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關鍵詞：超限高層；建筑抗震設計；專項審查；樁基
中圖分類號：TU473文獻標識碼： A
1、超限高層建筑的概述
超限高層是指超過規范要求限制的高層建筑。 超限高層審查是在項目的初步設計階段，按國家建設部要求，申請全國超限高層審查委員會組織專家從技術角度進行多方論證，力求在抗震、消防等方面保證建筑物的質量安全。“小高層”和“超高層建筑”都是“民間說法”，不規范。超限高層的高度和層數并沒有統一的“定數”。對混凝土框架剪力墻結構的高層建筑，超過120米為超限高層；混合剪力墻結構為100米以上；有錯層的為80米以上；網架結構的為55米以上；而網架無蓋結構為28米以上。無論建筑物多高，超限高層都對工程技術質量提出了更高的挑戰。
建設部早在2002年就了111號令《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》，明確了在各省、自治區、直轄市對此類工程的管理應由相應省級建設行政主管部門負責。并規定若在抗震設防區內進行超限高層建筑工程建設，建設單位應在初步設計階段向當地省級建設行政主管部門提出專項報告，可見政府對此工作的重視程度。
2、超限高層建筑工程抗震設計研究的作用和意義
在我國經濟的發展和全球經濟一體化的大趨勢下，我國基礎設施的建設發展也突飛猛進，出現了各個行業的流動資金開始往基礎設施建設匯集的現象。超高層建筑工程是在人們對空間成分利用的前提下應運而生的，這反映了人們對充滿時代感和現代感的城市生活的追求。但是問題也隨之而來，因為超限高層建筑工程自身的結構特點已經超出了我國對建筑工程的理解和規定，抗震也成為擺在超高建筑工程面前的重大難題。尤其是這幾年以來我國地震災害頻發，汶川、玉樹和雅安地震的發生造成建筑物的破壞更是讓我們觸目驚心。建筑物的抗震安全性是人民生命財產安全的重要保障。所以，我們要正確認識到在發展過程中存在的問題，提高超限高層建筑工程抗震設計的能力。完善超限高層建筑的抗震設計既與人民生命財產安全密不可分，又是社會發展的需要所在。
3、抗震設計的主要要點
針對建筑物懸挑過大的結構設計，應充分考慮其質量的大小，對質量較大的部位，應該避免由偏心所造成的扭轉，同時還要考慮豎向的地震作用。對于立面開大洞的結構設計，應注意加強洞口四角以及邊緣。而對于有轉換層的建筑，利用厚板轉換的不利的，一般采用的是梁式轉換，并且避免多級復雜的轉換。
超限高層建筑抗震設計的基本要求就是要對框架結構、普通剪力墻結構的高度進行超限的程度控制，應考慮現實的情況，遵守高規中結構的最大使用高度，并且控制好抗震措施，如材料強度等級、體型布置、抗震等級、配筋率、軸壓比等方面應采取比規范更嚴格的要求，以滿足提高結構延性的要求。對于筒體結構或者是框剪結構的建筑，要注意6度或者7度設防的時候，高度不得超過規范最大適用高度的30%，而8度則不能超過最大適用高度的20%。同時，在房屋高度，高寬比和體型規則方面，必須要有一點或者一點以上符合相關規范、規程的要求。
4、嚴格審查
首先，我們現在設計高層建筑的抗震分析方法與規范都是建立在目前的科學技術水平之上的。規范中所推薦的反應譜法與時程分析法等并不完善，它們都采用了一系列的假定，特別是反應譜法，它把整個高層建筑假定為一個質量串，認為它們的重心都在一條垂線上，而且分析時只考慮了峰值加速度，頻譜組成僅近似地考慮了振型耦合，對持續時間根本就不考慮，而這些恰恰是對結構輸入地震能大小影響十分關鍵的因素。由于以上原因，我們必須要求建筑非常規則，方能適用于我們現行規范的計算方法。如果規則性方面超出規范太多，則書本上的計算方法已不適用，電算輸出的結果的可靠性也就成了問題。而一般設計人員常常認為我們計算結果滿足規范就可以了，而忽略了計算方法本身的適用范圍，當然對超限高層控制的目的，就是要保證在現有的設計水平下，使被審查的工程都能在現有計算方法適用范圍之內，以保證其計算結果的可靠、安全。
其次，我們選用的結構類型都有一定的適用范圍，超過了這個范圍，我們采取的構造措施通常會缺乏實踐的經驗，而且會給可行性、技術合理性、經濟性帶來很大問題，因此對各種類型的結構，規范都限定了固有的適用高度。例如A級高層建筑超過了限值高度，那么就要按B級高度的高層建筑進行設計，其實質是要提高其結構的抗震等級。
