時(shí)間：2023-08-02 16:37:53
導(dǎo)語：在超高層建筑抗震設(shè)計(jì)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；超限抗震
1 基本情況
廣州琶洲香格里拉酒店項(xiàng)目位于廣州市海珠區(qū)，廣州國際會議展覽中心東側(cè)，在建的黃洲大橋西側(cè)，北臨珠江，南靠新港東路，長約240米，寬約200米。整個(gè)項(xiàng)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(shè)防標(biāo)準(zhǔn)
（1）抗震設(shè)防烈度：7度。
（2）本工程屬丙類建筑，按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施。
3 基本數(shù)據(jù)
（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(yán)重，屬于抗震不利地段。
（3）持力層名稱：微風(fēng)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(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)布置和選型
（1） 主樓高度（±0.00以上）140.7m，地面以上結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)層為4層。
（3） 塔樓主體部分、裙樓和宴會廳之間設(shè)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(zhuǎn)換層以上）平面尺寸為72米×18米，長寬比L/B＝4
（4） 塔樓質(zhì)心有微小的向上偏心（以底端為原點(diǎn)）。
（5） 結(jié)構(gòu)形式簡單、平面形狀規(guī)則、布置均勻；結(jié)構(gòu)層第5層為轉(zhuǎn)換層，豎向構(gòu)件布置不連續(xù)。
（6） 本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋整體性好。
（7） 結(jié)構(gòu)類型：框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，屬于復(fù)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(jié)構(gòu)的嵌固部位，地下一層的抗震等級與上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)概況：
整個(gè)大樓的設(shè)計(jì)采用框架―剪力墻結(jié)構(gòu)形式，分為兩級結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)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(chǔ)，由剪力墻、的框架柱和框架梁形成第一級結(jié)構(gòu)，承受水平力和豎向荷載，而樓面及次梁作為第二級結(jié)構(gòu)，只承受豎向荷載并傳遞到第一級結(jié)構(gòu)上。
5 結(jié)構(gòu)分析主要結(jié)果
（1）計(jì)算軟件：PKPM系列結(jié)構(gòu)分析軟件SATWE模塊（2002規(guī)范版本） 中國建筑科學(xué)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(diào)整系數(shù)：0.8。
（4）主樓結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)位移比：1.3。
（7）轉(zhuǎn)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(shí)程分析采用人工模擬的加速度時(shí)程曲線，選用了兩組實(shí)測波和一組場地人工波進(jìn)行彈性動力時(shí)程分析。彈性階段的時(shí)程分析，構(gòu)件內(nèi)力，側(cè)向位移小于采用振型分解反應(yīng)譜法的構(gòu)件內(nèi)力和側(cè)向位移。
6 計(jì)算結(jié)果小結(jié)（與規(guī)范要求對比）：
（1）在風(fēng)荷載及地震作用下各構(gòu)件的強(qiáng)度和變形均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
（2）墻、柱的軸壓比均符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，轉(zhuǎn)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(jì)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(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）第4.6.3條要求的1/800。
（4）塔樓滿足（JGJ3-2002）關(guān)于復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)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(guī)定。
（5）塔樓滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關(guān)于復(fù)雜高層建筑各樓層的最大層間位移不應(yīng)大于該樓層兩端層間位移平均值的1.4倍的規(guī)定。
（6）除轉(zhuǎn)換層外，塔樓各層均滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關(guān)于各樓層的側(cè)向剛度不小于相鄰上一層的70%，并不小于其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%的規(guī)定。
（7）塔樓滿足（JGJ3-2002）第E.0.2條關(guān)于轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度不應(yīng)大于 1.3 的規(guī)定。
（8）除轉(zhuǎn)換層外，塔樓各層均滿足（JGJ3-2002）第4.4.3條關(guān)于樓層層間受剪承載力不宜小于相鄰上一層的80% 的規(guī)定。
（9）塔樓滿足（JGJ3-2002）第5.4.4條關(guān)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的規(guī)定。
（10）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.13條關(guān)于各樓層對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層水平地震剪力系數(shù)不小于表3.3.13的規(guī)定。
（11）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.5條關(guān)于按時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不宜小于CQC法求得的底部剪力的65%的規(guī)定。
（12）結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性層間位移符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）第5.5.5條關(guān)于彈塑性層間位移角（1/164）小于1/100的規(guī)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(guī)則性）中，高度超限13.3%，高寬比滿足規(guī)范及規(guī)程的有關(guān)要求，結(jié)構(gòu)平面形狀規(guī)則，豎向不規(guī)則。
主要超限抗震措施包括：
（1）為避免大樓整體結(jié)構(gòu)之間形狀的不規(guī)則，引起不利于抗震的情況，在主樓和裙樓之間設(shè)置110mm寬抗震縫兩道，縫的兩側(cè)設(shè)置雙柱，地下室、基礎(chǔ)不用設(shè)縫。
（2）轉(zhuǎn)換層位于第5層，框架柱和剪力墻的抗震等級根據(jù)《高規(guī)》表4.8.2和表4.8.3 規(guī)定提高一級，為特一級。
（3）首層、設(shè)備夾層、避難層、屋面層樓板加強(qiáng),板厚為180mm，中央核心筒板厚加強(qiáng)為150mm,配筋相應(yīng)加強(qiáng)，設(shè)雙向雙層鋼筋網(wǎng)。
（4）薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數(shù)，按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行彈塑性變形分析和驗(yàn)算，并采取有效的抗震構(gòu)造措施。
關(guān)鍵詞：超限高層；錯(cuò)層結(jié)構(gòu)；加強(qiáng)措施
1工程概況
該工程位于蘭州市七里河區(qū)，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(jié)構(gòu)。建筑平面如圖1所示。本工程按8度抗震設(shè)防，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.2g,設(shè)計(jì)地震分組第三組。一～二層（底部商業(yè)）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(jié)構(gòu)計(jì)算模型及超限判斷
