时间：2023-07-09 08:56:17
引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇超高层建筑抗震设计范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。
关键词：超限高层；建筑抗震设计；专项审查；桩基
中图分类号：TU473文献标识码： A
1、超限高层建筑的概述
超限高层是指超过规范要求限制的高层建筑。 超限高层审查是在项目的初步设计阶段，按国家建设部要求，申请全国超限高层审查委员会组织专家从技术角度进行多方论证，力求在抗震、消防等方面保证建筑物的质量安全。“小高层”和“超高层建筑”都是“民间说法”，不规范。超限高层的高度和层数并没有统一的“定数”。对混凝土框架剪力墙结构的高层建筑，超过120米为超限高层；混合剪力墙结构为100米以上；有错层的为80米以上；网架结构的为55米以上；而网架无盖结构为28米以上。无论建筑物多高，超限高层都对工程技术质量提出了更高的挑战。
建设部早在2002年就了111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》，明确了在各省、自治区、直辖市对此类工程的管理应由相应省级建设行政主管部门负责。并规定若在抗震设防区内进行超限高层建筑工程建设，建设单位应在初步设计阶段向当地省级建设行政主管部门提出专项报告，可见政府对此工作的重视程度。
2、超限高层建筑工程抗震设计研究的作用和意义
在我国经济的发展和全球经济一体化的大趋势下，我国基础设施的建设发展也突飞猛进，出现了各个行业的流动资金开始往基础设施建设汇集的现象。超高层建筑工程是在人们对空间成分利用的前提下应运而生的，这反映了人们对充满时代感和现代感的城市生活的追求。但是问题也随之而来，因为超限高层建筑工程自身的结构特点已经超出了我国对建筑工程的理解和规定，抗震也成为摆在超高建筑工程面前的重大难题。尤其是这几年以来我国地震灾害频发，汶川、玉树和雅安地震的发生造成建筑物的破坏更是让我们触目惊心。建筑物的抗震安全性是人民生命财产安全的重要保障。所以，我们要正确认识到在发展过程中存在的问题，提高超限高层建筑工程抗震设计的能力。完善超限高层建筑的抗震设计既与人民生命财产安全密不可分，又是社会发展的需要所在。
3、抗震设计的主要要点
针对建筑物悬挑过大的结构设计，应充分考虑其质量的大小，对质量较大的部位，应该避免由偏心所造成的扭转，同时还要考虑竖向的地震作用。对于立面开大洞的结构设计，应注意加强洞口四角以及边缘。而对于有转换层的建筑，利用厚板转换的不利的，一般采用的是梁式转换，并且避免多级复杂的转换。
超限高层建筑抗震设计的基本要求就是要对框架结构、普通剪力墙结构的高度进行超限的程度控制，应考虑现实的情况，遵守高规中结构的最大使用高度，并且控制好抗震措施，如材料强度等级、体型布置、抗震等级、配筋率、轴压比等方面应采取比规范更严格的要求，以满足提高结构延性的要求。对于筒体结构或者是框剪结构的建筑，要注意6度或者7度设防的时候，高度不得超过规范最大适用高度的30%，而8度则不能超过最大适用高度的20%。同时，在房屋高度，高宽比和体型规则方面，必须要有一点或者一点以上符合相关规范、规程的要求。
4、严格审查
首先，我们现在设计高层建筑的抗震分析方法与规范都是建立在目前的科学技术水平之上的。规范中所推荐的反应谱法与时程分析法等并不完善，它们都采用了一系列的假定，特别是反应谱法，它把整个高层建筑假定为一个质量串，认为它们的重心都在一条垂线上，而且分析时只考虑了峰值加速度，频谱组成仅近似地考虑了振型耦合，对持续时间根本就不考虑，而这些恰恰是对结构输入地震能大小影响十分关键的因素。由于以上原因，我们必须要求建筑非常规则，方能适用于我们现行规范的计算方法。如果规则性方面超出规范太多，则书本上的计算方法已不适用，电算输出的结果的可靠性也就成了问题。而一般设计人员常常认为我们计算结果满足规范就可以了，而忽略了计算方法本身的适用范围，当然对超限高层控制的目的，就是要保证在现有的设计水平下，使被审查的工程都能在现有计算方法适用范围之内，以保证其计算结果的可靠、安全。
其次，我们选用的结构类型都有一定的适用范围，超过了这个范围，我们采取的构造措施通常会缺乏实践的经验，而且会给可行性、技术合理性、经济性带来很大问题，因此对各种类型的结构，规范都限定了固有的适用高度。例如A级高层建筑超过了限值高度，那么就要按B级高度的高层建筑进行设计，其实质是要提高其结构的抗震等级。
最后，对高宽比的控制主要是为了保证结构的整体稳定性，并对总刚度、经济合理性、承载能力进行宏观控制，使主结构受力更加合理均衡、易满足变位条件，以保证正常的使用与造价的控制。
5、高层建筑桩基的施工工艺
高层建筑桩基施工技术首先是（1）在施工的时候对于方案的编制；（2）在施工之前要制定好工程的进度再根据总进度确定桩基的施工计划。（3）施工的时候要注意安全的保证、质量的保证以及文明的施工等。（4）为了保证施工工艺的合理性，在施工前应进行试桩，再在此基础上提取确定参数。由于城市化进程的加快，目前对高层建筑桩基施工工艺有了更高的要求。
5.1、预制的混凝土桩与钢制桩的沉桩
预制混凝土的形式包括管状型的桩和方形的桩两种，钢制的桩包括有钢管桩和H型的钢制桩两种。以上这些桩沉桩的方法最主要的是铁锤击打法、静力压桩法以及水流冲击沉桩法，但有的时候也会才用振动式沉桩的办法。这几种沉桩的方法中用铁锤击打深入法、静压力沉桩和振动沉桩的办法在所有沉桩过程中都会出现挤压土壤，即挤土的现象出现。而在这种现象出现的时候一定要注意采取措施以减少挤压土壤对周边环境的破坏。
5.2、灌注泥桩的成桩法
灌注泥桩成孔的方法主要包括干作业成孔、泥浆护壁成孔以及沉管成孔这几种成孔方法。而在成孔完成钢筋笼、混凝土安置浇筑上之后才会形成灌注沉桩。泥浆护壁成孔一般有正反循环泥浆护壁成孔与冲击成孔这两种方法。前者特别适用于淤泥以及淤泥质土，但是在应用的时候也要注意泥浆的护壁，特别是防止护壁的倒塌；后者适用于碎石和粘土，也可以在沙质土以及粉质土中使用。
6、结语
本文主要是通过超限高层建筑抗震设计的主要作用和意义进行的，同时对抗震设计的基本思路和原则，主要要点和高层建筑桩基的施工工艺作了探讨。这对提高我国超限高层建筑领域的水平和技能，都有着重要的作用和意义。
参考文献：
[1]姜文辉,李智.超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J].广东土木与建筑,2008,01:14-16.
关键词：超高层建筑；抗震设防；专项审查
Abstract: at present, the domestic and worldwide tall building more and more, tall building the seismic fortification special review not only can improve the reliability of the seismic design of high-rise building, avoid seismic safety concerns, but also can promote the development of the technology of high building. This paper mainly studies the tall building the seismic fortification special examination technology, can for tall building seismic fortification special review provide certain reference.
