施包括：
（1）為避免大樓整體結構之間形狀的不規則，引起不利于抗震的情況，在主樓和裙樓之間設置110mm寬抗震縫兩道，縫的兩側設置雙柱，地下室、基礎不用設縫。
（2）轉換層位于第5層，框架柱和剪力墻的抗震等級根據《高規》表4.8.2和表4.8.3 規定提高一級，為特一級。
（3）首層、設備夾層、避難層、屋面層樓板加強,板厚為180mm，中央核心筒板厚加強為150mm,配筋相應加強，設雙向雙層鋼筋網。
（4）薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數，按照《建筑抗震設計規范》進行彈塑性變形分析和驗算，并采取有效的抗震構造措施。
關鍵詞：超限高層；錯層結構；加強措施
1工程概況
該工程位于蘭州市七里河區，主樓地上十九層，房屋高度57.35m；裙房二層，房屋高度9.45m。主樓采用鋼筋混凝土剪力墻結構。建筑平面如圖1所示。本工程按8度抗震設防，設計基本地震加速度0.2g,設計地震分組第三組。一～二層（底部商業）為乙類，其余為丙類。場地類別為二類。地上一～二層抗震等級均為一級，其余均為二級。
2結構計算模型及超限判斷
2.1結構計算模型樓層錯層在計算模型輸入時通常有兩種方法：①通過修改節點標高和輸入層間梁、層間板的方式實現。此類方法適用于錯層面積較小的情況，但由于標高繁冗較容易出錯；②增加標準層的方式。此類方法適用于錯層面積較大的情況。兩種方法均能實現相同樓層，標高不同的目的。本工程采用第二種方法輸入模型。依據《高層建筑混凝土結構技術規程》第10.4.3條規定，當采用錯層結構時，為了保證結構分析的可靠性，相鄰錯開的樓層不應歸并為一個剛性樓層計算。故在計算時，錯層處樓板按彈性膜處理。2.2結構超限判斷（1）樓板不連續：①局部有效樓板寬度小于典型樓面寬50%。即7.8/17.35=45%<50%；②樓板局部錯層如圖2所示。（2）凹凸不規則：平面凸出的尺寸大于相應投影方向尺寸的30%。即20.8×30%=6.24<6.5。（3）扭轉不規則，考慮偶然偏心下，錯層樓層處扭轉位移比大于1.4，小于1.5。由于底部三層裙房局部樓板不連續導致樓層抗側力剛度與樓層抗剪承載力比值較小，但均滿足規范要求。根據住建部《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》具有以上三點的高層建筑工程應進行超限高層建筑工程抗震設防專項審查。
3結構計算結果分析
根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第3.4.3條規定，凡具有上述三項或三項以上不規則者均為特別不規則的建筑。故采用《多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件SATWE》和《復雜空間結構分析與設計軟件PMSAP》（2011年9月版）兩種結構計算軟件進行整體分析比較，以保證力學分析結構的可靠性。并采用彈性動力時程分析、彈塑性靜力時程分析（PUSH）進行了補充計算。通對分析計算，結果表明：①PMSAP與SATWE計算結果基本一致，均滿足相關規范要求。說明SATWE計算能較為真實反映結構實際受力情況，結構整體設計時可采用SATWE計算結果；②彈性動力時程分析，每條時程曲線計算所得結構底部剪力均不小于振型分解反應譜計算結果的65%，七條時程曲線計算所得結構底部剪力的平均值不小于振型分解反應譜計算結果的80%。平均反應的最大樓層剪力曲線、最大樓層位移角曲線均小于CQC法計算結果，結構無明顯薄弱層或薄弱部位；③罕遇地震作用下彈塑性靜力時程分析（PUSH），結構在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性層間位移角最大值1/136，均不大于1/120，在罕遇地地震作用下結構不會出現整體垮塌。
4結構構造加強措施
本工程屬于超限高層建筑，結構設計除滿足規范的一般要求外，還針對不同超限內容采取一定的構造加強措施。4.1凹凸不規則的加強措施整體計算時，采用分塊剛度板假設，將凹凸連接薄弱部位樓板指定為彈性膜，以改善結構變形能力。4.2扭轉不規則的加強措施針對扭轉不規則情況，查找扭轉較大位置的結構構件，加大該部位豎向邊緣構件的配箍特征值，一層至裙房頂上一層剪力墻約束邊緣構件最小構造配筋率不小于1.45%，配箍特征值比規范規定增大10%。周邊墻體中增設暗梁，提高結構延性，降低扭轉不規則帶來的不利影響。4.3樓板不連續的加強措施主要內容：①錯層處樓板按彈性膜輸入；②錯層部位及上下各一層樓板板厚不小于120mm，雙層雙向配筋，單層單向配筋率不小于0.3%。4.4樓板局部錯層的加強措對于結構錯層處剪力墻墻后不應小于250mm，抗震等級提高一級，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不應小于0.5%。
5結束語
本工程通過對結構布置的不斷優化，對各種結構電算結果的計算分析，采取相應的結構加強措施，使得結構主要控制指標能滿足規范有關要求，可以達到預期的抗震目標，結構安全可靠。
參考文獻：
關鍵詞：超限高層建筑；工程抗震設計；問題
Abstract: overrun highrise engineering has increased, also will bring a series of seismic design of the problem, this paper attempts to strengthen overrun highrise engineering anti-earthquake design the necessity of research, the basic characteristics of the overrun highrise, seismic design idea and the current seismic design of buildings and the processing of seismic off-gauge measures the contents of several aspects are discussed briefly.