2.1結(jié)構(gòu)計(jì)算模型樓層錯(cuò)層在計(jì)算模型輸入時(shí)通常有兩種方法：①通過修改節(jié)點(diǎn)標(biāo)高和輸入層間梁、層間板的方式實(shí)現(xiàn)。此類方法適用于錯(cuò)層面積較小的情況，但由于標(biāo)高繁冗較容易出錯(cuò)；②增加標(biāo)準(zhǔn)層的方式。此類方法適用于錯(cuò)層面積較大的情況。兩種方法均能實(shí)現(xiàn)相同樓層，標(biāo)高不同的目的。本工程采用第二種方法輸入模型。依據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第10.4.3條規(guī)定，當(dāng)采用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)時(shí)，為了保證結(jié)構(gòu)分析的可靠性，相鄰錯(cuò)開的樓層不應(yīng)歸并為一個(gè)剛性樓層計(jì)算。故在計(jì)算時(shí)，錯(cuò)層處樓板按彈性膜處理。2.2結(jié)構(gòu)超限判斷（1）樓板不連續(xù)：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(cuò)層如圖2所示。（2）凹凸不規(guī)則：平面凸出的尺寸大于相應(yīng)投影方向尺寸的30%。即20.8×30%=6.24<6.5。（3）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，考慮偶然偏心下，錯(cuò)層樓層處扭轉(zhuǎn)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(xù)導(dǎo)致樓層抗側(cè)力剛度與樓層抗剪承載力比值較小，但均滿足規(guī)范要求。根據(jù)住建部《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》具有以上三點(diǎn)的高層建筑工程應(yīng)進(jìn)行超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。
3結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果分析
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第3.4.3條規(guī)定，凡具有上述三項(xiàng)或三項(xiàng)以上不規(guī)則者均為特別不規(guī)則的建筑。故采用《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWE》和《復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件PMSAP》（2011年9月版）兩種結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行整體分析比較，以保證力學(xué)分析結(jié)構(gòu)的可靠性。并采用彈性動力時(shí)程分析、彈塑性靜力時(shí)程分析（PUSH）進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算。通對分析計(jì)算，結(jié)果表明：①PMSAP與SATWE計(jì)算結(jié)果基本一致，均滿足相關(guān)規(guī)范要求。說明SATWE計(jì)算能較為真實(shí)反映結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況，結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)時(shí)可采用SATWE計(jì)算結(jié)果；②彈性動力時(shí)程分析，每條時(shí)程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力均不小于振型分解反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果的65%，七條時(shí)程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果的80%。平均反應(yīng)的最大樓層剪力曲線、最大樓層位移角曲線均小于CQC法計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)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(shí)程分析（PUSH），結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)整體垮塌。
4結(jié)構(gòu)構(gòu)造加強(qiáng)措施
本工程屬于超限高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除滿足規(guī)范的一般要求外，還針對不同超限內(nèi)容采取一定的構(gòu)造加強(qiáng)措施。4.1凹凸不規(guī)則的加強(qiáng)措施整體計(jì)算時(shí)，采用分塊剛度板假設(shè)，將凹凸連接薄弱部位樓板指定為彈性膜，以改善結(jié)構(gòu)變形能力。4.2扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的加強(qiáng)措施針對扭轉(zhuǎn)不規(guī)則情況，查找扭轉(zhuǎn)較大位置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，加大該部位豎向邊緣構(gòu)件的配箍特征值，一層至裙房頂上一層剪力墻約束邊緣構(gòu)件最小構(gòu)造配筋率不小于1.45%，配箍特征值比規(guī)范規(guī)定增大10%。周邊墻體中增設(shè)暗梁，提高結(jié)構(gòu)延性，降低扭轉(zhuǎn)不規(guī)則帶來的不利影響。4.3樓板不連續(xù)的加強(qiáng)措施主要內(nèi)容：①錯(cuò)層處樓板按彈性膜輸入；②錯(cuò)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(cuò)層的加強(qiáng)措對于結(jié)構(gòu)錯(cuò)層處剪力墻墻后不應(yīng)小于250mm，抗震等級提高一級，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30，水平和豎向分布鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.5%。
5結(jié)束語
本工程通過對結(jié)構(gòu)布置的不斷優(yōu)化，對各種結(jié)構(gòu)電算結(jié)果的計(jì)算分析，采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施，使得結(jié)構(gòu)主要控制指標(biāo)能滿足規(guī)范有關(guān)要求，可以達(dá)到預(yù)期的抗震目標(biāo)，結(jié)構(gòu)安全可靠。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：超限高層建筑；工程抗震設(shè)計(jì)；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(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑在我國各地區(qū)快速的發(fā)展起來。時(shí)至今日，高層建筑已經(jīng)成為一個(gè)城市發(fā)展優(yōu)越與否的重要標(biāo)志。建筑高度的不斷超越，其結(jié)構(gòu)形式也隨之越來越復(fù)雜，特別是一些超限高層建筑更是設(shè)計(jì)到了復(fù)雜的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容。可以說做好超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到建筑的使用安全，關(guān)系到人民群眾的切身利益，從長遠(yuǎn)角度來說更關(guān)系到我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)的最終成敗。因此，做好超限高層建筑工程的抗震設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，從國家綜合實(shí)力的提升上來說更是具有高度的戰(zhàn)略意義。
一、加強(qiáng)對于超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)研究的必要性
進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的社會經(jīng)濟(jì)在不斷的探索和轉(zhuǎn)型中，已經(jīng)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(nèi)的多個(gè)國家已經(jīng)與我國實(shí)現(xiàn)了全面的交流和商務(wù)往來。因此在全球經(jīng)濟(jì)一體化的大背景下，我國的社會經(jīng)濟(jì)也出現(xiàn)了空前的繁榮景象。多個(gè)行業(yè)的大量的資金源源不斷地投入到基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)之中，更多大型的高層復(fù)雜結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(shí)代感和現(xiàn)代感的追捧。但是這些造型各異的超限高層建筑工程在結(jié)構(gòu)方面有很多大大地超出了我國當(dāng)前對于建筑工程的相關(guān)規(guī)范和規(guī)定，這對于建筑工程結(jié)構(gòu)抗震來說是非常不利的。我國現(xiàn)行的規(guī)范以及超限高層建筑設(shè)防審查制度，對當(dāng)前我國的高層建筑的抗震設(shè)計(jì)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(yè)化速度的不斷加快，我國的城市數(shù)量迅速的遞增，人口和社會資金也越來越向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)迅速集中。特別是近些年我國的地震災(zāi)害頻發(fā)，其中汶川地震、玉樹地震都造成了大規(guī)模的人員和經(jīng)濟(jì)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(xùn)。因此，我們必須要審視當(dāng)前我們在發(fā)展中存在的問題，認(rèn)真檢討我們對于超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的不足之處，深刻認(rèn)識抗震設(shè)計(jì)對于超限高層建筑工程設(shè)計(jì)施工的重要性，進(jìn)一步加深對于完善超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的方法研究，從而滿足社會發(fā)展的實(shí)際需要。
