高层建筑结构抗震设计论文（共13篇）
随着我国经济的发展和全球经济一体化的趋势下，我国基础设施的建设发展有了突飞猛进，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的成分利用的前提下应运而生的，这反映了人们对充满现代感和时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规定，抗震也是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，汶川和玉树地震的发生造成对建筑物的破坏，更是让我们触目惊心。建筑物的抗震安全性和人民的生命财产安全密不可分。所以，我们要正确认识到在发展过程中存在的问题，认识到超限高层建筑工程抗震设计的重要性。完善超限高层建筑的抗震设计是人民生命财产安全的重要保证，也是社会发展的需要所在。
二、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。而抗倒塌弹塑性变形验算主要是针对罕遇地震地区。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Pushover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。
三、抗震设计的主要要点
针对宽度和高度比超限的建筑的设计，其要点是一般连体板主要用来计算建筑物的连体部位和周边、连体部位的层数应该采用型钢混凝土或者彩钢结构。注意加强洞口四角以及洞边，这主要是针对立面开大洞的建筑。而对于悬挑建牛发民筑，应考虑其质量的大小，对质量较大的，应该避免偏心所造成的扭转，同时还要考虑地震的竖向作用。对于有转换层的建筑，一般不采用厚板转换，而采用的是梁式转换，避免多级复杂转换。
在超限高层建筑工程中，在设计之初就应该对结构体系进行检查，主要依据就是结构的抗震概念设计。例如在平面布置上应该减少凸凹和不对称的现象，有刚度均匀的结构，防止出现过大的扭转，能够使工程的两个主要方向的基本周期相接近，对于抗震薄弱部位的保护措施能够加强并得以保证。对于计算机计算出来的结构一定要有比较分析和正确判断的过程，逐步改善建筑的抗震性能。
当出现了工程属于超限设计的时候，对其结构方案要有结构方案上的论证，考虑其技术上的可靠性、适用性和经济合理性，综合考虑其建设过程中可能出现的各种不利因素和影响，如结构材料、建筑造型和抗震能力等。工程地质勘查报告和现场抗震性能的评估都应具备，有一些重要的数据要进行计算、分析，如剪切波速，液化土层的判别，地基承载力等。
超限高层建筑工程抗震设计的基本要求就是要对框架结构、普通剪力墙高度和结构、普通砼房屋进行超限的程度控制，应考虑现实的情况，遵守高层规范的最大使用高度，其次在控制好抗震措施，如材料强度等级、体型布置、轴压比、抗震等级、配筋率等方面应采取比规程更严格的要求，以满足提高结构的延性的要求。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，高度不得超过规程，即规范的最大适用高度的30%。而8度则不能超过最大适用高度的20%。同时，在高宽比，房屋高度和体型规则方面，必须要有一点或者一点以上符合规程、规范的相关规定。
最后，在超限高层建筑的设计中，要对结构抗震进行计算分析，机构抗震既要准确，还应指导工程的设计。这些要求其实就是要求在超限高层建筑的设计中注意对抗震计算的控制，计算程序必须是经鉴定认可的国家正版的程序，同施工模拟的分版一定要准确无误。对超限高层的薄弱点必须进行结构的弹塑性分析，结构动力特性测试和抗震实验也必须进行过操作。
四、对超限高层建筑的主要处理措施
首先是要注意底部剪力墙的厚度的加强，其主要采用的应当是混钢凝土柱。在连梁配筋的时候，采用交叉暗撑这种形式来加强其稳定性。锚固和节点应通过构造措施加以加强。而框支柱的轴压比，应加以严格的控制。
在梁式转换层的设计上，同样也要注意剪力墙的厚度的加强，同时要注意结构上的调整和布置，能够使转换层的侧向刚度符合规定的要求，主要是转换层的上下部结构的侧向刚度。注重双向双层筋配在邻近上下层楼板中的使用，框支柱要采用刚混凝土结构，其轴压比也要得到严格的控制。剪力墙的筋配也要加强，应在其底部加强部位取0.5%。
在竖向布置和结构平面的设计和布置上，要降低扭转的影响，要能够做到使侧面的刚性度能够均匀地变化。对结构构件的布置，要对其反复地进行调整和计算。这其中的主要要求有，转换层侧向的刚度要不得小于相邻上部楼层刚度的70%。受剪承载力要大于上层承载力的80%。
下面通过工程设计的实例来具体说明，位于广州市小北路和东风路的综合商务办公楼，该建筑属于B级框架—筒体结构的钢筋混凝土材料的高层建筑，其25层的高度为4.2M, 2～6层的高度为5.07M，首层为6.85M，其他均为3.6M。负一层的高度为4.85M，负二层和三层为3.1M。采取的主要加强措施有，剪力墙厚度的增大，节点和锚固的构造措施的加强，筋配形式采用的是交叉暗撑的形式等。而在竖向布置和结构平面上，楼层的竖向构件与层间为水平位移小于该楼平均值的1.4倍。在梁式转换层的结构上，此楼采取的主要措施有转换层侧向的刚度大于相邻上部楼层刚度的70%。受剪承载力大于上层承载力的80%，并且柱的高度由转换层向上延伸了2层的高度。
该楼在设计和施工的过程中，在34层和41层也采取相对应的措施，这主要表现在采用了双向双层配筋，提高层柱的配箍频率，保证了整个结构的安全性，降低了对上部结构的影响。并且在5楼的设计施工中，采用了专家组的意见和建议，对其结构进行了优化，采用了取消大梁、斜柱转换的方式。
同时还由于当地的微风化基岩的埋藏比较深，施工中将部分的桩的持力层置于中风化层，并适当提高了高桩持力层承载力特征的取值。
五、超限高层建筑工程的抗震设计需包含的内容
超限高层建筑工程的抗震设计需要通过对已建成的工程进行分析和总结，详细的结构计算和分析，强有力的抗震措施的制定和实施，抗震实验的验证等方面来实现。在抗震设计报告中主要包含的内容有，评价和分析扭转振型的影响;有无突变层;结构变形和其随高度变化的分布;每个主轴总重力载荷代表值和地震剪力的比值;变形的原因分析和超限部位的内力分析;抗震措施的可行性以及相关的理由，这其中应该包含的内容有，扭转效应减少的措施，如，加强外围构建的强度和刚度等。其次就是各项超限情况的抗震措施，此项应在计算模型中就应考虑，对于每一项的超限，都需要要有相应的解决措施和方法来保证其抗震安全和受力的合理。
六、结语
【关键词】 高层建筑 抗震设计 破坏特点 设计方法
1.地震作用下高层建筑结构的破坏特点
近几十年国内外发生的多次大地震资料中可以得出，在静荷载下受力合理的结构，在地震作用下就呈现出受力不合理而破坏，这是因为在地震作用下建筑物的动力反应有其特殊性，主要表现在以下几个方面。
1.1地基方面
（1）在具有较厚软弱冲积土层场地，高层建筑的破坏率显著增高；（2）地基土液化导致地基不均匀沉降，从而引起上部结构损坏或整体倾斜；（3）建造在不利或危险地段的房屋建筑，因地基破坏导致房屋损坏。（4）当建筑结构的基本周期与场地自振周期相近时，因共振效应破坏程度将加重。
1.2结构体系方面
（1）采用“填墙框架”的房屋结构，钢筋混凝土框架结构平面内柱上端易发生剪切破坏，外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切型破坏；（2）采用框架一抗震墙体系的房屋结构，破坏程度较轻；（3）采用“底框结构”体系的房屋，刚度柔弱的底层破坏程度十分严重；采用“填墙框架”体系的房屋，当底层为敞开式框架间未砌砖墙，底层同样遭到严重破坏；（4）采用钢筋混凝土板、柱体系结构的建筑，因楼板冲切或因楼层侧移过大、柱脚破坏，各层楼板坠落重叠在地面。
1.3刚度分布方面
（1）矩形平面布置的建筑结构，电梯井等抗侧力构件的布置当存在偏心时，因发生扭转振动而使震害加重；（2）采用三角形、L形等不对称平面的建筑结构，同样在地震作用因发生扭转振动而使震害加重。
1.4构件形式方面
（1）在框架结构中，通常柱的破坏程度重于梁、板；（2）钢筋混凝土多肢剪力墙的窗下墙通常会出现斜向或交叉裂缝；（3）配置螺旋箍筋的混凝土柱，当层间位移角达到较大数值时，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有較大的抵抗能力；（4）钢筋混凝土框架如在同一楼层出现长、短柱并用的情况，短柱破坏较为严重。
1.5房屋体形方面
（1）L形、T形、Y形等不规则平面房屋建筑破坏率显著增高；（2）有大底盘的高层建筑，裙房顶面与主楼相接处面积突然减小的楼层，即相邻楼层质量突变较大时，破坏程度加重；（3）防震缝设置宽度太小导致建筑物间发生碰撞破坏；（4）楼层平面形心与重心偏移越大，震害越严重。
2.高层建筑结构抗震设计的方法
对高层建筑结构的抗震设计时，要从减小地震作用力的输入和增强地震抵抗力两个方面进行考虑。下面将从五个方面进行分析：尽可能减小地震作用能量的输入，运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用，注重抗震结构的设计，重视建筑材料的选择，增多抗震防线的建设。将减小地震作用力和增强建筑的地震抵抗力二者结合起来，从两方面入手，进行建筑抗震的设计施工。
2.1减少地震发生时能量的输入
在具体的设计中，积极采用基于位移的结构抗震方法，对具体的方案进行定量分析，使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时，还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值；并且更具建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系，确定构件的变形值；根据建筑界面的应变分布以及大小，来确定建筑构件的构造需求。对于高层建筑来讲，在坚固的场地上进行建筑施工，可以有效减少地震发生作用时能量的输入，从而减弱地震对高层建筑的破坏程度。
2.2运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用
现在在我国，许多高层建筑进行抗震设计时，多采用延性结构，也就是适当的空着建筑结构的刚度，允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态，从而消耗地震作用时的能量，使地震反应减小，减弱地震给高层建筑带来的破坏和重大损失。如果某高层建筑的承载能力较小，但是具有较高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因为延性构件可以吸收较多的能量，经受住很大的结构变形。延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒。