Keywords: overrun highrise; Engineering anti-earthquake design; question
中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A文章編號：
近些年來，隨著我國社會經濟的快速發展以及房地產業的蓬勃發展，高層建筑在我國各地區快速的發展起來。時至今日，高層建筑已經成為一個城市發展優越與否的重要標志。建筑高度的不斷超越，其結構形式也隨之越來越復雜，特別是一些超限高層建筑更是設計到了復雜的抗震設計內容。可以說做好超限高層建筑工程抗震設計不僅關系到建筑的使用安全，關系到人民群眾的切身利益，從長遠角度來說更關系到我國社會主義經濟建設事業的最終成敗。因此，做好超限高層建筑工程的抗震設計是至關重要的，從國家綜合實力的提升上來說更是具有高度的戰略意義。
一、加強對于超限高層建筑工程抗震設計研究的必要性
進入21世紀以來，我國的社會經濟在不斷的探索和轉型中，已經乘上了高速飛馳的列車，奔向了廣闊的國際市場，在全球范圍內的多個國家已經與我國實現了全面的交流和商務往來。因此在全球經濟一體化的大背景下，我國的社會經濟也出現了空前的繁榮景象。多個行業的大量的資金源源不斷地投入到基礎設施的建設之中，更多大型的高層復雜結構的建筑層出不窮，這些建筑不僅形式多樣，而且其中超限高層建筑也不乏其中，這些建筑的出現更多是由于人們對于空間充分利用的愿望，滿足城市生活中對于空間的渴求以及對于時代感和現代感的追捧。但是這些造型各異的超限高層建筑工程在結構方面有很多大大地超出了我國當前對于建筑工程的相關規范和規定，這對于建筑工程結構抗震來說是非常不利的。我國現行的規范以及超限高層建筑設防審查制度，對當前我國的高層建筑的抗震設計做出了重要的安全保障的制度支持。然而伴隨著我國城市化和工業化速度的不斷加快，我國的城市數量迅速的遞增，人口和社會資金也越來越向經濟發達地區迅速集中。特別是近些年我國的地震災害頻發，其中汶川地震、玉樹地震都造成了大規模的人員和經濟損失，對于建筑的破壞程度更是讓人十分扼腕，地震對建筑物和人民群眾生命安全所帶來的巨大傷害給我們帶來了切膚之痛，更給予我們以深刻的教訓。因此，我們必須要審視當前我們在發展中存在的問題，認真檢討我們對于超限高層建筑工程抗震設計的不足之處，深刻認識抗震設計對于超限高層建筑工程設計施工的重要性，進一步加深對于完善超限高層建筑結構抗震設計的方法研究，從而滿足社會發展的實際需要。
二、超限高層建筑的基本特點
超限高層建筑工程指的是超出國家現行規程、規范所規定的適用高度和適用結構類型的高層建筑工程、建筑造型特殊不規則的高層建筑，以及與政府管理機構文件中所規定應該進行抗震專項審查相關的高層建筑工程。城市化發展的速度越來越快，因此超限高層建筑工程也越來越多，許多高層結構的體型十分復雜、不規則，當前我國各地區已經投入使用的標志性高層建筑有: 深圳地王大廈( 81 層，325m)、上海金茂大廈(91層，420m)、廣州中信大廈(80層，320m)、廈門遠華國際中心(88層，392m)、上海環球金融中心(96層，480m)以及廣州雙塔(131層，432m)等。超限高層建筑結構研究的主要方向是平面或豎向不規則、抗風以及高位轉換等相關問題。
三、抗震設計的基本構思和研究概況
從目前形式來看，全世界各國的抗震規范中，均普遍采用的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設防水準，這一內容也被認為是當前為止處理地震作用高度不確定性的最佳途徑，事實上這種設計思想在實際應用的過程中也確實收獲了一定程度的回報和廣泛的社會認可。在西方的發達國家和地區，即在那些人口高度密集的現代化大都市周邊區域，因為絕大部分建筑物按現行的抗震規范設計或加固，已經使重大地震災害所造成的人員傷亡明顯地呈現下降趨勢，但是這種設計思想的主要設防目的是對于生命安全的基本保障，盡管在大地震到來時，能夠讓主體結構不倒，從而更好地保障生命安全，然而它可能會導致中小震下結構正常使用功能的喪失，繼而造成不可估量的巨大經濟損失。特別是隨著社會經濟的發展以及人們對于人居環境的更高要求，建筑結構物內部的裝修、非結構構件以及信息技術裝備等，一度遠遠地超過了結構物的費用，這種損失也會更加的嚴重。
四、對于超限高層建筑的處理措施
（一）采用以下構造加強措施:
1、加大底部加強部位的剪力墻厚度；2、底部加強部位采用型鋼混凝土柱，同時加大其配箍特征值；3、連梁配筋形式采用交叉暗撐式；4、對于框支柱的軸壓比要嚴格控制；5、通過構造措施加強錨固與節點。
（二）在梁式轉換層結構設計方面采取以下措施: 1、增大落地剪力墻的厚度；2、強化型鋼結構模型混凝土轉換梁的配筋及相應節點；3、加強結構布置調整，使轉換層上、下部結構的側向剛度比更加符合規范要求；4、加強轉換層臨近上、下層樓板的配筋，采用雙層雙向配筋；5、框支柱的軸壓比要嚴格控制，采用型鋼混凝土柱，同時加大柱的配箍特征值；6、合理提高剪力墻的配筋，底部加強部位取0.5%；7、柱由轉換層向上延伸2層。
（三）在結構平面和豎向布置上，要盡量降低扭轉的直接影響，同時使側向剛度盡量逐漸均勻變化。要反復地對結構構件布置進行充分地計算與調整，促使其在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構件的最大層間位移和水平位移不大于該樓層平均值的1.4倍；轉換層側向剛度要保障不小于相鄰上部樓層剛度的70%，受剪承載力要大于上層受剪承載力的80%。
結論：綜上所述，加強對于超限高層建筑工程的抗震設計的研究是至關重要的，因此，為了更好地加強超限高層建筑工程的相關抗震設防管理，不斷地提高超限高層建筑工程抗震設計的安全性與可靠性，切實地確保超限高層建筑工程抗震設防的最終質量，我們必須要群策群力，積極學習和鉆研國際上先進的理論與技術。始終結合我國的基本國情，立足當下，因地制宜地拿出適合我國自然條件以及經濟發展實際的最佳方案，不斷提高超限高層建筑工程抗震設計的能力與水平，并最終為人民群眾的生產和生活做好安全保障，并最終促進我國社會經濟的健康可持續發展。
