地下结构抗震设计标准精选(九篇)

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第1篇：地下结构抗震设计标准范文

关键词：超限高层；抗震设计

1工程概况

本项目地处上海市闸北区。地下两层，地上左半部分为18层，右半部分为24层，建筑总高度76m，总建筑面积18051.41m2。临街面带两层商业裙房。地上左、右两部分以及商业裙房均无缝连接。塔楼3层以上为住宅功能，1、2层为会所；其临街面2层裙房地上1层为商业用途，地上2层作为会所的一部分。地下2层均作为车库。

2建筑结构布置和超限情况说明

2.1建筑结构布置

本工程高层塔楼采用钢筋混凝土部分框支剪力墙结构体系，裙房高度范围内采用框架剪力墙结构体系。高层塔楼总长度57.5m，宽17.05m，建筑结构高度为76.0m，高宽比约为5.5

图1地上1、2层结构布置图

图2地上3～19层结构布置图

图3地上20～24层结构布置图

2.2超限情况的认定

⑴由于建筑功能的需要，部分剪力墙不能直接连续贯通落地，需要在三层平面设置梁式转换。根据《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》，本结构属于竖向不规则（竖向抗侧力构件不连续类型）结构。

⑵同时，也由于建筑功能的需要，19层及以上楼层平面尺寸均收进―左单元完全消失，仅留一个右单元。这样，在19层，其收进尺寸大于相邻下一层（即18层）的30%。根据《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》，本结构属于竖向不规则（侧向刚度不连续类型）结构。此外，裙房高度小于主楼高度的20%，故不需考虑在裙房屋面层（即主楼的第三结构层）的楼层平面尺寸收进所带来的超限问题。

⑶经计算，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍，但小于1.4倍，详见表1。按《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》文，本结构属于平面不规则（扭转不规则类型）结构。

根据以上分析，本工程属于超限高层。

3结构分析

3.1采用的结构分析计算程序

采用中国建筑科学研究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件-SATWE（壳元墙元模型）》和PMSAP两种不同的结构空间有限元计算程序分别利用振型分解反应谱法进行整体计算。然后采用PMSAP进行弹性时程分析补充计算。

3.2结构分析所采用的整体计算嵌固部位，结构分析输入的主要参数；

⑴在计算嵌固层上下层刚度比时采用“剪切刚度”算法，在计算配筋时采用“地震剪力与地震层间位移的比”算法。

⑵弹性时程分析所取地面运动最大加速度为35gal，选取上海市建筑抗震设计规程SHW1，SHW3和SHW4进行结构弹性时程分析。其中SHW1为人工模拟的加速度时程曲线，SHW3，SHW4为根据实际强震记录（El-Centrol波，Taft波）调整后的加速度时程曲线。

3.3反应谱法主要计算结果及对比分析：

嵌固层的判定：

根据SATWE计算结果，地下室楼层侧向刚度与一层侧向刚度比：X向为2.53；Y向为1.62均大于1.5。

在施工图设计时，按照规范采取一定措施后，可以将地下室顶板作为3#楼上部结构的嵌固部位。（注：以下计算均取地下室顶板作为上部结构的嵌固部位）。

主要计算结果及分析：

表1整体计算结果汇总

两个力学模型计算结果相近，可以认为计算分析结果真实可靠。

两个力学模型计算的总重量几乎相等；前6阶振型周期相近，动力方向一致；第一扭转周期与第一平动周期之比相当且均小于0.85，满足《高层混凝土结构技术规程》的相关要求。有效质量参与系数均大于90%，所取振型数足够。

X、Y向地震作用下，基底剪力相差不大，各楼层剪重比均大于1.6%。单向地震和双向地震作用下，在X向和Y向，高层建筑的层间位移角均

抗侧力结构的层间抗剪承载力均大于相邻上层的80%。采用剪切刚度计算，楼层侧向刚度均大于相邻楼层侧向刚度的70%，及其上相邻3层侧向刚度平均值的80%。均满足《高层混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规程》（上海市标准）要求。

⑶结构相对抗侧刚度（等效剪切刚度）沿高度的分布见图。由图可见：结构刚度沿高度的分布基本连续，无显著突变；转换层下层与上层的等效剪切刚度之比为1.23（X向）和0.8（Y向），均大于0.6；收进层与相邻下一层的等效剪切刚度之比为0.61（X向）和0.66（Y向），均大于0.5。

⑷楼层剪力分布曲线基本光滑，无明显结构薄弱层。楼层位移和层间位移角分布曲线基本光滑，无明显突变。

3.4弹性时程法主要计算结果及比较分析

弹性时程法计算得到的主要结果汇总见表2。

表2弹性时程分析结果

由以上表可知：每条地震波计算下的底部剪力均大于CQC法的65%，三条地震波分析所得的底部剪力平均值大于CQC法的80%，均满足设计规范要求。总体而言，时程分析法计算结果与反应谱计算结果基本吻合，均满足设计标准的有关要求。

4针对超限情况的抗震措施

针对本工程由于建筑功能的需要，地上1、2层部分剪力墙不能直接连续贯通落地，需要在三层平面局部设置梁式转换以及19层及以上楼层平面尺寸均收进―左单元完全消失，仅留一个右单元这两方面不利结构整体抗震性能的结构竖向不规则的特点，在两种结构整体分析程序计算结果均满足现行国家及上海市有关规范规程及规定的前提下，根据结构抗震概念设计的要求，采取了下列抗震加强措施，对可能影响结构整体抗震性能和延性的部位予以充分加强，以切实提高结构整体抗震性能和延性，充分保证设计使用年限内整体结构具有良好的抗震性能和延性：

⑴对于转换层部位，采取有效措施来减少转换层上、下等效剪切刚度和承载能力的突变。转换层以下的框支柱、落地剪力墙的抗震等级提高一级，剪力墙墙体加厚。此外，在计算中还将对转换层的地震剪力乘以1.15的增大系数。转换层区域的楼板加厚为180m，其上一层对应于转换部位的楼板加厚为150mm，均采用HRB400钢筋双层双向配筋，配筋率不小于0.25%。

⑵在施工图设计时，还将对框支结构相关部位进行更精细的有限元分析，重点检查框支柱所承受的地震剪力的大小、框支柱轴压比以及转换构件的应力和变形等，将根据相关分析结果进行设计，并加强配筋构造措施。考虑到框支转换梁、柱的承载力及延性对整体结构抗震性能影响很大，必要时局部将采用型钢混凝土构件。

⑶对于立面收进（19层及以上楼层平面尺寸均收进―左单元完全消失，仅留一个右单）的情况，将收进层19层楼板厚度加厚到150mm，收进后的20层楼板厚度加厚到130mm，配筋率适当加强，采用HRB400钢筋双层双向配筋，配筋率不小于0.20%。

