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高層建筑抗震設計論文范文第1篇

關鍵詞：高層建筑；抗震；結構設計；理論

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A

1 我國的高層建筑發展歷程

上世紀80年代，我國高層建筑在設計計算機施工技術等領域快速發展，100m左右及以上的將建筑快速發展，多以鋼筋為主要材料，在層數與高度增加的同時，功能與類型也日益增多。各大城市幾乎都建立了具有各自特色的建筑，以上海錦江飯店為代表：高度達到153.52m，全部采用的鋼結構體系；而深圳的發展中心大廈有43層，高度達到165.3m，算上天線高度達到185.3m，是我國第一幢大型的高層鋼結構建筑。到了90年代，我國的高層建筑結構從設計到施工進入到一個新的階段，除了體系與材料的多樣化，高度上也有了質的飛躍。在1995年完工的深圳地王大廈，共有81層，高度達到385.95m，居世界第四高。

2 建筑抗震的理論

2.1 建筑結構的抗震規范

一般的抗震規范都是各國結合具體的情況進行的經驗總結，是指導抗震設計的法定文件，及反應國家經濟與建設的發展水平，也反映了各個國家的抗震經驗。盡管抗震理論不斷完善，技術水平也在不斷地提高，但是必須要有實踐的指導，要將建筑工程的安全性放在首要位置，容不得任何的大意與疏忽。基于這一認識，現代建筑部分條文被列為強制條文，使用了“嚴禁、不得”等絕對性的字眼，同時也有不同條文有較大的自由空間。

2.2 建筑抗震設計的理論

當前建筑抗震設計的理論主要分為擬靜力理論、反應譜理論及動力理論。擬靜力理論起源于20世紀10～40年代出現的理論，在估測地震對結構的影響時，假設結構為剛性，地震水平作用在結構或構件的質量中心，地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數（地震系數）。

反應譜理論是在上世紀40-60年展起來的，以強地震動加速度觀測記錄的增多與對地震地面運動特性的進一步了解，及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的學者對地震加速度記錄的特性進行分析后獲得的成果。

動力理論是上世紀70-80年代的應用較為廣泛的地震動力理論，是在60年代以來電子計算機技術與試驗技術的發展為基礎，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性的反應過程也有了較多的了解，隨著強震觀測臺的增加，各種受損結構的地震反應記錄也在不斷地增加。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它將地震作為一個時間過程，選擇具有代表性的地震加速度時過程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，完成設計工作。

3 高層建筑的抗震結構設計

3.1 必要的抗震對策

在高層建筑結構的抗震設計中國，出了要考慮到概念的設計，還要進行驗算，結合地震的情況，要在高度允許的范圍內建造，增加結構的延性。在當前的抗震設計中，抗震驗算及構造與措施等角度入手進行分析，提高結構的抗震性與消震性能。建立地震力與結構延性互相影響的雙重設計指標，直到達到預期的抗震效果。當前強柱弱梁，強剪弱彎和強節點弱構件在提高結構延性方面的作用已得到普遍的認可。

3.2 高層建筑的抗震設計思想

在《建筑抗震規范》中有明文規定，建筑的抗震設防要符合“三水準、兩階段”的要求。所謂的“三水準”就是指“小震不壞，中震可修，大震不倒”。當遇到第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的地震時，結構處于彈性變形階段，建筑物可以正常使用。一般情況下，建筑物不會被損害，也不需要修理即可使用。所以，高層建筑結構的抗震設計要滿足地震頻發下的承載力極限，要求建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遇到第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時，結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物結構會發生損害，但是不經修理或者簡單修理就可以繼續使用。所以，建筑結構必須要有足夠的延性能力，不會出現脆性破壞。當發生第三設防烈度地震的情況下，就是遇到本地區地震極限外的情況，結構會受到非常嚴重的損害，但是結構的非彈性變形距離倒塌仍有一段距離，不致產生危及生命的損害，保障了居住人員的安全。所以在進行高層建筑結構設計的過程中，要保證建筑的足夠變形能力，其彈塑變形要在規范的數值之內，保證結構良好的抗震性能。三個水準烈度的地震作用水平是根據不同超越概率進行區分的，一般情況下是：

多遇地震：50年超越概率63.2%，重現期50年；設防烈度地震（基本地震）：50年超越概率10%，重現期475年；罕遇地震：50年超越概率2%-3%，重現期1641-2475年，平均約為2000年。