目前，我國建筑抗震技術已經有了一定的提高，但是與國外的技術相比還有很大的差距。建筑工程師還不能把建筑設計和抗震設計很好的結合，建筑抗震設計的發展還比較慢，并且抗震設計也不能與各地區的實際情況很好的結合。我國抗震設計存在的問題主要表現在以下幾個方面。
1.1工程師缺乏實際工程經驗
由于我國的科技水平不高，不能準確的判斷地震的成因，并且對其預測，造成居民的很大損失，還有在地質地震等方面的研究不夠，特別是建筑物的抗震能力方面。這就導致我國建筑設計中抗震設計的發展滯后，而且也沒有統一規范的設計理念，因而很難實現建筑設計的抗震目標。
1.2工程師對實際情況的考量不足
目前，很多建筑工程師只是根據數據和固有的一些參數進行施工，缺少對地區的實際情況進行考量。因為不同地區地質的構造截面的實際承載能力不同，所以要結合實際情況進行檢測計算。不能根據固定地震降級系數來進行施工，例如，我國建筑抗震設計中的把地震降級系數固定為2.81，容易導致工程師把小級別的抗震應用到建筑抗震設計中，當遭到大級別的地震時，建筑物不具備抗震能力，會造成很大的損失。
2.建筑抗震設計的注意要點
2.1堅持建筑結構設計的對稱原則
目前，根據相關的建筑抗震設計規定，建筑工程師要堅持建筑結構的規則，同時要求結構設計師做大簡單、規則的設計，從而做到建筑物遇到小級地震不壞、中級地震可以修補、高級地震不會倒的目標。并且要求工程結構設計師遵循豎向形態的建筑規則，通常選擇方形和圓形的形狀，因為矩形和梯形的形狀規則比較均勻。按照此類形狀設計的建筑物，在遇到地震時內部構件承受力比較均衡，通常只會出現平移震動，而一些非對稱結構的建筑在地面平移時，會出現扭轉震動，主要是因為建筑物的質心和剛心不能重合，當發生地震時，建筑物的內部構件會遭到嚴重的破壞，發生變形。
2.2注重建筑構件與連接點處質量
在建筑工程設計和施工過程中建筑構件的合理配置以及連接點處的質量與建筑施工安全質量存在直接的聯系。并且在新型建筑材料問世的同時建筑物的外部設計大都會采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內裝飾也會使用到吊頂等技術。這些室內以及立面裝飾本身存在抗震性能的問題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設計的關鍵。近幾年，在一些地震災害中，發生過很多下“玻璃雨”的事情，主要原因是目前的技術還不能防止地震中玻璃幕墻的變形，因此，在很多地震中，一些高層建筑的玻璃幕墻會遭到很大的破壞。所以，如果在建筑中采用玻璃幕墻，必須提高建筑構件與連接處的質量，從而保證玻璃幕墻在地震時不會變形。并且在遭遇地震時能夠與建筑物脫離，將所受到破壞的程度降到最小。此外，在內隔墻、玻璃隔斷等構件的設計上也要提高連接點的質量，保證建筑主體連接點的牢固性，從而提高建筑物的抗震性。
2.3關注建筑頂部抗震
建筑屋頂的抗震設計對于高層建筑物有重要的影響。這就要求設計師十分重視建筑頂部的抗震設計，在遭遇地震時，建筑屋頂過高、過重都會加重建筑的變形程度，特別是我國的高層建筑物中普遍存在這樣的問題，如果不重視高層建筑屋頂的抗震設計，發生地震時，下層建筑物會受到很大的影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒有位于同一條直線上，那么建筑屋頂的抗側力墻也會與下層建筑的抗側力墻出現分離，當地震出現時則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設計中應該使用新型高強度輕質的建筑材料，盡可能保證屋頂的重心與下層建筑的重心位于通一條直線。當建筑屋頂的較高時要保證其抗震定性，緩解地震帶來的變形作用。此外頂部結構的設計也適當的選用強度高、剛性均勻輕質的結構材料。
2.4建筑豎向布置
建筑豎向布置主要體現在建筑物的高度結構質量以及剛度的設計中，特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對于建筑抗震設計來說更加重要。建筑樓層的使用功能差異導致建筑物樓層分布的質量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會議室、健身房等。樓層的功能導致樓層上下之間的剛度差異過大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱，在出現地震時即為變形嚴重的薄弱層。在建筑設計中由于樓層功能不同導致的墻體不連續，柱子不對稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設計中應該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結構上剛度轉換層更加要著重注意。
2.5建筑設計需要達到的設計限值
在實際的工程操作以及設計時，一定要嚴格遵循我國相關部門的標準規范要求，例如在8度的防烈度情況下，粘土磚多對地震降級系數固定為2層建筑物的高度不能夠高于18m，建筑層數不能大于6層等。一旦超過相關的規定，就會嚴重影響到建筑物的抗震能力，除此之外，對于建筑物局部的墻體尺度也要控制它的最小值，保與實際情況結合在一起證墻體截面的抗震強度能夠滿足抗震要求，避免墻體在地震時不會出現開裂或者倒塌等破壞情況的發生。
3.結束語
【關鍵字】建筑設計；抗震設計；重要性
08年的汶川地震和10年的玉樹地震對整個中國而言都是重大的打擊，不僅是巨大經濟上的損失，更心痛那許多鮮活的生命就此永遠的離開了我們。與此同時，也不得不讓人們去反思我國在建筑中抗震設防上所存在的不足。建筑抗震實踐證明，如果缺乏良好的建筑總體方案，僅僅依靠結構抗震計算和抗震構造措施，是無法取得較好的建筑抗震效果的，甚至不能減輕建筑的震害程度。因此，必須將建筑設計和建筑抗震要求進行有機的結合，從而使建筑抗震設計水平能達到一個新的高度。
一、地震所引發建筑破壞的原因
通過我國歷年來遭受地震的經驗，對地震期間高層建筑受到破壞的直接原因可分為以下三種情況：
1、因地震所導致的軟土震陷和砂土液化等方式的建筑地基失效，使地基上部建筑物結構受到損壞。
