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[關鍵詞]：超高層住宅；剪力墻；基于性能的抗震分析
中圖分類號：TU241文獻標識碼： A
1 工程概況
某超高層住宅項目處于大連市東港區，場地北側為大連萬達公館，南側與維灣廣場隔長江路相望，東臨遼寧省檢驗檢疫局。本工程總建筑面積22.96萬m2，地上建筑面積18.14萬m2，地下建筑面積4.82萬m2。共兩層地下室，其中地下二層為車庫及設備用房，地下一、二層局部為核6、常6級甲類防空地下室，地上建筑包括兩棟獨棟商業及三棟超高層住宅。超高層住宅首層局部挑空為大堂部分， 2～50層為住宅部分，標準層層高3.3米，建筑總高度為167.10m；塔樓分別在15、27、39層設3個避難層。
2 結構體系
2.1上部結構
本工程地上部分主體結構為50層，室外地面至主屋面高度為167.95m。
主體結構采用鋼筋混凝土剪力墻結構。剪力墻墻厚根據計算確定，一般墻肢厚度詳見表1。標準層平面結構布置圖見圖1。
主要墻體厚度 表1
圖1標準層平面結構布置圖
2.2地基基礎設計
根據場地地質勘察報告分析，本工程采用樁筏基礎，樁端持力層座落于中風化板巖層，樁型采用機械成孔樁，飽和單軸抗壓強度標準值，樁徑1.4m，單樁承載力特征值為14000kN，筏板厚度2.4米，基礎埋深12.3m。單獨地下室部分及獨棟商業部分基礎坐落于強風化板巖層上，地基承載力特征值fak=400 kPa。裙樓地下室部分采用獨立柱基礎防水底板，防水板厚0.5m。在塔樓與地下室之間設置施工后澆帶以減小二者之間的差異沉降。由于抗浮水位較高，經復核，單獨地下室部分結構自重無法滿足整體抗浮要求，故在上述區域采用抗浮錨桿以抵抗較大的水浮力。
3上部結構超限情況及性能目標
3.1超限情況
1．高度超限
高度超限，主體高度167.95m，超過《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）規定的B級鋼筋混凝土剪力墻結構適用的最大高度150米的要求，屬于超B級高度超限高層。
2．平面不規則
建筑二層樓面局部開大洞，樓板不連續，導致該層平面不規則。
3．扭轉不規則
塔樓在地震作用下和風荷載作用下，最大彈性層間位移角與平均層間位移角的比值存在大于1.2但小于1.5的情況，為扭轉不規則。
3.2性能目標
參照《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）及《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）有關結構抗震性能設計的參考方法，本工程具體性能目標設定見表2。
抗震性能設計目標 表2
4 結構設計與計算
4.1 設計參數
本工程結構安全等級為二級；基礎設計等級為甲級；抗震設防類別為丙類；抗震設防烈度為7度[1]；設計基本地震加速度值為0.1g；設計地震分組為第二組；水平地震影響系數最大值為0.105（多遇地震作用下）（安評報告提供）；Ⅱ 類場地（場地特征周期為0.35 s）；結構阻尼比： 0.05。剪力墻抗震等級為一級。基本風壓為0.65kN/m2（50年重現期），地面粗糙度類別為A類。
4.2 多遇地震下振型分解反應譜法計算分析
本工程采用中國建筑科學研究院PKPM CAD工程部編制的SATWE（2011年1月版）和韓國MIDAS IT Inc.公司編制的MIDAS Building（2011版）兩種不同的空間有限元分析與設計軟件進行了結構整體計算分析。分析按照二層地下室并附帶相關聯部分結構進行結構嵌固條件分析計算。驗算通過后按無地下室模型進行結構整體計算分析。多遇地震作用和風荷載按兩個主軸方向作用，同時考慮5%偶然偏心地震作用下的扭轉影響及雙向地震作用之最不利作用。
工程計算的整體建筑空間模型見圖2，剖面示意見圖3。
圖2整體空間模型圖3剖面圖
從整體計算結果（表3）可以看出，各軟件計算的結構總質量、剪重比比較接近，滿足現行規范的要求。結果說明各程序在計算結構動力特性方面較為精準，程序之間具有可比性。計算主要結果見表4、5。
整體結構總質量、基底剪力比較表 表3
頂點最大位移與層間位移角表5
4.3彈性動力時程分析
彈性動力時程分析采用SATWE進行計算，選用的地震波為場地地震安全性評價報告提供的50年超越概率為63%的一條人工波α63-2和分析軟件內存的兩條適合本工程場地土的兩條地震波XH-1和XH-2，單個波的總地震剪力不小于振型分解反應譜方法計算結果的65%，三條波計算所得的結構基底剪力平均值平均值不小于振型分解反應譜方法計算結果80%，滿足規范要求。對于頂部樓層的剪力大于反應譜計算的部分，結構設計時將取用三條時程波的包絡值，在反應譜基礎上將內力放大調整，進行構件補充計算。
4.4中震彈性和中震不屈服分析
在進行多遇地震彈性計算的基礎上，本工程進行了中震彈性驗算，計算目標是底部加強區剪力墻受剪保持彈性狀態，部分連梁可以進入塑性階段，并通過調整梁剛度折減，適當增加剪力墻安全度。此外進行了中震不屈服結構驗算，計算目標是剪力墻偏拉偏壓保持不屈服狀態，驗算墻肢是否出現全截面受拉，部分連梁可以進入塑性階段。上述計算均采用特征周期0.35，水平地震影響系數0.23。
4.5 靜力彈塑性分析
本工程采用PUSH&EPDA對主體結構進行了X向和Y向推覆計算,荷載加載形式為CQC。其性能點的基底剪力、頂點位移為、阻尼比、最大層間位移角見表6。罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性變形驗算滿足規范1/120要求。X、Y向推覆能力譜與需求譜曲線見圖4-5。
結構性能點相關參數 表6
圖4X向推覆能力譜與需求譜曲線 圖5Y向推覆能力譜與需求譜曲線
4.6結構舒適度驗算
按照10年重現期的風荷載計算結構頂點橫風向及順風向的結構頂點加速度，本工程的計算結果為：順風向0.060 m/s2，橫風向0.147 m/s2，滿足規范0.15m/s2的限值。
4.7超限加強措施
控制墻肢軸壓比不大于0.50，南北窗間墻處按分離框架柱進行補充計算分析，并按兩模型包絡值進行配筋設計。剪力墻底部加強區取為一層～六層，過渡層取為七層～八層，采用一級抗震等級；對大堂處局部穿層肢墻采取特一級抗震構造措施，并在一、二層增設鋼骨加強。在底部中震受拉（拉應力標準值大于ftk）處墻肢增設型鋼，以型鋼抵抗全部拉力，且型鋼配置高于受拉區域二層，并采取特一級抗震構造措施。需構造加強的節點（轉角墻、橫墻、南北窗間墻，內墻支撐多梁的端節點）的約束邊緣構件上延至軸壓比0.30處（25層）。在樓板局部不連續處加大兩側板厚，并配置上、下雙向通長鋼筋，同時周邊剪力墻設暗梁，以增大水平剛度。罕遇地震作用時，底部加強區內的部分墻肢進入塑性狀態，施工圖設計時增加設置型鋼或加大配筋等加強措施，以提高墻肢延性及抗倒塌能力。
5結論
通過兩個不同軟件對整體結構的計算分析，互為驗證后，結構的剛度與變形特性滿足規范規定的限制要求，按設定的性能目標及相應措施，通過對超高層復雜結構進行彈性、彈塑性分析，實現預期的性能目標，采用比規范要求更高的抗震措施對重要的構件做適當的加強。
參 考 文 獻
[1] GB50011-2010 建筑抗震設計規范 [S] 北京：中國建筑工業出版社, 2010。
[2] 孫建超，徐培福，肖從真，等。鋼板-混凝土組合剪力墻受檢試驗研究[J]. 建筑結構，2008，38(6):1-6.