最后，對高寬比的控制主要是為了保證結構的整體穩定性，并對總剛度、經濟合理性、承載能力進行宏觀控制，使主結構受力更加合理均衡、易滿足變位條件，以保證正常的使用與造價的控制。
5、高層建筑樁基的施工工藝
高層建筑樁基施工技術首先是（1）在施工的時候對于方案的編制；（2）在施工之前要制定好工程的進度再根據總進度確定樁基的施工計劃。（3）施工的時候要注意安全的保證、質量的保證以及文明的施工等。（4）為了保證施工工藝的合理性，在施工前應進行試樁，再在此基礎上提取確定參數。由于城市化進程的加快，目前對高層建筑樁基施工工藝有了更高的要求。
5.1、預制的混凝土樁與鋼制樁的沉樁
預制混凝土的形式包括管狀型的樁和方形的樁兩種，鋼制的樁包括有鋼管樁和H型的鋼制樁兩種。以上這些樁沉樁的方法最主要的是鐵錘擊打法、靜力壓樁法以及水流沖擊沉樁法，但有的時候也會才用振動式沉樁的辦法。這幾種沉樁的方法中用鐵錘擊打深入法、靜壓力沉樁和振動沉樁的辦法在所有沉樁過程中都會出現擠壓土壤，即擠土的現象出現。而在這種現象出現的時候一定要注意采取措施以減少擠壓土壤對周邊環境的破壞。
5.2、灌注泥樁的成樁法
灌注泥樁成孔的方法主要包括干作業成孔、泥漿護壁成孔以及沉管成孔這幾種成孔方法。而在成孔完成鋼筋籠、混凝土安置澆筑上之后才會形成灌注沉樁。泥漿護壁成孔一般有正反循環泥漿護壁成孔與沖擊成孔這兩種方法。前者特別適用于淤泥以及淤泥質土，但是在應用的時候也要注意泥漿的護壁，特別是防止護壁的倒塌；后者適用于碎石和粘土，也可以在沙質土以及粉質土中使用。
6、結語
本文主要是通過超限高層建筑抗震設計的主要作用和意義進行的，同時對抗震設計的基本思路和原則，主要要點和高層建筑樁基的施工工藝作了探討。這對提高我國超限高層建筑領域的水平和技能，都有著重要的作用和意義。
參考文獻：
[1]姜文輝,李智.超限高層建筑工程抗震設計中的若干問題[J].廣東土木與建筑,2008,01:14-16.
關鍵詞：超高層建筑；抗震設計；問題；建議
Abstract: In recent years, China's high-rise buildings has developed very quickly. As the particularity of high-rise projects, more stringent seismic design should take technical measures to ensure security. Specification uses three levels of fortification, two-stage design method for seismic design. Combined with practical, on the design of super-tall buildings response spectrum, time history analysis and performance design elements were analyzed.
Key words: high-rise buildings; seismic design; problems; suggestions
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼A 文章編號
近幾年，我國的經濟雖然有了很大的增長，但是依舊要面對到人口增加、人口老齡化等社會問題，人們對于生存空間的需求遠比過去的十年高了很多。與此同時，房地產行業也有了空前的發展，這樣也給高層建筑的興建提供了條件和技術。到現在為止，一個城市發展的優越與否很大程度上要看是否有標志性的高層建筑。隨著建筑工程的高度逐漸增加和超越，這樣也就注定了它本身結構的復雜性，這樣也就提出了更多技術上的難題，比如超限高層建筑抗震設計，這關系到建筑物的整體安全性。所以可以看出，如果要想更好的保證建筑物的使用安全，就需要更加的重視高層建筑的抗震設計，因為這不僅關系到人民群眾的切身利益，更關系到我國未來社會主義經濟建設的成敗。所以，必須要做好對超限高層建筑工程的抗震設計，這是至關重要的一點，更是反應我國綜合國力的一個重要表現。