從高層建筑的抗震水準來看，設防的要求是通過“兩個階段”設計來實現的，具體方法如下：第一環節，第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數，提前計算出高層建筑結構在彈性狀態下的地震作用效應，與風力、重力荷載進行高效組合。同時引入承載力抗震調整系數，進行構件截面的準確射擊，進而達到第一水準的強度要求；然后是運用同一地震參數計算出結構的層間位移角，使其可以在抗震規范設定的限值之內；同時采用相應的抗震構造對策，確保結構可以有足夠的延性、變形能力與塑形耗能，進而達到第二水準的變形目的。而第二階段則是運用與第三水準對應的地震動參數，算出結構的彈塑性層間位移角，使其在抗震規范的限值之內，然后進行必要的抗震構造對策，進而實現第三水準的防倒塌目的。

3.3 現代高層建筑結構的抗震設計方法

在《建筑抗震設計規范》中對各類的建筑結構的抗震計算應該采用的方法都有明確的規定：高度要在40m之內，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法等簡化方法；除1款外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜方法；特別不規則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。

結語

地震是威脅較大的天災之一，必須要加強防御，從上文的分析中我們可以看到，高層建筑的抗震結構設計必須要在要求的限值之內，保證結構的良好性能，提高建筑的使用性能。

參考文獻

[1]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社，2002.

[2]李彬.對于高層建筑結構的抗震設計探討[J].中國新技術新產品.2012（02）.

高層建筑抗震設計論文范文第2篇

關鍵詞：建筑方案設計；建筑物抗震；作用分析

中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A

前言:在建筑方案設計中，建筑物的抗震設計是一個非常重要的環節，它和人們的生產生活有著非常密切的關系。現有的研究和經驗表明，在建筑方案設計中全面貫徹抗震設計的主要內容，將二者結合到一起，能夠有力的提高建筑物的抗震能力。

1、建筑方案設計在建筑抗震設計中的幾個主要設計問題分析

1.1建筑體型設計問題

建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，例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。海城地震和唐山地震中有不少這樣的震例。而平面形狀簡單規則的建筑（包括單

層和多層建筑）在地震中都未出現較重的破壞；有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜ss和不規則，例如相鄰單元的高差過大、出屋面建筑部分的高度過高、有的建筑裝飾懸伸過大過高，這些沿高度形狀上的變化，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。在歷次地震中工業與民用建筑都有此類震例。

所以，在建筑體型的設計中，應盡可能的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形，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，避免產生因體形不對稱導致質量與剛度不對稱而引起建筑物在地震時發生對抗震極不利的扭轉反應。在建筑方案設計中，特別是高層建筑的建筑方案設計中，為了建筑立面美觀和藝術上創意，復雜的建筑體型是難以避免的，但是，在設計時一定要把建筑藝術、建筑使用功能同結構抗震安全很好的地結合起來。

1.2 建筑平面布置設計問題

建筑物的平面布置在建筑方案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。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，由于建筑使用功能的不同，每個樓層的布置有可能差異很大。因此，這就帶來一個建筑平面布置的多樣化如何同時考慮結構抗震要求的問題。一個比較突出的問題是，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）布置不對稱；墻體與柱的分布不對稱，不協調；造成建筑結構質量與剛度在平面上分布的不對稱，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。根據抗震設計審查結果統計，有的城市在建筑平面布置上不合理的達17%，在墻體設置上不符合抗震要求的達24%。

1.3地展力問題

在高層建筑方案設計中，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因素。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。加上設計師在建筑方案設計時因商業要求，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方案設計者所面臨問題。

1.4 缺乏理論指導和經驗

建筑抗震設計中缺乏科學規范的理論指導，缺乏實際經驗的積累；我國對地質地震的認識尚不夠完善，對地震的成因，預測，防治研究不夠深入，地震防治規范不夠科學。因此，在進行建筑結構抗震設計時候，缺乏一定的科學依據，或依據的是不完善的理論。因此，難以在建筑結構設計中完美融合防震設計理念。設計中，沒有能夠深入研究地震對建筑結構破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設計而兼顧細節問題。沒有能根據實際情況靈活變通的運用抗震設計準則。

2、建筑方案設計和抗震設計的關系分析

建筑方案設計對建筑抗震起重要的基礎作用。建筑的結構設計難以對建筑方案設計有很大的改動，建筑方案設計已經初步形成了，建筑結構就必須按照原則服從建筑方案設計的要求。設計師在建筑方案能夠全面的考慮到抗震設計的要求，那么結構設計人員按照建筑方案