进入20世纪以来，人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力，取得了显著的成果，其中阻尼器的使用在高层建筑的抗震方面有很大的作用。通过对阻尼器的利用，进行减震和能量的吸收，可以巧妙的避免或减弱地震对高层建筑的破坏作用。
2.3注重抗震结构的设计
高层建筑抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150m以上的建筑，采用的3种主要结构体系（框．筒、筒中筒和框架-支撑体系），都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量已较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。
我国传统文化中“以柔克刚”具有价高的思想价值，可以指导很多实际问题。在高层建筑结构的抗震设计中，可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如，在高层建筑的拱形结构中有这样一个例子：迪拜帆船酒店，外观如同一张鼓满了风的帆，一共有56层、321m高，就是运用拱结构抗震减灾的很好的例子。
2.4重视建筑材料的选择
在高层建筑的抗震方案设计中，建筑结构的材料选择也非常重要。首先，我们可以对建筑材料的参数进行抗震性能的分析，从整体上对材料的参数变异性进行研究，而不能仅考虑建筑材料的承载力忽略其他因素。从抵抗地震的角度来讲，就是要控制建筑结构的延性需求，这就要求我们从高层建筑建设施工的各方面，来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。
2.5增多抗震防线的建设
高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线，增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线，第一道防线遭到破坏之后，有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡，避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时，可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。
框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是第一道抗震防线也的主要的抗侧力构件。所以，剪力墙要足够多，保证它的承受能力较高，不小于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。同时，为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用，任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20％和框架各层地震剪力最大值的1.5倍两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁（包括非建筑功能需要的开洞组成多肢联肢墙，使其具有优良的多道抗震防线性能。
结束语
现代城市的发展促使高层建筑的不断增多，抗震结构设计也显得越来越重要。而新型结构体系结构形式复杂，分析难度大，全面细致的考虑结构各个构件和每个组成部分，成为今后新型结构体系设计和考虑的重点。所以同行在以后的设计过程中应该明了结构设计的重点在哪里。
参考文献：
[1] 肖峻.浅析建筑结构分析与设计[J].中化建设，2008．
[2] 范小平.高层建筑结构概念设计和抗震设计中相关的几个问题应用分析[J].福建建材，2008，（6）．
1、工程概况
金融城起步区A007-1地块项目A塔楼位于广州市金融城的A007地块，是金融城起步区A007-1地块项目中集商业、办公于一体的超高层塔楼。A塔楼包括四层地下室，地上40层，总结构高度172m。本工程地下负四层、负三层及负二层主要为停车及设备用房，负一层及地上4层裙房为商业用房;A塔楼36层塔楼中，除16层、24层及34层为避难层外，其余均为办公用房。
本工程抗震设防烈度为Ⅶ度，基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。由于A塔楼负一层至四层为人流密集的大型的商业建筑，抗震设防类别确定为重点设防类(乙类)，抗震措施提高一度按Ⅷ度考虑;其余均为标准设防类(丙类)。本工程塔楼结构高度为172m，采用钢筋混凝土框架—核心筒结构体系，周边框架柱8层以下采用型钢混凝土柱，核心筒为钢筋混凝土剪力墙。
2、结构体系与结构布置
2.1、结构体系
通过前期对结构方案的合理性及经济性的比选，本工程B级高度的A塔楼确定采用钢筋混凝土框架—核心筒结构体系。A塔楼高宽比约为4.61，核心筒由楼梯间、电梯筒以及设备服务用房构成，与外框架共同为超高层塔楼提供了良好的抗侧力刚度。
核心筒高宽比约为13.23，大于高规建议的高宽比12，并且在25层以上取消A-2轴(Y向)的一片主要受力剪力墙，造成Y向的整体稳定性和侧向刚度较弱。为提高Y向整体稳定性和侧向刚度，剪力墙厚度取为800~500mm。
由于首层大堂建筑的要求，形成10m通高无侧向约束的外框框架柱，考虑到下部楼层框架柱的`截面控制要求并提高框架柱的延性，框架柱8层以下采用钢骨混凝土柱，含钢率约为5%;其中9层和10层为过渡层，含钢率约为2.5%。
2.2、楼盖体系
根据结构体系特点、使用要求和施工条件，本工程均采用现浇钢筋混凝土楼盖体系。
地下室底板采用平板结构，板厚700mm;负三层及负二层采用无梁楼盖，板厚300mm，其中人防区域板厚350mm;负一层及以上楼层采用梁板结构，负一层板厚180mm，首层板厚150mm，地上部分板厚为100、120mm等。剪力墙核心筒由楼梯间、电梯筒以及设备服务用房等构成，开洞较多，为加强筒体剪力墙的共同协调受力，板厚为150mm。
2.3、计算嵌固端的确定
本工程首层楼板存在大开洞的情况，设计时考虑以地下室负一层楼板做为嵌固端，此楼层采用现浇梁板楼盖结构，楼板厚为180mm，采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率大于0.25%;同时在不考虑地下室侧约束的情况下由计算得地下二层与地下一层侧向刚度比大于2，故本工程嵌固部位确定为地下室负一层。
3、荷载与地震作用
3.1、楼面荷载
本项目各区域的楼面荷载(附加恒载与活荷载)按规范与实际做法而取值。
3.2、风荷载及地震作用
根据广东省标准的要求，结构承载力计算时按广州市重现期为50年的基本风压0.55kN/m2(A塔楼是对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时按基本风压0.50kN/m2的1.1倍考虑)考虑，结构位移验算时按重现期为50年的基本风压0.50kN/m2考虑，建筑物地面粗糙度类别为B类。风荷载的取值是基于广东省建筑科学研究院提供的《广州国际金融城A007-1地块项目风致结构响应分析报告》(5月13日)以及荷载规范。
地震作用计算以国标GB50011-为标准，并参考场地地震安全性评估报告及第一次地质详勘报告的结果，小震计算取规范与安评报告的包络值，中震与大震计算按规范的参数。
4、结构超限判别及抗震性能目标
本工程塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》(GDDBJ15-92-)的规定，框架-核心筒结构7度(0.1g)高层建筑的A级和B级适用的最大适用高度分别为130m、180m，本工程塔楼高172m，超过规范A级高度的33%，但未超过B级高度。
本工程结构类型符合现行规范的适用范围，仅存在扭转不规则、楼板不连续等1.5项不规则类别，本工程属B级高度的超限高层建筑。针对结构高度及不规则情况，设计采用结构抗震性能设计方法进行分析和论证。设计根据结构可能出现的薄弱部位及需要加强的关键部位。
5、结构计算与分析
5.1、小震及风荷载作用分析
本工程多遇地震作用分析采用了振型分解反应谱法和弹性时程分析法，使用软件为SATWE与GSSAP。
本工程为B级高度高层结构，抗震设防烈度为Ⅶ度，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.3.4条第2、3款和第5.1.13条的规定，需进行弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
采用SATWE进行弹性动力时程分析，输入地震波为两组实际地震记录(SATWE软件选波)，并再由《广州国际金融城A007-1地块项目工程场地地震安全性评价报告》提供的地震波中选取一条场地合成人工波USER2(tt63%-2)输入SATWE进行弹性动力时程分析。进行弹性动力分析时按Ⅶ度地震2类土，50年时限内超越概率为63.2%(小震)，阻尼比为0.05考虑。
5.2、中震作用分析
对设防烈度地震(中震)作用下，除普通楼板、次梁以外所有结构构件的承载力，根据其抗震性能目标要求，按最不利荷载组合进行验算，分别进行了中震弹性和中震不屈服的受力分析。计算中震作用时，水平最大地震影响系数αmax按规范取值为0.23，阻尼比为0.05。
采用中震弹性方法和中震不屈服方法对结构分别进行计算，并将计算得到的内力对各关键构件进行了详细的构件验算。结果显示：关键部位剪力墙核心筒墙体、跨层柱满足抗弯不屈服、抗剪弹性的要求，悬臂梁满足弹性要求;框架柱满足抗弯、抗剪不屈服;框架梁满足抗弯、抗剪不屈服，Y向外框圈梁局部出现抗弯屈服;部分内外筒Y向连系框架梁出现抗弯屈服，部分楼层的连梁出来超筋的情况，但其均满足抗剪截面验算的要求。整体属轻度损坏。
5.3、罕遇地震下的弹塑性时程分析
本工程的罕遇地震作用下的弹塑性时程分析采用了PER-FORM-3D以及通用有限元程序SATWE进行对比分析验证。根据规范的要求，分析中使用不少于7组地震波输入，其中要有五组真实地震记录和两组人工地震记录。七组地震波均按照三向输入。其加速度最大值按照1(水平1)：0.85(水平2)：0.65(竖向)的比例调整。在复杂弹塑性计算开始之前，将大震弹性反应谱和大震弹性时程分析基底反力进行了比较，以确保地震波的选取正确。
本工程采用弹塑性时程分析技术方法进行验算，底部加强区核心筒(负1~4层)存在1%的墙钢筋进入屈服，处于直接居住极限状态以下，部分剪力墙出现出现轻微到中度损伤，满足最小截面验算要求;非底部加强区核心筒墙体混凝土轻微至轻度损伤，钢筋未出现塑性应变，满足最小截面验算要求;跨层柱、悬臂梁满足不屈服;2层和顶层部分框架柱出现屈服，满足最小抗剪截面验算;个别位置外框梁屈服;大部分连梁和普通框架梁出现塑性，小部分连梁和普通框架梁出现抗弯损坏，但其均满足抗剪截面验算的要求。整体结构属轻度损坏，满足罕遇地震作用下抗震性能目标。