1.超限高層建筑設計基本要求
1.1 在工程和設計的過程中，必須要針對建筑物的整體穩定性、承載程度以及整體延伸性等多個方面進行綜合考慮。在工程的設計中，對于結構的構建必須要符合安全的要求，還有對可能出現薄弱部分的進行建筑加強，采取必要的措施，提高建筑物整體的抗震能力，當然對于建筑物所要承受的豎向荷載來說，基本的構建不可以成為主要的耗能構件。
1.2 在建筑物設計中，要盡量的設置多層次的抗震防線。對于每一個建筑物來說，一個良好的抗震體系必須要由多個延伸性較好的分體構成，多個構件結合在一起工作，起到很好的配合作用也不會相互影響。在高層建筑中會設立很多的抗震防線，這主要是因為在一次強烈的地震過后必定會經歷多次的余震，但是如果只有一道抗震防線，那必定很難保證建筑物的整體安全性和穩定性，所以必須要在超限高層建筑中設立多個抗震防線，還要保證主要的耗能構件具有相對較高的剛柔性和延伸性，這樣可以盡量的保證建筑物的結構不受破壞和影響，對于地震能量的減緩有很大的幫助，還可以提升超限高層建筑的整體性能。當然對于建筑物內部中的構件之間的關系也不能忽視，對于每一個樓層來說，在使用的主要耗能構件發生屈服之后，必須要對其進行彈性檢測，使其可以擁有時間較長的抗倒塌能力。
1.3 對于建筑物中的薄弱位置要格外的重視，盡量采取多種方式提升建筑物的整體抗震性。在發生地震的情況下，建筑物的構件要可以承受較強的沖擊力，這就要求對建筑物的薄弱部分進行仔細的觀察、分析和研究，采取適當的措施進行加固處理，還要對承載力和彈性受力所在的均衡位置點進行合理的處置，保證在發生重大事故的時候可以及時的發現問題和處理問題。
2.超限高層建筑的處理方式
在很多的超限高層建筑中，針對建筑物的整體穩定性和安全性，必須要對其采取相應的加強措施，這樣才可以保證建筑物在遇到地震時可以發揮出更好的穩定性。
2.1 構造加強措施
2.1.1 對于底部部位的剪力墻厚度，要盡量的加大。
2.1.2 可以在底部加強部位使用型鋼混凝土柱，并且可以加大它的配箍特征值。
2.1.3 對于連梁配筋而言，需要采用交叉暗撐的方式搭建。
2.1.4 要對框支柱的軸壓比進行更為嚴格的控制。
2.1.5 對于節點和錨固的加強可以通過采用構造措施實現。
2.2 梁式轉換層結構
2.2.1 將柱由轉換層向上延伸兩層。
2.2.2 對剪力墻的配筋強度而言，要適量的提升，通常對底部的加強部位會取百分之0.5.
2.2.3 對框支柱的軸壓比進行嚴格的控制，可以使用型鋼混凝土柱。
2.2.4 對與配筋的使用，在轉換層上下層可以使用雙層雙向配筋。
2.2.5 對于整體結構的布置要適當的進行調整，滿足設計的剛度要求。
2.2.6 增大落地剪力墻的厚度。
2.2.7 對于結構型鋼結構模型的混凝土轉換梁而言，要合理的設置配筋和節點。
2.3 對于豎向和結構的平面布置，必須要避免扭轉帶來的影響，還要保證側向的剛度可以在一個較為均勻的水平上變化。對于構件的布置，要通過充分的計算，反復的進行調整，得到一個最佳的位置，這樣可以保證在地震的影響下不會產生過多的偏移。
3.超限高層建筑抗震設計中的問題
在超限高層建筑的施工過程中，最重要的一個問題就是要對于建筑物整體抗震性研究，在這中間一個比較突出的問題就是建筑物的短住問題，針對這一問題主要從以下的幾個方面進行分析。
3.1 對施工地質和周邊環境的資料缺少。因為在我國的經濟體制下，或多或少會受到計劃經濟的影響，這樣就導致很多建筑施工會出現急功近利的現象，這主要是因為很多工程在施工之前沒有對相關的地質條件和環境條件進行充分的調查和研究，只是急于開工而忽略了施工的重要依據，這樣難免會導致很多事故的發生概率增加。
3.2 結構在平面生的布置問題。
在很多的超限高層建筑中，多數都是以不規則的形狀出現，這樣跨尺度較大的設計在施工的時候就會造成很多的技術難題，使得結構平面上出現不均勻的現象，造成平面的長度過長，影響整體的安全性。
3.3 超限高層建筑方案中存在多個不一樣的受力體系。可能建筑物負重的結構是有兩個不同的結構單元組成的，這樣對于房屋整體的抗震性會產生很大的負面影響，使得房屋很容易發生倒塌事故。
4.加強超限高層建筑抗震設計的建議
