超高层建筑结构抗震设计要点探讨

超高层建筑结构抗震设计要点探讨

沙乃健

（江苏中锐华东建筑设计研究院有限公司，江苏 无锡 214400）

摘 要：城市化进展加快，带动了建筑行业的进步，已建成及规划设计的建筑体中超过300m的高层建筑越来越多，对应结构、形式差异较大。新型抗震设计规程中对抗震设计的设计、技术做出了相应规定。为了充分协调经济合理、功能完善、安全控制的平衡性，需要进行相应抗震设计要素研究。文章针对抗震设计进展、技术、结构设计等进行分析，旨在提高超高层建筑的设计合理性，便于为后期结构设计时提供一定理论支持作用。关键词：超高层；建筑；结构；抗震；设计中图分类号：TU973+.31 文献标志码：A 文章编号：1006-6012（2016）12-0044-01

近年来，国内超高层建筑的规模、建筑中，地震作用的原则分析：抗侧力数量不断增加，由于该建筑体具有一定结构正交布置时,可在结构2个主轴方的特殊性，需要充分加强抗震技术的全向分别考虑水平地震作用；有斜交抗侧面落实，切实做到安全稳定的目的。抗力结构时,应分别考虑各斜交方向的水震分析作为后期设计的保证，需要充分平地震作用。在质量不对称、刚度不对考虑抗震规范的落实，对应超高层建筑称的状况下，需要对结构进行合理分析，施工中的混凝土、钢结构等均需满足相一般需充分加强对地震扭转效应的分析。关规范规程。需要引起注意的是，超过此外，9度设防条件下，需针对竖向地震、规范范围之外的超高层建筑体，其抗震水平地震二者的融合效应进行全面分析。

分析的特殊要求、经验借鉴等均需引起（2）地震作用的计算分析。超高层关注。文章对超高层建筑的抗震设计进建筑中，地震计算方法需要注重下述几行分析，旨在提高现代超高层建筑的合点：一般超高层建筑需要结合反应谱法、理性、安全性、科学性。弹性动力时程方法计算。针对特殊工程1 抗震设计的发展

项目，如结构复杂、质量或刚度分布均匀性差的状况，需要借助补充弹塑性动我国地震多发，相应地震带的建筑力法分析，保证结果的可靠程度。设计中需要加强安全有效、结构合理等2.2  结构设计要求分析

方面的控制，避免工程破坏引起的人员结构设计原则需要从下述几点进行伤亡和重大经济损失。传统抗震体系中，控制：①整体对称性、均匀性强、体型借助基础固结在地面、调整对应主体结简单、刚度和质量不会发生明显的梯度构的刚度等性能，保证其梁、柱等构件改变，整体结构具有良好的扭转效果、在地震状况下保持非弹性状况，且具有刚度良好，避免结构扭转过程的不利影良好的延性，避免倒塌后果。该法应用响；②竖向结构需要具有良好的重力载范围广，但是局限性较为突出，抗震设荷分布，避免不均匀导致的内部应力集计中，需要保证突发强地震时的安全性、中及差异明显的状况，整体建筑结构可可应用于各种建筑结构的广泛性、以及充分实现降低变形的目的。

建筑造价的合理性。为此，新型抗震体此外，结构分析中，超高层建筑需系的建立十分必要。对应的隔震、减震要具有良好的载荷分布，可借助简单的体系可以满足这一要求，新型抗震结构弹性控制手段进行处理；非荷载作用下具有良好的减震效果、成本低、安全稳的应力需要计入徐变因素中考虑；整体定、应用范围广。隔震、减震类型的分结构需要满足实际施工简图需求，相应类如图1所示，包括：隔震、摩擦耗能三维软件、模型建立需要考虑扭转效应体系、被动控制体系、主动控制体系和的影响，借助两个以上的力学模型进行混合控制体系。

处理，并详细复核；重力载荷的分布分2 超高层建筑抗震设计要点

析中，需要进行模拟处理，保证结构刚度、重力载荷的实际可靠性不受影响。2.1  抗震设计要求分析

2.3  层间位移限值

（1）地震作用的影响分析。超高层

针对高度较大的建筑结构，需要考

图1 隔震、减震体系类型示意图

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虑风力、地震联合作用的影响，避免层间位移引起的事故问题。结构位移限值一般较常规建筑体偏高。国外针对层间位移进行的设计值相对余量较低，分析的影响因素较为简单。国内对应层间位移限值的考虑较多，需要结合限值大小、结构特点、材料及装修等进行分析。钢结构与混凝土结构相比，限值相对较为宽松。为此，从层间位移角度出发，对应超高层建筑的刚度设计需要具有足够余量，避免结构在水平载荷影响下位移过高，对整体承载结构的破坏效应引起后续安全隐患。

3 多道设防抗震设计理念分析

超高层建筑中，多道防线设计借助楼板、伸臂桁架等协制，一旦地震引起第一道防线的破损，后续第二道、第三道防线可充分实现力的分布扩散，进而最大限度的降低倒塌危险。国内超高层建筑一般为内筒、外框两部分共同作用，实现抗侧刚度的控制，从受力角度分为：内外结构协调承担倾覆弯矩，内筒承担大部分剪力和对应倾覆力，如广州东塔的设计；另一种为外部结构进行倾覆弯矩的主要分担，内筒分担相对较小，如广州西塔的抗震设计。国内超高层建筑的规模不断发展，对应新型结构、复杂受力状况逐渐增多，为了从结构设计进行全面的抗震处理，需要充分加强抗震设计要点、理论分析、模型模拟等方面的工作，避免结构在外来作用力过强的状况下受到破坏。4 结束语

我国位于亚欧板块，与太平洋和印度洋板块相接，近年来这些板块运动较为活跃，导致我国地震频频发生，增强超高层建筑的抗震性能已刻不容缓。在建设超高层建筑之前，应采用科学的方法计算建筑结构的受力，并选择合适的结构体系和抗震体系，以全面提高建筑的抗震性能。参考文献：

[1]兰盛磊.某300米超高层建筑结构基于性能的抗震设计[D].西南交通大学,2014.

[2]王涌全.高层建筑钢—混凝土组合结构设计与分析[D].湖南大学,2014.