⑷收进部位的上、下层（即地上第18和19层）的剪力墙抗震等级比相邻层提高一级按抗震等级为一级的要求设置剪力墙约束边缘构件及配筋，并控制剪力墙轴压比。

第2篇：地下结构抗震设计标准范文

关键词：建筑结构；抗震；技术；设计；应用

中图分类号：TU3文献标识码： A

基于性能的建筑结构抗震设计是近年来才提出的，其设计标准为“小震不坏、中震可修、大震不倒”，是目前各国采用最多的抗震设计思想。通过这种方法对建筑抗震设计进行优化，可以有效的减少因地震灾害造成的伤亡事故，因此，该设计理念在今后将会有更加广阔的发展前景。

一、基于性能特性研究的抗震设计理论概述

1、基于性能的结构抗震设计含义

采用合理的抗震性能目标和适应性结构抗震措施对建筑结构进行优化，使建筑结构在各种级别地震的作用下所形成的最终的破坏程度达到相应的结构设计要求，通过对工程项目进行生命周期的费用效率分析，选择并确定一种安全可靠且符合经济合理化的优化平衡。从简单的含义上看，就是利用性能标准选择结构措施，并使之符合使用标准和经济标准。

2、基于性能的抗震理论特征

基于性能的抗震设计理论实际上是一种在对地震灾害分析和对现行的抗震设计理论的反思的基础上产生的，此理论的设计理念和方法与传统的设计不同，但是其设计的依据却蕴含来了现有的设计理论和经验，具体的特征如下：

1）支持采用多级设防的目标，基于性能抗震设计理论提出了多级目标设计的理念，此种分级方式即考虑到了生命安全也从经济性上考虑，最大限度的降低业主和社会的损失，保证在其可承受的范围内，以此为基础更加注重非结构件和内部设施的保护，将经济效益的机制引入到了设计中，利用经济决策方式通过进行费用效率分析，在可靠和经济之间需求平衡，以确定最佳的抗震方案，达到优化设计的目的。

2）扩展空间，体现设计的个性化。设计人员就可以在此性能目标的基础上选择设计方法，采用相应的构造措施，而此种设计更加的灵活，对调的设计积极性和新材料、新技术、新工艺等的应用打开了方便之门，同时结构的抗震能力是在抗震性能的目标下形成的，也是的建筑的抗震能力可以预见。

3）设计方法多元化。目前基于性能的抗震理论还没形成统一的研究方法，很多学者采用结构层间变形或者定点移位作为性能指标，其从传统的以力学为基础的设计转变为以形变为基础的设计，从弹性设计的方法转变为弹塑性的设计方法，解决了传统设计理论上的缺憾，尽可能的是的建筑结构的预期功能和实际地震中起到的功能相一致，以保证设计的有效性。

二、基于性能的抗震结构设计的内容

1、地震设防的水准设定

地震设防的标准是指设定未来可能作用在建筑上的地震等级和作用效果，美国工程师协会曾提出，基于结构性设计理论追求能控制结构所可能发生的各种地震破坏的水准，因此需要根据不同的重现期选择可能发生的对应不同的地震动参数。结构损坏严重威胁生命安全，虽然损伤但没有倒塌，经济上的损失已经超过了业主可以接受的最大上限。

2、结构抗震的性能目标设定

从地震设防的角度看，规范提出的抗震目标实际上是最低的设防标准，而结构抗震设计则是根据业主需求采用的设防标准，其要高于规范设定的范围。使用者可以根据自身的情况出发，设定一个合理的性能目标。为了方便结构设计，这些定性的性能指标最终将被量化，成为具体结构设计的重要参数依据。

3、基于性能的结构设计实施

此项内容就是要求将结构的性能要求转化为合理的性能参数以此形成具体的指导设计的基础性数据。为了达到这一目标，需要配合合理的处理和分析方法，将前面的目标转化为与性能指标相关量化数据，使之作为指导设计的具体指标。

三、基于性能的抗震设计高层建筑结构中的应用

按照前面的理论分析的思路，下面就某个高层项目的性能抗震设计的过程进行例举阐述，以说明在高层建筑中实施性能抗震结构设计的流程和措施。

1、工程基本情况

某城市的高层建筑，按照建筑的整体设计要求，工程项目地下结构为三层，地上为三层裙楼，主要塔楼设计为45层，从工程的高度超过了150m。项目的主体采用的是混凝土框架加核心筒的结构形式。按照业主的需要，建筑的设计使用年限为50年，整体钢筋混凝土结构为二级，根据地域情况，此建筑为丙级，抗震设防为7。

2、对结构性能的目标选择

通过对工程具体情况的分析，设计人员通过对工程的具体情况的把握，并与业主方进行了沟通，取得了一致意见，整体结构在震中出现的逐级的损坏，即整体结构都会出现不同程度的损坏，而大部分为轻微，部分出现中等损坏构件进入到屈服阶段，出现裂缝，整个楼体的安全性降低，结构需要进行安全性的支护方可允许人员进出，如果恢复使用将需要进行大面积维修。

3、性能目标的实现措施

1）小震目标

工程在结构设计的过程中，设计人员通常采用的是计算机辅助设计，即利用软件将性能目标和实际的结构的参数联系起来，从而获得可以指导工程建设的具体结构参数。在计算中主要遵循的是高层建筑结构空间的有限元分析和计算方法，利用三维建模的方式进行模拟分析，如表1所示，为具体的计算后的结构参数。同时在具体的模型仿真对比中，估算其经济指标，使之满足业主的经济效益。表格中各种参数都达到比超过出了国标的要求。

2）中等地震的目标实现

结合前面的设计参数，对中等地震中所要达成的目标进行细化，并在基础数据的基础上对某些参数进行修正，使之到达设计的目标。根据目标要求，中震情况下，地震对结构件的影响使之超过了弹性变形范围，结构的损坏将出现硬性的结构损伤，但是其范围是可以修复，此时的重点就是通过结构的合理设计保护重点结构的安全，即舍弃某些结构件的完整，而保护主体框梁的安全。在此设计的思路上对整个设计的参数进行细部调整。对抗震承载力系数进行调整等，通过这些措施结构的初步设定参数得到必要的调整，使的满足小震目标的某些参数提升达到中等地震的设防目标。

3）大震情况的目标实现

在设计中，与中震目标实现相似，在利用软件进行分析和比对的时候，将其设定的范围进一步扩大，模拟在罕见的高烈度地震的影响下结构所产生的应力改变和相互作用，实际上就是将结构所产生的水平和竖向位移设定为最大，并以此对结构参数进行调整，使之达到：结构不出现扭转的效果；第一批塑性铰出现在某些楼层的梁上；在水平应力的作用下底部的剪力墙再进入塑性变形，以此保证剪力墙为建筑的“脆弱”部位，消除地震的某些应力效应，而保证框架结构的安全，使之始终不能达到塑性阶段。这样将就可以是结构在大震中只出现剪力墙的损坏，而保证主体框架的安全，最终达到大震下的性能目标。