6、结论
(1)本工程塔楼结构高度172.8m，存在扭转不规则、楼板不连续等多项不规则，结构设计通过概念设计、方案优选、详细的分析及合理的设计构造，采用的局部楼层框架柱为钢骨混凝土柱的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系，满足设定的性能目标要求，结构方案经济合理，抗震性能良好。
结构计算分析模型、计算结果应符合下列要求：
(一)通过结构各部分受力分布的变化，以及最大层间位移的位置和分布特征，判断结构受力特征的不利情况，
(二)结构总地震剪力以及各层的地震剪力与其以上各层总重力荷载代表值的比值，应符合抗震规范的要求，Ⅲ、Ⅳ类场地时尚宜适当增加。
(三)结构时程分析所用的水平、竖向地震波应符合规范要求，持续时间一般不小于结构基本周期的5倍;弹性时程分析的结果，一般取多条波的平均值，超高较多或体型复杂时宜取多条波的包络，
(四)软弱层地震剪力和不落地构件传给水平转换构件的地震内力的调整系数取值，超高时宜大于规范的规定值;楼层刚度比值的控制值仍需符合规范的要求。
(五)上部墙体开设边门洞等的水平转换构件，应根据具体情况加强;必要时，宜采用重力荷载下不考虑墙体共同工作的手算复核。
(六)连接体的竖向地震应参照竖向时程分析结果采用。
(七)钢结构和钢-混结构中，钢框架部分承担的地震剪力应依超限程度比规范的规定适当增加。
(八)必要时，应采用静力弹塑性分析或动力弹塑性分析方法确定薄弱部位。
(九)必要时应有重力荷载下的结构施工模拟分析。
撰写：兰州理工大学土木学院党育
教材：吕西林等，建筑结构抗震设计理论与实例（第三版），同济大学出版社，2011 参考书：建筑抗震设计规范GB50011-2010 建筑抗震设计规范GB50011-2010统一培训教材 场地、地基和基础
一、建筑场地的抗震设防要求
2.1 1.建筑场地指建造建筑物的地方，不同地质条件的场地，地震时的破坏情况不同。分为：有利、一般、不利、危险四种。2.各类地段划分规范表4.1.1 1）土的类型（基岩、坚硬土、中硬土、软弱土）土的类型划分：性状和剪切波速。表2-2。等效剪切波速。
培训教材，p33，图4-1, 4-2例。场地类别
规律：软弱地基上的建筑物震害重于硬土地基；深土层土地基上建筑物震害重于浅层。与土的类型和覆土层厚度有关，分为I—IV类。表2-3 例2-1 3）局部地形
孤立的小山包和非岩质的陡坡，震害较平地的建筑物重。地震力放大1.1~1.6。4）断裂带
8度以下；非全新世活动断层；8,9度时，断裂带覆盖土层厚度分别大于60m，90m，不考虑。
否则应避让断层一定距离，规范表4.1.7习题1 5）液化
2.3 液化：地面运动使得饱和砂土和粉土颗粒相对位移，结构趋于密实，孔隙水排泄不出去，水压力增加，砂土颗粒处于悬浮状态，土体的抗剪强度为0，类似于液体。图2-2 影响因素：土层的地质年代，液化层埋深，地下水位深度，地震烈度和持续时间。液化判别：二阶段：初步，试验
初步：a，地质年代，地震烈度；b.粉土黏粒含量；c 非液化土层厚度和地下水位深度 例题
试验：a标准贯入试验，打入土层30cm的锤击数。，即实测锤击数小于容许值，液化。
b液化指数和液化等级
液化除与液化土质有关外，还与此土层的厚度和埋深有关。故引入液化指数，式（2-13）液化等级是对液化指数的定性描述，由此来选择相应的工程措施，表2-8,2-9
二、地基和基础的抗震验算
2.2 1.地基、基础的区别，天然地基的概念。
现阶段, 土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善, 如果可以在结构与地基的材料特性, 动力响应, 计算理论, 稳定标准诸方面得到符合实际的发展, 自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。
1 高层建筑发展概况
80年代, 是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑, 建筑层数和高度不断增加, 功能和类型越来越复杂, 结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店, 它是一座现代化的高级宾馆, 总高153.52m, 全部采用框架一芯墙全钢结构体系, 深圳发展中心大厦43层高165.3m, 加上天线的高度共185.3m, 这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦, 81层高, 385.95m为钢结构, 它居目前世界建筑的第四位。
2 建筑抗震的理论分析
2.1 建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结, 是指导建筑抗震设计 (包括结构动力计算, 结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容) 的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平, 又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导, 向技术经济合理性的方向发展, 但它更要有坚定的工程实践基础, 把建筑工程的安全性放在首位, 容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识, 现代规范中的条文有的被列为强制性条文, 有的条文中用了“严禁, 不得, 不许, 不宜”等体现不同程度限制性和“必须, 应该, 宜于, 可以”等体现不同程度灵活性的用词。
2.2 抗震设计的理论
拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年代发展起来的一种理论, 它在估计地震对结构的作用时, 仅假定结构为刚性, 地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数 (地震系数) 。
反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年代发展起来的, 它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解, 以及结构动力反应特性的研究为基础, 是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外, 人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解, 同时随着强震观测台站的不断增多, 各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论, 它把地震作为一个时间过程, 选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入, 建筑物简化为多自由度体系, 计算得到每一时刻建筑物的地震反应, 从而完成抗震设计工作。
3 高层建筑结构抗震设计
3.1 抗震措施
在对结构的抗震设计中, 除要考虑概念设计、结构抗震验算外, 历次地震后人们在限制建筑高度, 提高结构延性 (限制结构类型和结构材料使用) 等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前, 在抗震设计中, 从概念设计, 抗震验算及构造措施等三方面入手, 在将抗震与消震 (结构延性) 结合的基础上, 建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法, 直至进一步通过一些结构措施 (隔震措施, 消能减震措施) 来减震, 即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且, 强柱弱梁, 强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3.2 高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》 (GB50011-2001) 对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求, “三水准”即“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时, 结构处于弹性变形阶段, 建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此, 要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算, 要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时, 结构屈服进入非弹性变形阶段, 建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此, 要求结构具有相当的延性能力 (变形能力) 不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时, 结构虽然破坏较重, 但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏, 从而保障了人员的安全。因此, 要求建筑具有足够的变形能力, 其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平, 按三个不同超越概率 (或重现期) 来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%, 重现期50年;设防烈度地震 (基本地震) :50年超越概率10%, 重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%, 重现期1641-2475年, 平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求, 是通过“两阶段”设计来实现的, 其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数, 先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应, 与风、重力荷载效应组合, 并引入承载力抗震调整系数, 进行构件截面设计, 从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角, 使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施, 保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能, 从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数, 计算出结构 (特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节) 的弹塑性层间位移角, 使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施, 从而满足第三水准的防倒塌要求。