二、超限高層建筑的基本特點(diǎn)
超限高層建筑工程指的是超出國家現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范所規(guī)定的適用高度和適用結(jié)構(gòu)類型的高層建筑工程、建筑造型特殊不規(guī)則的高層建筑，以及與政府管理機(jī)構(gòu)文件中所規(guī)定應(yīng)該進(jìn)行抗震專項(xiàng)審查相關(guān)的高層建筑工程。城市化發(fā)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(jié)構(gòu)的體型十分復(fù)雜、不規(guī)則，當(dāng)前我國各地區(qū)已經(jīng)投入使用的標(biāo)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(yuǎn)華國際中心(88層，392m)、上海環(huán)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(jié)構(gòu)研究的主要方向是平面或豎向不規(guī)則、抗風(fēng)以及高位轉(zhuǎn)換等相關(guān)問題。
三、抗震設(shè)計(jì)的基本構(gòu)思和研究概況
從目前形式來看，全世界各國的抗震規(guī)范中，均普遍采用的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防水準(zhǔn)，這一內(nèi)容也被認(rèn)為是當(dāng)前為止處理地震作用高度不確定性的最佳途徑，事實(shí)上這種設(shè)計(jì)思想在實(shí)際應(yīng)用的過程中也確實(shí)收獲了一定程度的回報(bào)和廣泛的社會認(rèn)可。在西方的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，即在那些人口高度密集的現(xiàn)代化大都市周邊區(qū)域，因?yàn)榻^大部分建筑物按現(xiàn)行的抗震規(guī)范設(shè)計(jì)或加固，已經(jīng)使重大地震災(zāi)害所造成的人員傷亡明顯地呈現(xiàn)下降趨勢，但是這種設(shè)計(jì)思想的主要設(shè)防目的是對于生命安全的基本保障，盡管在大地震到來時(shí)，能夠讓主體結(jié)構(gòu)不倒，從而更好地保障生命安全，然而它可能會導(dǎo)致中小震下結(jié)構(gòu)正常使用功能的喪失，繼而造成不可估量的巨大經(jīng)濟(jì)損失。特別是隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們對于人居環(huán)境的更高要求，建筑結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的裝修、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及信息技術(shù)裝備等，一度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了結(jié)構(gòu)物的費(fèi)用，這種損失也會更加的嚴(yán)重。
四、對于超限高層建筑的處理措施
（一）采用以下構(gòu)造加強(qiáng)措施:
1、加大底部加強(qiáng)部位的剪力墻厚度；2、底部加強(qiáng)部位采用型鋼混凝土柱，同時(shí)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(yán)格控制；5、通過構(gòu)造措施加強(qiáng)錨固與節(jié)點(diǎn)。
（二）在梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采取以下措施: 1、增大落地剪力墻的厚度；2、強(qiáng)化型鋼結(jié)構(gòu)模型混凝土轉(zhuǎn)換梁的配筋及相應(yīng)節(jié)點(diǎn)；3、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)布置調(diào)整，使轉(zhuǎn)換層上、下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比更加符合規(guī)范要求；4、加強(qiáng)轉(zhuǎn)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(yán)格控制，采用型鋼混凝土柱，同時(shí)加大柱的配箍特征值；6、合理提高剪力墻的配筋，底部加強(qiáng)部位取0.5%；7、柱由轉(zhuǎn)換層向上延伸2層。
（三）在結(jié)構(gòu)平面和豎向布置上，要盡量降低扭轉(zhuǎn)的直接影響，同時(shí)使側(cè)向剛度盡量逐漸均勻變化。要反復(fù)地對結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置進(jìn)行充分地計(jì)算與調(diào)整，促使其在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構(gòu)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(zhuǎn)換層側(cè)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(jié)論：綜上所述，加強(qiáng)對于超限高層建筑工程的抗震設(shè)計(jì)的研究是至關(guān)重要的，因此，為了更好地加強(qiáng)超限高層建筑工程的相關(guān)抗震設(shè)防管理，不斷地提高超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的安全性與可靠性，切實(shí)地確保超限高層建筑工程抗震設(shè)防的最終質(zhì)量，我們必須要群策群力，積極學(xué)習(xí)和鉆研國際上先進(jìn)的理論與技術(shù)。始終結(jié)合我國的基本國情，立足當(dāng)下，因地制宜地拿出適合我國自然條件以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際的最佳方案，不斷提高超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的能力與水平，并最終為人民群眾的生產(chǎn)和生活做好安全保障，并最終促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展。
目前，我國建筑抗震技術(shù)已經(jīng)有了一定的提高，但是與國外的技術(shù)相比還有很大的差距。建筑工程師還不能把建筑設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)很好的結(jié)合，建筑抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展還比較慢，并且抗震設(shè)計(jì)也不能與各地區(qū)的實(shí)際情況很好的結(jié)合。我國抗震設(shè)計(jì)存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.1工程師缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)
由于我國的科技水平不高，不能準(zhǔn)確的判斷地震的成因，并且對其預(yù)測，造成居民的很大損失，還有在地質(zhì)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(dǎo)致我國建筑設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展滯后，而且也沒有統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計(jì)理念，因而很難實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的抗震目標(biāo)。
1.2工程師對實(shí)際情況的考量不足
目前，很多建筑工程師只是根據(jù)數(shù)據(jù)和固有的一些參數(shù)進(jìn)行施工，缺少對地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行考量。因?yàn)椴煌貐^(qū)地質(zhì)的構(gòu)造截面的實(shí)際承載能力不同，所以要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行檢測計(jì)算。不能根據(jù)固定地震降級系數(shù)來進(jìn)行施工，例如，我國建筑抗震設(shè)計(jì)中的把地震降級系數(shù)固定為2.81，容易導(dǎo)致工程師把小級別的抗震應(yīng)用到建筑抗震設(shè)計(jì)中，當(dāng)遭到大級別的地震時(shí)，建筑物不具備抗震能力，會造成很大的損失。
2.建筑抗震設(shè)計(jì)的注意要點(diǎn)
2.1堅(jiān)持建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對稱原則
目前，根據(jù)相關(guān)的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定，建筑工程師要堅(jiān)持建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則，同時(shí)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師做大簡單、規(guī)則的設(shè)計(jì)，從而做到建筑物遇到小級地震不壞、中級地震可以修補(bǔ)、高級地震不會倒的目標(biāo)。并且要求工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師遵循豎向形態(tài)的建筑規(guī)則，通常選擇方形和圓形的形狀，因?yàn)榫匦魏吞菪蔚男螤钜?guī)則比較均勻。按照此類形狀設(shè)計(jì)的建筑物，在遇到地震時(shí)內(nèi)部構(gòu)件承受力比較均衡，通常只會出現(xiàn)平移震動，而一些非對稱結(jié)構(gòu)的建筑在地面平移時(shí)，會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)震動，主要是因?yàn)榻ㄖ锏馁|(zhì)心和剛心不能重合，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，建筑物的內(nèi)部構(gòu)件會遭到嚴(yán)重的破壞，發(fā)生變形。