四、构造设计的措施

该项目中对剪力墙的设计采取了一些控制措施，如：剪力墙加强范围进行了适当的扩大，向下和向上进行了必要的拓展，在地下一和地上一层的范围内进行了剪力墙的增强，主要是增加了约束构件，控制其形变范围。边缘约束构件设计使得箍筋范围符合国标要求，并增加了纵筋的配筋率，同时对剪力墙的控制达到其剪应力标准，构件的长度为剪力墙的25%，在强化区域采用箍筋和型钢进行加固处理。

五、结束语

总之，在性能设计中核心的思路就是按照建筑的实际情况和客户需求，并参考国标设定建筑的抗震设防的目标，并按照结构的性能特性计算出结构所需要的基本参数，以此获得较好的抗震效果，同时结合经济性指标是项目达到安全和经济的双赢。

参考文献：

[1]闫旭梅.高层建筑结构抗震设计分析[J].科技传播，2010（08）

第3篇：地下结构抗震设计标准范文

关键词:地下室；结构设计；存在问题

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

0前言

随着城市土地资源日益紧缺，建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋向。然而，建筑由于其功能和结构本身的需要，大多设置了地下室。地下结构已向多层发展，其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计和施工有一定的特殊要求。地下室工程因为是处于地面以下,它的施工难度比较大,建筑周期比较长、建造费用相对较高。另外,地下室因为其结构的特殊性,设计与施工难度都比较大,比地上建筑更容易出现质量问题。然而对于设计与施工来讲,都有与地上建筑不同的要求。

1 地下室结构设计存在的问题

地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、摊水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。

其设计上的主要问题表现在:

(1)结构平面的设计。

(2)抗震设计。

(3)地下室抗渗、抗浮设计。

(4)地下室的结构超长。

(5)外墙的结构设计。

2 建筑工程地下室结构设计应注重的问题分析

2 .1 抗震设计

通常来讲,地下室的抗震设计常遇到的问题有。一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为:在多层建筑中,地下室的埋深不够。房屋的层数加上地下室在内已经达到八层,层数与高度都已经超过设计标准要求。地下室的顶板是上段结构嵌固。地下室的抗震等级应当和地上部分相同。若地上结构的抗震等级是二级,则地下部分的抗震等级也应当是二级。

2 .2 抗渗抗浮设计

如果是在地下水位浅,或者在雨水相对较多的地区进行施工,那么,对于地下室层数为一到二层的建筑来讲,常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况,应当采取下面的几个措施来应对:

(1)在设计条件允许的前提下 ,尽可能地提高基坑底设计标高,这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。

(2)倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样,在降低抗浮水位上就占有一定的优势。

(3)强化抗渗抗浮设计的另一个有效办

法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况:其一是基板加载,其二是边墙加载,其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时,因为混凝土和相关的增重材料需求量太大,而使施工费用增加。

(4)设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约,抗拔桩入岩一般不深,这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处,那就需要在桩下部设扩大头,提高抗拔桩的抗拔能力。

2 .3 结构超长的处理办法

因建筑总体设计要求,地下室的结构时常会出现超长现象。很多情况都会超过40～60m。虽然在温度影响的角度来看 ,地下室受的影响相对来讲较小,但是周边环境对于地下室的约束力较大,所以应当采取有效的防止裂缝设计。当下较为成功的做法有下面数种。

(1)安设伸缩后浇带。普通伸缩后浇带一般宽度在八十至一百公分,钢筋不被切断。而对平面尺寸超长的结构,应当设置断开钢筋的后浇带。其宽度应按搭接钢筋需要的最低尺寸同操作空间的实际情况确定。

(2)除了伸缩后浇带以外的其它措施 ,包括:①把微膨胀剂掺到混凝土内。②超过六十米的地下室结构安设膨胀加强带。③采取相应办法提升钢筋混凝土抗拉力。目前,在实际工作中,已经建成的多个建筑,在应用上边所讲的办法,并进行合理施工的前提下。其应对结构超长的能力已经超过了设计规范上要求数值。

2 .4 地下室外墙部分的结构设计

对于地下室外墙的结构设计,我们应当把重点放在土、水压力的计算上。在设计施工时应池注意下面的几点要求。

(1)承载能力。地下室的外墙所要承受的压力来自水平和垂直两个方向。水平承载力包括地面荷载和侧面的土压力荷载。而垂直承载包括地下室以及上部楼盖传重和本身自重。实际上的工程设计当中,风荷载与垂直承载一般起不到控制作用。墙体的配筋主要是受垂直墙面水平承载产生的弯矩所控制。要按照墙板弯曲计算配筋。

(2)静止土的压力数值。这在实际施工中应当做具体的实验来确定,如果没有实验条件,那么应把砂土系数值取在0.34至0.45之间,把粘性土系数值取在0.5至0.7之间。

(3)外墙配筋计算办法。关于带扶壁柱外墙,不按扶壁柱尺寸计算,而是按双向板对配筋进行计算。由外墙和扶壁柱协调变形的机理,此设计会使外墙垂直配筋少、扶壁柱配筋不足,而外墙水平布筋产生富余。故而求地下室外墙配筋数量时,按双向板求取配筋的办法为宜。

3 工程案例

(1)工程概况 :某工程场地部分略带斜坡，此外基本平整。地上18层钢筋混凝土框架,地下一层停车库、人防地下室。总高度54m。

持力强为强风化岩或者中风化岩。抗震设计 :丙 类 。

(2)此地下室结构设计要点分析。

①地下室顶板不置大洞口;顶板采取现浇梁板的结构,厚度25cm;楼板的混凝土强度等级为C30,双向双层钢筋配置。保证单方向配筋率超过0．25％。

②本工程地下室顶板是地面以上结构部位的嵌固部分,抗震等级与上部相同,采用三级抗震。

③用预应力管桩作为基础,直径500的管桩,其单桩承载力数值1850kN。

④主楼的室内地下室部分顶板适宜承载力,考虑施工后荷载后,取5kN每平方。

⑤此地下室用途之一是作为人防工程,故对本工程露天顶板需考虑到爆动荷载压力的影响,因此地下室顶板荷载按人防六级考虑,取值750kN每平米。

⑥在和土壤相接处的侧壁保护层厚度取4cm,室内混凝土取1.5cm。地下室侧面水平配筋在,垂直配筋在内部。

⑦本工程的地下室之底板要以抗渗抗浮的计算为主要工作。把地下水位的高度考虑在50年一遇的级别,抗渗级别设为P6,抗浮水头级别设为5.1m。地下室底板用无梁楼盖计算办法,计算得出底板厚度60cm。