對結構部件進行科學、合理的布置，保證建筑結構質量與結構剛度均勻分布，結構受力和結構變形共同協調，提高建筑結構抗震性能和抗震承載能力；如果建筑方案沒有考慮到抗震的要求，直接給結構抗震設計帶來更大的難題，建筑布局設計限制結構抗震布局設計。為了進

一步提高結構部件抗震承載能力，就必須增大結構構件的截面面積，這樣又會造成很多不必要的浪費。所以，在建筑抗震設計的過程中建筑單位要對建筑體型設計、建筑平面布置設計、屋頂建筑抗震設計等問題加以關注。

3、在建筑方案設計中考慮抗震問題的作用

3.1體型設計中能夠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。

3.2屋頂建筑的抗震設計作用

屋頂建筑的抗震設計人員常被人們忽視，這是因為屋頂并不是結構承重的重要部分。所以人們并不重視這一方面的設計。事實上恰恰相反。屋頂建筑是建筑方案設計的非常重要的一部分，根據現在一些地震的破壞來看。屋頂建筑是地震破壞最嚴重的地方之一。在這一部

分的設計中應該盡量降低屋頂建筑的高度，在材質上選擇用高強輕質的建筑材料和輕型的建筑造型，保證屋頂建筑的結構質量和剛度的均勻分布，這樣就能保證地震作用沿結構方向的均勻傳遞。同時在設計的過程中，要注意屋頂建筑與整體建筑的重心應該保持一致，這樣能

夠顯著提高屋頂建筑的抗震穩定性。減少地震過程中扭轉、變形等情況對建筑物自身的破壞。

結語：

總之，建筑方案設計在建筑的抗震設計中非常重要，二者之間有著非常密切的關系。因此，對于建筑方案的抗震設計，我們要有足夠的重視并且使其能夠發揮它的作用。從而保證建筑的抗震能力，保障人們的生命財產安全。

參考文獻：

[1]蔣山.淺談建筑方案設計在建筑抗震設計中的作用，[期刊論文]中國房地產業，2011年10 期

高層建筑抗震設計論文范文第3篇

關鍵詞：高層建筑，建筑結構，抗震設計

 

地震是一種隨機振動,所以建筑結構設計人員為防止、減少地震給建筑造成的危害, 就需要分析研究建筑抗震問題不斷總結工程經驗,妥善處理這一工程問題。

一、實行建筑抗震設計規范，總結工程經驗妥善處理工程問題：

（一）選擇有利的抗震場地

地震造成建筑物的破壞, 除地震動直接引起的結構破壞外,場地條件也是一個重要的原因。地震引起的地表錯動與地裂,地基土的小均勻沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等。科技論文。因此,應選擇對建筑抗震有利的地段, 應避開對抗震不利地段。當無法避開時, 應采取適當的抗震加強措施,應根據抗震設防類別、地基液化等級,分別采取加強地基和上部結構整體性和剛度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施; 當地基主要受力層范圍內存在軟弱粘性土層、新近填土和嚴重不均勻土層時,應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響, 采用樁基、地基加固和加強基礎和上部結構的處理措施; 對于地震時可能導致滑移或地裂的場地,應采取相應的地基穩定措施。

（二）優化的平面和立面布置

關于建筑結構設計的平面與立體結構, 我們根據認為有以下幾個方面可以參考:

1、結構的簡單性。結構簡單是指結構在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑。只有結構簡單,才能夠對結構的計算模型、內力與位移分析, 限制薄弱部位的出現易于把握,因而對結構抗震性能的估計也比較可靠。

2、結構的剛度和抗震能力。水平地震作用是雙向的,結構布置應使結構能抵抗任意方向的地震作用。通常, 可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力, 結構的抗震能力則是結構強度及延性的綜合反映。結構剛度的選擇既要減少地震作用效應又要注意控制結構變形的增大, 過大的變形會產生重力二階效應, 導致結構破壞、失穩。論文參考網。

3、結構的整體性。在高層建筑結構中,樓蓋對于結構的整體性起到非常重要的作用,樓蓋相當于水平隔板,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構, 而且要求這些子結構能協同承受地震作用, 特別是當豎向抗側力子結構布置不均勻或布置復雜或抗側力子結構水平變形特征不同時, 整個結構就要依靠樓蓋使抗側力子結構能協同工作。