[3] JGJ3-2010 高層建筑混凝土結構技術規程[S]北京：中國建筑工業出版社, 2010
[4] 徐培福. 復雜高層建筑結構設計[M]. 北京：中國建筑工業出版社, 2005。
關鍵詞:框架 － 核心筒結構體系; 超高層; 抗震性能分析; 動力彈塑性時程分析
中圖分類號：TU323.5 文獻標識碼：A 文章編號：
1 工程概況
本工程為一幢超高層綜合寫字樓( 圖 1) 。主樓結構平面尺寸為 34. 6 × 34. 6 ( m) ，核心筒尺寸為 12. 6 ×15. 1 ( m) 。主樓地下 5 層( 高 20. 4 m) ，地上 47層( 結構出地面高度 179. 6 m) ，其中裙房共 7 層( 高 34. 5m) 。除避難層層高為 3. 9 m 外，其余標準層層高均為3. 4m。抗震設防烈度為 6 度，基本地震加速度為 0. 05 g，設計地震分組為第一組，建筑抗震設防類別為丙類。結構抗震等級為二級。主樓基本風壓按 100 年重現期風壓值 0. 45 kPa 考慮，地面粗糙度為 B 類。
圖 1 建筑效果圖
2 結構抗震超限情況及性能設計目標
本工程為高度超限的高層結構。設計時采用兩階段的抗震設計并采取相應的抗震構造措施來滿足三個水準的要求，抗震設計在滿足國家及地方規范的基礎上，根據性能化抗震設計方法進行設計，并采取表 1 的性能控制目標。
表 1 結構構件抗震性能目標
3 結構抗震性能計算分析
分別進行結構在多遇地震，設防地震及罕遇地震作用情況下分析。
3. 1 多遇地震下結構性能分析
3. 1. 1 多遇地震下振型分解反應譜法計算分析
采用扭轉歐聯振型分解反應譜法對結構進行多遇地震作用下彈性分析，在強制剛性樓板假定條件下采用 STAWE，ETABS 及 MIDAS － Building 進行對比計算分析，控制結構的位移比、位移角、周期比、剛度比，抗傾覆及整體穩定等指標。上述不同力學模型計算結果表明，主要控制指標結果相近，未出現異常。表 2 ～3 為周期及位移角計算結果比較。
表 2 結構周期及振型
表 3 風和地震作用所得層間位移角
3. 1. 2 多遇地震下彈性動力時程分析
根據擬建場地特性選取了 2 組天然地震波，1 組人工波作為時程分析的輸入。3 組地震波的反應譜與《抗規》標準地震反應譜的基本吻合，結構前三周期點上地震波反應譜的平均值與《抗規》標準地震反應譜相差均在 20% 以內。多遇地震彈性時程分析所得結構底部剪力峰值與按照《抗規》振型分解反應譜法進行分析所得的底部剪力的對比情況，可見單組地震波輸入所得的底部剪力峰值均在《抗規》振型分解反應譜法( CQC) 的 65 ～135% 之間，3 組地震波結果的平均值與《抗規》振型分解反應譜法( CQC) 結果之差在 20%以內。滿足高規要求。
表 4 時程分析底部剪力與 CQC 反應譜法對比
多遇地震時程分析時地震波主分量峰值統一取為18cm / s2。3 組地震波時程結果的平均值與 CQC 法的結果吻合較好，單組地震波計算所得的結構底部剪力峰值的最小值達到了反應譜法底部剪力的 89%。X 主向時 3 組地震波時程計算所得的結構最大層間位移角包絡值為 1/2034，Y主向時該值為 1/2012，均小于按照規范規定計算所得限值1 /680。多遇地震作用下結構、構件的設計均取時程分析和反應譜方法的較大值，對反應譜方法的計算結果采用相應樓層地震力放大的方法來調整樓層地震剪力。最終計算結果均能滿足規范要求。
3. 2 設防地震下結構性能分析
3. 2. 1 設防地震下振型分解反應譜法計算分析
采用中國建筑科學研究院研制的多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件 SATWE 進行結構的中震彈性和中震不屈服設計。場地特性參考《抗規》規定取值，場地特征周期為 0. 35 s，水平地震影響系數最大值取為 0. 12( 對應于 5%阻尼比) 。
( 1) 位移分析。設防地震反應譜分析得到的結構兩個主向的層間位移角 X 向最大層間位移角為 1/673，位于第34 層; Y 向最大層間位移角為 1 /720，位于第 34 層，均小于性能目標設定的設防地震下層間位移角限值 1/340。
( 2) 承載力分析。
1) 設防地震作用下 2 號樓核心筒剪力墻按照正截面承載力不屈服進行設計，其受剪承載力滿足下式要求:
γGSGE+ γEhS*Ekh≤ Rd/ γRE
( 1)式中，γG和 γEh分別為重力荷載代表值和水平地震作用地震作用效應的分項系數; γRE
為抗震承載力調整系數; SGE和 S*Ekh分別為重力荷載代表值效應和未經調整的水平地震作用標準值效應; Rd為承載力設計值。計算表明，2 號樓結構核心筒剪力墻均能滿足性能目標的要求。
2) 設防地震作用下框架柱按彈性設計。分析表明，所有框架柱均能滿足式( 1) 的要求。
3) 設防地震作用下框架梁按正截面承載力不屈服進行設計。
4) 驗算表明，鋼筋混凝土連梁受剪承載力均滿足下式，達到性能目標要求:
SGE+ S*Ekh≤ Rk
( 2)式中，Rk為按照材料強度標準值計算的截面受剪承載力，其余符號同式( 1) 。
3. 2. 2 設防地震下非線性動力彈塑性計算分析
計算程序為中國建筑科學研究院研制的 EPDA 結構動力彈塑性分析程序。梁、柱等構件采用纖維束模型模擬其彈塑性性質，剪力墻則采用非線性殼單元模擬。設防地震下的結構非線性時程分析采用 2 組天然地震波和 1 組人工波共 3 組地震波作為輸入。地震波水平主分量的加速度峰值按照《抗規》的規定調整為 0. 05g，水平次方向的加速度峰值調整為 0. 0425g。結構阻尼比仍取為 0. 05。鑒于目前地震工程學科的研究尚存諸多課題有待解決，以及適宜的地震動加速度記錄較少，處理非線性時程分析位移結果時仍需參考多遇地震的彈性反應譜分析結果。具體做法是: 將彈塑性分析得到的結構某部位在某地震波下的彈塑性位移與該部位在該地震加速度記錄下的多遇地震位移之比作為彈塑性位移放大系數; 多組地震波的彈塑性位移放大系數包絡值與結構彈性反應譜方法得到的該部位位移之積作為其結構彈塑性位移。本報告中對設防地震和罕遇地震非線性時程分析所得結構位移結果均采用這一處理方法。
設防地震作用下的彈塑性層間位移角 X 主向和 Y 主向時最大層間位移角分別為1/453( 第 27 層) 和 1/563( 第 28層) ，分別為規范彈性層間位移角限值的 1. 50 倍和 1. 21 倍，均小于設防地震水準下結構性能目標所定位移角限值 1/340。
設防地震作用下各組地震波 X 向底部剪力峰值與相應多遇地震水準時底部剪力峰值之比的平均值為 2. 04，Y 向為 2. 13。設防地震和多遇地震的主分量加速度峰值之比為2. 72。X 主向和 Y 主向設防地震作用下結構底部剪力峰值與相應的多遇地震作用下結構底部剪力峰值之比均小于加速度峰值之比，表明結構在設防地震作用下部分連梁出現塑性鉸后，結構剛度有所下降，結構部分耗能機制已經形成，吸收的地震作用較相應的彈性結構有所減小。
3. 3 罕遇地震下結構性能分析