3.3 高层建筑结构的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) 对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:高度不超过40m, 以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构, 以及近似于单质点体系的结构, 可采用底部剪力法等简化方法;除1款外的建筑结构, 宜采用振型分解反应谱方法;特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑, 应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算, 可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
摘要：对于一个高层结构的设计, 遇到的问题可能错综复杂, 只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中, 设计人员只有抗震概念清晰, 构造措施得当, 应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果, 在这个过程中抗震构造重于结构计算。本文对建筑抗震进行必要的理论分析, 从而探索高层建筑的设计理念、方法, 采取必要的抗震措施。
关键词：高层建筑,抗震,结构设计,探讨
参考文献
关键词：高层住宅建筑；抗震；设计原则
【中图分类号】 TU318 【文献标识码】 A 【文章编号】 1671-1297（2013）01-0469-01
高层住宅建筑按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能等方面达到最佳，从而实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多未知和不确定因素。在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素， 加之计算方法的不够完善，所以单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。
现在，各地高层住宅越来越多，为此，住宅建筑的安全已经是重中之重了。
一 建筑抗震结构设计的基本原则
建筑抗震结构设计的基本原则是，结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）”的原则。对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
二 尽可能设置多道抗震防线
一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架-剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。
要适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。另外，在抗震设计中某一部分结构设计太强，也可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。
三 对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力
例如：（1）构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。（2）要使楼层（部位）的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层（部位）的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。（3）要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。（4）在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层（部位），使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
四 提高短柱的抗震性能
有抗震设防要求的高层建筑除应满足强度、刚度要求外，還要满足延性的要求。钢筋混凝土材料本身自重较大，所以对于高层建筑的底层柱，随着建筑物高度的增加，其所承担的轴力不断增加，而抗震设计对结构构件有明确的延性要求，在层高一定的情况下，提高延性就要将轴压比控制在一定的范围内而不能过大，这样则必然导致柱截面的增大，从而形成短柱，甚至成为剪跨比小于1.5的超短柱。众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌。
混凝土短柱的延性主要受轴压比的影响，同时配箍率、箍筋的形式对混凝土短柱的影响也很大。高层混凝土结构短柱，特别是结构低层的混凝土短柱，其轴压比很大，破坏时呈脆性破坏，其塑性变形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此，可以从以下几方面着手，采取措施提高混凝土的抗震性能。
五 提高短柱的受压承载力
提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比，从而改善整个结构的抗震性能。减小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的强度等级，即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力，降低其轴压比；但由于高强混凝土材料本身的延性较差，采用时须慎重或与其他措施配合使用。此外，可以采用钢骨和钢管混凝土柱以提高短柱的受压承载力。
六 采用钢管混凝土柱
钢管混凝土是套箍混凝土的一种特殊形式，由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束，使得混凝土处于三向受压状态，从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋， 其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下，相当于配筋率2至少都在4.6%。
当选用了高强混凝土和合适的套箍指标后，柱子的承载力可大幅度提高，通常柱截面可比普通钢筋混凝土柱减小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。
七 采用分体柱
由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多，在地震作用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不能完全发挥。因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度，这样，在地震作用下，柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延性的破坏状态。分体柱方法已在实际工程中得到应用。人为削弱抗弯强度的方法，可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键，以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般，连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素砼连接键等形式。
现阶段，土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善，如果可以在结构与地基的材料特性，动力响应， 计算理论，稳定标准诸方面得到符合实际的发展， 自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。
参考文献
[1] 朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社.2002，11
课 程 总 结 报 告
姓 名：学 号：专业班级：成 绩： 张志星
0901012045
09土木 2 班
建筑结构抗震设计学习总结
通过一学期对《建筑结构抗震设计》课程的学习，虽然时间很短暂，但还是了解和认识到了，结构抗震设计对房屋建筑的重要性，并且学习到了抗震设防的目标和思想，当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其他方面有专门要求的建筑，当采用抗震性能化设计时，具有更具体或更高的抗震设防目标。
一、了解地震知识和设防思想
地球内部的温度随深度增加而不断升高，从地下20km到700km，温度从大约600°C上升到2000°C。另外，地球内部的压力也不均衡，在地幔上部约为900MPa，地幔中间则达到370000MPa。在这样的热状态和不均衡压力下，地幔内部的物质处于缓慢运动之中，地壳岩层也不停地连续变动，不断产生变形和应力，积聚了大量的能量。当岩层的应变达到其极限应变时，岩层就会发生突然断裂和错动，积聚的应变能得到突然释放，以波的形式传到地面，从而形成地震。这从局部地质构造上解释了地震的成因，称为断层学说。地震引起的振动将能量以波的形式从震源向各个方向传播，此即为地震波。地震波是一种弹性波，包括在地球内部传播的体波和在地表传播的面波。体波又包括纵波和横波，面波包括瑞利波和乐夫波。