（三）設置多道設防的抗震結構體系

多道抗震防線, 是指在一個抗震結構體系中, 一部分延性好的構件在地震作用下, 首先達到屈服, 充分發揮其吸收和耗散地震能量的作用, 即擔負起第一道抗震防線的作用, 其他構件則在第一道抗震防線屈服后才依次屈服,從而形成第二、第三或更多道抗震防線, 這樣的結構體系對保證結構的抗震安全性是非常有效的。同時底框建筑底層高度不宜太高, 應控制在4.5m 以下。高度加大, 底層剛度減小, 重心提高, 使框架柱的長細比增大, 更容易產生失穩現象。論文參考網。而且由于高度較大,很多建筑房間被業主一層改成了兩層, 造成了較大的安全隱患。科技論文。宜具有合理的剛度和強度分布, 避免因局部削弱或突變形成薄弱部位.產生過大的應力集中或塑性變形集中;可能出現的薄弱部位, 應采取措施提高抗震能力。

（四）保證結構的延性抗震能力

合理選擇了建筑結構后, 就需要通過抗震措施來保證結構確實具有所需的延性抗震能力,從而保證結構在中震、大震下實現抗震設防目標, 系統的抗震措施包括以下幾個方面內容。強柱弱梁: 人為增大柱相對于梁的抗彎能力,使鋼筋混凝土框架在大震下,梁端塑性鉸出現較早,在達到最大非線性位移時塑性轉動較大; 而柱端塑性鉸出現較晚, 在達到最大非線性位移時塑性轉動較小,甚至根本不出現塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩定的塑性耗能機構和較大的塑性耗能能力。強剪弱彎: 剪切破壞基本上沒有延性, 一旦某部位發生剪切破壞, 該部位就將徹底退出結構抗震能力, 對于柱端的剪切破壞還可能導致結構的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節點的組合剪力值, 使結構能在大震下的交替非彈性變形中其任何構件都不會先發生剪切破壞。

（五）合理的建筑結構參數設計計算分析

對于復雜結構進行多遇地震作用下的內力和變形分析時, 應采用不少于兩個不同的力學模型,目前主要有兩種計算理論: 剪摩理論和主拉應力理論, 它們有各自的適用范圍:磚砌體一般采用主拉應力理論,而砌塊結構可采用剪摩理論。對計算機的計算結果, 應經分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。結構計算控制的主要計算結果有結構的自振周期、位移、平動及扭轉系數、層間剛度比、剪重比、有效質量系數等。另外, 地下室水平位移嵌固位置,轉換層剛度是否滿足要求等, 都要求有層剛度作為依據。復雜高層建筑抗震計算時,宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應, 振型數不應小于15,對多塔結構的振型數不應小手塔樓數的9 倍, 且計算振型數應使振型參與質量不小于總質量的90%。總之, 高層結構計算很難一次完成,應根據試算結果, 按上述要求多次調整,才能得到較為合理的計算結果,以保證建筑物的安全。

二、高層建筑抗震設計中經常出現的問題

（一）部分建筑物高度過高

按我國現行高層建筑混凝土結構技術規程規定，在一定設防烈度和一定結構型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。在這個高度，抗震能力還是比較穩妥的，但是目前不少高層建筑超過了高度限制。在震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性會發生很大的變化，建筑物的抗震能力下降，很多影響因素也發生變化，結構設計和工程預算的相應參數需要重新選取。

（二）地基的選取不合理

由于城市人口的增多和相對空間的縮小，不少建筑商忽略了這一問題，哪里商業空間大就在哪里建。高層建筑應選擇位于開闊平坦地帶的堅硬土場地或密實均勻中硬土場地，遠離河岸，不應垮在兩類土壤上，避開不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險地段建造房屋。高層建筑的地基選取不恰當可能導致抗震能力差。

（三）材料的選用不科學,結構體系不合理

在地震多發區，采用何種建筑材料或結構體系較為合理應該得到人們的重視。由于我國建筑結構主要以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，而且效果不大，有時不得不加大混凝土的剛度或設置伸臂結構，形成加強層才能滿足規范側移限值。

（四）較低的抗震設防烈度

許多專家提出，現行的建筑結構設計安全度已不能適應國情的需要，建筑結構設計的安全度水平應該大幅度提高。我國現行抗震設防標準是比較低的，中震相當于在規定的設計基準期內超越概率為lO％的地震烈度，較低的抗震設防烈度放松了高層建筑的抗震要求。論文參考網。科技論文。

三、結語

地震是一種目前難以準確預測的自然災害,為避免它給人類帶來大的災難。作為工程技術設計人員在建筑結構的研究和工程設計中,應從整體宏觀的觀點出發,綜合處理好建筑功能、技術、藝術、安全可靠性和經濟合理等幾方面內容,從而創造出更加安全、適用、經濟美觀的高層建筑;新型結構的出現，高性能材料的發展，計算機技術水平的提高，促使人類建筑精品再上新的臺階。