⑧地下室抗浮设计、验算。地下室应当验算出地下的水压超没超过地下室恒载。取恒载分项的系数设为0.9,水压分项系数设为1.0。如恒载能力达不到地下室抗浮需求,就要应用到抗拔桩进行加强浮力抵抗的工作。

4 结束语

作为建筑工程整体结构的有机组成部分,地下室建筑质量的高低对建筑整体的稳固性有很大影响。在一些高层的建筑中,地下工程造价甚或超过地上工程造价。因为位置特殊,其结构设计不能不引起我们的重视。设计上要考虑的问题很多,鉴于问题的复杂性,在这里,我们的设计人员就要把握住质量与经济的两个大原则,在技术层面去研究解决地下室结构设计中存在的问题。

参考文献

第4篇：地下结构抗震设计标准范文

【关键词】钢管混凝土;斜柱;抗震性能化设计;超限高层设计

1工程概况

本工程位于杭州市余杭区未来科技城，由2栋高层塔楼组成，两塔楼标准层一致，仅下部裙房有差别，但体型基本相似，本文以1#塔楼为例进行介绍。1#塔楼功能为商务办公，建筑高度145m，结构高度130m，地上建筑面积约7×104m3。地上29层以办公为主，地下3层地下室以车库为主，结构模型及建筑效果图如图1所示。1#楼建筑使用人数约6500人，为标准设防类(丙类建筑)，主楼结构安全等级为二级，结构重要性系数为1．0。抗震设防烈度为6级，核心筒抗震等级为二级，框架抗震等级为三级，场地类别为Ⅱ类。塔楼结构嵌固端为地下室顶板。地震作用及阻尼比见表1，本工程基本风压选取50年重现期的风压值(0．45kN/m2)进行计算，承载力计算时风荷载的增大系数取1．1。地面粗糙度类别为C类。

2结构布置及特点

结构体系采用钢框架－钢筋混凝土核心筒结构，采用钢管混凝土柱，核心筒自下而上尺寸无突变。结构竖向抗侧力构件上、下连续贯通。最大高宽比(按主要屋面标高130m计算)为4．7，小于规范限值7;核心筒高宽比为12．9，略大于规范限值12。结构总高度小于对应体系高度限值(200m)。楼盖采用钢梁+钢筋桁架楼承板体系。裙房2层～5层楼板中部开大洞，其他层楼板均较为完整。标准层结构长66．6m，宽28．2m，长宽比较大，长向迎风面较大，同时核心筒位置偏离中心，平面较不规则，塔楼模型位移比小于1．4，大于1．2。标准层平面布置如图2所示。塔楼西侧6～9层由于建筑立面造型，需要通过斜柱转换3颗柱子，上有21层楼，斜柱方案中斜柱采用矩形钢管混凝土柱，斜柱区域受力较复杂。结构存在斜柱等较多不规则项，属于超限高层建筑［1］，综合考虑，抗震性能目标选用“C”，即多遇地震下结构达到性能水准“1”的要求，设防烈度地震下达到性能水准“3”的要求，预估罕遇地震下达到性能水准“4”的要求［2－4］，斜柱及相应拉梁定义为关键构件，对斜柱进行抗震性能化设计。

3斜柱设置

塔楼西侧见图3、图4，在6～9层之间设置斜柱，斜率约1∶1．7，上、下部楼层采用直柱。斜柱采用钢管混凝土柱，截面为800mm×800mm×30mm(内灌C60混凝土)，钢材为Q420C，与斜柱相连斜柱顶底楼拉梁为H650×400×60×60，钢材为Q420C。

4斜柱设计

斜柱及拉梁为关键构件，对于斜柱的设计策略:(1)设计斜柱及其顶底拉梁构件时，不考虑楼板的有利作用，保证斜柱和拉梁在竖向荷载作用下满足承载力设计要求;同时验算中震组合下斜柱及拉梁满足抗剪弹性，抗弯不屈服。控制斜柱和水平拉梁的利用率不超过0．8。同时拉梁伸至核心筒，核心筒内设型钢，保证传力有效性。(2)斜柱顶底楼板设计，按照弹性分析楼板应力水平进行设计并作构造上加强。软件验算结果见图5，从图中可以看到，斜柱及横梁在竖向荷载作用及中震组合下利用率均小于0．8，能保证结构安全可靠。根据楼板有限元分析结果，对于斜柱区域楼板加强措施:楼板厚度加至150mm厚，楼板配置双层双向钢筋12@100mm，该措施能保证楼板中震不屈服，斜柱上、下层结构楼板也适当加强构造措施。

5结论

(1)对该塔楼的项目概况、结构布置及相应特点进行了介绍，本项目塔楼为超限高层。(2)结构存在斜柱等较多不规则项，抗震性能目标选用C，斜柱及斜柱相关拉梁定义为关键构件。(3)斜柱采用矩形钢管混凝土结构形式，以提高结构的抗震性能。严格控制斜柱和拉梁的应力比，按考虑楼板失效的小震弹性(含风荷载)、考虑楼板失效的中震不屈服进行包络设计，以保证足够的安全度。(4)斜柱区域楼板为保证中震不屈服，楼板厚度加至150mm厚，楼板配置双层双向钢筋(5)通过以上工作，斜柱、斜柱相关拉梁、相关区域楼板能够满足C目标，结构合理、可靠、安全。能做到小震不坏、中震可修、大震不倒。

参考文献

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部．超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点:建质［2015］67号［S］．

［2］中华人民共和国住房和城乡建设部．高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ3－2010［S］．北京:中国建筑工业出版社，2011．

［3］中华人民共和国住房和城乡建设部．建筑抗震设计规范:GB50011－2010［S］．北京:中国建筑工业出版社，2010．

［4］中华人民共和国住房和城乡建设部．组合结构设计规范:JGJ138－2016［S］．北京:中国建筑工业出版社，2016．

第5篇：地下结构抗震设计标准范文

摘 要：本文介绍了“5.12”汶川地震灾区部分市政道桥设施的典型损毁情况，并对损毁原因做了认真的分析，希望能为今后地震区市政道桥设施的设计提供一些有益的参考建议。

关键词：“5.12”汶川地震，道桥损毁

The representative damaged conditions and simple analyses of bridges & roadswhich suffered great damage due to the 5.12 Sichuan wenchuan earthquake

Chen Jingang

( South-west Municipal Engineering Design & Research Institute of ChinaChendu610081)

Abstract: In this paper,the author introduces the representative damaged conditions of bridges & roads which suffered great damage due to the 5.12 Sichuan wenchuan earthquake.The causations of the damage are seriously analysed subsequently.I hope this paper can offer some useful referrence to the design of bridges & roads which will be built in seismic region in the future.