2.2注重建筑構(gòu)件與連接點(diǎn)處質(zhì)量
在建筑工程設(shè)計(jì)和施工過程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點(diǎn)處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問世的同時(shí)建筑物的外部設(shè)計(jì)大都會采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)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(shè)計(jì)的關(guān)鍵。近幾年，在一些地震災(zāi)害中，發(fā)生過很多下“玻璃雨”的事情，主要原因是目前的技術(shù)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(gòu)件與連接處的質(zhì)量，從而保證玻璃幕墻在地震時(shí)不會變形。并且在遭遇地震時(shí)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(nèi)隔墻、玻璃隔斷等構(gòu)件的設(shè)計(jì)上也要提高連接點(diǎn)的質(zhì)量，保證建筑主體連接點(diǎn)的牢固性，從而提高建筑物的抗震性。
2.3關(guān)注建筑頂部抗震
建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)對于高層建筑物有重要的影響。這就要求設(shè)計(jì)師十分重視建筑頂部的抗震設(shè)計(jì)，在遭遇地震時(shí)，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?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)，發(fā)生地震時(shí)，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?shù)目箓?cè)力墻也會與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時(shí)則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該使用新型高強(qiáng)度輕質(zhì)的建筑材料，盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當(dāng)建筑屋頂?shù)妮^高時(shí)要保證其抗震定性，緩解地震帶來的變形作用。此外頂部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也適當(dāng)?shù)倪x用強(qiáng)度高、剛性均勻輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料。
2.4建筑豎向布置
建筑豎向布置主要體現(xiàn)在建筑物的高度結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及剛度的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)來說更加重要。建筑樓層的使用功能差異導(dǎo)致建筑物樓層分布的質(zhì)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(dǎo)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(xiàn)地震時(shí)即為變形嚴(yán)重的薄弱層。在建筑設(shè)計(jì)中由于樓層功能不同導(dǎo)致的墻體不連續(xù)，柱子不對稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結(jié)構(gòu)上剛度轉(zhuǎn)換層更加要著重注意。
2.5建筑設(shè)計(jì)需要達(dá)到的設(shè)計(jì)限值
在實(shí)際的工程操作以及設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格遵循我國相關(guān)部門的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(shù)固定為2層建筑物的高度不能夠高于18m，建筑層數(shù)不能大于6層等。一旦超過相關(guān)的規(guī)定，就會嚴(yán)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(shí)際情況結(jié)合在一起證墻體截面的抗震強(qiáng)度能夠滿足抗震要求，避免墻體在地震時(shí)不會出現(xiàn)開裂或者倒塌等破壞情況的發(fā)生。
3.結(jié)束語
【關(guān)鍵字】建筑設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；重要性
08年的汶川地震和10年的玉樹地震對整個(gè)中國而言都是重大的打擊，不僅是巨大經(jīng)濟(jì)上的損失，更心痛那許多鮮活的生命就此永遠(yuǎn)的離開了我們。與此同時(shí)，也不得不讓人們?nèi)シ此嘉覈诮ㄖ锌拐鹪O(shè)防上所存在的不足。建筑抗震實(shí)踐證明，如果缺乏良好的建筑總體方案，僅僅依靠結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算和抗震構(gòu)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(shè)計(jì)和建筑抗震要求進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而使建筑抗震設(shè)計(jì)水平能達(dá)到一個(gè)新的高度。
一、地震所引發(fā)建筑破壞的原因
通過我國歷年來遭受地震的經(jīng)驗(yàn)，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(dǎo)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(jié)構(gòu)受到損壞。
2、地震所引發(fā)的自然環(huán)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(zāi)、海嘯等等，而導(dǎo)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(jié)構(gòu)構(gòu)件失穩(wěn)、連接破壞、變形過大、整體傾覆或者強(qiáng)度不足而受到的破壞。
二、在建筑抗震設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要建筑設(shè)計(jì)問題
建筑設(shè)計(jì)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(dǎo)作用。在建筑抗震的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)著重注意以下幾方面問題：
1、建筑體型設(shè)計(jì)方面的問題
建筑體型的設(shè)計(jì)主要包括了對建筑平面形狀與立體空間形狀這兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)。
（1）平面形狀復(fù)雜、不規(guī)則的問題。震害實(shí)踐證明，如果平面形狀較為復(fù)雜，例如出現(xiàn)不對稱側(cè)翼布置、側(cè)翼的伸懸過多、平面的外凸和凹進(jìn)等平面形狀時(shí)，往往容易在地震發(fā)生時(shí)受到損害。相反，如果是平面形狀較為規(guī)則簡單的建筑，在地震發(fā)生時(shí)則不易受到嚴(yán)重的損害。
（2）立體空間形狀復(fù)雜、不規(guī)則問題。主要表現(xiàn)為建筑裝飾懸伸過高或過大、相鄰結(jié)構(gòu)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(fā)生時(shí)都易受到震害的影響，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)剛度有突變發(fā)生的部位更容易受到破壞。
為此，在建筑體系的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)盡量保證平面與空間形狀的規(guī)則與簡潔。在平面形狀的設(shè)計(jì)選擇時(shí)，扇形、矩形、方形和圓形都是相對較好的抗震體型。同時(shí)還需盡量減少設(shè)計(jì)過長的伸翼和不對稱的側(cè)翼。在對建筑體系的布置時(shí)，應(yīng)使建筑結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量能較為均勻的分布，防止在地震時(shí)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)而導(dǎo)致抗震效果的不佳。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，尤其是高層建筑的設(shè)計(jì)，為了建筑在藝術(shù)上的創(chuàng)意和美觀的考慮，往往復(fù)雜的建筑體型是無法避免的，但一定要注重將建筑藝術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全與建筑使用功能進(jìn)行良好的結(jié)合。
2、建筑平面布置設(shè)計(jì)方面的問題