地震烈度——某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度，既反应地震后果又是地面运动强度的一种度量。表示一次地震大小的震级只有一个，然而由于同一次地震对不同地点的影响不一样，随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。一般来说，距离震中越近，烈度就越高；距离震中越远，烈度就越低。
抗震设防的思想
抗震设防目标应达到经济与安全间的合理平衡，世界上的大多数国家都遵循“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。我国“抗震规范”的三水准设防目标是：第一水准——当遭遇多遇的、低于本地区设防烈度的地震时，主体结构不受损坏或不需修理仍可继续使用； 第二水准——当遭遇相当于本地区设防烈度的地震影响时，可能发生损坏，但经一般修理仍可继续使用；第三水准——当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑，当采用抗震性能化设计时，具有更具体或更高的抗震设防目标。规范要求对抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
二、抗震概念设计
抗震概念设计就是根据实际的震害和工程经验、科学和试验研究等形成的基本设计原则和设计思想，做好建筑和结构的总体布置和细部构造，避免不利于结构抗震的做法。建筑结构抗震概念设计涉及勘察、设计、施工等环节，包括场地选择、建筑平立面造型、结构体系的选择、非结构构件的处理以及材料的选用等。2、1场地、地基与基础
在建筑选址时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，尽量选择对建筑抗震有利的地段，避开不利和危险地段。主要的考虑方面：断裂带、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非岩质陡坡、河岸和边坡边缘、软弱土、液化土、延性及均匀性等。对山区建筑，场地勘察应有边坡稳定性评价和防治建议，边坡设计应符合《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330）的要求。边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计，建筑基础与土质边坡、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离。为减少地面运动传给上部结构的地震能量，应选择具有较大平均剪切波速的坚实场地，较薄的场地土覆盖层可以减轻柔性建筑的震害。尽量将建筑物的自振周期与地震的卓越周期错开，避免共振的情况出现。同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上，也不宜部分采用桩基础部分采用天然基础，充分考虑到地基不均匀沉降可能带来的影响。2、2建筑的平立面布置
建筑设计应根据抗震概念设计的要求，明确建筑形体（建筑平面、立面和竖向剖面）的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施，特别不规则的建筑应进行专门研究和论证并采取特别的加强措施。不应采取严重不规则的建筑。规则性评价需综合考虑几何布局、结构设计以及使用等因素，总的要求是平面布置、质量和抗侧力构件的平面布局宜规则、对称，立面变化和侧向刚度沿竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力的突变。2、3防震缝的设置要求
1）当不设防震缝时，应采用符合实际的计算模型，分析判明应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位，采取相应的加强措施；
2）当在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。防震缝应根据设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全断开；
3）当防震缝兼作伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。防震缝宽度应符合下列要求：（1）框架结构（含设少量抗震墙的框架结构）房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100mm，高度超过15m时，6度、7度、8度和9度分别增加5m、4m、3m和2m时，宜增加20mm；（2）框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度不小于上述宽度的70％，抗震墙结构房屋不小于上述值的50％。均不可小于100mm；（3）防震缝两侧结构类型不同时，宜按较宽者和较低的房屋高度确定。
三、结构地震反应分析与结构抗震验算 3、1振型分解反应谱法分析
平动的振型分解反应谱法是最常用的振型分解法。“平动”表示只考虑单向的地震作用且不考虑结构的扭转振型；“反应谱法”表示采用反应谱将动力问题转换为等效的静力问题而不是用时程分析获得各个振型的反应。平动的振型分解反应谱法适用于可沿两个主轴分别计算的一般结构，其变形可以是剪切型，也可以是弯剪型和弯曲型。3、2计算水平地震作用的底部剪力法 用振型分解反应谱法计算比较复杂，能否采用简单近似的方法？前面的例题中发现，总的地震作用效应与第一振型的地震剪力分布相近。用第一振型的地震作用效应作为结构地震作用效应的方法称为底部剪力法。底部剪力法的适用条件和假定：适用条件：建筑高度不超过40m以剪切变形为主，质量和刚度沿高度分布均匀；假定：位移反应以第一振型为主，为一直线。思路是：首先求出等效单质点体系的总作用力（即底部总剪力），然后再按一定的规则分配到各个质点。最后按静力法计算结构的内力和变形。3、3结构地震反应的时程分析法
为了了解不同结构在不同地震历程中的反应过程，从70年代开始，动力时程分析方法开始在理论界作为分析结构地震作用的主导方法。该方法对一条具体的具有某种频谱特点的地震波，根据给定的场地条件、具概念意义的加速度直接求解结构的动力方程。不满足于反应谱法中对延性的总体考虑，根据试验和理论分析结果，建立结构(构件)的非线性恢复力模型，对结构进行弹塑性动力时程分析，以期把握结构在地震过程中任一时刻的力和位移的反
应、薄弱部位、甚至各构件的状态和屈服机制。这一阶段的主要研究内容有时程分析方法、结构或构件的非线性性能(各种滞回模型)的研究、振动台试验、拟动力试验、频域分析方法、抗震可靠度和多维多点地震输入等问题。动力时程分析理应能更好地反应结构的地震行为，但由于对结构的非线性性质和地震动特性认识的不足，分析过程中所用的结构或构件的恢复力模型和合理的地震动输入问题等尚需进一步发展，相对复杂的分析过程也限制了这种方法的普及。3、4建筑结构抗震验算
地震作用的方向：规则结构对抗震有利，对分析的结果也易于把握，因此尽可能保证结构的规则性。对各类建筑结构的地震作用，一般情况下应至少在建筑的两个主轴方向分别计算地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向的抗侧力构件承担。对有斜交抗侧力构件的结构，当交角大于15时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。对质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响，其它情况允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑应计算竖向地震作用。
计算模型：结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。质量和刚度分布接近对称且楼、屋盖可视为刚性横隔板的结构可采用平面结构模型进行抗震分析，其它情况应采用空间结构模型进行抗震分析。除抗震规范特别规定外，建筑结构应进行多遇地震下的内力和变形分析，此时可假定结构处于弹性工作状态，内力和变形分析可采用线性方法。不规则或具有明显薄弱部位的结构应进行罕遇地震下的弹塑性变形分析，可采用弹塑性静力或时程分析方法，符合条件时可采用简化方法。利用计算机进行结构分析时，可采取必要的简化计算与处理，但应符合结构的实际工作状况，应考虑楼梯构件的影响。计算软件的技术条件应符合规范和有关标准的规定，并应阐明其特殊处理的内容和依据。多遇地震下复杂结构的内力和变形分析应采用不少于两个合适的不同力学模型，并对计算结果进行比较分析。所有计算结果应经分析判断确认合理、有效后方可用于过程设计。当重力附加弯矩大于初始弯矩的10％时应计入重力二阶效应的影响。楼屋盖的刚度对受力影响很大。现浇和装配整体式混凝土楼屋盖等刚性楼屋盖建筑，楼层水平地震剪力宜按抗侧力构件的等效刚度的比例分配；木楼盖、木屋盖等柔性楼屋盖建筑，宜按抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例分配；普通的预制装配式混凝土楼屋盖等半刚性楼屋盖结构，可取前述两种分配结果的平均值。
四、总结
通过本次抗震设计，使我认识到建筑结构抗震设计是一门土木专业的重要专业课，对于我们灾防专业的学生来讲，是必须掌握的，眼下会对以后相关的课程起到很大的辅助作用。特别是毕业设计时会有很多的相关知识设计，长远来看，对我们以后的从事工作有很大帮助。而且在当前社会形势下，地震灾害愈来愈多的出现，对于我们抗震设计将会是非常重要的。
本次课程设计我们进行了
1．地基砂土液化评价；2．判别地基砂土液化等级；3．计算底层抗震墙-框架侧移刚度；4．计算地震作用标准值；5．计算层间地震剪力；6．画出力学分析简图。通过对这些内容的设计让我意识到结构抗震设计对房屋建筑的重要性，并且学习到了抗震设防的目标和思想，当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇
地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其他方面有专门要求的建筑，当采用抗震性能化设计时，具有更具体或更高的抗震设防目标，达到小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标
抗震设防的思想
结构分灾抗震设计:概念和应用
详细论述了结构分灾抗震设计的产生背景、设计思想、优化模型和基本原则,指出结构分灾设计是在分析基于投资-效益准则的结构抗震设计模型的基础上,对工程实践中一些成功经验的提炼和概括而形成的设计方法,工程领域中一些现行设计方法和措施就是分灾设计的.具体应用.当工程师们待处理的问题必须考虑高度不确定性因素时,将分灾设计作为一种可能选用的设计理念,将有助于工程师们实现设计创新.分灾设计符合基于性能的抗震设计思想,可以方便地实现基于性能的设计.