Keywords：5.12 Sichuan wenchuan earthquake, damaged bridges & roads

1.概述

“5.12”汶川地震及其引发的各种次生灾害给灾区市政道桥设施造成了严重损坏，据四川省建设厅统计：39个极重灾区和重灾区县（市、区）受损道路长2034km，桥梁408座，与市政道路配套的供水管道受损2471km，排水管道（污水）765km，燃气管道2409km。

据《汶川地震灾区市政公用基础设施重建规划》测算，恢复重建市政道桥设施需投资223.67亿元（不含乡镇），配套供水管道需投资32.79亿元，排水管道需投资31.37亿元，燃气管道52.85亿元（含场站建设）。

2.道路桥梁损坏的主要类型

根据灾后检测调查，除了位于震中的北川、汶川、青川县城及映秀、汉旺、虹口、漩口等乡镇外，灾区城镇市政道桥交通设施受损破坏程度比公路要低很多，其主要表现类型为：

1﹑道路整体损毁：大面积山体崩塌、滑坡将道路桥梁整体掩埋、外推、淹没或冲毁，致使路段整体被摧毁，阻路现象尤为突出。此种类型主要发生在北川、汶川、青川县城及映秀、汉旺、虹口、漩口等乡镇的城镇道路及极重灾区县城对外交通通道上。

2﹑路基沉陷与开裂：处于沿溪（河）线处的道路，因地震的强烈纵横波使路基向河流方向滑移，造成路基沉陷、开裂及严重变形，此类现象比较常见。

3﹑路面损毁：地震引起山体上松散的岩体崩塌滚落，导致路面被砸出大大小小的坑槽，落实较大时，起水泥砼路面断板，此类现象多在城镇对外交通通道上。

4﹑路基淘空：沿江（河）修建道路靠河一侧，支挡结构物被毁，路基失去侧向约束而向河道方向滑移，造成填方路基被淘空。

5﹑路基边坡垮塌：强烈地震造成挖方边坡失稳坍塌，路基路面被埋，此类现象多为发生在片区之间连接通道。

6﹑桥梁结构性垮塌破坏：地震引起桥梁变形骤增较大，超出原设计控制范围，从而导致桥梁结构性破坏直接垮塌，如小渔洞大桥、百花大桥、南坝大桥等。

7﹑桥梁构造性破坏：主要是支座、伸缩缝、防震挡块、桥面系及局部承压构件（牛腿）、拱圈的开裂、位移、砼碎裂，如青城大桥、通济大桥、绵阳机场高架桥、绵竹回澜桥等。

8﹑交通管理设施与服务设施建构筑物因地震引起垮塌破坏，如崇州客运站、都江堰客运站等。

震后的小渔洞大桥

震后的百花大桥

震后的小渔洞大桥拱脚破坏

震后的小渔洞大桥引道破坏

3.震损的主要特征

对灾后进行的检测调查资料分析，可以总结出市政道桥受损具有的主要共性特征有：

1﹑同一地区高等级道路桥梁受损程度相对较低；

2﹑上承式实腹拱桥受损程度比其它桥型相对较轻，基本上没有发生毁坏性破坏；

3﹑圆形、方形等规则形状的构筑物破坏程度较低，因其结构重心与几何形心相吻合，抗震性能较好；

4﹑采取圬工支挡结构的路段，其破坏程度远低于未作支挡或简易支挡的路段；

5﹑人行天桥比车行桥梁受损影响相对要大，主要原因是其刚度偏小，构件形状不规则，变形受阻；

6﹑地道（隧道）结构受损轻微（仅在洞口出现崩塌、落石），灾后都能正常使用；

7﹑钢结构因其延性较好、抗震能力强，损毁情况较少（包括吊桥）；

8﹑地震波传递方向（水平）与结构破坏程度有很大关联性。

4.恢复重建技术对策

自然灾害是不以人们的意志为转移的，地震灾害无法抗拒也还无法精确预测预报。本次“5.12”汶川地震震级之高、破坏力之大也是千年不遇的，据测定，其释放能量相当于二战末期美国投放在日本广岛原子弹的1000倍。但是，从工程技术角度而言，作为设计施工建设管理者，应从中总结经验，吸取教训，在灾后恢复重建中采取有效的工程技术措施，有效提高城镇基础设施的抗震减灾能力。城镇市政道桥设施恢复建设应对以下几个方面予以重视：

1﹑增强“地质定线”意识，重视场区内局部地质调查分析工作。道路设计选线阶段，除了“功能定线、环境定线”之外，应该同时进行“地质定线”，即以沿线地质灾害影响分析优选确定道路线形方案；一旦线形方案确定之后，应对桥涵、地道、高填方高边坡路段进行深入细致的地质勘察调查研究工作，掌握尽量详尽可靠的基础资料，对邻近地震活动带和地形、地貌变化较大地段尤其应注意局部地质条件的差异性分析论证，采取必要的工程措施，避免潜在的地质病害威胁影响。

2﹑桥涵地道等建构物的方案选型，应注重其抗灾害性能分析论证。作为城镇道路网上重要的桥涵、地道工程，其首要是交通安全的功能需要，其次才是城市环境景观需要，应以功能为主兼顾环境景观效果。因此，须对结构方案的抗震抗灾性能进行分析论证并作为确定方案的重要指标之一。结构受力体系应简洁明了、构件材质应均匀一致、轮廓尺寸形状规则、结构重心与几何形心尽量重和，以提高其抗震性能。

3﹑道路建设配套的地下管线尤其是管径较大的排水、电力管沟，应与道路桥涵恢复重建同步实施，对其管材选用及管道回填压实质量控制应予加强，以免管线受损破坏漏气、漏水导致交通中断。若有条件，可采用地下综合管沟（共同沟）方式敷设地下管线，既提高运营安全可靠度，也便于日常维护检修。

4﹑道路恢复重建中，对外交通出入口（与国道、省道相连接）及学校、医院、防疫、消防、战略物资储备点等重要设施与城市主干道相连接的通道设置，应满足总体规划与专项规划的设置要求，提高其安全可靠性，保证突发事件或自然灾害发生时的道路畅通。

5﹑既有道路桥涵构筑物应进行可靠的检测评估，据此确定必要的改建、扩建、加固方案，以便充分利用原有设施。如道路改扩建时，应尽量利用原路面结构层作为路基（路床），避免过度挖除形成新的建筑垃圾；桥涵加固改建（重建）时，应对原桥存在病害、病因进行深入分析，采取有针对性的的工程技术方案，其标准亦应按原桥设计标准执行；拆除重建时，按新标准及规划确定的规模进行实施建设。

6﹑桥涵、地道构筑物设计中，应注重细节构造处理措施的完善优化，如支座、伸缩缝、防撞护拦、防震挡块、减震设施、支点处局部抗剪切设施等，应充分考虑最不利条件的受力变形需要，避免灾害发生时引发的二次事故。