建筑平面布置的設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，它對建筑的使用功能和使用要求進(jìn)行了直接反映。包括內(nèi)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(shù)量與布置等等，都需要明確在建筑平面布置圖進(jìn)行標(biāo)識。同時(shí)，因?yàn)榻ㄖ氖褂霉δ艿膮^(qū)別，每個(gè)樓層間的布置都可能會出現(xiàn)較大的差異，這就使得在建筑平面布置多樣化的同時(shí)也加大了建筑抗震設(shè)計(jì)的難度。建筑平面布置設(shè)計(jì)中較為常見的問題包括了：柱與墻體的分布不協(xié)調(diào)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(xiàn)都導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量在平面上分布不均勻、不協(xié)調(diào)，進(jìn)而使得建筑物在地震時(shí)出現(xiàn)較大的扭轉(zhuǎn)作用，對抗震效果非常不利，容易造成局部的破壞。據(jù)相關(guān)審查統(tǒng)計(jì)資料表明，我國部分城市在建筑平面布置設(shè)計(jì)中不合理達(dá)到了17%，在墻體設(shè)置方面不能符合抗震要求的更是高達(dá)到24%。
從以上情況我們可以了解到，建筑平面的布置設(shè)計(jì)對建筑實(shí)際抗震效果影響重大，要做好平面布置設(shè)計(jì)工作，應(yīng)盡量使建筑結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量能均勻分布，并做到布置時(shí)對稱協(xié)調(diào)，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的發(fā)生。具體設(shè)計(jì)措施包括了：在抗震墻的布置方面應(yīng)盡可能使其能與建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求相結(jié)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(jìn)行居中布置，以減少和避免扭轉(zhuǎn)和偏心效應(yīng)的發(fā)生?？偠灾?，在建筑平面布置的設(shè)計(jì)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(fā)揮出建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)作用。
3、建筑豎向布置設(shè)計(jì)方面的問題
建筑的豎向布置設(shè)計(jì)方面的問題，主要體現(xiàn)在建筑沿高度（沿樓層）建筑結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量的分布設(shè)計(jì)方面。無論是單層建筑或多層建筑，民用建筑或工業(yè)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(shè)計(jì)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(dǎo)致建筑物沿高度或沿樓層所分布的剛度和質(zhì)量，出現(xiàn)了嚴(yán)重的不協(xié)調(diào)與不均勻。當(dāng)前較為常見的問題是當(dāng)上下相鄰樓層之間的剛度或質(zhì)量相差較大時(shí)，而產(chǎn)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(yán)重不足，對抗震效果非常不利。
建筑豎向布置設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)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(xiàn)了不均勻或過大的現(xiàn)象，這都對建筑的抗震設(shè)防的實(shí)現(xiàn)是非常不利的。為此，在進(jìn)行建筑豎向布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使沿豎向剛度的分布能比較接近，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)中沒有設(shè)置較大剛度的剛度轉(zhuǎn)換層的情況下，更需要加強(qiáng)注意。剪力墻在布置時(shí)，應(yīng)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(xiàn)不到底或者中斷的現(xiàn)象。同時(shí)，還需盡量避免出現(xiàn)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(shè)計(jì)方面的問題
對于一些高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中，屋頂建筑是其中的一個(gè)重要設(shè)計(jì)部分。從近年來對高層建筑抗震設(shè)計(jì)的審查結(jié)果表明，屋頂建筑在設(shè)計(jì)中往往容易出現(xiàn)較多問題。首先是設(shè)計(jì)過重，如亭樓式的重屋頂設(shè)計(jì)被越來越多的應(yīng)用于屋頂?shù)慕ㄖ?dāng)中；其次是設(shè)計(jì)過高，一些高層建筑的屋頂往往可能達(dá)到了20~30米。以上的所述的屋頂建筑，不僅容易導(dǎo)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(jié)構(gòu)的抗震都非常不利。因此，在屋頂建筑的設(shè)計(jì)中，宜使用輕型的屋頂造型和高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料，并盡可能的降低其高度；注重屋頂建筑結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的均勻分布；盡量保證建筑下部結(jié)構(gòu)的重心能與屋頂建筑的重心相一致。
總結(jié)：
地震是人類所面臨的最嚴(yán)重自然災(zāi)害之一。隨著當(dāng)前我國高層建筑的日益普及，建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，不規(guī)則結(jié)構(gòu)的日益增多，這都對建筑結(jié)構(gòu)的抗震是十分不利的，為此，必須加強(qiáng)對建筑抗震設(shè)計(jì)的探討和研究。優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須是通過建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間相互配合與協(xié)同合作，并共同考慮抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上所完成的。因此，必須要充分重視建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的重要性，以此更好的發(fā)揮出建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)防中應(yīng)有的作用，為保障建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全和構(gòu)建當(dāng)前和諧穩(wěn)定的社會，作出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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作者簡介：
關(guān)鍵詞：太古匯五星級酒店 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
1工程概況
廣州太古匯廣場項(xiàng)目坐落于廣州市天河區(qū)天河路與天河?xùn)|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(lián)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(biāo)性建筑。
廣州太古匯廣場幕墻工程體量大，工期緊，工藝復(fù)雜，施工難度較大。特別是裙樓商場南、東、西面玻璃盒結(jié)構(gòu)及裙樓頂部翼形天窗。翼形天窗平面成不規(guī)則寬窄、角度變化的曲面，立面成三個(gè)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(gè)建筑造型均呈現(xiàn)多線條、多棱角、多變的動態(tài)造型時(shí)尚建筑特點(diǎn)。裙樓南、東、西玻璃盒龍骨系統(tǒng)均為385mm*25mm鋼板結(jié)構(gòu)，其中最大高度24米，最大跨度24米，無主體結(jié)構(gòu)支撐，為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其內(nèi)部均采用了拉索系統(tǒng)，其立面效果風(fēng)格迥異，通透豁達(dá)，達(dá)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(gè)發(fā)展項(xiàng)目包括5個(gè)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(lián)系一起。整個(gè)項(xiàng)目還包括：地下三層的車庫，地下四層的裝卸貨及設(shè)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(yuǎn)離的概念下，占據(jù)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(shè)計(jì)：本項(xiàng)目首層定為9.6米絕對標(biāo)高，使商場入口能與周圍的環(huán)境保持水平的狀態(tài)，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(shè)計(jì)內(nèi)。用地西南角豎向降低的地區(qū)以階梯連接首層。辦公樓1和2則將首層標(biāo)高450亳米高于商場首層，以營造莊嚴(yán)，穩(wěn)建的氣氛。
圖2
2.4交通系統(tǒng)規(guī)劃：首層 (酒店A)，12車位總數(shù)，962車位
2.5設(shè)計(jì)要求：本工程建筑必須滿足國家及廣東省和廣州市的有關(guān)建筑工程設(shè)計(jì)法規(guī)和規(guī)章；滿足規(guī)劃，使用功能，體型和立面美觀的要求。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
3.1結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)