Keywords: tall building; Seismic fortification; Special review
中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：
1前言
随着我国经济建设的发展，超高层建筑越来越多[1]。据不完全统计，5年之后，中国的超高层建筑总数将超过800座，约为现今美国总数的4倍。目前，已建成的全球十大超高层建筑中，中国已经占据6席。台北101大厦以508米楼高位居世界第三，上海环球金融中心主体高度492米排名第四，南京紫峰大厦高450米位居第七，金茂大厦高420.5米排名第八，香港国际金融中心二期420米排名第九，广州中信广场大厦以391米高度排名第十。而超高层建筑不仅总高度超过现有规程规范，而且结构形式也越来越多，需要进行专门的抗震设防专项审查，避免抗震安全隐患。本文简要地分析了不同结构形式的超高层建筑抗震设防专项审查技术，供相关超高层建筑参考。
2超高层建筑抗震设防的专项审查
由于近年来超高层建筑总高度超过规范、规程的最大适用范围很多，抗震设防审查时，需着重于以下几个方面：（1）对不同结构体系进行对比,尽量采用适用高度更大的结构类型。（2）仔细论证超高层建筑中加强层的数量、位置和构造。（3）严格控制混凝土剪力墙的剪应力应。（4）要保证关键部位的细部构造在大震下的安全。
3转换结构抗震设防的专项审查
超高层建筑的转换结构一般有两类：墙体转换及柱或斜撑转换。墙体及其转换大梁形成拱，对框支柱有向外推力，轴柱的转换梁是空腹桁架的下弦杆，次内力较大，有时不考虑空腹桁架的空间作用。不同的转换要有不同的设计方法，框支转换大梁的设计和空腹桁架下弦杆的设计有明显的不同，不可相混。有时，结构在两个主轴方向的转换类型不同，在一个方向为框支转换，另一个方向为轴柱转换，此时需分别处理；在一个方向为框支柱，另一个方向为落地墙的端柱，计算框支柱数量时，两个方向应区别对待。
底部带转换层结构抗震设计时，应避免底部结构破坏，结构的延性耗能机制宜在上部结构中呈现。底部结构包括：落地墙、框支柱、转换构件、转换层以上二层的楼板、柱和墙体。转换层以下必须布置足够的上下连续的落地墙。当主体结构底部楼层侧向刚度比上部楼层侧向刚度减少较多时，宜通过增加落地墙刚度或减少上部墙体刚度等措施加以调整。
对高位转换，如8度区底部5层为商业建筑，上部的抗侧力墙体在五层顶转换，需要考虑高位转换与低位转换的不同：低位转换主要按相邻层的侧向刚度比控制，高位转换不仅要控制相邻层的刚度比，而且要对不转换的结构与转换结构在转换高度处的总体刚度进行比较，使二者的总体刚度比较接近。这里，侧向刚度计算时，需要注意转换大梁的正确模拟：将大梁作为线性杆件计算时，其轴线位置应按截面的抗弯中心确定，相邻上下层的竖向构件，需要考虑对应的刚域。当在裙房顶板处进行高位转换时，还需考虑转换层以下裙房参与主楼整体工作的程度，分别处理，使侧向刚度比的计算能反映结构实际工作状态。
4连体结构抗震设防的专项审查
连体结构大致可有四类：（1）两个主塔间用刚性连接的结构体相连，连接体可以是一个或多个，每个连接体可以是一层或多层；（2）两个主塔间采用人行通廊相连，一般按支座可滑动的结构处理；（3）平面为开口很大的槽形，不满足刚性楼盖假定，在开口处每隔若干楼层设置连接构件加强楼盖的整体性，减少扭转位移比；（4）房屋立面开设大洞口，在洞口顶部设转换构件将洞口两侧相连。不同的连体，设计方法不同。
当连体与两端铰接时，至少一端应采用可滑动连接，根据震害经验，设计时应保证大震下不坠落，应考虑支座处两个主塔沿连体的两个主轴方向在大震下的弹塑性位移，然后按位移设计。当两个主塔高低不同，主轴方向正交或斜交时，需要考虑双向水平地震同时作用。当连体为多层时，不仅要考虑支座处的位移，还需考虑相关楼层的位移。
当连体与两端刚接时，要算出两端支座在大震下的内力和变形，确保连体本身和连接部位的安全。对高低的主塔、主轴方向不一致的情况，同样要仔细的分析计算。
对开口处的连接构件，可按中震下不屈服设计，并提高连接部位的抗震等级。
9度设防时不应采用连体结构。连体本身在8度时应考虑竖向地震，此时，支座处的竖向地震可能比地面加大，可通过考虑竖向地震输人的弹性时程分析，计算连体的竖向振动。
对大跨度的连体，其竖向振动问题是否影响正常使用，也需要予以考虑。对于连体与主塔的连接，有条件时可采用隔震支座和消能阻尼器等技术。此时，应进行专门的计算分析和支座的构造设计。
5特殊体型结构抗震设防的专项审查
近来，某些建筑设计，由于使用功能和美观要求，导致体型特别不规则，平面扭转效应很大或楼板内被大洞口严重削弱，竖向刚度突变，上下构件不连续，上部构件超长悬挑，动力特性不同的多塔彼此相连等等。尤其是多项不规则性同时并存，结构计算分析模型难以正确反映实际情况，需要借助各种简化手段。
这种特殊复杂结构，可根据具体情况详细研究其地震下的受力特点，按基于性能设计的要求，提出结构设计方案，对薄弱部位从抗震承载力和延性两方面采取措施提高抗震能力。
针对结构的复杂情况，抗震设防审查时要求所有钢柱按设防烈度不屈服设计，四片巨型衍架在结构屋面要形成封闭圈，出屋面的单片大桁架利用屋盖围护结构的斜杆加强，应考虑四个L形框架筒横截面的翘曲，并在错层的连接处设置钢板剪力墙，还要求进行模型试验，根据试验结果调整细部构造。
6结论
本文对对超高层建筑抗震设防专项审查技术进行了研究，有关高度超限、高位转换、连体结构以及特殊体型结构的超高层建筑的一些概念设计方法及关键技术可供参考。
参考文献
【关键词】：静力弹塑性分析；动力弹塑性分析；超限高层建筑结构 ；抗震设计
中图分类号：TU97 文献标识码：A
【前言】
近些年来，社会经济实力的上升，促使我国高层建筑的规模得到了较大幅度的提升，使得房屋的数量不断的增加，不少较为复杂的结构及形体得以出现。对于这些高层建筑结构来说，其中有一部分都超出了抗震设计的规范范围及相关的抗震设计的规定之外。怎样能够对这些建筑在地震中产生的可靠性进行分析与评估，受到研究者们的关注。静力弹塑性分析方法能够有效的来对结构弹塑性下的强度、变形需求及探测结构的设计进行分析。特别是在对一些不规则结构进行分析时，其可以弥除弹性分析过程中不能做到的一些环节，动力弹塑性分析方法能够有效的来对结构的屈服机制及相关的薄弱环节进行判断，这是结构弹塑性分析过程中一种最为有效的方法。