高層建筑抗震設計論文范文第4篇

Key words: tall building；structure design；control parameter

摘要：隨著我國高層建筑技術的迅速發展，高層建筑已經成為城市空間中不可缺少的元素，成為城市的一道亮麗風景。如何設計出舒適、安全同時又符合人們精神生活要求，且經濟實用的建筑現已成為設計師們要首先解決的問題。本現就高層建筑結構設計問題進行一些探討，希望能對我們以后的工作產生幫助，使設計水準更上一層樓。 關鍵詞：高層建筑結構設計控制參數

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼： A文章編號：2095-2104（2012）

1 高層建筑結構設計原理 當前，我國的高層建筑結構設計多以追求建筑形象的新、奇、特為目標，每棟高層都想表現自己，突出自我。而這樣的結果只能使整個城市顯得紛繁無序、生硬，建筑個體外部體量失衡，缺乏親近感，拒人于千里之外，造成這種現象的主要原因是缺乏對高層建筑結構尺度的認真仔細推敲。高層建筑結構設計的尺度的確難以把握，因它不同于日常生活用品。其主要原因有：一是高層建筑物的體量巨大，遠遠超出人的尺度，二是高層建筑物不同于日常用品，在建筑中有很多要素不是單純根據功能這一方面的因素來決定它們的大小和尺寸的。

2高層建筑結構體系簡介

目前，高層建筑基本上都是采用鋼筋混凝土結構，其結構體系有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構等，其中在高層住宅建筑中剪力墻結構和框架剪力墻結構使用較多。

2.1 剪力墻結構

剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，作為豎向承重和抵抗側力的結構，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構稱為剪力墻結構。該結構通常采用平面布置形式，由于剪力墻受豎向荷載和水平荷載共同作用，剪力墻應雙向或多向布置。由于該結構全部由剪力墻組成，其剛度比框架剪力墻結構更好，常用于 40 層以下的高層住宅建筑等。該結構高寬比不宜大于6，其高度應考慮抗震要求。

2.2 框架剪力墻結構

框架剪力墻結構是由框架和剪力墻組合而成的結構體系。其中剪力墻承受絕大部分水平荷載，框架承受豎向荷載，兩者共同受力，合理分工。剪力墻應均勻布置在建筑物的周邊、電梯間、平面形狀變化較大和豎向荷載較大等部位。由于該結構以框架結構為主，剪力墻為輔助，因此，該結構體系適用于 25 層以下的建筑，最高不宜大于 30 層。

3高層建筑各部位設計要點

3.1梁柱受力主筋位置的設計 在以下兩種情況下，框架柱的受力主筋和框架梁的受力主筋位置發生矛盾：（1）框架梁的截面寬度等于框架柱的邊長。（2）框架梁的一邊和框架柱重合。

3.1.1節點設計原則：框架結構設計的原則是“強剪弱彎、強柱弱梁”，首先保證框架受力主筋的位置。 3.1.2解決方法：（1）框架梁主筋在框架柱內側通過。（2）為保證框架梁的截面尺寸，在框架梁靠近柱側四角增加4根鋼筋作為架立鋼筋。

3.2墻梁節點鋼筋設計

在框架、剪力墻結構中，框架梁或者次梁直接擱置在核心筒體暗梁或過梁上，如果框架梁的截面和暗梁和過梁的截面高度相等，就造成框架梁主筋和核心筒暗梁或過梁主筋位置互相矛盾。

3.2.1節點設計的原則。根據固定端框架梁的彎距形式，框架梁在支座位置上鐵受拉，下鐵受壓；墻體暗梁或過梁受扭，盡量保證暗梁或連梁箍筋的完整性。

3.2.2解決方法：（1）過梁下鐵設置不超過六根主筋分為兩排布置，框架梁下鐵布置在過梁下鐵第一排和第二排鋼筋之間且框架梁的接頭位置全部位于支座附近，接頭按照50%的比例錯開。（2）框架梁上鐵直接擱置在過梁上鐵上，保證框架梁主筋的錨固長度滿足規范要求。根據GB50204-2000規范中規定，過梁的箍筋尺寸取負誤差，框架梁箍筋的尺寸取正誤差，從而保證過梁和框架梁保護層厚度。（3）將過梁或暗梁截面降低或減小5cm，框架梁上鐵直接錨固在過梁上，保證框架梁及樓板鋼筋的保護層的厚度。 3.3主梁論文秘籍網