相對于低矮的建筑物，高度較大的建筑物結(jié)構(gòu)更柔一些，在風(fēng)力、地震、沉降等自然力的作用下會產(chǎn)生更大的變形。為了使高層建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免損毀倒塌，在結(jié)構(gòu)上采取合適的措施，使高層建筑具有一定的結(jié)構(gòu)延性是一個(gè)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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?yàn)榻ㄖ锏淖灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，只是與樓房高度的一次方成正比；但是水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比。
3.3側(cè)移變形不容忽視
與底層建筑不同，高層建筑的水平荷載數(shù)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(shè)計(jì)中不僅要求建筑物結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還需要具有足夠的抗推剛度，使建筑物在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一范圍之內(nèi)。
3.4抗震設(shè)計(jì)要求更高
抗震設(shè)計(jì)時(shí)現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)中必須要考慮的因素，對于高層建筑抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，除了要考慮正常情況下的豎向荷載、水平載荷以及風(fēng)荷載外，良好的抗震性能也是不容忽視的，高層建筑抗震設(shè)計(jì)的要求要做到小震不壞、大震不倒。
4酒店A造型設(shè)計(jì)：
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(chǔ)，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(jī)排列。筒于塔樓中央，設(shè)置環(huán)形走道。筒體設(shè)有6臺乘客電梯和3臺服務(wù)電梯。每層酒店標(biāo)準(zhǔn)層包括26間標(biāo)準(zhǔn)客房。避難層設(shè)置在酒店的16層。
5 酒店A的屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
酒店A的主要結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，符合規(guī)范規(guī)定該結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。此外，按太古匯廣州發(fā)展有限公司要求，柱子采用型鋼混凝土組合設(shè)計(jì)，以減少尺寸從而增加可用樓面面積。為配合酒店標(biāo)準(zhǔn)層的房間布置，標(biāo)準(zhǔn)層樓面采用預(yù)應(yīng)力雙向板設(shè)計(jì)，框架梁設(shè)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(yù)應(yīng)力混凝土以減低厚度。 按初步設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)層的樓面結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土梁板設(shè)計(jì)。塔樓中段的避難層/設(shè)備層，由于樓層較高(6.6米)，故此設(shè)置較深的框架梁及連梁以減少該局部結(jié)構(gòu)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(guī)則布置，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)并不完全對稱，然而整體結(jié)構(gòu)的偏心與扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象非常輕微。塔樓頂部傾斜，玻璃幕墻高出主要結(jié)構(gòu)屋頂9.9至19.8米，采用型鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)承托。
6地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
地下室共四層，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要柱距為8.1米至16.2米，樓面采用混凝土梁板結(jié)構(gòu)。地下室商場部份亦有接近25米的大跨度設(shè)計(jì)。受結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)以將梁撓度及裂縫控制在規(guī)范要求以內(nèi)。
6.1地下室底板結(jié)構(gòu)
地庫底板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)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(biāo)高計(jì)算，即 -0.8米取值)，分析結(jié)果裙樓結(jié)構(gòu)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(nèi)配抗拔錨桿)為抗浮設(shè)計(jì)。底板厚度取1000mm。
6.2地庫圍墻
作為基坑開挖的部份支護(hù)，項(xiàng)目周圍于紅線以內(nèi)均設(shè)有800mm厚的地下連續(xù)墻。然而考慮到連續(xù)墻的防滲功能較差，太古匯公司決定于連續(xù)墻以內(nèi)另設(shè)永久結(jié)構(gòu)圍墻。連續(xù)墻只用作臨時(shí)基坑支護(hù)。
設(shè)計(jì)永久地庫圍墻的結(jié)構(gòu)，已考慮到地下水壓及全部動力土壓。在設(shè)計(jì)過程中，并不考慮連續(xù)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(xiàng)目按廣州市的抗震設(shè)計(jì)要求，基本設(shè)防烈度為7度，塔樓屬丙類建筑，裙樓屬乙類建筑，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，II類場地。本工程結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的嵌固層,所以地下一層的抗震等級與上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，不超過規(guī)范規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度。鋼結(jié)構(gòu)的抗震措施，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)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(jié)構(gòu)，樓高超過30米，其框架結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)則應(yīng)與其上的結(jié)構(gòu)同一等級)。
8結(jié)束語
太古匯工程在項(xiàng)目經(jīng)理的指揮下有條不紊的進(jìn)行，得到了市里各級領(lǐng)導(dǎo)的好評和市民的贊同。我們將繼續(xù)努力設(shè)計(jì)出更多更具有結(jié)構(gòu)抗震性能的大廈為社會做貢獻(xiàn)！
參考文獻(xiàn)
1. 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).GB50068-2001.
關(guān)鍵詞：框架；核心筒；技術(shù)；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(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
一、框架-核心筒結(jié)構(gòu)技術(shù)特點(diǎn)分析
框架-核心筒結(jié)構(gòu)是利用樓梯建筑內(nèi)的電梯井道、通風(fēng)井、公共衛(wèi)生間等構(gòu)建中央核心筒，同時(shí)采用框架形成框架核心筒結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)形式有利于結(jié)構(gòu)的受力，以此提高了樓體結(jié)構(gòu)的抗震性。受力特點(diǎn)類似于框架-剪力墻。框架-核心筒結(jié)構(gòu)是目前國際超高層建筑中采用的主流結(jié)構(gòu)形式，而且該結(jié)構(gòu)還能夠提高樓體內(nèi)部的空間、提高空間利用率。框架-核心筒結(jié)構(gòu)的應(yīng)用利用了核心筒的抗側(cè)向剛度以提高樓體的抗震性能。框架結(jié)構(gòu)更多的承擔(dān)豎向荷載與少部分水平荷載。框架-核心筒的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢在現(xiàn)代超限高層設(shè)計(jì)中有著重要的應(yīng)用，這一結(jié)構(gòu)能夠利用自身優(yōu)勢在樓層增加的過程中減少框架水平荷載的承擔(dān)比重，實(shí)現(xiàn)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(shè)投資效益。框架-核心筒結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢使得其在現(xiàn)代超限高層建筑中有著極為重要的應(yīng)用，是目前超高層建筑設(shè)計(jì)的主流結(jié)構(gòu)形式。
二、框架-核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（一）核心筒的設(shè)計(jì)
1、核心筒宜貫通全高。筒體高度≥全高的1/12時(shí)，位移基本能滿足規(guī)定。當(dāng)有其他剪力墻時(shí)，筒體寬度可以更小些。