一、工程概况的反应
1、对外框筒具有情况的分析
外框筒在工程实施的过程中是依据建筑的外形来进行设置进行。在本座大楼中，其存在的四个面均是呈现出外凸弧形，四个角的局部具有凹进部分。其存在的外框筒的基本柱的距离为5.5m左右，这是为了底部出入口大门净空的设置。并且因为大柱距处于外框筒的中部，进行对外框筒造成的影响比较小，为了对结构的延性做到提高，就需要对构建的截面进行减小，在大楼的14层之下的距离使用型钢混凝土柱来进行实施。
2、对内筒具有情况的分析
在研究的大楼中，其主塔楼的内筒是经过四个相关的小筒来进行联系在一起的。并且每一个小筒都是使用多道的剪力墙来组成的，因为明确的受力，使其具有较好的抗震效果。在内筒墙体的厚度从上到下来进行减小的时候，其混凝土的也从C60变化为C40，这样就可以实现对结构具有的自身重量做到有效的减小。
3、计算模型及假定条件的分析
在工程实施过程中，需要将其方烈度调置为七度作用，将其加速度也进行降低，因为在工程实施过程中使用的为钢筋混凝土筒的中筒结构，内筒为混凝土剪力墙核心筒的结构设置，并将外筒设置为外筒，把其距离设置为四米上下，并将楼层的20层以下都使用钢筋混凝土结构来进行设置，另外还需要在相关规定中表示出来。把钢筋混凝土的最大高度设置为230米作用。但就次楼来说，超出了几十米，因此就属于一种超限高层建筑。对于高层建筑来说，其结构中具有梁及柱等结构。梁、支撑及柱都属于一维构建，并且可以使用空间杆单元来做到对承受状态的模拟，并且可以根据受力条件的不同，需要把两端进行连接起来，分为一端固定连接，一端铰接及两端铰接的几种情况。并且当柱截面过大的时候，需要对剪切变形的影响进行考虑。剪力墙为高层建筑的主要抗侧力构件，在有限元理论的基础上，用壳元来模拟剪力墙的受力状态是比较切合实际的。楼板可采用平面板元和壳元来模拟其受力状态。
4、对静力弹性分析的采用
我们在分析的过程主要是对SATWE及ETABS这两个程序的使用，从而能够做到对众值烈度下地震作用进行反应谱分析。根据相关程序反应的结果显示，一个工程周期所使用的时间大约是在四点五秒上下。另外分析软件分析的结果，这种最大层间所具有的位移角为1/1583，而是这是在对四十五层楼进行模拟所得到的结果。另外通过另一种软件分析显示，其出现的位移角为1/1551。并且这是在对第三十八层楼进行模拟所得到结果。这两种软件所得到的结果均能够满足相关的规定与标准。都把中筒结构层的最大位移角控制在1/1500之中。因此所得到的结果就表示了这种方法能够起到对七级地震进行抵抗的效果。
5、对弹性时程的相关分析‘
在分析的过程中，根据场地的特征来选择两条天然波，并且将其所对应的峰值调到与设防烈度相适应的位置之上。通过对多条时程曲线所得到的结果显示，其得到的平均值都大于振型分解反应谱法的80%，并将其作为控制条件。经过相关的计算可以得出，使用人工波过程中，当采用最大的速度来对其进行时程进行分析的时候，就会得到结构底部所具有的剪力刚刚超出反应谱的60%上。是哟两条天然波的过程中，采用最大加速度来进行的时候，其得到的结构底部剪力不能满足相关规定所给出的要求。
二、使用静力与动力弹塑性分析来对超限高层结构的抗震性研究过程
1、使用静力弹塑性分析的应用过程
当使用ETABS这种非线性有限元计算分析软件来进行分析的时候，就可以建立起三维有限元模型，从而做到对建筑结构的弹塑性分析。根据分析的结果表明了，结构在7度的时候，当遇到较大地震的时候，其层间所发生的位移为1/156，这样得到的结果是小于相关规定中所设置的1/120限值标准。因此在发生这样7度地震的时候，建筑也不会受到影响。并且在对其塑性铰的分布问题进行分析之后，就会知道建筑物的部分柱子的脚部及顶部会有塑性铰的形成，其主要发生的原因是因为角柱的形状为异形柱，对其进行计算的过程中并没有加入型钢，并且对于混凝土的钢筋并没有进行改变，因此导致塑性铰在其上部的大量存在。
2、使用动力弹塑性分析的应用过程
在这种分析方面的实行过程中，需要两组真实的强震来进行选择，并且做好记录工作，与此同时，还人工进行模拟一组，以便于能够使用加速度时程曲线来对人工波进行分析，从而做到对地震波分析结果的了解。另外采用楼层位移的计算方法所得到的最大间位移结果是非常安全的。而且经过对相关分析结果对比显示，当层间弹塑性的位移较小，并且低于规定标准的时候，此时的结构就是属于比较安全的。另外根据对动力及静力的弹塑性结果分析得出，这种塑性铰的分布形式还是较为符合的，因此在对其进行时程分析的过程中，能够得到较为广泛的应用。
三、静力与动力弹塑性分析所展现出来的效果
1、分析过程较为合理
因为建筑结构的周期为4.5秒左右，并且根据振型分解反应所得出的最大层间位移角为1/1583及1/1551，其得到的结果都是在相关的规定之中。并且因为外框筒所占据的比例为50%左右，因此表明了外筒对地震的承担效果较为良好，并且受力程度也较为合理。
2、分析方法是具有较强的安全性的
在使用弹性时程进行分析的时候，按照相关的地震的情况来获得最大弹性间层位移角进行时，得到结果为1/1890。并且得到结构地震剪力也小于振型分解反应谱法。因
此，在弹性状态，按照振型分解反应谱法计算所得的内力进行设计是安全的。
3、这种分析方法还需要得到进一步的提高
使用弹塑性时程分析方法及Push-Over分析方法对超限高层结构地震作用的评价具有较大的影响。使用Push-Over方法还可以找出结构体系中存在的不足部分，从而找出结构的破坏顺序，并且具有较为明显的效果。
在实际的运用过程中，怎样来做到对加载模式、高阶振型及目标移位所造成影响的确定，以及在需求谱及能力谱计算方法选择上，还有很多工作要完成。时程分析这种方法虽然运用的较为成熟，但是在对构件及对地震波的选择过程中，还需要做到进一步的研究。
总结：
虽然在对超限高层建筑结构抗震设计的研究过程中，静力与动力弹塑性研究方法还存在着较多的不足之处，其中在计算的过程中会消耗大量的时间来用于计算。但是从整体所祈起到的效果来看，在这种分析方法中，选用较多的地震波和采用不同的恢复力模型对超高层建筑结构进行分析是目前较好的选择。
参考文献：
[1] 门进杰,史庆轩,周 琦.钢筋混凝土框架结构模型振动台试验及抗震性能对比[J].建筑结构,2008,5(38):45～48.
[2] 程绍革,王 理,张允顺.弹塑性时程分析方法及其应用[J].建筑结构学报,2000,2(21)1:52～56.