罕遇地震作用下結構的層間位移角計算方法同設防地震時的情況，即以各組地震波罕遇水準輸入得到的結果與相應多遇地震輸入結果的比值的包絡值和多遇地震彈性反應譜分析的結果的乘積作為罕遇地震下的結構反應。結構罕遇地震下 X 向和 Y 向最大層間位移角出現在27 層，達到1 /189; Y 向最大樓層層間位移角為 1 /207( 28 層) 。罕遇地震下最大層間位移角均小于罕遇地震水準時結構性能目標所定限值 1/170。
各組地震波 X 向底部剪力峰值與相應多遇地震水準時底部剪力峰值之比的平均值為 3. 48，Y 向為 3. 83。罕遇地震和多遇地震的主分量加速度峰值之比為 6. 94。X 主向和
Y 主向罕遇地震作用下結構底部剪力峰值與相應的多遇地震作用下結構底部剪力峰值之比均明顯小于加速度峰值之比，表明結構在罕遇地震作用下塑性發展程度較為顯著，結構剛度下降較多，地震輸入能量大多被進入塑性階段的構件耗散。
( 1) 為提高結構核心筒剪力墻在罕遇地震下的抗剪能力。各片剪力墻的承擔的剪力值均偏于安全地采用罕遇地震彈性反應譜分析的結果; 剪力墻的截面控制條件采用下式:
VGE+ V*EK≤ 0. 15βcfckbh0( 3)
式中，VGE和V*EK分別為重力荷載代表值和地震作用標準值產生的構件剪力，βc為混凝土強度影響系數，fck為混凝土強度標準值，b 和 h0分別為構件截面寬度和有效高度。驗算表明，所有剪力墻均能滿足式( 3) 的要求。
( 2) 罕遇地震下混凝土框架柱正截面承載力滿足公式( 2) ，斜截面承載力滿足公式( 1) 。均達到了性能目標的要求。外框架的大部分梁已經進入屈服階段。滿足性能目標的要求。
( 3) 罕遇地震下部分鋼筋混凝土連梁已屈服。經驗算，其抗剪能力滿足下式的要求:
( 4)
式中符號意義同公式( 3) 。罕遇地震下連梁不會發生剪切控制型的破壞，保證了連梁良好的受彎耗能能力，達到性能目標的要求。
關鍵詞：B級高度框架核心筒超限高層抗震性能設計
中圖分類號： TU352.1文獻標識碼： A
1. 工程簡介
本項目位于江蘇省南通市新城區核心位置，毗鄰中央CBD中南世紀城，地上建筑共分為6棟樓（1#~6#），包括綜合商業、超高層酒店、高層商辦、文化產業、超市及地下車庫。項目總建筑面積約24.15萬平方米（地上約18.85萬，地下約5.3萬）；2號樓超高層酒店地上單體總建筑面積約5.6萬平方米，位于整體大地下室之上，抗震設防烈度為7度（南通為6度設防區域，因本工程為大型公建，故按7度設防）；抗震設防類別為標準設防類(丙類)；結構形式為框架核心筒結構；框架及核心筒抗震等級均為一級。
2．超高層酒店結構基本形式
本工程由裙房與塔樓構成，二者連為整體，無抗震縫。塔樓部分采用框架-核心筒結構，重力荷載主要由鋼筋混凝土樓蓋傳到核心筒以及周邊的框架上，然后由核心筒、框架把重力荷載傳到基礎。
裙房部分較低，采用僅設置框架柱即可滿足計算要求。
側向荷載：地震作用和風荷載由外框架和核心筒把作用力和荷載傳到基礎。
裙房層平面：平面長x寬=100.6mx 30.0m。
標準層平面：平面長x寬=46.9mx 30.0m。
核心筒長20.6m，寬9.6米，核心筒的總高與寬度的比值為148.6/9.6=15.5；Y向剛度相對較弱，如何加強Y向剛度為主要控制要點，針對這一不足，根據核心筒墻體的布置特點，采取了適當增加翼墻厚度，充分發揮組合墻體整體效應，提高核心筒在Y向的抗側剛度；
Y向邊榀框架不連通，對Y向位移控制不利；框架柱的截面變化盡量有利于Y向位移控制，X向收進；
裙房高度主屋面高度15.7m，為塔樓高度的0.106
上部塔樓質心與裙房底盤質心偏差約為11m，為底盤長度的11%
3．結構布置特點
3.1 底部平面尺度狹長： 2#底部商業單體長寬約為100mX30m，長方向超過規范限值較多，對單體長度超長的結構設計，需采取有效措施防止由于混凝土收縮和溫度應力造成的建筑物開裂；板面設置貫通溫度鋼筋，單層單向配筋率不小于0.15%，加強樓板防裂性能，施工期間在適當位置設置施工后澆帶，后澆帶內板鋼筋均按搭接處理，以釋放混凝土早期收縮應力，選擇合適的溫度條件封閉后澆帶，盡量減少溫度應力對正常使用的影響；適當加強受溫度應力影響較大的構件配筋。
3.2B級高層：酒店總高度約148.65m,采用現澆鋼筋混凝土框架-核心筒結構，根據《南通市建設工程抗震設防管理辦法》的相關規定，此結構單體應按七度標準抗震設防，按規范的相關規定，屬于B級高度的高層建筑；根據《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點（建質〔2010〕109號）》的相關規定，屬需進行“超限高層抗震專項審查”的超限高層建筑。
3.3 立面收進變化大：底部商業大部分為三層，局部四層，收進尺度較大，但收進部分高度與房屋高度之比不大于0.2，不屬于結構豎向不規則；大底盤的偏心率不大于15%，不屬于豎向不規則范圍。
3.4 局部開洞：酒店入口設置二層通高大堂，局部開洞，形成二根穿層柱，設計時應核對穿層柱的計算長度系數，柱配筋應滿足長度系數修正后計算結果。
3.5 大量短柱：建筑總高度較高，單柱荷載較大，大量框架柱的柱凈高與截面高度之比不大于4，柱箍筋應按規范要求全高加密。
4．結構設計分析
4.1 計算程序及主要參數：主體結構采用由中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部編制的《多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件SATWE》（2010版）進行整體分析，北京邁達斯技術有限公司開發的《三維建筑結構分析與設計軟件MIDAS》（版本號：V2011）進行補充計算，其中小震反應譜計算采用SATWE和MIDAS，小震彈性時程計算采用SATWE。多遇地震下參數選取按規范參數與安評參數計算的基底剪力較大者采用，經比較安評參數基底剪力較大，故多遇地震動參數按安評采用。
主要計算參數詳見下表：
4.2SATWE與MIDAS計算結果匯總：
4.2.1 結構質量分布：
SATWE：結構總質量10.88萬噸，恒載9.97萬噸，活載0.91萬噸，平均每平方米恒載1.588噸，每平方米活載0.122噸。
MIDAS：結構總質量10.88萬噸，恒載9.97萬噸，活載0.91萬噸，平均每平方米恒載1.588噸，每平方米活載0.122噸。
4.2.2 結構周期及位移指標：
周期指標：
4.3 小震彈性時程分析結果
根據建筑抗震設計規范GB50011-2010第5.1.2條規定，本建筑為一般不規則高層結構，應進行彈性動力時程分析。計算分析時采用由PKPM提供的2條天然波和1條人工波，分別為RH3TG055（人工波），TH3TG055（天然波），TH4TG055（天然波），三條地震波均包括X，Y兩個方向的輸入分量，主次方向峰值加速度比值為1：0.85。
時程法結構地震響應計算結果：
地震波時程特性與CQC對比結果：
結果表明，結構體系無明顯薄弱層，且每條時程曲線計算得到的結構底部剪力均大于CQC法的65%，三組時程曲線計算得到的底部剪力平均值大于CQC法計算得到的底部剪力的80%，彈性時程分析結果滿足規范要求。
5． 構件抗震設計性能目標
針對不同結構部位的重要程度，設計采用了不同的抗震性能目標，如下：
6．結構超限設計及計算措施