2、筒體角部不宜開洞，不可避免時(shí)，筒角內(nèi)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(shí)≥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(shè)計(jì)
為控制結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。但當(dāng)柱與核心筒相距較遠(yuǎn)時(shí)，要綜合考慮粱高與樓層凈空的關(guān)系。
柱截面尺寸的變化與核心筒墻厚的變化錯(cuò)開。
采用型鋼砼柱時(shí)，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(dāng)簡體結(jié)構(gòu)設(shè)置角筒、剪力墻或增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體剛度的構(gòu)件時(shí)，核心筒的寬度可適當(dāng)減小。
2、核心筒的周邊宜閉合，樓梯、電梯間應(yīng)布置混凝土內(nèi)墻；核心筒應(yīng)具有良好的整體性。
3、核心筒外墻的截面厚度不應(yīng)小于層高的1/20及200mm，對一、二級抗震設(shè)計(jì)的底部加強(qiáng)部位不宜小于高層高的1/16及200mm。不滿足時(shí)，應(yīng)按本規(guī)程計(jì)算墻體穩(wěn)定，必要時(shí)可增設(shè)扶壁柱或扶壁墻；在滿足承載力要求以及軸壓比限值時(shí)，核心筒內(nèi)墻可適當(dāng)減薄，但不應(yīng)小于160mm。
4、核心筒外墻較大的門洞宜上下豎向連續(xù)布置，以使其內(nèi)力變化保持連續(xù)性。
（四）核心筒外墻的連梁設(shè)計(jì)
核心筒外墻的連梁縱筋計(jì)算超筋有時(shí)是不可避免的?！陡咭?guī)》對連梁超筋有專門的處理措施，而且研究文獻(xiàn)也不少，但計(jì)算模型的選取也是重要因素之一?！陡咭?guī)》規(guī)定，跨高比小于5時(shí)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(jì)算時(shí)，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(gòu)件，剪力墻連梁交叉暗撐的設(shè)置對于保證連粱“強(qiáng)剪弱彎”性能和改善結(jié)構(gòu)延性有著重要作用。對非底部加強(qiáng)部位剪力墻的邊緣構(gòu)件也進(jìn)行了加強(qiáng)處理，以滿足“多道抗震防線”和“強(qiáng)墻弱梁”的要求。
（五）框架核心筒的構(gòu)造要求
1、筒體墻的加強(qiáng)部位、邊緣構(gòu)件的設(shè)置以及配筋設(shè)計(jì)，應(yīng)符合《高規(guī)》的有關(guān)規(guī)定。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架一核心筒結(jié)構(gòu)的核心筒和筒中筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒，應(yīng)按《高規(guī)》規(guī)定設(shè)置約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件，其底部加強(qiáng)部位在重力荷載作用下的墻體軸壓比不宜超過《高規(guī)》規(guī)定。
2、簡體結(jié)構(gòu)的樓蓋外角宜設(shè)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(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于150 m，配筋范圍不宜小于外框架(或外筒)至內(nèi)筒外墻中距的1/3和3m。
三、框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
1、抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)帷⑷嵝岳碚撚?jì)算。抗震驗(yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時(shí)，盡量加剪力墻，可大大改善結(jié)構(gòu)的抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)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(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì)，從震害分析，規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。
2、框架結(jié)構(gòu)中的電梯井壁宜采用粘上磚砌筑。但不能采用磚墻承重，應(yīng)采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構(gòu)造柱，層高較高時(shí)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(shí)剛度很大，其它地方不加剪力墻，對梯井和整體結(jié)構(gòu)都十分不利。
3、當(dāng)建筑布局很不規(guī)則時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置，并采取相應(yīng)的構(gòu)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(jié)構(gòu)相連時(shí)(啞鈴狀)，此時(shí)中間很小的結(jié)構(gòu)的板應(yīng)按偏拉和偏壓考慮。板厚應(yīng)加厚，并雙層配筋。
四、框架核心筒結(jié)構(gòu)在超高層建筑中的應(yīng)用
（一）框架核心筒結(jié)構(gòu)針對超高層建筑的抗震性能設(shè)計(jì)
超高層框架-核心筒結(jié)構(gòu)中的核心筒結(jié)構(gòu)承擔(dān)著水平測力抵抗的功能，框架結(jié)構(gòu)承擔(dān)著豎向荷載與少量水平荷載。在進(jìn)行超高層設(shè)計(jì)過程中，需要考慮核心筒結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)的不同功能。通過注重鉸接節(jié)點(diǎn)使核心筒與框架結(jié)構(gòu)間的抗側(cè)力剛度比得到合理分配。避免受力分配不均影響整地抗側(cè)向剛度，提高樓體的抗震性能。在這一設(shè)計(jì)過程中需要特別注意核心筒剛度與框架結(jié)構(gòu)剛度分配的比例，避免核心筒剛度過度增強(qiáng)導(dǎo)致強(qiáng)震情況下混凝土墻體的開裂。通過科學(xué)分配剛度以及相關(guān)的計(jì)算提高超高層設(shè)計(jì)的抗震性能。
框架-核心筒結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能夠從自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，提高工程建設(shè)的投資經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際的應(yīng)用中，框架結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)提高建筑物的抗側(cè)向剛度、有效減少混凝土墻地壓應(yīng)力。通過科學(xué)的設(shè)計(jì)以及多種方式的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)超高層建筑的抗震性能強(qiáng)化，保障建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與抗震性。同時(shí)利用框架-核心筒結(jié)構(gòu)優(yōu)勢提高工程建設(shè)投資經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
（二）超高層設(shè)計(jì)中風(fēng)荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析
超高層建筑的設(shè)計(jì)中還要針對建筑物的風(fēng)荷載水平作用進(jìn)行分析、計(jì)算與論證。利用框架-核心筒混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)整體能夠在風(fēng)荷載作用下有效控制建筑物在風(fēng)荷載下的受力，減少層間位移。針對超限高層風(fēng)荷載需求進(jìn)行框架-核心筒結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算，以此保障超限高層建筑物的穩(wěn)定性。針對超限高層在風(fēng)荷載作用下的側(cè)向變形、振動等分析風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載題型系數(shù)與風(fēng)振系數(shù)。針對框架-核心筒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，以此實(shí)現(xiàn)超限高層抗側(cè)向變形能力的提高。在這一計(jì)算過程中還要考慮抗側(cè)向形變與抗震性能需求間的平衡，科學(xué)分配框架與核心筒的剛度、應(yīng)力，以此實(shí)現(xiàn)科學(xué)的超高層設(shè)計(jì)。
結(jié)語
綜上，框架-核心筒結(jié)構(gòu)在高層建筑中有著良好的抗震性能，設(shè)計(jì)單位應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)定要求以及設(shè)計(jì)規(guī)范開展設(shè)計(jì)工作。以科學(xué)的設(shè)計(jì)確保框架-核心筒結(jié)構(gòu)在超高層設(shè)計(jì)的應(yīng)用、確保超高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與抗震性。
參考文獻(xiàn)
[1]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）[S].中國建筑工業(yè)出版社，2011.6.