关键词：超限；高层建筑；剪力墙结构；抗震设计；性能设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
1 工程概况
本工程位于昆明市，规划用地25万㎡，总建筑面积为127万㎡。该工程住宅部分为剪力墙结构，均为高层及超高层建筑，其中有18栋达到B级高度。设计使用年限50年，抗震设防类别丙类，设防烈度8度，基本地震加速度0.20g，设计地震分组第二组，抗震等级一级。结构的安全等级二级，地基基础设计等级甲级，建筑桩基设计等级甲级。场地类别Ⅲ类，基本风压为0.35KN/㎡（100年重现期）。本文以16#主楼（39层，建筑高度120m）为例进行分析，户型如下图所示：
2 基础设计及沉降控制
根据地质报告，基础为桩筏基础，筏板厚度2m，每边扩出主楼范围1.5~3m；采用边长450预应力混凝土空心方桩，桩受力为摩擦桩，桩长约35m，以粉土层为持力层，单桩承载力特征值为2600~3000KN。该楼地下三层，基础底板埋深均达17m以上，最大附加应力约为240Kpa，沉降可控制在100mm以内，沉降差满足要求。
3 嵌固位置
主楼嵌固位置为地下室顶板。地下一层以下设置施工后浇带及沉降后浇带。住宅楼地下室与地下车库及商业在地下室连为一体，地下一层顶板以上（包括商业部分）设置伸缩缝，形成单塔结构，避免了大底盘多塔结构。各楼嵌固层与上层剪切刚度比采用的是要求较高的剪切刚度算法，刚度比≈2。
4 超限情况
根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令第111号)，对高层住宅的各项指标进行检查，超限结果为：高度超过100m但不大于130m，为B类高层。平面规则性：不规则结构，位移比大于1.2但不大于1.4部分楼平面凹凸尺寸大于相应边长30%。竖向规则性：各楼平面上下无变化，仅楼底部层高有变化，通过改变墙厚及混凝土标号，刚度变化满足规范要求，无薄弱层。其他情况：无错层、无转换、无多塔、无连体，无扭转不规则。
5 计算及结果
本工程采用SATWE及PMSAP进行对比，两者计算的结果接近，结果如下：周期及阵型均是1、2周期平动，3周期扭转；扭转周期与平动周期的比值小于0.85，满足规范要求。位移满足1/1000的要求，位移比满足不大于1.4。阵型数不小于15，有效质量不小于90%。楼层最小剪重比大于 3.20%。刚度无突变，无薄弱层。整体稳定满足要求可以不考虑重力二阶效应。剪力墙的轴压比不超过限值0.5。
通过两个不同模型的计算软件比较，确定力学模型计算的可靠性；SATWE和PMSAP两个程序的计算结果基本一致，只是由于程序在某些方面处理方法在概念上不尽相同，计算结果在数值上存在一定差异，但均在工程上可接受的范围内。对比分析表如下：
6 时程分析
采用SATWE程序进行了弹性时程分析，时程分析采用三类场地天然波（简称TH3TG055，TH4TG055）及三类场地人工波（简称RH1TG055），峰值加速度取0.7m/s2，采用包络设计。
弹性时程分析表明：时程分析的最大楼层剪力曲线和CQC的最大楼层剪力曲线基本符合，说明CQC计算基本符合计算要求。时程的最大楼层剪力仅少数顶部楼层略大于反应谱结果，其余均小于反应谱结果，超出不多，拟在施工图时候考虑放大该部分楼层的地震剪力；3条时程曲线计算的结构响应位移与振型分解反应谱结果比较接近，位移响应曲线基本光滑无突变，说明竖向刚度变化平缓；3条时程曲线计算的结构响应层间位移与振型分解反应谱结果比较接近，均略小于CQC结果；时程计算楼层剪力分布曲线光滑无突变，底部剪力均大于振型分解反应谱法下的65%，3条时程曲线计算得到的底部剪力平均值大于振型分解反应谱法下的80%，满足规范相应要求。
通过对比时程分析的最大楼层剪力曲线和CQC最大楼层剪力曲线的计算结果，说明CQC计算基本符合计算要求。具体对比见下面的表格及图形。
7 性能设计
本结构为超限高层建筑，考虑采取性能设计。结合经济条件及抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性，确定以下性能设计。
1）采用合理的结构形式，避免复杂高层结构，使结构尽可能合理。本结构选用剪力墙结构，有较好的抗震性能。避免采用复杂的高层结构体系，无错层、无加强层；底部与多层商业设缝，嵌固于地下室顶板，形成单塔结构，避免大底盘多塔结构。
2）选定地震动水准。本设计使用年限50年的结构，选用规范给定的的多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震作用。
3）抗震性能目标设计：抗震性能设计执行规范的三水准设防目标，对结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算和结构弹性变形验算。选定性能设计指标。对关键部位底部加强区剪力墙的抗震承载力、变形能力进行适当提高。控制结构整体周期比及竖向刚度不出现薄弱层，使结构在设防地震和罕遇地震下的受力性能较为合理。做法如下：
ⅰ 控制底部加强区的剪力墙轴压比在0.3左右：在小震下结构为弹性受力，在中震作用下，底部加强区为结构塑性铰产生的部位，为使塑性铰有足够的转动能力，就要保证底部加强区剪力墙具有一定的延性，其有效的措施之一就是控制其轴压比。本工程底部加强区剪力墙的轴压比基本控制在0.30左右，因轴压比较小，中震下有较强的塑性变形能力，不易发生脆性破坏。
ⅱ 控制结构的周期比在0.7以内：规范要求B级高层周期比应控制在0.85以内，为了减少结构在罕遇大震下的扭转效应，本结构周期比控制在0.7以内。 结构不致于出现过大的扭转效应，结构受力也比较合理。
ⅲ 控制不出现薄弱层：薄弱层会引起结构受力突变，本结构上部为标准层，布置较为合理，底部商业层高通过调整墙厚避免了薄弱层。
ⅳ 提高底部加强区剪力墙的配筋率：底部加强区的剪力墙为主要的塑性铰发生区。经计算在多遇地震下底部加强区剪力墙配筋基本为构造配筋，满足规范要求的最小配筋率0.25%。考虑在施工图设计中适当提高底部加强区的剪力墙配筋，控制最小配筋率提高到0.3%，提高剪力墙的承载力及塑性变形能力。
关键词：超限高层建筑、抗震设计、超限审查
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着国民经济发展，高层建筑除了满足建筑使用功能的要求，对建筑个性化的体现越来越重视，使高层建筑的平面、立面均极其特殊，各种新的复杂体形结构（如连体结构、主裙楼整体连接结构、大底盘多塔楼结构、立面多次收进退层结构及大悬挑结构等）、复杂结构体系（如各种类型的结构转换层、多重组合结构和巨型结构等）出现。
1超限高层的设计方法
复杂结构设计分析，采用多个相应恰当的、合适的力学模型进行抗震验算分析，不是用所谓截然不同的、不合理的模型进行比较分析。“抗规”要求的不同力学模型，还应属于不同的计算分析程序。分析结果具体体现在：结构与结构构件在地震作用下，抵抗地震作用的承载力具有客观存在性，在相应设计阶段主要振动周期、振型和地震作用最大受剪承载力（底部总剪力 V0）应出入不大。整体结构应进行弹性时程分析补充计算 （应注意地震波采集须符合规范要求）；宜按弹塑性静力或弹塑性动力分析方法补充计算；受力复杂的结构构件，宜按应力分析结果校核配筋设计。