1）、地震參數選取按“安評參數”及“規范參數”計算后基底剪力大者取用。
2）、嚴格按規范要求控制剪力墻、框架柱的軸壓比（剪壓比），保證剪力墻、框架柱的延性，從而提高整個結構的變形能力。
3）、裙房屋面層樓板按規范要求加厚，并采用雙層雙向配筋加強。
4）、底部加強區墻體中震受拉，鋼筋配置按中震不屈服控制，鋼筋連接采用機械“A”級接頭予以加強。
5）、穿層柱采用全高設置箍筋增強其延性設計，滿足中震彈性。
6）、內隔墻采用輕質填充墻，盡量減輕結構的自重，減小地震作用。
7）、對裙房層頂層樓板補充應力計算，并根據計算結果采取中震不屈服進行加強。
8）、對穿層柱的設計剪力和彎矩取值不小于該層其它柱的剪力和彎矩設計值。
9）、對關鍵構件進行抗震性能化設計，滿足抗震性能目標要求。
10）、采用PUSH對結構進行罕遇地震下的彈塑性靜力時程分析，以考察結構在罕遇地震下的抗震性能，對分析中發現的薄弱部位采取相應的加強措施，保證重要部位不屈服，并控制整體結構的塑性變形滿足規范1/100要求。
7．結語
本文概述了對該B級高度塔樓結構體系的研究、線彈性分析、彈性時程分析及構件的驗算。各層面的分析結果表明目前的結構方案可以滿足本文中所制定的目標，各項性能指標均符合國家現行規范要求，該工程結構體系成立，是安全可行的。主要的分析結論如下：
（1）該結構整移指標為地震荷載控制，小震作用下的最大層間位移角為1/902，風荷載下的最大層間位移角為1/1412，均滿足規范小于1/800的要求；大震作用下最大彈塑形層間位移角為1/228，滿足規范小于1/100的要求。
（2）筒體剪力墻滿足中震抗剪彈性、中震抗彎不屈服及大震作用下截面限制的要求。
（3）躍層的框架柱滿足中震抗剪彈性、中震抗彎不屈服的要求。
參考文獻：
1.《南通市建設工程抗震設防管理辦法》（通政發〔2009〕39號）
2.《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》（建質[2010]109號）
3. 《混凝土結構設計規范》(GB 50010-2010)
【關鍵詞】扭轉不規則；結構分析；彈性時程分析
1 前言
本工程地下室及裙房采用框架結構,柱網尺寸8•1×8•1~8•7m,樓蓋采用井字梁體系,一般柱截面為600×600 mm,框架柱混凝土強度等級為C50~C40,框架梁截面350×600及500×850 mm。
地下一層板為計算嵌固端,板厚取180 mm,地下一層頂板作為綠化與消防車道層,板厚取150 mm,其余板120mm。塔樓采用剪力墻結構,根據剪力墻重力荷載代表值的分布情況,以一級剪力墻軸壓比限值0•5為依據,剪力墻厚從500~200 mm,混凝土強度等級從C60~C30。基礎形式為筏基,主樓范圍筏基厚度為2•2 m,裙樓筏板厚度為1m,并設置抗浮錨桿以解決抗浮問題。該工程的抗震設防類別為丙類,剪力墻、連梁、框架柱、框架梁抗震等級均為一級,地基基礎設計等級為甲級。
2 結構布置
由于房屋高度屬B級,且等效高寬比接近9•0,長寬比接近3•0結構在地震作用下的扭轉不易控制,結構布置時在房屋周邊護墻位置盡量布置剪力墻體并利用衛生間的窗臺設置高連梁,在房屋中部減少剪力墻的布置量(如樓電梯間附近),以提高主體結構的抗扭剛度,控制結構的周期比與位移比,結構平面布置見圖2。為了不影響建筑房間內部使用功能及美觀效果,部分連接房屋下部較厚剪力墻之間梁的寬度未做成與剪力墻同寬,高連梁樓板以上為200mm,下部同剪力墻寬。
主體結構弧形陽臺采用懸挑梁方式,邊梁統一取500 mm高,個別懸挑跨度較大的梁采用變截面方式,懸挑梁寬度大于內部墻厚時梁寬不延伸至墻內,多余的懸挑梁上部鋼筋采取構造措施在板內或墻內錨固。剪力墻底部加強區高度取到七層樓板頂面。樓板采用現澆鋼筋混凝土板,懸挑陽臺板100 mm,廚房、衛生間板100 mm,大屋面板120 mm,其余板根據跨度及受力大小取100~160 mm。
3 結構分析
3.1 結構的彈性整體計算分析
本工程采用中國建筑科學研究院編制的SATWE程序進行彈性整體計算,并采用PMSAP程序進行校核。結構計算考慮偶然偏心和施工模擬,考慮了雙向地震作用。計算時于地下一層樓面加側限并向下計算至地下三層。
場地特征周期取Tg=0•40 s,多遇地震影響系數最大值取αmax=0•083,其它地震參數均按規范取值。基本風壓取成都地區100年重現期的風壓值0•35 kN/m2,地面粗糙度按B類考慮。SATWE和PMSAP整體計算主要結果見表1•通過對這兩種不同力學模型計算程序的計算結果分析對比,其主要計算指標接近,無明顯差異。
3.1.1 主樓的第一扭轉周期與第一平動周期之比均小于0•85,滿足《高規》4•3•5的要求。各棟樓的有效質量參與系數均大于90%,表明所取的振型數足夠。
3.1.2 風荷載作用下層間位移角均
3.1.3 在考慮偶然偏心的地震荷載作用下,最大扭轉位移比分別為1•29,屬于扭轉不規則平面,但均小于1•4,滿足“高規”4•3•5條“B級高度建筑不應該大于該樓層平均值的1•4倍”的要求。
3.1.4 薄弱層的說明:經計算,第1~2層由于住宅大堂的原因,樓板有削弱,局部有連層剪力墻,因此這一層的層剛度比較小,因此在施工圖設計中指定第1~2層為薄弱層進行分析設計。
3.1.5 剪力墻的最大軸壓比均小于0•5,滿足《高規》軸壓比限值。
3.2 多遇地震下彈性時程分析
本工程采用中國建筑科學研究院編制的彈性動力時程分析程序進行多遇地震下彈性時程分析,選用了《場地地震安評報告》提供的擬建場地二組場地人工地震波和一組Ⅱ類場地上的地震波加速度時程曲線,計算結果表明:每條時程曲線計算所得結構底部剪力不小于振型分解反應譜法的65%,多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法的80%,滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)[1]第3•3•5條的要求。施工圖可采用兩者較大層剪力進行構件截面設計。
4 超限情況
該工程已通過超限高層抗震設防專項審查,并按審查意見進行了相關施工圖設計。主要超限項目如下:
4.1 B級高度的超高層建筑：
4.2 扭轉位移比大于1.2且小于1.4;
4.3 樓板不連續:僅在1~2層大廳處去掉了部樓板,不滿足樓板連續的要求。
5 加強措施
加強底部加強區特別是地面以上1~2層的結構設計,底部加強區墻體最小配筋率提高到0.3%,地上1~2層的約束邊緣構件配筋率由規范限值的1.2%提高到1.3%,嚴格控制加強區剪力墻的軸壓比不超過0.5。
6 結語
關鍵詞：超高層；復雜高層；建筑結構；設計要點
1超高層及復雜高層建筑結構設計的要求