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和次梁節點注意的問題 在框架剪力墻結構中，主梁和次梁的節點非常重要，主次梁鋼筋的設計位置就成為我們關注的焦點。根據常規做法，次梁上鐵鋼筋在主梁鋼筋之上，板筋在次梁主筋之上，如果主次梁節點鋼筋設計不合理，就會造成板筋或次梁上鐵鋼筋保護層厚度過小，不利于結構的抗震。 3.4高層建筑結構的防火設計

高層建筑的防火設計，必須遵循“預防為主，防消結合”的消防工作方針，針對高層建筑發生火災的特點，立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到安全適用、技術先進、經濟合理。

4高層建筑結構設計的控制參數

高層建筑結構設計中各控制參數的選取直接影響結構的安全性、合理性等。因此。合理的選取各控制參數，有助于提高結構整體控制的效率，也有助于使結構設計更加安全、經濟合理。

4.1 軸壓比：限制結構的軸壓比，以保證結構的延性要求。當不滿足規范要求時可以通過增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度的辦法調整。

4.2 剪重比：限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結構的安全。當偏小且與規范限值相差較大時，可通過增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。 4.3 剛重比：規范上限主要用于確定重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應是否可以忽略不計。當不滿足規范下限要求時，可以通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。

4.4 層間位移角：限制結構在正常使用條件下的水平位移，確保高層結構應具備的剛度，避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用要求。當不滿足規范要求時，只能通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。

4.5 層間位移比：限制結構平面布置的不規則性，以避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。當不滿足規范要求時，可以改變結構平面布置，減小結構剛心與質心的偏心距達到規范要求。

4.6 周期比：限制結構的抗扭剛度不能太弱，使結構具有必要的抗扭剛度，減小扭轉對結構產生的不利影響。當不滿足規范要求時，只能通過調整改變結構布置，提高結構的抗扭剛度。

4.7 剛度比：主要為限制結構豎向布置的不規則性，避免結構剛度沿豎向突變，形成薄弱層。當不滿足規范要求時，可以適當加強本層墻、柱和梁的剛度，或適當削弱上部相關樓層墻、柱和梁的剛度以滿足要求。

5以框架為例概述設計參數的選擇

5.1框架計算簡圖的處理

5.1.1無地下室的框架結構

為了加強底層的整體性，可以在 0.00m附近設置基礎連系梁。由于基礎連系梁的設計僅為構造設計，無法平衡底部柱腳的彎矩，更不能夠作為上部結構的嵌固部分，底層計算高度 H 顯然不能取用基礎連系梁頂面到一層樓蓋頂面的高度。正確的設計是：柱的 H 值取用基礎頂面至連系梁頂面的高度，也就是把基礎連系梁以下的部分看作底層，而把實際建筑的底層作為第二層計算，層高取用連系梁頂層至一層樓面的高度。當采用這樣確定計算簡圖時，應注意底層柱的配筋應取用基礎連系梁頂面和基礎頂面中較大內力設計值進行計算。 5.1.2帶有地下室的框架結構

關鍵是合理確定上部結構的嵌固位置。而《建筑抗震設計規范》和《混凝土結構設計規范》都沒有明確提出具置，需要我們根據工程的實際情況來分析。采用箱型基礎或者能夠滿足《建筑抗震設計規范》的地下室結構時，可以將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置。在利用 PKPM進行設計時，樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數，底層的實際層高就是層高H。這樣設計的地震作用和實際情況較為接近，但是豎向荷載的計算僅計算到底層的柱底處。當地下結構是采用的筏板基礎，嵌固位置最好取在基礎頂面。在利用電算時，總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。如當建筑地上 6 層時，地下 2 層時，總層數取 8層。按此確定的計算簡圖經整體計算后，地震作用相對保守，結構設計比較安全。

5.2結構計算參數的選取

5.2.1 地震力的振型組合數 地震力的振型組合數，對高層建筑，當不考慮扭轉耦聯計算時，至少應取 3，當振型系數多于 3 時，宜取 3 的倍數，但不應多于房屋的層數《建筑抗震設計規范》指出，合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的 90%所需的振型數。SATWE 已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質量的比值。此外，由于耦合計算的地震剪力通常小于非耦合計算，僅結構存在明顯扭轉時才采用耦合計算，但在必要時應補充非耦合計算。 5.2.2 框架結構活荷載的最不利布置、組合