超限高层根据结构抗震性能设计，选择性能目标控制，选定性能设计指标。第一性能水准的结构应满足弹性设计要求（多遇地震），结构的层间位移、结构构件的承载力及结构整体稳定等均应满足规范规定；按设防烈度（中震）的结构，构件承载力在不计入风荷载作用、不考虑与抗震等级要求相关的内力增大系数时需要满足弹性设计和抗震承载力要求。第二性能水准的结构，在中震或预估罕遇地震作用下，与第一性能水准的结构的差别是，框架梁、连梁等耗能构件正截面承载力只需要满足“屈服承载力”设计，即采用构件材料标准值和重力、 地震作用组合标准值工况下的验算。第三性能水准的结构，在中震或预估罕遇地震作用下，允许部分框架梁、连梁等耗能构件正截面承载力进入屈服阶段，受剪承载力宜按“屈服承载力”设计，竖向构件及关键构件正截面承载力应满足“屈服承载力”设计的要求；整体结构进入弹塑性阶段，应进行弹塑性分析。第四性能水准的结构，应进行结构弹塑性计算分析，在中震或预估罕遇地震作用下，关键构件抗震承载力应满足“屈服承载力”设计的要求；允许部分竖向构件及大部分框架梁、连梁等耗能构件进入屈服阶段，但构件受剪截面应满足界面限制条件要求；结构的抗震性能必须通过结构弹塑性计算分析，在预估的罕遇地震作用下找出弹塑性层间位移角、屈服构件的次序和塑性铰分布、塑性铰部位的材料受损程度。第五性能水准的结构，应进行结构弹塑性计算分析，在预估罕遇地震作用下，关键构件抗震承载力宜满足“屈服承载力”设计的要求；应注意同一楼层的竖向构件不宜全部进入屈服并控制整体结构承载力下降的幅度不超过10%。
隔震与消能减震设计，是一种有效地减轻地震灾害的技术，在提高结构抗震性能上具有优势（即抗震设防目标能力有所提高）。隔震技术一般可使延长整个结构体系的自振周期达到使水平地震加速度反应降低60%左右（相当于常规抗震设计设防烈度降低1.0度~1.5度），从而达到大大降低地震作用，并能获得很好的经济效益。隔震设计计算分析方法一般为时程分析法， 强调隔震层设计与构造措施的重要性。消能减震通过消能器（分为速度型和位移型阻尼器）设置控制预期的结构变形、 增加结构阻尼达到减少地震反应，较好地发挥出经济效益。 设计计算分析方法一般为非线性时程分析法，与常规抗震设计设防烈度约降低 1.0 度设计。因此在部分楼层增设粘滞阻尼消能支撑（设计往往布置在计算分析层间位移角较大的部位，并注意两个主轴方向的均匀布置），通过提高结构的附加阻尼比来降低结构的位移反应。整体结构的非线性时程分析结果表明，在框架－抗震墙结构中增设消能支撑，可以较为经济地控制结构的楼层位移，提高结构的抗震安全储备。
建筑抗震性能化设计，根据设防目标立足于结构承载力与变形能力的综合考虑，具有针对性和灵活性（或对整个结构、或对某些具体部位或关键构件）设计分析方法达到预期的性能目标，分为构件或结构弹性分析、弹塑性分析，基于提高建筑抗震安全性（承载力、变形、构件延性）或满足使用功能的专门要求。
“小震不坏，中震可修，大震不倒”三水准目标，即第一水准按众值烈度或多遇地震影响时，结构抗震分析采用弹性反应谱进行弹性分析设计，主要是承载力验算，又称第一阶段线弹性设计；第二水准按基本烈度或设防地震影响时，考虑非线性弹塑性变形及承载力略有提高，属于第二阶段弹塑性变形验算；第三水准按最大预估烈度或罕遇地震影响时，主要通过概念设计和抗震措施满足结构设计要求，即第一阶段和第二阶段分析（通过静力非线性分析、又称静力推覆分析和动力非线性分析、又称弹塑性时程分析）过程，并采取相应的抗震措施。
2超限高层的抗震设计审查
根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》（建设部111 号令）、《超限高层建筑抗震设防专项审查技术要点》（建质[2010]109 号通知），建设工程施工图设计审点应放在抗震概念设计上，是否符合现行工程设计标准、规范要求的基础上，施工图设计文件编制深度是否满足要求，认真分析结构计算模型及计算分析与实际情况的相符性、合理性，结构超限判断、抗震设防目标及抗震设防措施的准确性，力求审查过程以提高施工图设计质量为目的，不拘泥于传统的形式，应有前瞻性，跟进专业技术的新发展和趋势，专研技术疑难问题，认识新的结构体系、运用新的结构分析手段，设计方法和施工技术得到发展，推动了建筑行业科技进步的现实， 注重设计的合理性、经济性，促进建筑工程设计对公众安全、公共利益质量监督作用。通过工程超限高层审查专家组的审查意见，设计能够掌握和切中要点，反应全面和关键部位（如薄弱层、软弱层）采取结构抗震加强综合措施，提高结构能力水准。
工程设计送审审查资料一般从几个步骤入手，即工程概况、工程设计、结构计算结果及分析、结构不规则类型及超限的描述和判别、结构超限应考虑的问题及解决办法应对的加强措施，即内容应翔实，针对性强。《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》详细规定了相关内容。
目前，视工程抗震专项审查项目的超限程度具体情况，超限工程专家组技术审查意见包括了省住房和城乡建设厅抗震办委托全国或省抗震专家提出的意见，不仅肯定了超限高层设计判别，同时进一步调整和补充了计算分析和采取抗震加强措施的要求的必要性，也是对工程设计的指导性意见、第二阶段施工图审查的审查依据参考之一。
3结语
总之，建筑结构抗震概念设计的不断发展，指导工程抗震设计重要性日趋显示出来。我们还可从文献[1]、文献[2]、文献[3]中关于建筑结构抗震设防审查工程看出 ，超限及不规则建筑工程结构的研究分析思路、设计与计算方法，对建筑超限判断、超限部分所采取更为严格的措施等，提高工程结构的防震救灾综合能力；文献[1]还强调了在内在的设计技术发展和创新、推进、完善和补充现行规范方面提出操作性较好的说明。这一切，恰好说明了建筑结构抗震概念设计作为基本设计和审查思路的必要性。
参考文献:
[1] 超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2] GB 50011-2010建筑设计抗震规范[S].，2011.
SATWE和MIDAS弹性动力时程分析结果
在小震作用下楼板的3条地震波作用下于楼板最大拉应力为3MPa，但最大应力仅出现在个别应力集中的角点。大部分楼板的应力都在2MPa以下，略大于C30混凝土的抗拉应力，再考虑楼板钢筋的作用可以判定在小震作用下楼板基本处于弹性状态。钢筋混凝土结构单元参照小震CQC法计算构件配筋结果。地震波按弹性时程分析时所选地震波按中震输入。中震阶段结构弹塑动力时程分析时，构件抗震承载力按强度标准值计算（作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数均取1）。中震地震影响系数最大值αmax=0.12，地震波地震加速度时程曲线最大值：50cm/s2。连梁刚度折减系数取为0.5，同时不考虑风荷载的作用，验算构件承载力是否满足要求。中震阶段结构弹塑动力时程分析软件采用EPDA进行，通过调整以上分析参数，求出结构构件的内力，并进行构件承载力验算。结果显示，结构竖向构件及关键部位构件均满足承载力验算保持完好无损坏，仅在个别楼层个别耗能构件（连梁）出现轻微损坏，震后稍加修理即可继续使用。从以上分析可知本结构在中震地震作用下，结构基本保持弹性，仅个别剪力墙及耗能构件轻微损坏稍加修理即可继续使用，达到了预期的抗震性能目标：即设防地震作用下结构轻微损坏。通过对结构在中震作用下的弹塑性动力时程分析得出结构在中震作用下仍然保持弹性状态，所以对结构可以通过MI－DAS软件按照中震CQC法进行设计，然后对结构进行中震弹性时程分析，考察楼板在中震下的反应来近似模拟按小震设计的结构在中震作用下的楼板应力分布状况。作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数均取1。中震地震影响系数最大值αmax=0.12。根据以上分析结果，楼层平面在中震作用水平地震时程激励下，楼层平面开洞后存在一定的应力集中现象。经计算楼板大部分拉应力为4.0MPa，大于C30混凝土的抗拉应力。采用钢筋抗拉强度设计值作为楼板承载能力的指标，保证中震时楼板钢筋网不屈服，核心混凝土能有效工作，计算公式如下：σ中震≤fyASγREhs式中：γRE=0.85为抗震承载力调整系数；s为钢筋间距；h为板厚。对于图示位置部分楼层的连接区域楼板大部分拉应力为6.0MPa，采用上述计算公式，根据楼板应力的计算结果，120mm厚连接板内配三级钢，直径8mm，间距120mm，双向双层。而对于电梯间与楼梯间之间的连接板楼板应力较大，则采用150mm厚板，配置三级钢，直径10mm，间距120mm，双层双向。通过以上构造和计算分析可知，结构楼板的平面凸凹、开洞等平面不规则部位，在中震作用下仍处于弹性阶段，能够满足抗震设防概念设计的要求。该结构为平面不规则结构，相对于静力弹塑性分析，采用动力弹塑性分析能更为真实地反应结构在大震作用下各结构构件的安全性能。