（1）科學分析構造。在設計超高層及復雜高層建筑結構過程中，設計人員需要對建筑的整體構造進行合理設計，嚴格遵循實用性與穩定性的原則，對結構設計細節加以高度重視，加固設計部分應力符合集中的部位。同時設計人員需要綜合分析外界的環境因素，如風向風力、溫度變化等，以免建筑物出現形變和側移等問題，確保構造的穩定性[1]。此外，設計人員需要準確把握建筑材料的性能，尤其是材料的形變能力和延展性，以便因材料質量問題而影響建筑構造的使用性能。（2）優選結構方案。結構方案的選擇是超高層及復雜高層建筑建設的前提與基礎，因此設計人員需要以工程實際情況為依據，科學確定結構方案，在確保結構安全穩定的基礎上，協調好建筑成本投入及結構優化之間的關系。同時構建系統科學的評價方案，在評價體系中納入相關的評價標準，如自然因素、施工工藝、工程材料和設計要求等，然后分析和對比超高層及復雜高層建筑的結構設計方案，優選出最佳方案，保證工程的有序實施。（3）完善計算簡圖。在結構設計環節，計算簡圖的目的就是為方案的選擇提供數據支撐，達到結構精細化分析的目的。由于計算簡圖的完善與否直接關系到結構設計的科學合理，因此在實際工作中，設計人員應體現出計算簡圖的全面性與直觀性特征，對結構簡圖的繪制誤差進行科學控制，以便獲得關鍵性的內容，真實準確反映出工程的結構信息，便于工程的順利開展。
2超高層及復雜高層建筑結構設計的要點
超高層及復雜高層建筑結構設計的要點具體表現為以下幾方面：（1）注重概念設計。在超高層及復雜高層建筑的結構設計中，需要高度注重概念設計，適當提高結構的均勻性、完整性、規則性，保證結構抗側力與豎向的傳力路徑相對直接與清晰；同時在設計中適當融合節能和環保的理念，構建切實可行的耗能機制，關注材料與結構的利用率，保證結構受力的完整性。（2）加強抗震設計。抗震設計保證超高層及復雜高層建筑安全性的前提與基礎，要想做好抗震設計應做好如下幾點：①關注抗震結構設計的方法和質量。由于地震作用方向的隨機性強，對地震荷載進行準確計算后，需要從構件與結構等方面出發，科學選用抗側力結構體系，使剛心與形心相重合，提高結構安全性能[2]。②認真考慮抗震設防烈度。抗震設防烈度是建筑結構設計的重要內容，在烈度設計中應以建筑物最大承受強度大小為主，以此增強建筑物的安全性與經濟性，有效減少建設誤差，保證人們的生命財產安全。③科學選擇建材。抗震設計材料應具備材質均勻、高強輕質等特點，并且構件連接應有良好的延性、連續性、整體性，這樣才能有效消耗地震的能力，降低地震反應，減少因地震造成的損失。④加強構件強度。為了增強超高層及復雜高層建筑結構的抗變形能力和抗震性能，可以選擇強度較大的結構，如鋼結構、型鋼混凝土結構、混凝土結構等。（3）合理選擇結構抗側力體系。要想保證建筑的安全性，必須要對結構抗側力體系進行科學選擇，但是在選擇過程中需要注意幾點：①在實際設計環節，應該高度重視相關結構抗側力構件的聯系，使其形成統一和完整的整體。②如果建筑結構中涉及諸多抗側力結構體系，則需要對其進行認真分析，科學評判其貢獻程度，對其效用進行詳細考察[3]。③從建筑物實際高度出發，對所學的結構體系進行確定，如建筑物高度不超過100m，框架剪力墻、框架、剪力墻為最佳體系構成；高度保持在100~200m的范圍內，剪力墻和框架核心筒為最佳體系構成；蓋度在200~300m的范圍內，框架核心筒和和框架核心筒伸臂為最佳體系構成；高度低于600m時，銜架、斜撐、組合體、筒中筒伸臂、巨型框架為最佳體系構成。
3結束語
在超高層及復雜高層建筑結構設計過程中，需要對其設計要點進行準確掌握，從施工過程、抗震設防烈度和結構方案等方面處罰，做到科學分析構造、優選結構方案、完善計算簡圖，并加強抗震設計，注重概念設計，合理選擇結構抗側力體系。這樣才能提高材料的利用率，保證建筑結構的穩固性和安全性，增強建筑的整體質量和使用性能，達到良好的設計效果。
參考文獻
[1]吳榮德，李國方.復雜高層與超高層建筑結構設計要點探析[J].住宅與房地產，2015，28：40.
[2]胡先林.試論復雜高層與超高層建筑結構設計要點[J].建材與裝飾，2016，10：124~125.
【關鍵詞】：高層；超高層；建筑；結構；設計；
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
一．引言
目前我國復雜高層建筑與超高層建筑的蓬勃發展,從一定程度上反映了我國的建筑事業在向前發展。復雜高層建筑與超高層建筑能夠發展的如此迅速，也是經濟發展和建筑事業發展的必然結果。原因一方面是有些城市希望擁有一棟棟的高大的形象建筑，除此之外，還應該是因為高層和超高層建筑可以在有效面積的土地上發揮出最大的使用效益。建造高層建筑以及超高層建筑需要的費用要比一般建筑高很多。盡管如此，依然不會阻擋我們高層建筑的前進步伐，因為我國的建設發展需要它們。它們可以讓土地使用率提高，因此高層建筑發展速度快就成為必然的現象。
二． 超高層建筑結構設計方法
（一）設計方略
1.超高層建筑設置避難層是消防的必然要求和選擇，這樣可以保證遇到火災時人員得到及時的疏散。與此同時設置設備層也是對于機電設備使用的要求。一般超高層建筑要求是說可以兩者兼而使用，但是對于更高的多功能使用的超高層建筑，要求不一樣了。必須每15層設一個避難層兼設備層。當然了，還需要設有機電設備層。這就是說不但要考慮實際的荷載情況之外，還需要對設備的振動對相鄰樓層使用的影響進行合理科學的考察。樓層的結構設計很重要,我們可以通過設置結構加強層，以此來提高結構的整體剛度。
2.超高層建筑的結構類型選擇上要廣泛選擇，也就是說除了鋼筋混凝土結構外，全鋼結構和混合結構也是包括在內的重要結構內容。
3.超高層建筑的平面形狀多為方形或近似方形，對于矩形平面其長寬比也要在要求之內，抗震設防的高烈度地區更要注意，應該采用規則對稱平面。要不然的話會出現地震時候的扭轉效應，效應太大，會直接影響建筑結構。
4.超高層建筑的基礎形式包括等厚板筏基和箱基，一般不存在高層建筑中的梁板筏基。我們都知道，基底壓力很大，這就要求建筑有很高的地基承載力，一般情況下基巖埋藏較淺。也就是說可以選擇可選擇天然地基，其他的一般均采用樁基。
5.房屋高度超過150m的超高層建筑結構要有良好的使用條件，這為了滿足風荷作用下舒適度要求，結構頂點最大加速度的控制滿足相關規定要求。
（二）注意事項
1.提高結構的抗震性能
抗震設防烈度與結構體系的選用密切相關的。要滿足三個水準的設防性能目標，原因是地震作用太大，導致結構構件截面尺寸大，用材指標要求變高了。這就會導致工程造價也增加。對于超高層建筑房屋住宅必須要經抗震設防專限審查批準后方可進入正式設計。
2.根據建場地的巖土工程地質條件和抗震性能目標的確定進而來選擇出合適的超高層建筑結構體系。同時還要考慮經濟的合理性，總之綜合考慮是關鍵。
3.建筑與結構的關系協調好。才能選擇出合理的結構布置設計工作。
4.風作用水平力的降低 。
4.1迎風面積正方形平面形式要減小，最小的就是橫向迎風面；我們在計算對角線方向的迎風面寬時候，圓形平面是最小的一面；風力降低最直接的方式就是在立面上適當位置開洞瀉風。
4.2風力形心降低很關鍵。下大上小的立面體型要學會采用，也就是說要學會減小高風壓迎風面積，特別指的是在高處的。這樣可以使得重心降低，降低風的作用，可以做到減小建筑物底部的傾覆總彎矩。不僅如此還可以增大抵抗矩。這說的就是下大上小的立面體型對建筑底部的影響，可以讓其穩定性得到提高，如巴黎的埃菲爾鐵塔。
4.3 建筑平面形狀可以選用體型系數較小的。圓形平面正多邊形平面正方形平面，這屬于體型系數從小到大可選擇下列平面順序。外形是采用流線光滑，避免建筑形式變得凹凸多變，體型系數可以減小整體和局部風壓。