7﹑严格执行《公路工程抗震设计规范》、《公路桥梁抗震设计细则》、《城市桥梁抗震设计规范》等技术规范，合理确定抗震设防等级标准，有针对性地完善相应抗震设防措施。我国地震烈度区划是以县（区、市）为单位，由于地域辽阔，同一县城不同地段的地质构造会有较大差异，应根据工程项目所在地的地质实际情况、桥梁规模及重要性要求分析确定切合实际的地震设防等级、标准、参数，按照规范要求进行设计复核，采取行之有效的防震技术措施，如加大墩柱配筋率、加大防震挡块结构尺寸与刚度、慎用牛腿支撑受力（不得已使用牛腿应加强防落梁措施）、高墩柱重视系梁设置、简支梁梁端设置减震缓冲橡胶垫块、多跨连续桥梁根据墩高不同采用不同断面尺寸以适应水平变形受力等。灾后调研报告表明：部份桥梁破坏原因与设计阶段忽视抗震设防要求，构造处理不当有较大的关联性。

8﹑尽量利用建筑垃圾。震灾产生的大量建筑垃圾，经筛分处理之后，可作为路基填料或路面结构层骨料。道路恢复重建中应按照《地震灾区建筑垃圾处理技术导则》要求，经试验、分析论证后，最大限度地利用建筑垃圾，减少环境污染。高填方路段可以酌情推广使用。

参考文献：

[1] 李建民、冯际安、金大勇、陈金刚，“5.12”汶川地震灾区桥梁典型损毁情况与原因浅析，城市道桥与防洪，2008.8。

[2] 公路工程抗震设计规范，JTJ 004-89。

[3] 公路桥梁抗震设计细则，JTG/T B02-01-2008。

第6篇：地下结构抗震设计标准范文

关键词：套建增层；框架结构；施工技术

1.引言

框架结构房屋套建增层，不但可使土地上房屋容积率增大几倍到十几倍，达到有效利用国土资源的目的，而且可使房屋的造型与周围新建房屋相协调，达到对既有房屋进行现代化改造的目的，提升城市现代化的整体水平。

我国虽然开展了一些既有房屋的套建增层实践，但系统的理论与试验研究尚需进一步深入。例如，东南大学宋健阐述了外套框架加层设计的一些基本要求并给出了外套一支撑框架加层结构、外套框架一剪力墙加层结构、外套框架一旧框架短梁连接加层结构弹性设计方法和施工方法。

另外，四川省建筑科学研究院主持编制了《砖混结构房屋加层技术规范》（CECS78：96）。在该规范中论述了加层的基本原则、直接加层法和外套结构加层法等内容。其中外套结构加层法中论述了可采用的几种结构体系：如可采用在原房屋外套“底层框架一剪力墙，上部各层为砖混结构”、“底层框架一剪力墙，上部各层为框架结构”、“底层及上部各层均为框架结构”等，并对外套结构房屋总高度和总层数进行了限制。但所提限值是根据全国各地已建成的分离式加层结构的实践经验并参考相关规范而制定的，没有可靠的理论依据。

2.套建增层预应力混凝土框架结构房屋设计与施工建议

2.1总则

为了在预应力混凝土框架套建增层结构设计中贯彻国家的技术经济政策，做到技术先进，安全适用，经济合理，确保质量，提出本方案。

2.2一般规定

（1）对既有房屋进行套建增层改造必须在充分论证的基础上进行。

（2）对既有房屋进行套建增层改造原则上应能保证在套建增层施工过程中原房屋的正常使用。

（3）对既有房屋进行套建增层改造应尽可能实现结构受力与施工措施的一体化。

（4）经套建增层改造的房屋结构的安全性、耐久性和适用性原则上不低于现行设计标准。

2.3结构型式

（1）套建增层预应力混凝土框架柱仍可采用普通钢筋混凝土框架柱。

（2）套建增层结构一层顶框架梁采用内置钢析架预应力混凝土组合框架梁，通过在（预应力）钢桁架下侧挂底模，并以底模为支承设置侧模，来实现在浇筑混凝土过程中由（预应力）钢桁架承担梁自重和施工荷载。待混凝土达到设计强度等级值的75%以上时，张拉梁体内曲线布置的预应力筋，形成预应力钢析架一混凝土组合框架梁。

（3）框架节点仍按普通预应力混凝土框架节点对待。

（4）套建增层结构一层顶的次梁采用内置钢箱――混凝土组合梁，内置钢箱可由二槽钢对焊而成。通过在钢箱下侧挂底模，并以底模为支承设侧模来实现施工过程中由钢箱来承担次梁自重和施工荷载，在使用阶段内置钢箱与其钢筋混凝土以组合梁的形式开展工作。

（5）板为普通混凝土板，但垂直于次梁内置钢箱焊接槽钢作主楞，在主楞上布置木方作次楞，在次楞上铺放板底模，这样在施工过程中板的荷载直接传给次梁。

2.4材料选择

（1）套建增层预应力混凝土框架结构房屋的材料选择原则上与新建预应力混凝土框架结构房屋相同。

（2）新增套建增层结构一层顶的内置钢析架与钢箱用型钢及焊缝用焊条应符合《钢结构设计规范》（CB50017一2003）的要求。

2.5柱轴压比限值与梁板截面尺寸选择

（1）关于套建增层框架抗震构造等级的划分原则上与新建房屋用预应力混凝土框架相同，但对于8度抗震设防区处于11类、111类场地土的套建增层预应力混凝土框架结构房屋，当新增套建结构底层结构层高为7.0m、7.5m，上部套建增层层数为2层时，其柱的内力增大系数按一级抗震框架柱取用柱的内力增大系数，相应的梁、柱及节点的抗震构造等级也按一级对待。

（2）套建增层混凝土框架柱的轴压比应按照下表选用

表1 套建增层混凝土框架柱轴压比限值

（3）梁板尺寸选择与新建房屋结构相同

2.6其它

（1）在设计内置钢析架预应力混凝土组合框架梁和内置钢箱混凝土组合梁时要合理考虑型钢的两阶段受力。

（2）次梁的内置钢箱通过连接焊板与框架梁应有可靠的连接。

（3）框架梁的内置钢析架及次梁的内置钢箱的安装就位应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（CB50205一2001）的要求。

（4）套建增层预应力混凝土框架的抗震构造等级的划分应符合上述第61条要求。各抗震构造等级的套建增层预应力混凝土框架应符合《预应力混凝土结构抗震设计规程》（JGJ140一2004）的相关计算要求和构造要求。

3.我国增层工程实践案例

原纺织工业部办公楼（由三层增至五层）。为解决外套框架上刚下柔问题，在原砖混结构局部横墙处采用钢筋混凝土夹板墙加固，夹板墙直通到顶，在上部新增楼层变成钢筋混凝土剪力墙。原楼梯间也采用夹板墙加固，直通顶层形成筒体。通过该方法将增层与对原结构加固有机地结合起来。