關(guān)鍵詞：高層建筑 ， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，抗震設(shè)計(jì)，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(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
1 高層建筑抗震設(shè)計(jì)的原則
1.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能①結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱(墻)”的原則。②對可能造成結(jié)構(gòu)的相對薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。③承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。
1.2 盡可能設(shè)置多道抗震防線①一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框架—剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。②強(qiáng)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(dǎo)致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時(shí)倒塌。③適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。④在抗震設(shè)計(jì)中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超強(qiáng)，可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位相對薄弱，因此在設(shè)計(jì)中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以大帶小，改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法，都需要慎重考慮。
1.3 對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其抗震能力①構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲備，構(gòu)件的實(shí)際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。②要使樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值在總體上保持一個(gè)相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時(shí)，會由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。③要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個(gè)結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。④在抗震設(shè)計(jì)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(fā)生轉(zhuǎn)移，這是提高結(jié)構(gòu)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(shù)人員也都據(jù)此來判定短柱，這是一個(gè)值得注意的問題。因?yàn)榇_定是不是短柱的參數(shù)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(jù)是：①λ=M/Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點(diǎn)大都靠近柱中點(diǎn)，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(diǎn)的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，此時(shí)不宜按H/h≤4來判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義——剪跨比λ＝M/Vh≤2來判定才是正確的。
框架柱的反彎點(diǎn)不在柱中點(diǎn)時(shí)，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠M(fèi)b。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(shí)，應(yīng)采用哪一個(gè)截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認(rèn)為，應(yīng)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(diǎn)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(dǎo)致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導(dǎo)致剪跨比減小，又降低了構(gòu)件的延性，軸壓比與延性比關(guān)系圖如圖1所示，因此，在高層特別是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為滿足規(guī)程對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結(jié)構(gòu)底部常常形成短柱甚至超短柱。
圖1 軸壓比與延性比關(guān)系圖
3 提高短柱抗震性能的措施
有抗震設(shè)防要求的高層建筑除應(yīng)滿足強(qiáng)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(dān)的軸力不斷增加，而抗震設(shè)計(jì)對結(jié)構(gòu)構(gòu)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(nèi)而不能過大，這樣則必然導(dǎo)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(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)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(shí)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(jié)構(gòu)短柱，特別是結(jié)構(gòu)低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時(shí)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(gè)結(jié)構(gòu)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(qiáng)度等級，即采用高強(qiáng)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(qiáng)混凝土材料本身的延性較差，采用時(shí)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(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料。由于鋼管內(nèi)的混凝土受到鋼管的側(cè)向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，混凝土特別是高強(qiáng)混凝土的延性得到顯著改善。同時(shí)，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(dāng)于配筋率2至少都在4.6%。
當(dāng)選用了高強(qiáng)混凝土和合適的套箍指標(biāo)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(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。分體柱方法已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。人為削弱抗彎強(qiáng)度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2或4個(gè)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(shè)置一些連接鍵，以增強(qiáng)它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。
【關(guān)鍵詞】建筑方案設(shè)計(jì) 抗震 作用
引言
抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的最關(guān)鍵問題，對安全和經(jīng)濟(jì)起決定性的作用，是綜合的系統(tǒng)決策。建筑方案設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員在認(rèn)真閱讀和研究設(shè)計(jì)任務(wù)書后對建筑物所進(jìn)行的總體的設(shè)計(jì)，從總體上起著直接的控制主導(dǎo)作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很難對建筑設(shè)計(jì)有較大的修改，建筑設(shè)計(jì)定了，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則上只能是服從于建筑設(shè)計(jì)的要求。而建筑物的抗震主要就是與建筑物的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有關(guān)，建筑物方案設(shè)計(jì)的好壞直接就導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難易程度，由此可見建筑物的設(shè)計(jì)是一個(gè)有機(jī)的整體，所以在確定建筑物的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)在建筑物的抗震中發(fā)揮著很重要的作用。
1、建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問題
在高層建筑設(shè)計(jì)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(chǎn)生的內(nèi)力，成為設(shè)計(jì)控制的主要閼素。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系有多種，當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊陀?度時(shí)，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(jié)構(gòu)。然而，由于高層建筑結(jié)構(gòu)體系自身的柔性較大。加上設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)時(shí)因商業(yè)要求，無法建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)簧減少，引起底層的側(cè)移剛度比縱橫墻較多的第二層要小，這種結(jié)構(gòu)的建筑物其地震傾覆力矩主要由鋼筋砼框架柱承擔(dān)，使得底層鋼筋砼框架柱的承載能力大為降低，當(dāng)?shù)卣饡r(shí)，因?yàn)?。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(shè)計(jì)者所面臨問題．
2、在建筑設(shè)計(jì)中考慮抗震問題的作用
2.1體型設(shè)計(jì)中避免質(zhì)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(shè)計(jì)。震害表明，許多平面形狀復(fù)雜，如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過多伸懸、不對稱的側(cè)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(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)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(fù)雜和不規(guī)則在地震時(shí)都會造成震害。特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。因此在建筑體型的設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)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(nèi)凹的體型，盡可能少做不對稱的側(cè)翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布，避免產(chǎn)生因體型不對稱導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對稱的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。
2.2平面布置設(shè)計(jì)中避免不對稱結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生
建筑物的平面布置在建筑設(shè)計(jì)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(nèi)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(shù)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(gè)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(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協(xié)調(diào)，使建筑物在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)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(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴(yán)重破壞。這是因?yàn)殡娞菥簿哂袠O大的抗側(cè)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(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構(gòu)的受力和變形不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，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(cè)往往不設(shè)墻體，而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相差很多，也將在地震時(shí)引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震不利。
2.2.3還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結(jié)構(gòu)的局部破壞。建筑平面布置設(shè)計(jì)對建筑抗震關(guān)系很大，從概念上要解決的一個(gè)核心問題是：建筑平面布置設(shè)計(jì)上要盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻，對稱協(xié)調(diào)，避免突變，防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在建筑平面布置的總體設(shè)計(jì)上要盡可能為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構(gòu)抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震中的作用。
2.3豎向布置設(shè)計(jì)中可結(jié)構(gòu)的不協(xié)調(diào)
建筑的豎向布置設(shè)計(jì)問題在建筑設(shè)計(jì)中主要反映在建筑沿高度(樓層)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計(jì)上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個(gè)問題是比較突出的。存在的這個(gè)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(shè)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(shè)有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設(shè)有大會議廳、展廳、報(bào)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(zhì)量和剛度的嚴(yán)重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)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(shè)計(jì)中必須高度重視的問題。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續(xù)，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(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴(yán)重不對稱或數(shù)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(zhuǎn)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(gè)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(chǎn)生地震時(shí)的鈕轉(zhuǎn)效應(yīng)。
2．4屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)避免不連續(xù)性
在高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中，屋頂建筑是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設(shè)計(jì)審查結(jié)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(cè)力墻與其下樓層的抗側(cè)力墻體上下不連續(xù)時(shí)，更會帶來地震的扭轉(zhuǎn)作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設(shè)計(jì)中，宜盡量降低其高度。采用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結(jié)構(gòu)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(dāng)屋頂建筑較高時(shí)，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(fā)生扭轉(zhuǎn)地震作用。
3、結(jié)束語
總的來說，建筑方案設(shè)計(jì)是建筑杭震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，建筑方案設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系。它對建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須是在建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。為此，要充分重視建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要性，在建筑抗震設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有的作用。人類到目前為止無法準(zhǔn)確預(yù)報(bào)地震，但是我們可以通過切實(shí)可行的抗震計(jì)算和構(gòu)造構(gòu)造措施來減輕地震災(zāi)害對建筑結(jié)構(gòu)的破壞，保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也需與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)行及時(shí)的修改和完善，如何保證建筑大震不倒，如何衡量大震下結(jié)構(gòu)抗震性能是一項(xiàng)艱巨而迫切的任務(wù)。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(shè)計(jì)的抗震理念也要不斷發(fā)展，比如具備更高安全效益的隔震和消能減震設(shè)計(jì)方法和技術(shù)就應(yīng)該得到更廣泛的工程應(yīng)用。
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