當活荷載較大時，是否進行活荷載的最不利布置、組合對計算結果的影響非常大。使程序給定的梁設計彎矩放大系數，也不一定能反映出工程實際應力分布的情況，有可能造成結構不安全或保守。應注意的是 PKPM中無法區分荷載規范，因此很難實現“荷載規范”區分荷載種類和樓面荷載折減系數的要求，程序中不區分不同的樓面活荷載類型，一般均按樓面活荷載類型考慮并取相應的折減系數，PKPM計算程序對樓面活荷載的折減是不全面的，使用 PKPM計算時，應考慮區分不同構件進行分步計算，并在荷載輸入時將樓面活荷載折減。風荷載體型系數的選取應注意，當多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互間距較近時，宜考慮風力相互干擾的群體效應；一般可將單獨建筑物的體型系數乘以相互干擾增大系數，該系數可參考類似條件的試驗資料確定；必要時宜通過風洞試驗得出。

6結束語

高層建筑抗震設計論文范文第5篇

關鍵字：磚混房屋結構；抗震；設計

Abstract: the multi-layered brick houses in our country at present is most widely in building an architectural form, it has the material convenient, simple construction and time is short, the cost low characteristic. Vibration resistance for housing construction structure design is an important factor should consider when, this paper mainly discusses the multi-layered brick building structure in the seismic design process should be noted.

Keyword: brick building structure; Seismic; design

中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼：A 文章編號：

磚混房屋結構是目前我國多層建筑中應用最廣泛的建筑形式，據統計，我國民用住宅建筑中有90%以上是采用這種形式。因磚混結構選材方便、施工簡單、工期短、造價低，因此在農村地區，幾乎所有的房屋都采用磚混結構這種建筑形式。磚混結構是指采用粘土磚和混合砂漿砌筑而成的建筑結構，屬于砌體結構的一種。多層磚混房屋的建筑材料及連接方式是決定建筑抗震性能的主要因素。2008年5月12日，我國四川省汶川縣發生了里氏8.0級地震。汶川地震是中國近年來破壞性最強的地震災害，汶川地震中倒塌的學校大都是磚混結構，砌體結構材料的整體性差是導致校舍坍塌的主要原因。因此，在房屋的抗震設計過程中，我們主要是考慮建筑的整體性、抗剪能力以及結構的延性。根據現行建筑抗震設計規范、砌體結構設計規范，本人從事房屋建筑結構設計多年，我認為，多層磚混房屋抗震設計應注意以下幾個方面。

一、科學合理布局建筑的平面和立面

建筑平面和立面的設計是房屋設計中的基礎內容。抗震設計中，建筑平面和立面應該遵循簡潔、規則的原則，要保持結構質量中心和剛度中心一致。如果房屋的平面和立面設計不規則，那么建筑的結構質量中心和剛度中心不重合。一旦發生地震，由于地震產生的扭轉效應，這樣會加大地震的破壞力度。對于體型不規則的房屋，結構設計時我們要注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算。設計的時候，應該盡可能的降低房屋的重心，不能采用錯落的立面。雖然按照人們的習慣，建設設計的造型應該力求新穎，但是考慮到抗震設計要求，通常建筑設計不應采用嚴重不規則的設計方案。對于體型復雜，平面又特別不規則的建筑，我們通常將建筑布局分割成幾個相對規則的小單元，然后在適當的部位設置防震縫。在實際的建筑設計中，在滿足使用功能要求的前提下，設計師應盡可能的兼顧建筑造型，使建筑的平面和立面盡可能設計得比較規則、簡潔，從而提高房屋建筑的抗震性。

二、房屋的總層數及總高度不應該超限值

實踐證明，砌體房屋的總層數與它的地震程度成正比，即房屋的總高度越高，那么發生地震時，它的破壞性也越大。因此，在建筑的設計過程中，我們要適當控制建筑的高度設計。我國多層砌體房屋的總高度及層數應滿足現行建筑抗震設計規范（GB50011—2001），見表1：

建筑每增加一層對底部的傾覆力矩就會增大，如果傾覆力矩過大，就會使底部墻體產生過大的壓力或剪切力而被破壞。因此，減少房屋層數是抗震性設計的有效途徑之一。

三、增強房屋的剛度及整體性

多層磚混房屋結構的抗震性設計主要是考慮空間剛度結構體系的整體剛度和整體穩定性。樓板要有較大的水平剛度，盡量采用現澆鋼筋混凝土樓板,不宜采用預制樓板。現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋是目前應用最廣泛的抗震構件，具有整體性好、水平剛度大的優點，而且可以消除滑移、散落等問題。現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋可以增加房屋的整體性、增大樓板的剛度。而且采用現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋設計后，對平面上墻體對齊的要求也可以適當放寬。因為砌體結構是以剪切變形為主的，這種情況下，層間變形是我們可以控制的。較強的樓板及屋蓋還是良好的荷載傳遞的良好構件，當上下墻體不對齊時，現澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用。總之，現澆樓板及屋蓋是一種較理想的抗震構件，能夠提高房屋結構整體的穩定性，從而提高抗震性能。