作 者：杨迪雄 李刚 YANG Di-xiong LI Gang 作者单位：大连理工大学,工程力学系,工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁,大连,116023刊 名：世界地震工程 ISTIC PKU英文刊名：WORLD EARTHQUAKE ENGINEERING年，卷(期)：23(4)分类号：P315关键词：抗震设计 分灾设计 设计思想 优化设计 基于性能的设计
关键词：高层建筑;抗震;结构;设计
20世纪80年代，是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高层或超高层以钢筋为主的建筑，建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段，不仅结构体系及建筑材料出现多样化，而且在高度上长幅很大有一个飞跃。
1 建筑抗震的理论分析
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计的法定性文件。它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导，向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。
其中动力理论是20世纪70年代～80年代广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。
2 高层结构的特点
建筑规模大，成本高。高层建筑的质量很大程度上决定于施工材料、施工技术和施工周期。而从建筑的结构上来看高层的结构，可以看到的是它所产生的轴向力与建筑物的高度大体是一种线性的关系;水平荷载使得结构弯矩。而从受力的这个角度上来看，垂直荷载的方向如果不变，但是高度不断增加，这些也只能使得量增加。从侧移的特性上来看，竖向的荷载所引起侧移是很小的，水平的荷载比较均布时，侧移和高度的关系是四次方的变化。由此我们可以看到，在高层的结构当中，水平荷载影响远远的超出垂直荷载影响，水平荷载结构在设计上的因素，结构的抵抗水平低而导致荷载产生弯矩、剪力和拉应力，而且对结构的要求是必须要有刚度，高度的增加会带来侧向的变形，并且将此限制于结构的范围内。
3 高层建筑抗震设计分析方法
3.1 建筑結构的规则性
为了保证建筑的可靠性以及其所承载的力量的分布均匀，在进行建筑结构设计过程中，一定要尽量保证建筑结构的规则性，并且也要使抗侧力结构尽量保证简单化。在选择建筑结构平面布置图形时，应该选择较为规整的图形，因为只有规则的图形，才能使建筑在面对地怎发生时所带来的承载力的均匀分布。对于不规则的建筑结构平面，应该尽量避免，因为不规则的建筑平面容易造成建筑结构质心与钢心间的交错，这样的建筑在面对地震时，容易产生钢心距离较大，刚性不足，最终建筑将会面临倒塌的危险。
3.2 抗侧力体形的优化
对一般性构造的高楼，刚比柔好，采用刚性结构方案的高楼，不仅主体结构破坏轻，而且由于地震时的结构变形小，隔墙，围护墙等非结构部件将得到保护，破坏也会减轻。提高结构的超静定次数，在地震时能够出现的塑性铰就多，能耗散的地震能量也就越多，结构就愈能经受住较强地震而不倒塌。改善结构屈服机制，使结构破坏十按照整体屈服机制进行，而不是楼层屈服机制。设计结构时遵循强节弱杆、强柱弱梁、强剪弱弯，强压弱拉的原则。在进行结构设计时，应该选定构件中轴力小的水平杆件，作为主要耗能杆件，并尽可能使其发生弯曲耗能。从而使整个构件具备较大的延性和耗能能力
3.3 隔震和消能减震设计
有些高层建筑对于抗震的要求较为严格，除了要实现一般的抗震效果外，还有保证隔振、消能等方面的需求。因此，为了达到这些效果，首先，从场地与地基的角度来看，应该选择具有较高密实度的地基，因为高密实度的地基，可以减轻地震发生时所产生的能量给建筑造成的破坏，降低共振发生几率。对于不同建筑，其所要求的隔振系数有所不同，因此，在进行建筑结构设计时，一定要具体问题具体分析，选择相应的隔震支座，并且，也要考虑因风力所给建筑带来的负荷。对于隔振、消能方面的建筑构件的选择上，尽量采用延性好的材料，使建筑受地震能力带来的破坏降低。
3.4 建筑结构材料的选取
建筑结构材料的好坏决定着建筑在地震发生时的安全性。事实上，高层建筑抗震结构设计的实质就是将各个建筑构件的延性整合起来，并对其进行相应的协调与把握，其目的就使建筑在面对地震时能够安全稳定。在选择建筑钢筋时，一定要尽量选择那些具有较高韧性的材料。对于在垂直方向受力的钢筋，要采用热轧钢筋，以HRB400级和HRB335级为标准，对于箍筋，则是以HRB335、HRB400和HPB235级热轧钢筋为佳。在选取建筑结构材料过程中，一定要时时考虑材料抗震方面的性能，当然，在建筑过程中，建筑成本、造价控制也是建筑企业必须要考虑的问题，因此，在对建筑结构材料选取的过程中，一定要找到建筑成本与抗震新性能之间的点，兼顾二者，以期实现以最少的材料获取最佳的抗震效果。
3.5 场地和地基的选择
建筑的场地以及地基的选择对于高层建筑的抗震能力具有直接的影响，是建筑抗震设计的基础。在进行建筑场地以及地基的选择时，应该充分的了解当地的地震活动情况，对当地的地质情况进行科学的勘察，在收集丰富资料的基础之上对场地进行综合的分析和评价，评估当地的抗震设计等级。对于一些不利于抗震设计的场地应该尽可能的进行规避，而实在无法规避的应该有针对性的做好相应的处理措施。在高层建筑地基选择过程当中应该尽可能的选择岩石或者是其它具有较高密实度的基土，从而提高建筑地基的抗震能力，尽可能的避开不利于抗震的软性地基土。对于一些达不到抗震要求的地基应该采取相应的措施进行加固和改造，使其能够符合相应的标准。
3.6 常用的加固设计
为了有效的提高建筑结构的抗震能力，应该根据建筑结构的实际情况采取相应的加固措施，在进行加固方法选择的时候应该具体考虑以下几个方面的因素：对于一些机构设计存在缺陷的情况，应该根据实际情况增加构件进行加固，或者是采取具有较高抗震能力的构件代替原有构件。对于需要提高承载力或结构整体刚度的情况，可以增设构件，扩大原截面，设置套箍等方法;很多建筑结构整体性连接达不到抗震的标准，可以有针对性的对结构进行相应的调整，这样可以分散地震力，减少破坏。建筑中的一些与建筑结构不相关的构件，在地震时有可能倒塌而造成危害，应该适当进行加固。
4 结束语
现代城市的发展促使高层建筑的不断增多，抗震结构设计也显得越来越重要。而新型结构体系结构形式复杂，分析难度大，全面细致的考虑结构各个构件和每个组成部分，成为今后新型结构体系设计和考虑的重点。
参考文献：
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[2]杨玉峰. 抗震结构节点设计及施工关键技术[J]. 商品混凝土，2013（06）
[3]张大权. 高层结构设计中框架剪力墙应用研究[J]. 科技资讯，2010（30）
随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进, 建设用地日趋紧张, 促使建筑功能越来越多样化, 高层建筑得的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度比较高, 所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位, 而我国又是地震多发国家, 因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。