2、地震所引發的自然環境大幅度破壞，如地表滑坡、山體崩陷、巖石斷層、地面大幅度變形、水災、海嘯等等，而導致上部建筑受到直接破壞。
3、因地震所引起的地面劇烈震動過程中，建筑物結構構件失穩、連接破壞、變形過大、整體傾覆或者強度不足而受到的破壞。
二、在建筑抗震設計中的幾個主要建筑設計問題
建筑設計是否考慮到建筑抗震的要求，將在總體上對建筑的抗震性能起到直接的控制與主導作用。在建筑抗震的設計過程中應著重注意以下幾方面問題：
1、建筑體型設計方面的問題
建筑體型的設計主要包括了對建筑平面形狀與立體空間形狀這兩個方面的設計。
（1）平面形狀復雜、不規則的問題。震害實踐證明，如果平面形狀較為復雜，例如出現不對稱側翼布置、側翼的伸懸過多、平面的外凸和凹進等平面形狀時，往往容易在地震發生時受到損害。相反，如果是平面形狀較為規則簡單的建筑，在地震發生時則不易受到嚴重的損害。
（2）立體空間形狀復雜、不規則問題。主要表現為建筑裝飾懸伸過高或過大、相鄰結構單元的高度差太大、出屋面建筑部分的高度過高等等，在地震發生時都易受到震害的影響，尤其是在建筑結構剛度有突變發生的部位更容易受到破壞。
為此，在建筑體系的設計過程中，應盡量保證平面與空間形狀的規則與簡潔。在平面形狀的設計選擇時，扇形、矩形、方形和圓形都是相對較好的抗震體型。同時還需盡量減少設計過長的伸翼和不對稱的側翼。在對建筑體系的布置時，應使建筑結構的剛度與質量能較為均勻的分布，防止在地震時出現扭轉反應而導致抗震效果的不佳。在建筑設計時，尤其是高層建筑的設計，為了建筑在藝術上的創意和美觀的考慮，往往復雜的建筑體型是無法避免的，但一定要注重將建筑藝術和建筑結構的抗震安全與建筑使用功能進行良好的結合。
2、建筑平面布置設計方面的問題
建筑平面布置的設計是建筑設計的重要組成部分，它對建筑的使用功能和使用要求進行了直接反映。包括內墻的布置、樓梯與通道的布置、建筑空間活動面積大小、柱子距離、房間的數量與布置等等，都需要明確在建筑平面布置圖進行標識。同時，因為建筑的使用功能的區別，每個樓層間的布置都可能會出現較大的差異，這就使得在建筑平面布置多樣化的同時也加大了建筑抗震設計的難度。建筑平面布置設計中較為常見的問題包括了：柱與墻體的分布不協調或不對稱；建筑平面中的墻體布置不對稱等等。以上問題的出現都導致建筑結構的剛度與質量在平面上分布不均勻、不協調，進而使得建筑物在地震時出現較大的扭轉作用，對抗震效果非常不利，容易造成局部的破壞。據相關審查統計資料表明，我國部分城市在建筑平面布置設計中不合理達到了17%，在墻體設置方面不能符合抗震要求的更是高達到24%。
從以上情況我們可以了解到，建筑平面的布置設計對建筑實際抗震效果影響重大，要做好平面布置設計工作，應盡量使建筑結構的剛度與質量能均勻分布，并做到布置時對稱協調，避免扭轉效應的發生。具體設計措施包括了：在抗震墻的布置方面應盡可能使其能與建筑結構的抗震要求相結合；在墻體的布置方面要對稱、均勻；對于剛度較大的電梯井筒或樓梯需進行居中布置，以減少和避免扭轉和偏心效應的發生。總而言之，在建筑平面布置的設計中，要盡量使建筑的使用功能能夠與抗震要求相符合，以充分發揮出建筑設計在抗震設計中的基礎作用。
3、建筑豎向布置設計方面的問題
建筑的豎向布置設計方面的問題，主要體現在建筑沿高度（沿樓層）建筑結構的剛度和質量的分布設計方面。無論是單層建筑或多層建筑，民用建筑或工業建筑中都存在著此類問題，尤其在高層或超高層建筑中，豎向布置設計方面的問題更為突出。所存在的主要問題是由于建筑樓層間使用功能的不同，而導致建筑物沿高度或沿樓層所分布的剛度和質量，出現了嚴重的不協調與不均勻。當前較為常見的問題是當上下相鄰樓層之間的剛度或質量相差較大時，而產生了突變；亦或是在剛度最差的樓層中形成了變形很大的薄弱層，使抗震承載力嚴重不足，對抗震效果非常不利。
建筑豎向布置設計是建筑設計中，必須要高度重視的問題。如果在建筑豎向剛度分布上出現了不均勻或過大的現象，這都對建筑的抗震設防的實現是非常不利的。為此，在進行建筑豎向布置設計時，應盡量使沿豎向剛度的分布能比較接近，尤其是在建筑結構中沒有設置較大剛度的剛度轉換層的情況下，更需要加強注意。剪力墻在布置時，應注意保證其均勻和對稱，并使其能夠沿著豎向直接貫通到建筑的底部，防止出現不到底或者中斷的現象。同時，還需盡量避免出現某一樓層的剛度過小，以使得與相鄰樓層間形成變形較大的薄弱層。
4、屋頂建筑設計方面的問題
對于一些高層和超高層建筑設計中，屋頂建筑是其中的一個重要設計部分。從近年來對高層建筑抗震設計的審查結果表明，屋頂建筑在設計中往往容易出現較多問題。首先是設計過重，如亭樓式的重屋頂設計被越來越多的應用于屋頂的建筑當中；其次是設計過高，一些高層建筑的屋頂往往可能達到了20~30米。以上的所述的屋頂建筑，不僅容易導致建筑變形的加大，也間接加大了地震的影響作用，對屋頂建筑和下方的建筑結構的抗震都非常不利。因此，在屋頂建筑的設計中，宜使用輕型的屋頂造型和高強輕質的建筑材料，并盡可能的降低其高度；注重屋頂建筑結構剛度和質量的均勻分布；盡量保證建筑下部結構的重心能與屋頂建筑的重心相一致。
總結：
地震是人類所面臨的最嚴重自然災害之一。隨著當前我國高層建筑的日益普及，建筑結構越來越復雜，不規則結構的日益增多，這都對建筑結構的抗震是十分不利的，為此，必須加強對建筑抗震設計的探討和研究。優良的建筑抗震設計，必須是通過建筑設計和結構設計之間相互配合與協同合作，并共同考慮抗震設計的基礎上所完成的。因此，必須要充分重視建筑設計在抗震設計中的重要性，以此更好的發揮出建筑設計在抗震設防中應有的作用，為保障建筑結構的抗震安全和構建當前和諧穩定的社會，作出我們應有的貢獻。
參考文獻
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作者簡介：
關鍵詞：太古匯五星級酒店 結構設計抗震措施
Abstract: in this paper, according to the author of practical engineering structure design are discussed.