阳泉市信托投资公司红楼加层工程，将四层框架加至十三层。原建筑为4层框架结构房屋，总高度为17.5m，外轮廓尺寸为29m*26.60m，位于阳泉闹市区。业主要求在建设期间不能影响下部4层商场正常营业。最终方案为在五层和九层设承托转换层，每个转换层分别承担上部3层子框架荷载，每侧各设4个巨型柱，周边采用裙梁相连接，形成框筒体系抗侧力结构，并适当增大屋面梁的刚度，从而形成外套巨型框架内部为子框架的结构体系。底层转换层施工时利用原建筑框架柱和基础的富余部分承载力，通过简支在原框架柱上的钢析架来承托底层转换层及其子框架的自重及施工荷载。第二个转换层及子框架的自重及施工荷载通过设置层层支撑传递给底层转换层。

北京市建筑设计研究院设计的北京日报社综合业务楼接层工程采用了在原四层砖混办公楼外套建四层的组合框架。原建筑地上四层，地下一层，建筑面积为6150m2。为减轻自重，套建框架结构房屋的主次梁均采用钢结构。利用原屋面做新增楼层的楼面，以一层主梁托两层楼盖。主梁为钢板组合焊接工字梁，梁高1m。托层梁用I40工字钢。柱子采用了钢骨混凝土柱。

铁道部第四勘测设计院设计的某科研设计大楼加层工程采用在原四层砖混结构房屋外套两层预应力巨型框架，其巨型框架内含六层子框架。结构剖面其中考虑了分期分批张拉预应力筋及模拟施工过程对结构计算的影响，但针对罕遇地震下的结构性能未涉及。

中南建筑设计院的曾华卿和许敏尝试将外套钢筋混凝土空腹析架用于既有房屋套建增层中，其空腹部分作为楼层，可降低层高，减小工程造价，但文中对上刚下柔的空腹析架式框架未考虑抗震设计。

此外，国内其他单位也开展了一定的套建增层工程实践，这里就不一一列举。

参考文献：

[1]张雷明，刘西拉.钢筋混凝土结构倒塌分析的前沿研究[J]，地震工程与工程振动，2003，23（3）：47一52.

[2]傅学怡.整浇钢筋混凝土建筑结构抗震设计理念探究―来自台湾、阪神和阿拉斯加等地震震害的启示[J].建筑结构.2005，（5）.

第7篇：地下结构抗震设计标准范文

关键词：高层建筑结构设计施工

引言

随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快速发展。但高层建筑的结构设计成为结构工程师设计工作的重点和难点。本文就高层建筑结构设计与施工进行了简要分析。

一、高层建筑的结构设计

1高层建筑设计基本要求

1.1结构的规则性。(1)不应采用严重不规则的结构体系。建筑设计应符合抗震概念设计的要求，高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，应符合下列要求：1)应具有必要的承载能力、刚度和变形能力；2)应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力；3)对可能出现的薄弱部位，应采取有效的加强措施。(2)高层建筑的结构体系尚宜符合下列要求：1)结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位；2)宜具有多道抗震防线；3）结构在两个方向的动力特性宜相近。

1.2．规则结构的主要特征：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，刚度和承载力分布均匀，具有较好的抗扭刚度和整体性。抗震设防的建筑结构竖向布置应使体型规则、均匀，避免有较大的内敛和外挑，结构的承载力和刚度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的承载力和侧向刚度突变。

1.3．规则结构布置需满足的要求：结构布置必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，力争均匀对称，减少扭转的影响。在地震作用下，建筑平面要力求简单规则，仅在风荷载作用下则可适当放宽。抗震设计的B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑，其布置更应简单、规则，减少偏心。

2.高层建筑工程设计

2.1结构选型：对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，结构工程师应该注意以下几点。（1）合理选择结构体系。高层建筑结构布置应力求简单、规则、对称，避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间位置偏置，以免产生扭转的影响。（2）房屋的适用高度和高宽比满足规范要求。规范中对结构的总高度有严格的限制，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。（3）嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有两层或两层以上的地下室和人防，嵌固端可设置在地下室顶板，也可设置在人防顶板等位置。抗震设计的高层建筑，当地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。（4）短肢剪力墙的设置问题。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。对于短肢剪力墙结构，虽然有利于住宅建筑布置，也可减轻结构自重，但在高层住宅中，剪力墙墙肢不宜太短，因为短肢剪力墙的抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。

2.2 地基与基础设计：地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。高层建筑的基础应选用整体性好，满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量，有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外，在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。

2.3.结构分析与计算：在结构计算与分析阶段，如何准确、高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。《高层建筑混凝土结构技术规程》对结构整体计算和分析进行了详细的阐述。因此，对这一阶段比较常见的问题应该有一个清晰的认识。1)结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、SAP、TBSA等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件计算结果中，判断哪个是合理的，哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。2)是否需要地震力放大。考虑建筑隔墙等对自振周期的影响，现行规范根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。3)振型数目是否足够。在计算分析阶段必须对计算结果中的振型参与系数进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值，以满足设计规范的要求。4)多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。一段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大，就有可能出现即使振型参与系数满足要求，但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然较大，从而使结构出现不安全的隐患。5)非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照规范中非结构构件的计算处理措施进行设计。

2.4.抗震分析与设计在高层建筑的应用：我国现行规范要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下，按反应谱理论计算地震作用，用弹性方法计算内力及位移。一般情况下按建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。质量与刚度明显不均匀、不对称，可能产生显著扭转的结构应计算双向水平地震作用产生的扭转影响。8度、9度的大跨度、长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。对于重要的高层建筑或有特殊要求时，要用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，结构在罕遇地震作用下可采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法进行薄弱层弹塑性变形验算[1] [3]。

二、高层建筑的施工

高层建筑工程施工设计图纸，一经确定就具有法律的有效性。为此在建筑工程施工开始之前，必须认真学习、研究，会审工程施工设计图纸。精确掌握施工设计图纸的各项标准要求，进而研究制定建筑工程施工方案，这是高层建筑工程施工设计图纸落实的基本措施和基础，也是高层建筑工程开始施工的前提和保证。图纸交底会审中发现的问题，要及时与建设单位、设计单位共同协商讨论，取得一致认可的解决办法，以保证正确无误地施工。施工单位应根据设计图纸与施工条件，确定合理的施工方案，编制施工组织设计，对深基础施工、高空作业、钢筋连接、混凝土作业及季节性施工等进行方案优选，做好准备。必要时进行专项施工技术专家论证会，确保施工方案合理有效。