1 高层建筑抗震设计特点
第一, 控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下, 建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位, 所以建筑物会产生明显的侧移, 随建筑结构的高度不断曾加, 结构的侧向位移迅速增大, 但该变形要在一定限度之内, 这样才能保证结构安全以及使用功能。
第二, 地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩, 并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力, 这些都与建筑物高度的两次方成正比, 故随建筑结构高度的曾加, 水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言, 竖向荷载基本上是不变的, 但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同, 水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。
第三, 要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加, 刚度减小, 显得更柔, 在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力, 使结构进入塑性变形阶段仍然安全, 需要在结构构造上采取有利的措施, 使得建筑结构具有足够的延性。
2 结构体系的合理选择
地震对建筑物的伤害主要是水平地震力所造成的剪切破坏, 所以根据结构体系对抗侧力能力的不同, 钢筋砼结构主要可分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等, 这也是我国高层建筑长采用的结构形式。由于这些体系的结构形式、抵抗水平力的能力有所区别, 尤其是对地震反映大不相同, 因此它们适用于不同的场合。
2.1 框架结构
框架结构由框架梁、柱构件组成。其特点是柱网布置灵活, 便于获得较大的使用空间。框架结构的框架梁和柱既承受竖向荷载, 又承受水平荷载。当建筑物高度较低、层数相对较少时, 其水平荷载对结构的影响不大, 这时采用框架结构还是比较合适的, 既满足受力要求, 也提供了很大的使用空间。但框架结构侧向刚度很小, 随着建筑物高度的曾加, 框架结构水平荷载分布呈现出不均匀的现象, 有的楼层相对薄弱, 很容易屈服。地震荷载对柱子的破坏作用要相对强烈, 而对梁的破坏相对较轻, 而柱子顶端的破坏比底端要严重, 特别是对角柱和边柱来说破坏更加严重。短柱的剪跨比较小, 发生柱中剪切破坏几率较大, 对一般的柱而言, 发生的是柱端弯曲破坏。故框架结构在很高的建筑中应用的不多, 尤其是是采用砌体填充墙时, 地震荷载作用下填充墙破坏严重, 修复费用很高。
2.2 剪力墙结构
剪力墙由纵、横方向的墙体组成的抗侧力体系, 属于以弯曲变形为主的结构体系。该体系的特点是, 侧向刚度比较大, 抗侧移能力明显优于框架结构, 而且整体性好, 有利于结构整体受力。因此, 剪力墙结构可以用于比较高层住宅, 性能稳定。但是剪力墙结构也有其自身的缺点。从动力学角度来看, 刚度越大周期越短, 动力反映就会越强烈, 即使建筑结构抗力满足要求, 建筑内设备会产生严重破坏;除此之外, 剪力墙结构有大量的墙体结构采用钢筋砼而使得自重大, 对建筑平面设计产生很大局限, 很难提供足够大的空间。所以, 剪力墙结构主要用于高层建筑并且对建筑空间要求不大的结构中。
2.3 框架-剪力墙结构体系
框架-剪力墙结构是在框架结构中的基础上, 在适当部位曾加了剪力墙, 使得该结构继承和发展了框架结构和剪力墙结构的优点, 既有足够的刚度也具备一些柔性。框架-剪力墙结构的特点是, 不但可以满足大空间的建筑要求, 建筑布置灵活, 又提供了较大的侧向刚度。框架-剪力墙结构以其优越的抗震性能和灵活的空间布置、建筑功能, 在当今高层建筑中得到广泛的应用。
2.4 筒体结构体系
筒体结构包括框架-核心筒结构与筒中筒结构框架-核心筒结构有外框架和内部核心筒组成。内部核心筒具有很大的刚度, 很好的满足侧向变形和结构强度要求;外部框架可以提供大空间来满足建筑布置上对空间的要求。而筒中筒结构是由薄壁的内筒与密柱的外框筒组成, 筒中筒结构最大的优点是具有比剪力墙结构更大的侧向刚度, 抗侧移性能更好, 所以, 适用于超高层建筑。
每种建筑结构的抗震性能和适用的范围都不相同, 并且高度不同采用的抗震等级也不尽相同, 具体见表1所示。
3 结构设计的抗震措施
3.1 框架结构抗震构造措施
框架结构的抗震能力相对来说比较弱, 但通过采用一些抗震措施也可以得到些许提高。以框架结构的梁为例, 其必须满足以下几点要求:1) 梁的截面宽度不宜小于200mm;2) 梁的截面高宽比不宜大于4;3) 梁的净跨与界面高度之比不宜小于4。而对于框架结构的柱子, 规范规定其柱内纵向钢筋配置须满足如下措施:1) 框架柱的布置必须对称;2) 当柱的截面尺寸大于400mm时, 其内纵向钢筋的间距不宜大于200mm;3) 柱总配筋率不大于5%;4) 一级且剪跨比不大于2的柱, 每侧纵向钢筋配筋率不大于1.2%;5) 柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。
3.2 剪力墙结构抗震构造措施
剪力墙结构中起抗震作用的主要是剪力墙, 剪力墙的厚度, 一、二级不应小于160mm且不小于层高的1/20, 三、四级不小于140mm且不小于层高的1/25。底部加强部位的墙厚, 一、二级不小于200mm且不小于层高的1/16;无端柱或翼墙时不应小于层高的1/12。剪力墙厚度大于140mm时, 竖向和横向分布钢筋应双排布置;双排分布钢筋间拉筋的间距不大于600mm, 直径不小于6mm;在底部加强部位, 边缘构件以外的拉筋间距应适当加密。
3.3 框架-剪力墙结构抗震构造措施
该结构体系中, 剪力墙的厚度不小于160mm且不小于层高的1/20, 底部加强部位的剪力墙厚度不小于200mm且不小于层高的1/16, 剪力墙周围设置梁和端柱组成的边框。对剪力墙中的竖向和横向钢筋来说, 配筋率不小于0.25%, 并双排布置, 拉筋间距不大于600mm, 直径不小于6mm。
3.4 筒体结构抗震措施
对框架-核心筒结构来说, 核心筒与框架之间的楼盖宜采用梁板体系。当地区设防列度高于9度时设防必须采用加强层, 且在对结构进行整体分析时必须要考虑加强层变形的影响。加强层的大梁或桁架应与核心筒内的墙肢贯通, 大梁或桁架与周边框架柱的连接宜采用铰接或半刚接。
4 结论
在汶川地震之后, 地震灾害已经成为人们关注的一个焦点。框架结构、框架-剪力墙结构以及剪力墙结构等都是被广泛应用的抗震结构形式, 但是这些结构都存在着不足之处, 那就是采用传统的设计理念, 加强配筋, 对地震灾害作用采取“硬抗”的方式, 为了弥补这个不足, 近几年来出现了一种新型设计-隔震房屋, 隔震结构通过改变结构周期来降低地震对建筑物的伤害, 由于减小了层剪力, 不但保证结构的安全, 也减小了室内设备的损害, 有很大的发展空间。
参考文献
[1]胡聿贤.地震工程学[M].北京:地震出版社, 2005.