Keywords: swire remit five-star hotel structure design seismic measures
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號：
1工程概況
廣州太古匯廣場項目坐落于廣州市天河區天河路與天河東路交匯處，是集商場、辦公樓、酒店和文化中心于一體的大型綜合式建筑，由兩座塔樓、一座五星級酒店、一座文化中心通過裙樓商場聯合在一起而成,總建筑面積472387平方米，總幕墻面積144087平方米，是廣州市極具觀賞性的地標性建筑。
廣州太古匯廣場幕墻工程體量大，工期緊，工藝復雜，施工難度較大。特別是裙樓商場南、東、西面玻璃盒結構及裙樓頂部翼形天窗。翼形天窗平面成不規則寬窄、角度變化的曲面，立面成三個駝峰，東西駝峰高18.9米，成對稱中高弧線臺階形；中間駝峰15.15米，成中高兩邊低的臺階形，整個建筑造型均呈現多線條、多棱角、多變的動態造型時尚建筑特點。裙樓南、東、西玻璃盒龍骨系統均為385mm*25mm鋼板結構，其中最大高度24米，最大跨度24米，無主體結構支撐，為了增強結構穩定性，其內部均采用了拉索系統，其立面效果風格迥異，通透豁達，達到了良好的采光效果。
圖1
2工程背景
2.1總平面布置：整個發展項目包括5個主要組成部份。一座39層高的辦公樓1和一座28層高的辦公樓2/精品酒店B分別座落于用地的東南和西南角。28層的五星級酒店A座落于用地的東北面，7層文化中大心則位于基地的西北角。一座四層的商場裙樓將以上各部份聯系一起。整個項目還包括：地下三層的車庫，地下四層的裝卸貨及設備層，和在3層，4層供公眾使用的綠化廣場平臺。
2.2文化中心：酒店及辦公樓在盡可能彼此遠離的概念下，占據著基地的不同角落，并朝向不同方向以盡量增加城市景觀效果和減少彼此直接視線干擾。
2.3豎向設計：本項目首層定為9.6米絕對標高，使商場入口能與周圍的環境保持水平的狀態，增加商場，酒店及文化中心的歡迎度，亦有利于殘疾人仕通道融合于設計內。用地西南角豎向降低的地區以階梯連接首層。辦公樓1和2則將首層標高450亳米高于商場首層，以營造莊嚴，穩建的氣氛。
圖2
2.4交通系統規劃：首層 (酒店A)，12車位總數，962車位
2.5設計要求：本工程建筑必須滿足國家及廣東省和廣州市的有關建筑工程設計法規和規章；滿足規劃，使用功能，體型和立面美觀的要求。
3高層建筑結構設計的特點
3.1結構延性是重要設計指標
相對于低矮的建筑物，高度較大的建筑物結構更柔一些，在風力、地震、沉降等自然力的作用下會產生更大的變形。為了使高層建筑結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免損毀倒塌，在結構上采取合適的措施，使高層建筑具有一定的結構延性是一個不容忽視的問題。
3.2水平載荷成為決定因素
在低矮建筑結構設計中，一般都是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計，但是在高層建筑中，盡管豎向載荷的影響仍舊巨大，但是起決定作用的是水平載荷。這是因為建筑物的自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，只是與樓房高度的一次方成正比；但是水平荷載對結構產生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比。
3.3側移變形不容忽視
與底層建筑不同，高層建筑的水平荷載數值往往很大，并且這種水平載荷會隨著建筑物高度的增加迅速變大，所有在設計中不僅要求建筑物結構具有足夠的強度，還需要具有足夠的抗推剛度，使建筑物在水平荷載下產生的側移被控制在某一范圍之內。
3.4抗震設計要求更高
抗震設計時現代高層建筑設計中必須要考慮的因素，對于高層建筑抗震設防結構的設計，除了要考慮正常情況下的豎向荷載、水平載荷以及風荷載外，良好的抗震性能也是不容忽視的，高層建筑抗震設計的要求要做到小震不壞、大震不倒。
4酒店A造型設計：
酒店A塔樓的造型依從辦公塔樓的概念，以正方柱體為基礎，酒店的東西角以大弧線從上而下去角，而屋面是傾斜的女兒墻。而塔樓的立面均以清晰的，低傳熱的玻璃組成，而在垂直的立面上亦加上垂直的裝飾鰭，從下而上，由密至疏隨機排列。筒于塔樓中央，設置環形走道。筒體設有6臺乘客電梯和3臺服務電梯。每層酒店標準層包括26間標準客房。避難層設置在酒店的16層。
5 酒店A的屋頂結構設計
酒店A的主要結構屋頂高度約為120米，屬于A級高度的鋼筋混凝土超高層建筑，而高寬比則低于4.0，不超過A級高度建筑的限值。本塔樓采用鋼筋混凝土框架核心筒結構，符合規范規定該結構體系的最大適用高度。此外，按太古匯廣州發展有限公司要求，柱子采用型鋼混凝土組合設計，以減少尺寸從而增加可用樓面面積。為配合酒店標準層的房間布置，標準層樓面采用預應力雙向板設計，框架梁設于樓層周邊。由于酒店房間將會采用砌塊間隔，考慮砌塊較大的附加恒載，樓板會采用預應力混凝土以減低厚度。 按初步設計樓板跨度約12米，厚度為300mm，框架邊梁深度為800mm。酒店塔樓非標準層的樓面結構采用鋼筋混凝土梁板設計。塔樓中段的避難層/設備層，由于樓層較高(6.6米)，故此設置較深的框架梁及連梁以減少該局部結構的層間位移。塔樓的核心筒及主要框架柱的排列在幾何形狀上大致對稱，但由于塔樓四角呈不規則布置，導致整體結構并不完全對稱，然而整體結構的偏心與扭轉現象非常輕微。塔樓頂部傾斜，玻璃幕墻高出主要結構屋頂9.9至19.8米，采用型鋼框架-支撐結構承托。