本工层选用EPDA结构软件的PUSH程序对结构进行动力弹塑性分析。通过对结构大震下弹塑性静力push-over计算及分析，得出以下结论：（1）本计算选用参数时相对保守。材料强度为标准值，不考虑箍筋增强作用，仅计入1倍梁宽的翼缘作用，塑性铰判断准则为刚度退化50%。因此，分析所得结果仍具有相当的裕量。（2）能力、需求曲线及抗倒塌验算表明，性能点需求层间位移值小于《建筑抗震设计规范》限值且有较大裕量，具有结构在罕遇地震作用下具有良好抗侧能力和抗倒塌性能，能够实现预期的性能目标。（3）性能点层间位移最大值均发生在结构弯曲变形和剪切变形都较大的中下部且层间位移值曲线沿层高变化连续平滑，无明显变形集中的薄弱层，有利于结构整体耗能性的充分发挥。（4）从位移荷载曲线可以看出，结构在逐渐进入屈服状态之后呈现出明显的延性特征，可以推断，在罕遇地震作用下，结构具有良好的耗能性能。（5）本结构设计中，楼层的抗侧刚度和抗剪承载力自下而上逐渐减小，与分析中性能点弯矩剪力较好吻合，提高了结构的经济性及合理性。（6）结构的塑性状态分析表明，结构在作用不太大时，连梁将首先出铰耗能，而随荷载增加结构顶部和底部也将成为主要塑性区域。因此，结构设计中也对该区域作为重点设防区域，确保其延性。（7）经过分析结构在大震作用下具备良好的抗倾覆能力，能达到大震不倒的抗震性能。
针对超限的设计措施
【关键词】超限高层建筑;抗震设计;建议;问题
引 言
当今世界人口密集，资源压力大。人们的生存空间逐渐从简单的低层地面发展到了超限的高层建筑。在大城市中，高楼林立。而由于大城市具有比较多的工作机会，越来越多的人涌入进来，也更加促使超限高层建筑工程的发展，未来将会成为“天空的世界”。超限高层建筑工程与地面工程相比，施工难度和强度都比较大，要考虑地质条件，方案标准和成本等诸多因素的影响。超限高层建筑工程的抗震能力是最需要考虑的，它关系着整个超限高层建筑工程的安全性。因此，对超限高层建筑工程抗震设计是一个复杂而且严格的过程。
一、抗震设计的基本思路和原则
从世界范围来看，各国的抗震的主要原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，这也是处理地震作用高度不确定的最优途径。在实践过程中，此原则得到了广泛的认可和一定程度上的效益。参照此原则严格执行的西方发达国家和地区，大部分建筑物符合了抗震规范设计，重大地震过程中所造成的人员伤亡已呈下降趋势。但是在中小地震过程中，依旧可能造成建筑物的某些结构正常使用功能的丧失，从而影响了人们对人居环境的更高追求和实现。
超限结构抗震的设计环节主要分为两个阶段。第一是弹性反应谱的采用，主要是针对多遇地震地区。用这两种方法主要是能够根据详细的结果和数据粗略估算出结构层的薄弱位置。第二阶段是Pu shove弹塑性时程分析方法的采用，此方法主要是分析判定结构构件塑性铰出现的分布和顺序。
二、超限高层建筑工程抗震设计的要求
1设置建筑物的抗震防线
建筑物的抗震防线体系都是由许多延伸性比较好的分体系构成的。这些延伸性比较好的分体系，能够互相联系，共同工作。虽然每一个建筑物都有自身的抗震防线，但是不能只设置一道，因为一旦地震发生，强震之后必将伴随着余震。只有一道抗震防线，就会被接二连三的余震所影响，导致建筑物的坍塌。超限高层建筑工程抗震设计要建立一系列的屈服度，并在内外部具有丰富的余度。组成抗震的分体部件，要有一定的延伸性和适当的刚柔性，这样的结构能够减缓比较多的地震能量，提高超限高层建筑工程的抗震能力。另外。要对楼层内的结构构件进行处理，主要的耗能结构屈服以后，就检测一下弹性阶段的构件，保证结构的延伸性和抵抗坍塌的能力。
2保证建筑物的稳定承载能力
工程设计中，首先要保证的就是建筑物的延伸性、稳定性和承载度。工程设计构建结构要加固底层的墙柱、节点，弱化横梁和构建。对建筑物中可能出现薄弱的地方或者是已经出现了薄弱的地方，要采取相应的科学合理的办法，提高总体的抗震能力。超限高层建筑承担的竖向荷载的构件不应该是主要耗能的构件。
3 采取多项措施提高抗震能力
在大地震中，真正起抗震作用的是建筑物本身的主要构件。构件能在大地震中承受地震所带来的危害，就要仔细的检查高层建筑物中的薄弱部位。对高层建筑物的弹性受力和承载能力的均衡位置点要合理的处置，在楼层的比值发生变化时，要及时发现和处理，并采取加号的办法进行解决。
三、超限高层建筑工程抗震设计出现的一些问题
1缺乏评测周边环境和地质条件的资料
虽然我国早已步入了市场经济体制，但是在建筑建设中依然存在着计划经济体制急功近利的思想。许多的工程建设因为追求眼前的经济效益以及工程的进度，就直接按照规划好的图纸进行施工建设，而没有仔细的对地域的周边环境和地质条件进行勘探和评测。没有地质资料，就失去了施工的准备和依据，容易出现许多的事故，造成不利的影响。
2解决结构上的平面布置
超限高层建筑结构有的为了追求美观，也有的是因为地质构成和周边环境的影响，导致外形不是很规则、均匀，凹凸的变化大。这就使得一个结构内的单元内，受结构平面上的形状的影响，刚度发生了不均匀的现象，导致平面的长度变长。
3结构单元内存在不同的受力结构体系
超限高层建筑施工方案中常会出现这样的现象。一个单元内用砌体来承受重量，而另一个单元内，用排架或者全框式的承受重量。这就使得原本的建筑物出现受力不均匀的现象，容易造成房屋倒塌。
四、对加强超限高层建筑工程抗震设计的建议
1加强构造构件抗震性能的措施
对超限高层建筑的底部，要加强部位的剪力墙厚度。用型钢混凝土柱来加大底部加强的部位，并加大其配箍的特征值。交叉暗撑式来组成连梁配筋形式。严格控制框支柱的轴压比，并运用相关的构造措施来加强节点和锚固。
2 梁式转换层结构设计
首先要增大落地剪力墙的厚度，对型钢结构模型混凝土转换粱的主要节点和配筋进行强化，调整结构的布置，使上下部机构的转换层的侧向刚度符合标准的规范 对转换层临近的上下层楼板的配筋，用双层双向配筋处理，严格控制框支柱的轴压比，运用型钢混凝土柱，并控制好柱的配箍特征值。适当的将剪力墙的配筋提高，柱由转换层延伸2层左右。
3 结构的平面布置
降低扭转的直接影响，侧向刚度逐渐均匀的发生变化。对结构构件布置要反复的考虑，并充分的调整和计算。在考虑好偶然的偏心影响地震作用之下，楼层竖向构件的水平位移和最大层间位移和楼层平均值相比，要小于该楼层平均值的1.4倍，转换层侧向刚度与相邻上部楼层刚度相比，要大于70%左右，受剪承载力与上层受剪承载力相比，要大于上层的80%左右。
4 制定一项严格程序
超限高层建筑工程制定旋工方案和实施是一个长期且比较复杂的过程，要考虑好经济投入的成本和施工风险，注意施工以及工期的条件。根据不同的地质环境和周边环境的影响，制定一个满足地震设计、周边环境的要求以及具有经济效益的工程制定施工方案。而制定程序是保证施工方案质量的最佳制定的办法。制定的程序主要有这两个阶段：① 对周边环境和地质条件进行勘探和评测，将施工对象的地质条件摸清楚，测量好固岩的稳定，预测好各项风险的因素，并设计出最好最佳的方案，评估工程对周边环境的总体社会影响。②对各个因素进行取舍，在无法兼顾工程的成本和进程，以及方案的选择问题时，要明确整个工程的目标价值，考虑工程中每个因素的作用，做出正确的判断。
五、结束语
总体而言，对于超限高层建筑工程的抗震设计，是当今社会建筑工程中一个比较重要的研究话题。如何让更好的对超限高层建筑工程的抗震设计进行加强管理，需要从周边环境和地质条件的评测、结构的平面布置以及单元内的受力体系等方面综合考虑，设置全面的抗震防线，加强建筑物的稳定承载和抗震能力。保证超限高层建筑工程抗震设计的最终质量，就要组织全体的知识和力量，学习国际上的先进技术和理论，总结我国的基本国情，因地制宜的研究出适合我国大城市超限高层建筑的抗震体系，拿出经济实际的最佳方案。最终为居民的生命财产安全提供保障，促使我国的社会经济安全可持续的发展。
参考文献
[1].陈剑峰.高层建筑抗震设计存在的主要问题及设计对策叨.科技视界，2012，（19）.