4.4 震動減小，輸入能量耗散是重要的。采用阻尼裝置是可行的，還可以加大阻尼比，降低震動影響，如臺北國際金融中心大廈。
4.5剪重比。現在超高層建筑設計中對于剪重比的要求越來越嚴格，在實踐重要的超高層建筑，剪重比的要求甚至還要更高。一方面，對6度區的最小剪重比要求是新增加的，然而嚴格的一刀切剪重比要求，也會存在一些問題。
4.6剪力墻的穩定性，新的高規征求意見稿對于墻體最小厚度要滿足穩定性的要求強調了，但是規定的分析方法不夠細致，墻體的水平無支長度是首先要考慮的問題，但是它并沒有考慮到這里，也沒有考慮到一邊有翼墻，另一邊沒有的情況；只考慮了層高的樓層約束，是相對于沿著層高方向來的。還沒有更好的考慮核心筒內部墻肢，可能幾十層都沒有樓板約束的情況，特別是當兩邊都是電梯井時。對于體穩定的簡化計算公式無法涵蓋這些情況的特殊性。
5.結構材料選用
超高層建筑結構材料的首選是要求：更輕、更強、更具有延性的材料。可以作為結構構件的主要材料包括鋼筋混凝土、型鋼混凝土、鋼管混凝土和純鋼材；而玻璃幕墻、鋁合金幕墻鋼塑復合板材等是用于外墻維護的；輕質隔斷是屬于內部隔墻用的；樓層面常選用壓型鋼板加混凝土面層，并在的鋼承重構件表面加涂防火涂料。 其實，現如今超高層建筑的不斷向前發展，這就說明我國的復雜高層已經超高層建筑設計技術有了很大提高，可以說已經走在了世界前沿水平。 三 如何做好高層建筑結構設計
合理選擇構方案
一個合理的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案，一個切實可行的結構形式和結構體系是關鍵。受力明確，傳力簡捷是結構體系要做到的。不同結構體系在同一結構單元不可以混用，地震區應做到平面和豎向規則的注意。總之，各種情況都要進行綜合分析，充分協調很重要，在只有這樣才能選擇好結構方案，必要時應進行多方案比較，擇優選用。
四．結束語
我國國民經濟的在不斷的向前發展，我國的高層建筑以及超高層建筑的發展也是時代的要求和必然選擇。復雜高層建筑與超高層建筑的發展已經取得了顯著的成果，建筑工程設計者們在為這樣的成果高興的同時，還應該不斷的努力提高技術水平，減少同發達國家的差距，爭創更優秀的成果。為共同提高超高建筑結構的設計水平而奮斗。
高層建筑物結構設計的合理性非常之重要，在實際的設計的過程中，工程師們應該要重視概念設計，并且能夠制定出一套合理可行的結構方案，安全性與經濟性并存。采取技術措施要有針對性，應保證結構分析計算準確性和設計指標的合理性，讓中震和大震下的結構安全性能得到重視。總而言之結構設計是個全面的系統性工作。需要扎實的理論知識，靈活創新的思維。在工作態度上要做到嚴肅認真負責的。千里之行始于足下，建筑工程設計人員在設計的過程中應該從一個個基本的構件做起，深刻理解規范和規程的意義，只有這樣我們的建筑事業才會更美好 ！
參考文獻：
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[2]蘇健.高層結構體系彈性整體穩定性研究.浙江大學.2012年4月
關鍵詞:建筑結構 ；超高層 ；結構設計 ；抗震
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A
傳統的建筑防震技術主要是以加強建筑物的剛性和韌性之間的配合度來實現的,而近年來,我國開始引進國外的先進技術,采用了隔震的防震新技術,并結合我國的實際建筑施工水平進行了改良。目前以我國的建筑隔震結構設計技術水平來講,主要的隔震技術方式是基礎隔震,除此之外,還有中間隔震和懸掛隔震等技術方式。在實際的超高層建筑工程結構設計中,對于隔震的技術方式選用還需要結合具體建筑工程的要求來確定。
1. 隔震技術的應用
自我國引進隔震建筑物結構設計技術以來, 就在高層建筑工程中得到了廣泛應用,并且隨著技術人員的不斷改進與創新,目前隔震技術除了能夠在建筑工程建造設計中發揮重大作用,還能夠對已經建設完工的高層建筑進行隔震結構改造,以提高現有高層建筑的抗震性能。一般來講,隔震結構層可以設計在高層建筑的不同位置, 如防火層或設備層的結構部位,或者基礎層和中間層也可以,甚至在高層建筑的頂層也能起到良好的抗震加固效果。
2. 隔震建筑物
隔震建筑物是指在建筑物結構中的某個層面采用了隔震層的加固技術, 這種隔震層裝置是各種側向勁度較小的隔震組件相互作用而形成的。其目的是為了加長整個隔震建筑物的周期,以消減外力作用在建筑物上的影響。其作用原理是因為在加長了建筑物的周期以后,會增大建筑物的位移,再加上各種消能組件的作用,就可以大幅度增高結構的阻尼比,而實現減少建筑位移量的目的。
3. 基礎隔震技術
基礎隔震技術是目前我國高層建筑抗震技術中應用最廣泛, 也是效果最好的抗震加固技術,并且基礎隔震的技術成本較低,但在隔震功能上卻發揮巨大的效應,因地震而引起的地面運動頻率對于基礎隔震效果的影響非常小,共振現象的發生頻率非常小,可以忽略不計。
3.1 基礎隔震的概念
通常所指的基礎隔震是指在建筑物的結構設計中, 為建筑基礎與上部結構之間加設一層高度不大但有足夠可靠的隔震設置,用以吸收由地面運動所帶來的作用力,從而減少建筑上部結構中受到的地震影響,保證建筑物的穩定和安全,保護建筑物內部的人群和設備不受傷害,也有效制止了因整體結構破壞而引起的次生災害。
3.2 基礎隔震設計中需要注意的問題
由于基礎隔震層要充分吸收建筑周邊的所有地面運動作用力, 因此,在設計中,最好要將隔震層的面積范圍稍大于建筑基礎的范圍,因此,在建筑施工中,要保證施工場地足夠寬綽。在設置隔震層周邊的擋土墻時,由于在其上部會產生墻外狹道等現象,因此在設計中要充分考慮到這一部分結構在地震作用中是否會發生位移而引起其他不良問題的出現。
3.3 基礎隔震結構體系動力分析
在高烈度區地震波影響下, 高層隔震結構體系的上部結構彎曲變形已開始占了較大部分,在高烈度地區應用橡膠隔震結構,結構中的隔震支座可能會出現一定的拉應力或者非線性變形,但是結構整體是安全的。對于高層隔震結構體系,上部結構的傾覆彎矩較大,水平地震作用會引起隔震層的轉動,結構的垂直荷載也較大,隔震層可能產生明顯的豎向變形。對于這種情況, 隔震結構的地震反應不僅要按多質點平動體系進行分析,并且要考慮結構的擺動。因此應采用多質點平動加擺動計算模型,如圖1 所示。
圖1 基礎隔震體系多質點平動加擺動動力分析模型
4. 中間層隔震技術
在實際的建筑工程中, 尤其是在城市中心的地區進行高層或超高層建筑施工時,往往會受到地面施工空間的限制,這時候也可以采用中間層隔震技術。這種隔震建筑物的結構可以分為三部分,即隔震層以下的建筑結構包括建筑基礎、隔震層、隔震層以上的建筑結構。
5. 懸掛隔震技術
懸掛隔震技術是利用一定的裝置將建筑物整體結構或大部分結構懸掛起來,以達到在地震時,地面運動作用不到建筑主體結構上的目的,從而實現有效抗震。但這種隔震技術結構中,懸桿所要承受的荷載較大,必須用高強鋼來實現,但高強鋼的柔性較差,容易在較大的垂直作用力下斷裂。
6. 超高層建筑結構的隔震設計
針對超高層建筑結構的隔震設計,需要嚴格按照有關高層建筑規范條例的相關內容,結合建筑物所在環境的實際情況,遵循隔震設計的一般要求,采取合理的設計步驟,確保超高層隔震建筑物的結構設計達到最優化的效果。