6地下室的結構設計
地下室共四層，采用鋼筋混凝土結構，主要柱距為8.1米至16.2米，樓面采用混凝土梁板結構。地下室商場部份亦有接近25米的大跨度設計。受結構深度不能超過1.4米所限，部份大跨度梁須作型鋼混凝土組合設計以將梁撓度及裂縫控制在規范要求以內。
6.1地下室底板結構
地庫底板結構的設計時考慮重力荷載和向上水浮力的最不利組合(地下水位按最不利標高計算，即 -0.8米取值)，分析結果裙樓結構自重不足以抵抗地下水浮力，故此采用梁板加抗拔人工挖孔樁(內配抗拔錨桿)為抗浮設計。底板厚度取1000mm。
6.2地庫圍墻
作為基坑開挖的部份支護，項目周圍于紅線以內均設有800mm厚的地下連續墻。然而考慮到連續墻的防滲功能較差，太古匯公司決定于連續墻以內另設永久結構圍墻。連續墻只用作臨時基坑支護。
設計永久地庫圍墻的結構，已考慮到地下水壓及全部動力土壓。在設計過程中，并不考慮連續墻的擋土作用。圍墻厚度考慮裂縫后，取值800~500mm。此外地庫圍墻亦用以承托地庫周邊的樓面荷載。
7抗震措施
本項目按廣州市的抗震設計要求，基本設防烈度為7度，塔樓屬丙類建筑，裙樓屬乙類建筑，設計地震分組為第一組，II類場地。本工程結構的安全等級為二級。
塔樓一略為超過B級高度的超高層建筑，塔樓二屬B級高度的超高層建筑，該兩座塔樓的框架和核心筒同為一級抗震。由于地下室頂板作為上部結構的嵌固層,所以地下一層的抗震等級與上部結構相同。酒店A屬A級高度的超高層建筑，其框架和核心筒同為二級抗震。文化中心樓高約60米，軸線14以西、首層以上采用型鋼框架結構，不超過規范規定鋼結構房屋適用的最大高度。鋼結構的抗震措施，按《建筑抗震設計規范》及《高層民用建筑鋼結構技術規程》執行。軸線14以東的文化中心及以下的戲院、酒店裙樓及以下的宴會廳、停車處等相連部份采用混凝土框架結構，樓高超過30米，其框架結構屬一級抗震等級。 其余不超過30米高，以伸縮縫與文化中心分開的裙樓結構屬二級抗震等級；地下室部份框架為三級抗震等級 (地下一層的大跨度結構則應與其上的結構同一等級)。
8結束語
太古匯工程在項目經理的指揮下有條不紊的進行，得到了市里各級領導的好評和市民的贊同。我們將繼續努力設計出更多更具有結構抗震性能的大廈為社會做貢獻！
參考文獻
1. 建筑結構可靠度設計統一標準.GB50068-2001.
關鍵詞：框架；核心筒；技術；超高層；抗震
Abstract: the framework - core tube structure is the core barrel and peripheral dilute column frame composed of high-rise building structure, the structure is beneficial to the stress of the structure, so as to improve the seismic performance of high-rise buildings. Frame - core tube structure is the tall building in the international mainstream structure form, in ultra-high buildings in a wide range of applications. Therefore the design features of the research has important practical significance. This paper first introduces the frame - core tube structure of the technical characteristics, and separately from the core barrel, frame, plane layout, even the beam and structural requirements aspects in detail the framework - core tube structure design, the design problems should be paid attention to are illustrated. The last detail the framework core tube structure in the application of tall building.