关键词：超限高层；空间结构振型分解法；抗震性能目标；弹塑性分析；构造措施
1.工程概况
某住宅综合楼，地上32层，地下2层，标准层平面布置为L形（见图1），总建筑面积为20680.800O。地上1层为商铺，2层为社区健身中心，3～32层为住宅；结构主体高度为99.600米，高宽比为4.5。主楼地下1层为管道夹层，地下2层战时为甲类核6级防空地下室，平时为戊类库房；裙楼为地下1层车库，板顶有2.100m的覆土。结构嵌固端的位置为主楼地下1层楼面（±0.000m）处；主楼地下2层楼面（-2.100m，裙楼顶板）与裙楼楼板连为一体（见图2）。结构主体采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构。
2.结构设计等级及设计参数（详见表1）
3.结构主体设计
3.1结构平面规则性分析
根据建设单位对建筑造型、功能的要求及规划场地的现状，结构平面呈L型，属于《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3--2010）第3.4.3条中图3.4.3（c）类情况。
3.1.1根据《高规》表3.4.3的规定，可知：本建筑物平面中
（1）L/B=33.6m/13.4m=2.5
（2）l/Bmax=10.8m/24.2m=0.45>0.30，2≥[（L-b）/b=20.4m/13.2m=1.5]>1，（L-b）/L=20.4m/33.6m=0.61≥0.3，不满足要求；
（3）l/b=10.8m/13.2m=0.8
3.1.2根据《高规》第3.4.6条中“有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%”的规定及《建筑抗震设计规范》（GB 50011--2010）表3.4.3-1中第三种类型的定义和参考指标，本建筑平面中1-4～1-10/1G～1F部位，楼面总宽度为13.4m，总的开洞尺寸为4.45m+3.40m=7.85m，有效楼板宽度为13.4m-7.85m=5.55m，而5.55m /13.4m=41%
有上述两条可知，建筑平面布置有不规则的情况，造成楼板平面内刚度降低，楼盖整体性较差，对结构抗震产生不利影响。
3.2结构竖向规则性分析
本工程结构采用全现浇钢筋混凝土剪力墙体系，建筑的竖向体型规则、均匀，无过大的外挑和收紧（见图2）。为使结构的侧向刚度按照下大上小的规律均匀变化，剪力墙截面尺寸等均沿竖向逐渐减少，混凝土强度等级也逐渐减少。
根据2010年版《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》及相关规范、规程的中的规定，本工程属于平面一般不规则，竖向规则的结构体系。
4.基础设计
根据场地的地层结构及物理力学性质，并结合上部结构的特点，综合分析后采用整体性好的平板式筏型基础。主体筏板的厚度为1.500m，地下二层的层面标高为-7.800m，基础的埋深为9.300m，埋置深度为结构主体高度的1/10.7，大于1/15。
5.结构分析
5.1分析软件及主要计算参数
根据《高规》第5.1.12条及《抗规》第3.6.6.3条的规定，本工程应采用不少于两个的不同力学模型，并对其计算结果进行分析比较。
本工程因现场地形等建筑要求而造成平面一般不规则，根据上述现行规范的要求，采用中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部编制的结构分析程序（高层建筑结构空间有限元分析与设计软件）SATWE（2010网络版）进行结构分析，并采用PMSAP软件进行补充分析，对计算结果进行对比。
在以空间结构振型分解法进行计算时，计算振型数为18个，周期折减系数为0.95，考虑5%的偶然偏心和双向水平地震作用。中梁刚度增大系数为2.00，梁端弯矩调幅系数为0.85，连梁刚度折减系数为0.55，梁扭矩折减系数为0.40。
5.2计算分析内容
计算分析主要包括以下几方面：
（1）整体结构多遇地震及风荷载作用下的弹性分析
进行整体结构多遇地震及风荷载作用下的弹性分析，并对SATWE和PMSAP两种软件的结果进行对比，目的在于确定结构的构件尺寸，保证整体结构具备必要的承载力、合适的刚度、良好的变形能力和消耗地震能量的的能力，各项指标满足规范的要求。
（2）整体机构的弹性时程分析
根据规范要求，对结构进行整体的弹性时程分析，与振型分解反应谱法的计算结果进行比较，以确保结构分析的全面性，保证结构受力安全可靠。
（3）罕遇地震作用下弹塑性静力分析
5.3计算模型及基本假定
在使用SATWE和PMSAP程序进行分析时，均按照实际结构建立的准确的模型，包括屋面的构架。结构计算分析的过程中，考虑了以下的设计假定，以模拟结构真实的受力状态：
（1）地下1层抗侧刚度大于地上1层抗侧刚度的2倍，计算时假定结构嵌固端在地下1层顶板处。
（2）结构整体的施工模拟，依照施工顺序，分层加载。
（3）开洞较大的楼层洞口周边楼板设置为弹性楼板。
5.4主要结构计算结果及分析
5.4.1多遇地震作用下的弹性分析
（1）周期等指标计算结果详见表2：
（2）内力与位移计算结果详见表3。
结果分析：
（1）计算结果表明，两种软件分析的结构周期基本接近，结构周期合理。
（2）结构具有良好的抗扭刚度，第一扭转周期（T3）与第一平动周期（T1）的比值均小于0.90，满足规范要求；剪重比均大于规范限值3.200%；刚重比均大于2.7；有效质量系数均大于规范限值90%。
（3）结构在两个主轴方向的动力特征相近，第二平动周期（T2）与第一平动周期（T1）的比值不小于0.80。
（4）根据《高规》第3.7.3.1条，高度不大于150m的高层建筑，当采用剪力墙结构时，其楼层层间最大位移与层高之比Δu/h的限值为1/1000，计算结果均满足要求。
（5）层间位移均符合规范、规程限值要求，平面扭转规则。
（6）根据计算结果，剪力墙轴压比最大值为0.46（0.47），满足规范要求。
（7）结构计算的有效质量系数均大于90%，振型数已经选够。
经比较：两种程序的电算结果非常接近，各类参数反应出PMSAP模型仅仅比SATWE的刚度有所变化，是因为PMSAP开发了楼板用的多边形楼板单元，计算时进入整体结构分析，严格考虑了楼层之间构件之间的耦合作用，使得结构整体刚度有所不同。但SATWE中考虑全楼弹性楼板时，也可以计算楼板平面内、外刚度，故计算结果相差甚微。
5.4.2整体机构的弹性时程结果分析计算结果
计算结果表明，弹性动力时程分析每条时程曲线计算所得结构底部剪力大于振型分解反应谱法计算结果的65%，七条时程分析曲线计算所得结构底部剪力的平均值大于振型分解反应谱法计算结果的80%，且振型分解反应谱法计算结果曲线均能包络时程分析曲线的平均反应曲线。
5.4.3罕遇地震作用下的弹塑性静力分析
与需求点对用的顶点位移为145.89mm，层间弹塑性位移角最大为1/229，小于规范限值1/120，满足规范要求；该楼层在持续加载下变形平滑，具有充足的强度和变形能力安全储备，可保证大震不倒。
6.本工程采取的结构抗震加强措施
根据结构平面不规则的情况，本工程采用了如下的抗震加强措施：
6.1构件布置在满足建筑专业的要求下，采用将外边缘梁加宽及加高的做法，增强结构的整体性和抗扭刚度（抗扭纵筋及箍筋沿梁长加密），较少地震作用下的扭转效应。
6.2在外伸端及结构的细腰处均增加板厚，楼板配筋率适当增大以减少楼板较窄对结构抗震不利的影响，使外伸端与主体及细腰两侧结构能变形调谐。
6.3在二层层顶，扩大楼板加厚的部位，并采用双层双向配筋，使二层成为加强层，起套箍的作用，加强结构的整体性。