四、合理布置縱墻和橫墻

縱、橫墻體是多層磚混房屋的主要承重構件，合理布置縱、墻體是提高房屋抗震性能的有效途徑。多層磚混房屋的縱、橫強體的應布置均勻，使得縱橫墻共同承擔房屋的重量。上面我們已經說到了抗震性能的高低取決于房屋空間整體剛度和整體穩定性。但是我們看到農村地區的許多多層磚混房屋大多采用縱墻或橫墻承重，非承重方向的約束墻體少，這樣的房屋空間剛度和整體性較差，抗震能力低。墻體布置時，我們應在兩個方向適當布置縱橫墻混合承重，這樣一來限制了縱、橫墻的側向變形，對抗彎、抗剪都非常有利。我們通常采用縱墻貫通的平面布置方式，某些特殊情況下，縱墻不能貫通布置時，我們可以采用在縱、橫墻交接的地方適當增設構造配筋，必要的時候還可以每隔一定高度放置水平拉結構筋。

五、適當增加墻體面積與合理提高砂漿強度

歷次震害表明，墻體面積越大，砂漿強度等級越高，多層磚混房屋的抗震能力就越強，因此，提高墻體面積和砂漿強度能夠減輕地震的破壞程度。實驗證明，若是6層磚混房屋，上面幾層的地震作用較小，底下一層、二層的地震影響比較大，如果改變墻體的承載面積，如將部分的240mm寬的承重墻改為360mm，提高砂漿的強度等級，如將砂漿等級從M5體高到M10，則能夠滿足抗震要求。同樣的，高層建筑也可以通過增加底部墻體面積和提高砂漿強度提高房屋的抗震性能。

六、有效設置房屋圈梁和構造柱

圈梁和構造柱是多層混轉房屋一種有效的抗震措施。在多層磚混房屋中設置水平圈梁，可增加內外墻的連接，從而提高房屋的整體性。設置圈梁和構造柱以后，可以使樓蓋與縱、橫墻構成整體的箱形結構，尤其對于預制的樓板，可以增加預制板的穩定性，防止預制板的散落，使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低，以充分發揮各片墻體的抗震能力。設計的時候，圈梁一般作為邊緣構件，它對裝配式樓、屋蓋在水平面內有約束作用，可以提高樓蓋、屋面的水平剛度。圈梁和構造柱一起可以限制墻體裂縫的開展，提高墻體的抗剪能力。我國現行建筑抗震設計規范（GB50011—2001）對構造柱的設置也有相關要求，見表2：

七、在合理位置的墻段內設置水平鋼筋

在抗震演算過程中，多層磚混房屋的底層往往不容易滿足抗震要求，因此，我們要采取適當的措施增強底部的抗震能力。

我們常采用的方法是在抗震力不夠的承重墻內配置水平鋼筋，使得地震力由砌體和水平筋共同承擔。而且在墻內設置水平筋可以減少墻體的脆性，增加延性，從而提高抗震能力。實驗表明，水平鋼筋宜采用HPB235、HRB335鋼筋，配筋率不應小于0.07%，也不宜大于0.17%，間距不應大于400mm；鋼筋錨固長度不宜小于180mm。

八．其他措施

以上七個內容是多層磚混房屋建筑抗震設計總體時應該注意的總體方向，下面我們再介紹一些設計過程中要注意的細節問題。例如，多層磚混房屋的樓梯間應設置在每個單元中部，不能靠近山墻處，對于突出屋頂的樓梯間設計，構造柱應延伸到頂部與頂部圈梁連接。如果需要設置電梯，電梯對樓板有較大的削弱作用，布置時應盡量避開端角和凹角。房屋的局部尺寸應滿足抗震規范的限值要求。

總之，地震是破壞程度極大的自然災害，給國家和人民帶來巨大的損失，我們要吸取汶川地震的教訓，防患于未然，建筑設計必須考慮房屋的抗震性。本文從八個方面，對多層磚混房屋結構抗震設計過程中應該注意的問題進行了總結，僅供同行參考。

參考文獻

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