Keywords: frame; The core barrel; Technology; Tall; seismic
中圖分類號：TU2文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
一、框架-核心筒結構技術特點分析
框架-核心筒結構是利用樓梯建筑內的電梯井道、通風井、公共衛生間等構建中央核心筒，同時采用框架形成框架核心筒結構。這一結構形式有利于結構的受力，以此提高了樓體結構的抗震性。受力特點類似于框架-剪力墻。框架-核心筒結構是目前國際超高層建筑中采用的主流結構形式，而且該結構還能夠提高樓體內部的空間、提高空間利用率。框架-核心筒結構的應用利用了核心筒的抗側向剛度以提高樓體的抗震性能。框架結構更多的承擔豎向荷載與少部分水平荷載。框架-核心筒的結構優勢在現代超限高層設計中有著重要的應用，這一結構能夠利用自身優勢在樓層增加的過程中減少框架水平荷載的承擔比重，實現建筑使用面積的增加，提高城市土地利用率、提高建筑工程建設投資效益。框架-核心筒結構的優勢使得其在現代超限高層建筑中有著極為重要的應用，是目前超高層建筑設計的主流結構形式。
二、框架-核心筒結構設計要點
（一）核心筒的設計
1、核心筒宜貫通全高。筒體高度≥全高的1/12時，位移基本能滿足規定。當有其他剪力墻時，筒體寬度可以更小些。
2、筒體角部不宜開洞，不可避免時，筒角內壁至洞中距離≥500mm和墻厚度。
3、簡體外墻厚度≥層高的1/20及200mm，一、二級抗震時≥層高的1/16及200mm。
4、核心筒的連梁宜配制交叉暗撐或交叉鋼筋，提高連梁延性。
（二）框架的設計
為控制結構的周期和位移．在核心筒截面基本確定的情況下，墻加大粱，可有效增加結構的抗側剛度。但當柱與核心筒相距較遠時，要綜合考慮粱高與樓層凈空的關系。
柱截面尺寸的變化與核心筒墻厚的變化錯開。
采用型鋼砼柱時，可有效控制柱的截面尺寸。
（三）框架-核心筒的平面布置
1、核心筒宜貫通建筑物全高。核心筒的寬度不宜小于筒體總高的1/12，當簡體結構設置角筒、剪力墻或增強結構整體剛度的構件時，核心筒的寬度可適當減小。
2、核心筒的周邊宜閉合，樓梯、電梯間應布置混凝土內墻；核心筒應具有良好的整體性。
3、核心筒外墻的截面厚度不應小于層高的1/20及200mm，對一、二級抗震設計的底部加強部位不宜小于高層高的1/16及200mm。不滿足時，應按本規程計算墻體穩定，必要時可增設扶壁柱或扶壁墻；在滿足承載力要求以及軸壓比限值時，核心筒內墻可適當減薄，但不應小于160mm。
4、核心筒外墻較大的門洞宜上下豎向連續布置，以使其內力變化保持連續性。
（四）核心筒外墻的連梁設計
核心筒外墻的連梁縱筋計算超筋有時是不可避免的。《高規》對連梁超筋有專門的處理措施，而且研究文獻也不少，但計算模型的選取也是重要因素之一。《高規》規定，跨高比小于5時按連粱考慮，即連梁屬于深彎粱和深梁的范疇。其正截面承載力計算時，巳不能按桿系考慮。剪力墻連梁可配置交叉暗撐，作為連系各墻肢單元共同抵抗水平力的重要構件，剪力墻連梁交叉暗撐的設置對于保證連粱“強剪弱彎”性能和改善結構延性有著重要作用。對非底部加強部位剪力墻的邊緣構件也進行了加強處理，以滿足“多道抗震防線”和“強墻弱梁”的要求。
（五）框架核心筒的構造要求
1、筒體墻的加強部位、邊緣構件的設置以及配筋設計，應符合《高規》的有關規定。抗震設計時，框架一核心筒結構的核心筒和筒中筒結構的內筒，應按《高規》規定設置約束邊緣構件或構造邊緣構件，其底部加強部位在重力荷載作用下的墻體軸壓比不宜超過《高規》規定。
2、簡體結構的樓蓋外角宜設置雙層雙向鋼筋，單層單向配筋率不宜小于0.3％，鋼筋的直徑不應小于8mm，間距不應大于150 m，配筋范圍不宜小于外框架(或外筒)至內筒外墻中距的1/3和3m。
三、框架核心筒結構設計中應注意的問題
1、抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時，盡量加剪力墻，可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計，從震害分析，規范給出的垂直地震作用明顯不足。
2、框架結構中的電梯井壁宜采用粘上磚砌筑。但不能采用磚墻承重，應采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構造柱，層高較高時宜在門洞上方位置加圈梁。因樓電梯問位置較偏，梯井采用混凝土墻時剛度很大，其它地方不加剪力墻，對梯井和整體結構都十分不利。
3、當建筑布局很不規則時，結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置，并采取相應的構造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結構相連時(啞鈴狀)，此時中間很小的結構的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚，并雙層配筋。
四、框架核心筒結構在超高層建筑中的應用
（一）框架核心筒結構針對超高層建筑的抗震性能設計
超高層框架-核心筒結構中的核心筒結構承擔著水平測力抵抗的功能，框架結構承擔著豎向荷載與少量水平荷載。在進行超高層設計過程中，需要考慮核心筒結構與框架結構的不同功能。通過注重鉸接節點使核心筒與框架結構間的抗側力剛度比得到合理分配。避免受力分配不均影響整地抗側向剛度，提高樓體的抗震性能。在這一設計過程中需要特別注意核心筒剛度與框架結構剛度分配的比例，避免核心筒剛度過度增強導致強震情況下混凝土墻體的開裂。通過科學分配剛度以及相關的計算提高超高層設計的抗震性能。
框架-核心筒結構的應用能夠從自身結構特點出發，提高工程建設的投資經濟性。在實際的應用中，框架結構多采用鋼架柱密柱方案，以鋼筋混凝土核心筒及鋼框架密柱筒中筒結構提高建筑物的抗側向剛度、有效減少混凝土墻地壓應力。通過科學的設計以及多種方式的運用實現超高層建筑的抗震性能強化，保障建筑物的結構穩定性與抗震性。同時利用框架-核心筒結構優勢提高工程建設投資經濟性，促進我國建筑行業的健康發展。
（二）超高層設計中風荷載與結構設計的分析
超高層建筑的設計中還要針對建筑物的風荷載水平作用進行分析、計算與論證。利用框架-核心筒混凝土剪力墻結構使結構整體能夠在風荷載作用下有效控制建筑物在風荷載下的受力，減少層間位移。針對超限高層風荷載需求進行框架-核心筒結構應力計算，以此保障超限高層建筑物的穩定性。針對超限高層在風荷載作用下的側向變形、振動等分析風壓、風壓高度變化系數、風荷載題型系數與風振系數。針對框架-核心筒的結構進行計算，以此實現超限高層抗側向變形能力的提高。在這一計算過程中還要考慮抗側向形變與抗震性能需求間的平衡，科學分配框架與核心筒的剛度、應力，以此實現科學的超高層設計。
結語
綜上，框架-核心筒結構在高層建筑中有著良好的抗震性能，設計單位應遵循相關規定要求以及設計規范開展設計工作。以科學的設計確保框架-核心筒結構在超高層設計的應用、確保超高層建筑的結構穩定性與抗震性。
參考文獻
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關鍵詞：高層建筑 ， 結構設計 ，抗震設計，短柱，措施
Abstract：The high-rise buildings aseismic design and construction work has been building the key, and summarizes the principle of seismic design of high-rise building, the architecture of the short column seismic necessary theoretical analysis, and the seismic measures must be taken. In order to avoid short column in high-rise building brittle failure occurs in, I think, first of all to correctly determine the short columns, and then the short column to take some structural measures or processing, improve the short column and the ductility of the seismic performance.