[2]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].
通常受地形、断层、桥身长度限制，应考虑多点激励的影响。同一地震，其在地表所呈现的反应不同，因而幅值、频谱特征各异，再加上空间变化复杂，因而需考虑多方面因素。
地震时，受到高墩自身质量或周期影响，可形成两个及其以上塑性铰，而忽略高阶振型会导致设计时出现误差，从而影响桥梁抗震时安全性，因而在设计时应将桥墩高阶振型的影响计算在内。
5.2 反应谱方法
在桥梁抗震分析中，反应谱方法较为常用，但其弊端在于地震时假设支座运动规律相同，没有考虑运动的不一致性。对于处于地形复杂的高墩桥而言，这种不合理的假设造成非线性问题出现较大误差。
5.3 随机震动法
一、高层结构概念设计
(一)高层结构概念设计的三维层次
把房屋看成一个三维空间块体分层次来分析，对于复杂的高层，例如多塔机构也可以把它分成几块，分别研究其倾覆、刚度、承载力等问题，然后组合起来。首先，在方案阶段(I)，可以把基本设计方案概念化，建立一个符合建筑空间三维形式的结构方案。在该阶段分析总结构体系的荷载和抗力关系;高宽比与抗倾覆;承载力和刚度;并预估基本分体系的相互关系。由于整个结构必然是由一些平面单元组成，因此在初步设计阶段(Ⅱ)，要扩展方案，把那些体现初步设计基本要求的、主要是二维的平面体系包括进来，进行基本水平和竖向分体系的总体设计，从而得到主要构件及其相互的关系。而在最后的.第Ⅲ阶段，即施工图设计阶段，处理一维的构件设计，具体设计所有分体系的构件、连接和构造详图，对第Ⅱ阶段做出的粗略决定进行细化。
对于高层建筑结构，可以设想成为一个从地基升起的竖向悬壁构件，承受水平侧向荷载和竖向重力荷载的作用。侧向荷载是由风吹向建筑物引起的水平压力和水平吸力，或者是由地震时地面晃动引起的水平惯性力。重力荷载则是建筑物自身的总重力荷载。这些侧向荷载和重力荷载的组合，趋向于既可能将它推倒(受弯曲)，又可能将它切断(受剪切)，还可能使它的地基发生过大的变形，使整个建筑物倾斜或滑移。对抗弯曲而言，结构体系要做到不使建筑物发生倾覆，其支撑体系的构件不致被压碎、压屈或拉断，其弯曲侧移不超过弹性可恢复极限;对抗剪切来说，结构体系要做到不使建筑物被剪断，其剪切侧移不超过弹性可恢复极限;对地基和基础来说，结构体系的各支撑点之间不应发生过大的不均匀变形，地基和地下结构应能承受侧向荷载引起的水平剪力，并不引起水平滑移。由于风力和水平地震作用力对于高层建筑是动荷载，使建筑结构抗弯曲和抗剪切时都处于运动状态，就会导致建筑物中的人有震动的感觉，使人有不舒服感。如果建筑物晃动得太厉害，还会使非结构构件(如玻璃窗、隔墙、装饰物等)断裂，甚至危及屋外行人的安全。所以，高层建筑结构要避免过大的震动。例如：在建造机关事务局12层的办公综合楼，它长48m、宽18m、高36m。建筑物两边各有9根柱，横行柱距为18m，纵向柱距为6m，中央有一个6×12m的电梯和管道井筒。考虑水平荷载的传递有几种不同方式，进行结构方案优选，分析两种结构方案：一种为仅由核心筒承受水平力，外柱仅承受大部分竖向荷载，不抵抗水平力，梁和柱铰接;一种为纵横两个方向柱和梁刚接形成框架，来抵抗纵横两个方向的水平力。在方案一中：筒井所受的风荷载为1。4×6×8=67。2KN/m，竖向荷载近似为15120KN，井简墙自重为6×36×(6+12)×2=7776KN，可得抵抗倾覆弯矩的竖向荷载为22896KN。则可计算出合力偏心矩e=M/G=67。2×36×18/22896=1。9m，超过核心范围(6/6=1m)，不满足稳定要求。必须加强、加宽基础或采用下部锚固，才能避免基础向上抬起。在方案二中：由横行跨度的框架承担全部水平力。因此，在一个方向风荷载作用下，总框架一侧柱子受压，另一侧柱子受拉，并可近似求得总压力或拉力为：67。2×36×18/18=2418。2KN，大致由每侧9根柱子平均分担2419。2/9=268，8KN/柱<7×3×9×10=1890KN，即比每根柱所承受的恒载小很多，基础不会向上抬起。因此方案二比方案一好，应采用方案二的结构。
二、高层建筑的结构体系
通过受力因素分析，下一步就考虑采用什么结构体系，有下面几种高层建筑结构体系可供选择，其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒中筒结构等。根据其受力特点，结合高层概念设计的三维层次考虑，选取合适的结构体系或其组合体系。
(一)框架结构体系
由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由梁联系起来，形成空间结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业厅、教室等。需要时，可用隔断分割成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。外墙采用非承重构件，可使立面设计灵活多变。但是框架结构本身刚度不大，抗侧力能力差，水平荷载作用下会产生较大的位移，地震荷载作用下较易破坏。不高于15层宜采用框架结构，可以达到比较好的经济平衡点。
(二)剪力墙结构体系
剪力墙结构体系是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体系。墙体同时作为维护及房间分隔构件。剪力墙间距一般为3—8m，现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求容易满足，适于建造较高的高层建筑。而且其抗震性能良好，在历次的地震中，都表现了很好的抗震性能，震害较少发生，程度也很轻微。但是剪力墙结构间距不能太大，平面布置不灵活，而且不宜开过大的洞口，自重往往也较大，不是很能满足公共建筑的使用要求，而且其成本也较大。
(三)框架一剪力墙结构体系
框架一剪力墙结构体系由框架和剪力墙组成。剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件，框架和剪力墙协同工作的体系。在框架一剪力墙结构中，由于剪力墙刚度大，剪力墙承担大部分水平力(有时可以达到80%~90%)，是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高。框架则承受竖向荷载，提供较大的使用空间，同时承担少部分水平力。由于有了剪力墙，其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了，在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件(隔墙和外墙)的损坏。这样无论在非地震区还是地震区，都可以用来建造较高的高层建筑。还可以把中间部分的剪力墙形成简体结构，布置在内部，外部柱子的布置就可以十分灵活;内筒采用滑模施工，外围的框架柱断面小、开间大、跨度大，很适合现在的建筑设计要求。
(四)筒中简结构体系
筒中筒结构体系由一个或多个简体为主抵抗水平力。通常简体结构基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。筒体结构最主要的特点就是它的空间受力性能。不论哪一种简体，在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬壁构件，它比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有良好的抗扭刚度。简中筒结构是一种抵抗较大水平力的有效结构体系，但是由于它需要密柱深梁，当采用钢筋混凝土结构时，可能延性不好，而且造价昂贵。
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