6.1 隔震設計要求
(1)設計方案:建筑結構的隔震設計,應根據建筑抗震設防類別、抗震設防烈度、場地條件、建筑結構方案和建筑使用要求,與建筑抗震的設計方案進行技術、經濟可行性的對比分析后,確定其設計方案。(2)設防目標:采用隔震設計的房屋建筑,其抗震設防目標應高于抗震建筑。在水平地震方面,隔震結構具有比抗震結構至少高0.5 個設防烈度的抗震安全儲備。豎向抗震措施不應降低。(3)隔震部件:設計文件上應注明對隔震部件的性能要求;隔震部件的設計參數和耐久性應由試驗確定;并在安裝前對工程中所有各種類型和規格的部件原型進行抽樣檢測,每種類型和每一規格的數量不應少于3 個,抽樣檢測的合格率應為100%;設置隔震部件的部位,除按計算確定外,應采取便于檢查和替換的措施。
6.2 隔震設計步驟
(1)結構隔震控制目標的確定。依據設防烈度或地震危險性場地條件以及工程的重要性,確定設防標準。(2)結構設計。確定上部結構方案與結構布置,初步確定上部結構構件尺寸及材料強度等級。由于設置了隔震層,上部結構所受地震作用降低很多。因此,對柱子軸壓比的限制可適當降低,柱子的截面也可適當減少。這部分設計內容與非隔震建筑相同。(3)隔震裝置的選用。根據隔震裝置的承載力、剛度、變形等性能要求和規定,確定隔震支座的類型、個數和隔震支座的尺寸、布置并進行隔震支座設計。(4)結構隔震體系動力參數的確定。選擇隔震結構動力計算分析模型,確定結構的剛度、自振周期、阻尼比等動力參數。(5)結構隔震控制驗算。計算結構地震作用和結構的加速度、速度、位移、隔震的水平位移、支座軸力等地震反應,確認是否滿足設防標準。
7.超高層隔震建筑物設計技術
超高層隔震建筑物設計技術主要有下列關鍵因素：
7.1長周期建筑物之隔震效果
隔震建筑物之最優越抗震效果即在延長建筑物基本振動周期，但高層建筑物基本振動周期往往超過3秒，隔震后即使將建筑物基本振動周期拉長至5秒以上，由反應譜顯示，兩者加速度反應相差有限。但是在增加阻尼比降低地震位移反應，則有其貢獻。
7.2 傾覆作用造成隔震組件受拉力
隔震組件設計時必須考慮拉力作用，因此拉力試驗成為規范修訂之首要任務。
7.3風力作用
隔震層設計時必須考慮地震力作用，但是小地震或風力作用，隔震組件是否發揮功能？仍有待深入探討。
8. 結束語
隔震建筑結構設計是目前抗震效果較為理想的技術方法,但其設計技術仍有很大的發展空間,還需要技術人員不斷提高技術水平,完善技術方法，使我國的高層建筑抗震性能得到更進一步的加強。
參考文獻：
【關鍵詞】超高層建筑；結構設計
1. 工程概況
太古匯為太古匯廣州發展有限公司在廣州市天河路與天河東路交匯處的西北角建造的大型綜合式項目。本項目的凈用地面積為43980平方米，總建筑面積約為457584 平方米。項目包括三座塔樓：一號塔樓為一座主體39層高的辦公樓，二號塔樓為一座主體29層高的辦公樓，酒店A為一座主體28層高的酒店；一座約58米高的文化中心(包括劇院、圖書館、展覽廳等)，及用作商場、電影院、宴會廳、停車場的裙樓及四層地庫。地庫深度為21米，開挖深度約為23米。
辦公樓1為太古匯項目最高的一棟塔樓，其中主體結構高度182.6米，并在頂部設29.4米鋼結構屋頂，建筑總高度212米。主體結構采用混凝土框架－核心筒結構體系。辦公樓1平面大致成正方形；東南及西北角做切角設計，切角尺寸每層變化，營造出弧形建筑立面；同時為配合弧形外立面，辦公樓1東南及西北角4根柱子設計為斜柱，最大斜率約6°。辦公樓1標準層層高4.2米；一層大堂部分貫通二層，層高達14米；四層層高8.4米，中段設兩個設備層/避難層，層高達8.1m。
1）辦公樓1標準層結構平面圖
2）辦公樓1剖面圖
2. 設計標準確定
1）結構設計標準確定
辦公樓結構安全等級為二級；結構設計使用年限為50年；根據《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2004），辦公樓1為標準設防類（丙類）建筑。
2）高層建筑類別確定
根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)4.2.1條要求，鋼筋混凝土高層建筑結構的最大適用高度和寬高比應分為A級和B級。B級高度高層建筑結構的最大適用高度和高寬比可較A級適當放寬，其結構抗震等級、有關的計算和構造措施應相應加嚴，并應符合相關條文規定。
辦公樓1為框架－核心筒結構，7度設防。根據“高規”表4.2.1-1，A級高度，7度抗震框架－核心筒結構的最大適用高度為130米；根據“高規”表4.2.1-2，相同條件B級高度的最大高度為180米；辦公樓1主體結構高度182.6米，屬于超B級高度超限高層。同時，由于辦公樓1采用型鋼混凝土柱設計，根據《廣東省實施《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)補充規定》（DBJ/T15-46-2005）表10.1.2規定，型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土筒體結構的最大適用高度為190米，本工程并未超限，所以，辦公樓1仍按B級高度高層建筑進行設計。
3）抗震等級確定
根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)表4.8.3規定，B級高度，7度設防的框架－核心筒結構的框架及核心筒抗震等級均為一級。
3. 設計荷載
1）樓面設計荷載
樓面設計荷載基本上按照建筑結構荷載規范取值，然而有部份位置按太古匯廣州發展有限公司要求增加活荷載。本項目的附加恒載及活載取值見下表。
2）風荷載
a)規范取值
根據《建筑結構荷載規范》（GB50009-2006）規定，廣州市地區50年重現期基本風壓為0.50KN/m2 ; 100年重現期基本風壓為0.60KN/m2。根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)第3.2.2條要求，對于對風荷載比較敏感的高層建筑，基本風壓按100年重現期風壓值考慮。根據“高規”附錄規定，辦公樓1屬于對風荷載比較敏感的高層建筑，基本風壓需按100年重現期風壓值考慮。同時，根據《廣東省實施《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)補充規定》（DBJ/T15-46-2005）第2.2.2條，計算高層結構水平位移時，按照50年重現期的風壓值計算。
結合上述規范，辦公樓1計算位移時，按50年重現期的風壓值計算；進行截面及配筋設計時，按100年重現期的風壓值計算。
b)風洞實驗
本項目聘請加拿大的RWDI風洞測試顧問進行風洞測試，以驗證風荷載及塔樓結構是否符合舒適度之要求。有關風荷載方面，風洞試驗得出結構風壓小于規范要求，故此采用規范風壓作結構分析及設計。有關行人舒適度方面，風洞模型于太古匯項目周邊及范圍之內共設有76個測試點用以分析行人舒適度。結果顯示，于受風情況下，太古匯及周邊的行人舒適度滿意(超過80%時間，不論坐下或站立，都會感到舒適)；行人不會因烈風受到安全威脅(不會出現強于88km/hr風速的烈風)。
3）地震荷載
a)規范取值