Keywords: high building, structure design, seismic design, short columns, measures
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號：
1 高層建筑抗震設計的原則
1.1 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 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，雙肢或多肢剪力墻體系組成。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。
1.3 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 高層建筑抗震中短柱的正確判定
柱凈高H與截面高度h之比H/h≤4為短柱，工程界許多工程技術人員也都據此來判定短柱，這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M/Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H/h≤4來判定的主要依據是：①λ=M/Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點，取M＝0.5VH，則λ＝M/Vh＝0.5VH/Vh＝0.5H/h≤2，由此即得H/h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現反彎點，此時不宜按H/h≤4來判定短柱，而應按短柱的力學定義——剪跨比λ＝M/Vh≤2來判定才是正確的。
框架柱的反彎點不在柱中點時，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt/Vh≠λb＝Mb/Vh。此時，應采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認為，應該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點都偏上，即Mb＞Mt。
在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導致剪跨比減小，又降低了構件的延性，軸壓比與延性比關系圖如圖1所示，因此，在高層特別是超高層建筑結構設計中，為滿足規程對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結構底部常常形成短柱甚至超短柱。
圖1 軸壓比與延性比關系圖
3 提高短柱抗震性能的措施
有抗震設防要求的高層建筑除應滿足強度、剛度要求外，還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大，所以對于高層建筑的底層柱，隨著建筑物高度的增加，其所承擔的軸力不斷增加，而抗震設計對結構構件有明確的延性要求，在層高一定的情況下，提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內而不能過大，這樣則必然導致柱截面的增大，從而形成短柱，甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時，很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌。
混凝土短柱的延性主要受軸壓比的影響，同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結構短柱，特別是結構低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時呈脆性破壞，其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此，可以從以下幾方面著手，采取措施提高混凝土的抗震性能。
3.1提高短柱的受壓承載力
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。減小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的強度等級，即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力，降低其軸壓比；但由于高強混凝土材料本身的延性較差，采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外，可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。
3.2 采用鋼管混凝土柱
鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式，由混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料。由于鋼管內的混凝土受到鋼管的側向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態，從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高，混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋， 其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，相當于配筋率2至少都在4.6%。
當選用了高強混凝土和合適的套箍指標后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。
3.3 采用分體柱
由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現出延性的破壞狀態。分體柱方法已在實際工程中得到應用。人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。
【關鍵詞】建筑方案設計 抗震 作用
引言
抗震結構體系是抗震設計應考慮的最關鍵問題，對安全和經濟起決定性的作用，是綜合的系統決策。建筑方案設計是設計人員在認真閱讀和研究設計任務書后對建筑物所進行的總體的設計，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。而建筑物的抗震主要就是與建筑物的結構的設計有關，建筑物方案設計的好壞直接就導致了結構設計的難易程度，由此可見建筑物的設計是一個有機的整體，所以在確定建筑物的設計方案是就必須要考慮到建筑物的抗震性能，而且建筑物的方案設計在建筑物的抗震中發揮著很重要的作用。
1、建筑設計在抗震設計當中存在的問題
在高層建筑設計中，除了考慮垂直荷載和水平荷載外，還要考慮地展力。往往由水平地震力產生的內力，成為設計控制的主要閼素。高層建筑的結構體系有多種，當地震烈度低于8度時，只要建筑物體型合理。垂直剛度均勻，九層以下的高層建筑，仍可采用鋼筋混凝土框架結構。然而，由于高層建筑結構體系自身的柔性較大。加上設計師在建筑設計時因商業要求，無法建筑結構上進行合理的設計，從而引起建筑結構設計不合理，造成這類建筑抗震性能先天不足，加上臨街一面底層抗震墻設簧減少，引起底層的側移剛度比縱橫墻較多的第二層要小，這種結構的建筑物其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔，使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低，當地震時，因為。下柔上剛，從而危及整座建筑的安全。如何才能克服這些閑難就是建筑設計者所面臨問題．
2、在建筑設計中考慮抗震問題的作用
2.1體型設計中避免質量和剛度分布不均
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。唐山地震就有不少這樣的震例。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。
2.2平面布置設計中避免不對稱結構的產生
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。
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3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。
2.3豎向布置設計中可結構的不協調
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。盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產生地震時的鈕轉效應。
2．4屋頂的設計避免不連續性
在高層和超高層建筑設計中，屋頂建筑是一個重要的設計部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設計審查結果來看，屋頂建筑存在的主要問題，一是過高，二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側力墻與其下樓層的抗側力墻體上下不連續時，更會帶來地震的扭轉作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設計中，宜盡量降低其高度。采用高強輕質的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結構的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致：當屋頂建筑較高時，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發生扭轉地震作用。
3、結束語
總的來說，建筑方案設計是建筑杭震設計的一個重要方面，建筑方案設計與建筑抗震設計有著密切關系。它對建筑抗震起著重要的基礎作用。一個優良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計與結構設計相互配合協作共同考慮抗震的設計基礎上完成。為此，要充分重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。人類到目前為止無法準確預報地震，但是我們可以通過切實可行的抗震計算和構造構造措施來減輕地震災害對建筑結構的破壞，保證人民群眾的生命財產安全。隨著我國經濟建設的發展和科技的進步，抗震設計規范也需與時俱進，進行及時的修改和完善，如何保證建筑大震不倒，如何衡量大震下結構抗震性能是一項艱巨而迫切的任務。以人為本，生命至上，建筑安全更是重中之重。這就要求建筑設計的抗震理念也要不斷發展，比如具備更高安全效益的隔震和消能減震設計方法和技術就應該得到更廣泛的工程應用。
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