高层建筑工程规模大，结构复杂，工程质量与施工技术要求高，原材料配件使用标准严，各工种施工协调复杂。所以，对高层建筑工程施工管理要严，标准要高，施工组织工作要求更要严密。施工的各个阶段，要严格按设计标准、工程质量和工艺要求施工。各配套工程按图纸要求，同步协调施工。建立严格的现场工程施工质量管理体系，严格施工组织，使施工过程紧密协调，相互制约、相互促进。

高层建筑工程的安全防护要求高。高层建筑工程应根据工程特点编制安全施工技术措施。结构施工中各类机械的布置及运行，脚手架的搭设与连接，安全防护操作平台的搭设及防护拦的设置均要通过组织验收，保证施工过程的安全。

高层建筑工程应积极推广先进施工技术和先进机械化设备的应用。施工时根据工程特点推广应用 “十项新技术”的内容，如高性能混凝土技术、高效钢筋应用技术、新型模板及脚手架应用技术、建筑企业管理信息化技术等，提高工程质量，缩短工期，降低成本。

第8篇：地下结构抗震设计标准范文

一：荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。

二：构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。

三：内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。

四：构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

施工图设计阶段的内容为：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

3.各设计阶段的基本方法：根据方案阶段的主要内容，其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式，这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定，关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。

总之，结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

第9篇：地下结构抗震设计标准范文

关键词 ：高层建筑 结构设计 问题 要点

一、高层建筑结构设计特点

1、水平作用是决定因素

首先，因为结构自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力及弯矩的数值，仅仅和建筑高度的一次方成正比，但是水平作用对结构产生的倾覆力矩和在竖向构件中引起的轴力，与建筑高度的两次方成正比;另外，对一些一定高度的建筑来说，竖向荷载基本上是固定值，但作为水平作用的地震作用和风荷载却是不确定的。

2、侧移是控制指标

和多层建筑不同，高层建筑结构设计中的结构侧移是关键因素。随着建筑高度的不断增长，水平作用下结构的侧移变形也随之迅速增加，结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比。所以结构在水平荷载作用下的侧移必须要控制在一定限度之内。

3、结构延性成为重要设计指标

延性是指构件和结构屈服后，在承载能力不降低或基本不降低的情况下，具有足够塑性变形能力的一种性能，一般用延性比来表示。受弯构件会随着荷载的增加，首先受拉区混凝土出现裂缝，出现非弹性变形。然后受拉钢筋屈服，受压区高度降低，受压区混凝土被压碎，最后导致构件被破坏。

4、轴向变形也不容轻视

在高层建筑中，竖向荷载数值会较大，会在柱中引起很大的轴向变形，从而导致对连续梁弯矩产生一系列的影响，使连续梁中间支座处的负弯矩值变小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值变大，对预制构件的下料长度也会产生影响，这就要求依据轴向变形计算值，对下料的长短做出相应调整;另外对构件剪力和侧移也会产生影响。不考虑构件竖向变形与考虑构件竖向变形相比较，计算结果会偏于不安全。

二、高层建筑结构设计问题

1、设计人员基础知识薄弱

在部分小型设计公司，有一些设计人员根本不了解施工工艺流程，离开设计图库和计算机作业根本不能设计和画图，缺乏施工现场设计代表的经验，不能以专业知识及经验指导施工技术难题。类似于这样一些纯粹纸上谈兵的建筑图纸，充斥着低成本小型建筑项目市场，比如说拆迁项目返建等，最终导致建筑使用寿命缩短等大量技术隐患问题。

2、结构抗震概念设计不足，标准及规范推广应用落后。

在高层建筑结构设计中，普遍存在结构抗震概念设计不充分的情况。由于我国的地震带分布不一，部分省市对于结构抗震的要求较为忽视，导致结构抗震概念设计处于缓慢发展的状态。比起日本和美国等在结构抗震概念设计领域成果突出的国家，我国的抗震概念设计标准及规范的应用推广相对较为落后。

3、建筑物超高问题

随着建筑物高度的不断加大，在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要，规范对建筑物的高度作出了严格的规定，超高建筑在设计方面要确保满足抗震的要求。在目前的高层建筑市场中，仍然存在着建筑超高但没采取更严格的措施的问题。

4、短肢剪力墙的设置

短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构，虽然有利于住宅建筑布置，也可减轻结构自重，但在高层住宅中，剪力墙肢不宜太短，因为短肢剪力墙的抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。

三、高层建筑结构设计要点

1、地基与基础设计

地基与基础设计已经得到结构工程师的重视，这不仅由于该阶段设计过程合理与否将直接影响到后期设计工作的进行，也是整个项目成本的决定性因素。因此，这个阶段，存在的问题可能会很严重，也甚至会造成不可估量的损失。高层建筑应根据整体布局来选可满足承载力和变形的要求、并可以调整不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量， 有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外，基础设计应注意本地的规范的重要性。

2、建筑结构受力性能

对于最初的建筑设计，建筑师考虑更多的是建筑的空间组合，而不是详细地确定其具体的结构。建筑物底面建筑空间的形式在水平方向和垂直方向的稳定性是非常重要的，因为一些建筑物是由又大又重的组合物来组成，因此结构必须能将它本身的重量传至基础，结构的荷载总是向下作用于基础面的，而在建筑设计中的一个基本要求是要理清所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，因此在建筑设计阶段，就有必要对主要承重柱和承重墙的数量和分布做出整体构想。

3、建筑结构设计中的扭转问题

建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一，这是是结构设计的要求。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中没有做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，要在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转效果的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下，由于街景与建筑空间的限制，高层建筑不可能全部采用简面形式，当需要采用不规则T形、L形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将突出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构设计布局时，最大可能使建筑状态的结构是对称的。

4、建筑高度、高宽超限问题

现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规范限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规范限值。在结构设计过程中，对于建筑的高度、长宽比和尺寸的复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，建筑适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低。

5、抗震设计要求更高

高层建筑结构设计的抗震设防要求，需要正确计算正常使用时的竖向荷载和风荷载，应当具有良好的抗震性能。

6、概念设计和理论计算具有同等重要性

抗震设计有两部分：计算设计、概念设计。虽然分析手段在不断提高，分析的原则在不断完善，但由于抗震设计计算是在一定的假想条件下进行，而地震作用具有很大的复杂性和不确定性，同时地基土影响和结构体系本身都极复杂，因此理论分析计算很有可能会和实际情况相差甚远。特别是结构进入弹塑性阶段后，构件局部可能会开裂甚至破坏，此时就很难用常规的计算原理去分析结构。而高层建筑的概念设计，诸多实践证明，对建筑结构设计有着重要的意义。

结束语

高层建筑在现代经济体系中已经如此发达，结构设计的相关人员追求更加合理的力学模型和更新颖的建筑物结构形式，在这一个方向上经过高素质高知识结构的专业化人才不断探索，我们可以期待，高层建筑在城市中的应用将变得空前广阔。

参考文献：

[1] 孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2011（06）.