計算地震影響時，辦公樓1采用考慮扭轉耦連的振型分解反應譜法，主要采用設計參數如下：
抗震設防烈度 7度
地震影響系數最大值 多遇地震 αmax=0.08*
罕遇地震 αmax=0.50
抗震設防類別 丙類
安全等級 二級
地震的分組 第一組
場地類別 II
設計基本地震加速度值 0.10g
特征周期 0.35s
同時根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)5.1.13條要求，本工程采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算。
關鍵詞：復雜高層；超高層；結構設計；設計要點
在高層和超高層建筑的結構設計工作中，面臨的問題十分復雜，與普通建筑相比，高層和超高層建筑的結構設計工作難度更高。為了解決高層及超高層建筑結構設計的難題，有必要對復雜高層與超高層建筑結構設計要點進行探討研究，這對我國城市發展以及建筑行業的發展都將起到重要的意義。
1、復雜高層和超高層建筑與普通建筑在結構設計上的區別
復雜高層和超高層建筑與普通建筑在結構設計上具有很大的不同，普通高層建筑的高度一般不超過200m，而復雜高層和超高層建筑的高度通常在200m以上，甚至可達到上千米。另一方面，普通高層建筑大多為鋼筋混凝土結構，而復雜高層和超高層建筑通常采用混合結構或鋼結構。此外，在復雜高層和超高層建筑的結構設計工作中，需要面對抗震要求、風荷載、舒適度、避難層、機電設備層、施工因素等一系列難題，可見復雜高層和超高層建筑的結構設計難度要遠大于普通高層建筑。
2、進行復雜高層建筑與超高層建筑的結構設計時需考慮的問題
2.1設計方案方面的問題
在對建筑結構進行設計的時候第一步就要對建筑物的結構方案問題進行重要的思考。特別是對于那些復雜高層與超高層建筑來說，如果因為在選擇結構設計方案的時候沒有恰當的選擇，那么就很容易引起整個結構設計方案大幅度的調整。正因如此，設計單位在對建筑物進行設計方案的制定時，不僅僅要把專業的東西結合進去，還要對去其他地區的實例進行考察，結合多方面的東西，來對方案進行有效的確立。
2.2建筑結構類型方面的問題
對復雜高層建筑與超高層建筑在展開選擇結構類型的時候，結構設計工作者不僅僅要對建筑所在的地區的抗震度進行充分的考慮，還應該對建筑地區的外部環境的地質進行合理有效的分析。不僅如此，在一個方面還應該大量的減少建筑成本，對建筑工程造價問題進行充分合理的考慮，如果條件一樣的話盡量選擇成本比較低的借建筑結構。
3、復雜高層與超高層建筑結構設計要點
3.1嚴格選擇合理的結構抗側力體系
不同高度的高層建筑物，所采用的結構抗側力體系也各不同，不同高度建筑物常用的結構抗側力體系也不盡相同。在建筑結構設計上，要保證結構抗側力構件能有效結合為一個整體，在復雜高層和超高層建筑結構體系設計過程中，如果采用多層抗側力結構體系，那么應分析每種抗側力結構體系的作用，要根據其作用的不同，對抗側力構件進行科學的布置。在條件允許時，復雜高層和超高層建筑結構的抗側力構件應該盡量做到相互連接，增強結構整體性，如可以通過伸臂桁架將核心筒和框架柱相互組合，例如廣州東塔及其組合抗側力體系，該建筑在結構設計中，就是通過伸臂桁架將核心筒和框架柱相互連接。另外也可以將通過環帶桁架、巨型斜撐將框架柱組合成整體，進而形成巨型框架，此外還有深圳平安大廈及其組合抗側力體系，該建筑在結構設計中，就是通過環帶桁架、巨型斜撐將框架柱組合成整體。此外，也可以將縱橫向墻體相互組合，形成組砼筒體或者組合墻，此抗側力體系均可用于復雜高層和超高層建筑。
3.2概念設計的重要性
從以往的建筑工程中得出的經驗，對于復雜高層和超高層建筑，應重視在其結構概念設計上的重要性，主要應重視以下幾點：
（1）控制好建筑結構的均勻性和規則性，保證建筑結構的穩定性。
（2）保證建筑結構豎向和抗側力有直接且有效的傳力途徑。
（3）保證建筑工程結構的整體性。
（4）在結構設計上，要保證綠色環保、節約能源。
建筑工程的結構設計要想滿足以上幾點，需要結構工程師和各專業設計之間的共同努力協作，只有協作好才能達到設計標準，保證工程質量。
3.3控制結構設計指標及計算結果的合理性
（1）合理選擇分析軟件
在建筑結構設計工作中已經普遍采用了信息化技術，目前計算機軟件的種類十分繁多，各個軟件的側重點也不盡相同，因此，設計人員應該對各種軟件有所了解，根據工程項目的實際情況，選擇科學適用的計算機軟件。
（2）充分考慮荷載作用
1）地震荷載
在復雜高層和超高層建筑進行結構設計時應考慮地震荷載的問題。對建筑施工場地進行地震安全性評價，結合安評內容并與規范規定采用的地震力合理對比，小震時應進行包絡設計，同時根據規范要求合理選用地震波。
2）風荷載
在復雜高層和超高層建筑結構的設計過程中，風荷載對建筑物的影響很大，隨著建筑物高度的增加，其風荷載也在不斷的增加，對于建筑高度超過200m以上的建筑物，應進行風洞試驗。
（3）合理控制關鍵設計指標
一定要合理控制各項關鍵設計指標，包括剪重比、自振周期、位移比、層間位移角、側向剛度比與抗剪承載力比、核心筒和框架部分剪力與彎矩分配、單位面積下的重力荷載代表值、整體穩定性驗算等等。
3.4結構性能優化分析
（1）在進行方案設計時，必須有結構專業的人員參與其中。
（2）復雜高層和超高層建筑在選擇結構類型時，一定要充分考慮工程所建地的工程地質情況。
（3）要考慮工程的造價成本問題，在保證安全、質量的前提下，應盡可能選擇造價較低的結構類型。
（4）要重視抗震設計，在復雜高層和超高層建筑的抗震方案設計過程中，要慎重的選擇建筑結構的抗震材料，應有效控制地震發生時樓層間的位移限值，通過對發生改變的建筑構件和建筑層間的位移進行分析，得出構件的變形值，合理選擇建筑結構的抗震方案。
3.5工程施工過程對設計的要求
在進行設計的過程中一定要充分考慮施工因素的影響，如在復雜高層和超高層建筑中，豎向構件的壓縮變形會使建筑物的外形發生改變，而且影響建筑的內力分布。因此，為了避免建筑的外形發生改變，提高建筑結構設計的合理性，保證施工過程的安全，應對復雜高層和超高層建筑進行施工過程模擬和預變形演練。另外，在結構設計時，一定要注意復雜節點部位鋼筋及鋼材傳力的可靠性，同時要考慮現場施工的可實施性。如在型鋼混凝土梁柱節點中主筋與型鋼相交時，通常采取以下4種處理措施：型鋼表面焊接鋼筋連接套筒；鋼筋繞過型鋼；鋼筋與型鋼表面加勁板相焊連；鋼板上開洞穿鋼筋等。在實際設計中，一定要合理選擇處理措施，保證現場施工的可實施性。
4、結束語
綜上所述，復雜高層和超高層建筑的結構設計特別關鍵，它直接關系到建筑物的質量和安全。所以我們在進行結構設計過程中，一定要綜合考慮建筑物的抗側力性，只有確保建筑結構體系的穩定才能保證建筑的安全。概念設計在復雜高層和超高層建筑結構設計中，占有很重要的比重，概念設計是否合理決定著高層建筑結構設計的好壞。在進行結構設計時，每個環節的設計都應高度重視，從而使建筑結構體系達到安全穩定，滿足人們的使用功能要求。本文主要對復雜高層與超高層建筑結構設計要點提出幾點建議，希望對相關設計工作有所幫助。
參考文獻：
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