6.4在楼板有较大开洞的部位两侧采用双层双向配筋，以抵抗该部位的应力集中，增强其抵抗变形的能力。建筑平面有较大凹槽处设置拉梁，并且适当增大周边梁板刚度（图1阴影部分为加强区）。
6.5为了加强地下室梁、墙的协同工作，使一层的地震力通过地下室顶板很好的扩散至周边的梁、墙上，增加了地下室顶现浇板的厚度，并采取双层双向配筋，每层每向配筋率不小于0.25%。
6.6在地下车库的主裙楼间增设了沉降后浇带，减小基础的不均匀沉降对主体的影响。
6.7要求设备预留洞在管线安装完毕后均用混凝土封堵，加强楼板的整体性。
7.总结
本工程为竖向规则，平面有两项超限不规则的超限高层。依据《高规》要求进行了两个不同程序软件计算对比，计算结果无异常。各项重要指标的计算结果均满足高规及抗震的相关要求。
7.1.1为体现抗震设防目标三水准（小震不坏，中震可修，大震不倒）的要求，本工程进行了在多遇地震（超越概率63%）下采用弹性反应谱法进行结构承载力及弹性侧移验算，可以满足第一、第二水准的抗震要求；并进行了罕遇地震作用下的弹塑性静力分析，达到了第三水准的要求。
主要比较分析了超限高层建筑中基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法，并就目前我国的超限高层建筑结构的特点，详细的分析了超限高层结构基于性能抗震设计中的抗震性能水准以及性能目标的组成，希望能够为我国超限高层建筑的性能抗震设计有些帮助。
关键词:
超限高层建筑;常规抗震设计;性能抗震设计;性能水准;性能目标
引言
近年来，随着我国改革开放的逐步深入以及经济的高速发展，我国建筑行业的发展也是日新月异，最为典型的便是超限高层建筑工程开始广泛的出现，超限高层建筑工程不同于其他普通的建筑工程，其在房屋高度和复杂程度等都超出我国普通建筑工程现行的规定，且在工程最重要的部分－结构抗震方面也出现了明显的不同。就目前来看，我国超限高层建筑工程的结构抗震主要还是按照我国建设部第111号部长令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》以及《全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法》等的要求。但是在具体的结构抗震的设计方面却没有明确的规定，就建筑行业的研究来看，普通的结构抗震已经难以满足超限高层建筑结构，而基于性能的抗震设计已经开始被广泛的运用于超限高层建筑机构，因此，对于超限高层建筑的结构基于性能的抗震设计的研究讨论时有利提高超限高层建筑工程抗震可靠性以及促进我国的高层建筑技术发展。
1超限高层建筑结构基于性能抗震设计与常规抗震设计的比较
1．1基于性能的抗震设计的概念
基于性能的建筑结构抗震设计是我国建筑技术发展的标志，总体来说基于性能的建筑结构抗震设计方法使建筑结构的抗震设计从建筑的宏观定性的目标实现了向具体量化的多重目标过渡，也即是工程建筑的设计人员可以选择建筑所需的性能目标。不仅如此。基于性能的建筑结构抗震设计，在实际中强调的是深入分析和论证建筑抗震的性能目标，这有利于工程建筑的结构创新。此外，基于性能的抗震设计可以通过论证和试验后，采取新的建筑结构体系、新的技术以及新材料来针对不同建筑采用不同的性能目标和抗震措施。
1．2我国常规抗震设计方法
我国建筑结构的抗震设计体系发展主要是始自20世纪80年代，在我国政府及建筑相关部门正式的工业与民用建筑的抗震设计规范修订中，提出了建筑结构抗震设计的“小震不坏、中震可修和大震不倒”的抗震设计目标，且在实际的抗震设计中采用了“三水准2阶段设计”的抗震设计方法，该设计方法具有性能抗震设计的影子。1989年，我国政府及建设部正式颁布了国家标准的《建筑抗震设计规范》(GBJ11－89)，这也是我国建筑结构的常规抗震设计原则，下面对常规抗震设计特点进行简单的分析。抗震设计规范详细的明确了小、中和大的3个地震水准以及通过对我国的主要地震区域的地震发生概率进行统计，以及通过地震对地区的影响进行分析，从而将我国衡量强烈地震后房屋建筑的破坏程度分为不坏、可修和不倒等多种破坏程度，而按照国家标准《建筑地震破坏等级划分标准》(1990建抗字第377号)，则明确的规定了震害概念见表1，表1中要求基本都属于抗震方面宏观的性能控制，这也是性能抗震发展的基础。常规的抗震设计主要是为了实现三水准的设防目标，在建筑设计规范中采用2阶段抗震设计的简化方法:在第1阶段，抗震设计的主要工作是计算建筑结构构件承载力，也即是以内力和变形的方式对地震作用效应的建筑结构构件抗震承载力进行验算;在第2阶段，抗震设计的主要工作则是对建筑结构弹塑性变形进行验算，并采取相应的抗震构造措施。用现代的眼光来看，抗震规范设计的方法和步骤已经初步具有性能设计的雏形。
1．3常规抗震设计方法与基于性能抗震设计方法的比较
从上述的分析阐述可知:基于性能抗震设计方法的基本特点以及常规抗震设计方法的特点。下面就以表格的形式见表2，对建筑结构常现抗震设计与基于性能抗震设计进行简单的比较，通过比较证明:在超限高层建筑的结构设计中，基于性能抗震设计是科学可行的，但在所有的工程建筑中应用，则还需进一步的分析与探讨。
2超限高层建筑结构的抗震性能目标
在基于性能建筑结构的抗震设计中，性能目标是整个设计较为重要的1个部分，其具体指是对某一地震地面运动下建筑的预期性能水准。该性能的水准主要包括了结构，非结构以及建筑物的附属设施等。下面就对超限高层建筑结构的的结构性能及水准进行简单的分析。
2．1结构的抗震性能水准
在超限高层建筑结构中，不同水准地震下的性能水准及性能目标是不同的，如图1所示。超限高层结构抗震性能可分为以下水准:(1a)震后结构完好，不需修理，直接使用;(1b)震后结构基本完好，个别修理，直接使用;(2)震后结构关键部件完好，其他部位有明显裂缝，需要修理，才能使用;(3)震后关键部件轻微损坏，其他部位出现明显裂缝，需要采取安全措施，方能使用;(4)震后结构关键部位出现中等损坏，其他部位进入屈服阶段，需要修理及加固，方能使用;(5)震后关键部位出现明显损坏，其他部位严重损坏，结构未倒塌。
2．2建筑结构的性能目标
在超限高层建筑中，抗震设计的新根能够目标是根据建筑的实际情况决定的，也即是根据性能水准决定性能目标，下面见表3，简单讨论性能目标的选择。由上述分析可知:在基于性能抗震的超限层结构抗震来说，其主要是在常规抗震的基础桑发展而来，是具体量化的实际体现，因此，在设计中应该注意的是结构性能水准与性能目标的结合，且设计人员应该根据建筑结构的地震水准进行具体的分析计算，合理科学的设计超限高层的抗震设计。
3结语
我国的超限高层建筑结构设计的抗震设计是我国建筑工程的重要组成部分，也是我国超限高层建筑安全应用的基础。因此，在我国的建筑工程的结构设计中，必须严格遵守国家在建筑上的相关规定的要求，利用现代先进计算机技术对建筑的结构以及数据认真进行设计计算，以及尽可能采用目前先进的基于性能的超限高层建筑结构抗震设计，提高我国的超限高层建筑的安全性以及高层建筑的质量，为我国高层建筑技术的应用和发展奠定基础。
参考文献
［1］程耿东，基于功能的结构抗震设计中一些问题的探讨［J］，建筑结构学报，2010，21(1)
［2］全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法2003，3［3］
［3］徐培福等，关于超限高层建筑抗震设防审查的若干讨论［J］．土木工程学报，2012，37(1)［4
［4］建筑抗震设计规范(GB50011－2001)［S］．中国建筑工业出版社
［5］周锡元，抗震性能设计与三水准设防［J］．土木水利(台湾)，2013，30(5)