通過上面的研究，可以看出超限高層建筑的施工是一個很復雜的過程，還要投入大量的人力和物力，并且要面臨較大的施工和經濟風險，多個方面的因素都會對施工造成一定的影響，因此必須要對制定一個合理的嚴格的設計方案和施工方案。那就必須要從勘探地質和環境開始，做到最大限度的評測，對各個影響因素綜合考察，決定最終的取舍。只有通過一個嚴密的設計方案，再到一個嚴謹的施工方案，才可以最大限度的滿足超高層建筑的抗震要求。
5.總結
綜上所述，可以看出超限高層建筑工程設計的抗震性要求是非常重要的，所以要對抗震設計這一環節有足夠的重視。還要不斷的提升超限高層建筑的抗震要求，保證超限高層建筑的質量和安全，這就要對現有的設計施工技術進行改良和創新，適當的引進國外的先進技術和科技，結合我國的具體國情，制定出更適合我國發展的設計施工方案。相信通過這樣一個嚴密的程序制定出來的設計方案，一定可以更好的提升建筑物的整體使用性和安全性，提升建筑的社會效益和經濟效益。相信在未來的發展中，我國的超限高層建筑可以向著更加安全、環保和經濟的方向發展。
參考文獻：
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[2] 宋曉華,羅躍名,楊正.某火車站站臺雨棚結構風荷載研究[J]. 天津建設科技. 2012(03)
[3] 徐娟.高層建筑結構抗震設計要點分析[J]. 江西建材. 2012(04)
[4] 錢文臣.地下管道的縱向地震響應分析與抗震設計研究[J]. 石化技術. 2012(03)
關鍵詞：超限高層建筑、抗震設計、分析
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A
一、前言
改革開放以來,我國經濟快速增長,城市化進程明顯加快,大量農村人口迅速向城市集中,由此造成城市人口數量的不斷膨脹,對房屋的需求也急劇增加。為了緩解城市人口對房屋需求的壓力,越來越多的高層、超高層建筑如雨后春筍般出現在各大、中城市。超高層建筑,除了具有充分利用有限的土地面積,最大限度利用地上建筑使用空間外,還具有強烈的標志性及展示性作用,從而往往能成為區域性、地標性建筑或成為城市“名片”。
然而，盡管城市中的超高建筑越來越多,但目前卻沒有統一的方法和明確的依據來對超限工程進行抗震設計,多數情況下還是要依靠工程師和專家們的結構概念和經驗來把握,而其可靠程度,限于現今的技術水平一般只能作出定性結論,還很難作出定量的描述。以下本文就超限高層建筑工程抗震設計方面內容作出簡要分析，供廣大同行參考。
二、超限高層建筑工程抗震設計研究的作用和意義
隨著我國經濟的快速發展，在全球經濟一體化的趨勢下，我國基礎設施的建設發展有了突破性進展，出現了各個行業的流動資金開始往基礎設施建設匯集的現象。超高層建筑工程是在人們對空間的成分充分利用的前提下應運而生的，這反映了人們對充滿現代感和時代感的城市生活的追求。但是，問題也隨之而來，因為超限高層建筑工程自身的結構特點已經超出了我國對建筑工程的規定，抗震也是擺在超高建筑工程面前的重大難題。尤其是這幾年以來我國地震災害頻發，汶川和玉樹地震的發生造成對建筑物的破壞，更是讓我們觸目驚心。建筑物的抗震安全性和人民的生命財產安全密不可分。所以，我們要正確認識到在發展過程中存在的問題，認識到超限高層建筑工程抗震設計的重要性。完善超限高層建筑的抗震設計是人民生命財產安全的重要保證，也是社會發展的需要所在。
三、超限高層建筑工程抗震設計的原則和基本內容
1、超限高層建筑工程抗震設計的原則
在建筑物抗震設計上，我國遵循這樣三條原則“：小震不壞、中震可修、大震不倒”。 第一，小震不壞。當建筑物遇到多遇地震時，其結構沒有遭受到損壞，無需修理就可以繼續使用。在這個原則下，一般是對建筑結構的承載力進行驗算，是建筑工程抗震設計第一階段的彈性設計。第二，中震可修。當建筑物遇到設防地震時，建筑物可能發生一定程度的損壞，經過修補之后就可以繼續投入使用。這要求建筑設計時考慮到建筑結構的非線性彈塑性變形和承載力，是第二階段的彈塑性變形驗算。第三，大震不倒。當遭受到罕遇地震影響時，建筑物不會發生倒坍等威脅人民生命財產安全的重大事故。這一階段的設計是前面兩個階段驗算和設計的分析過程，并采取相應的抗震措施和技術來提高建筑物的抗震性能。
2、基本內容
第一，當超限高層建筑物采用鋼筋混凝土框架結構和抗震墻結構時，其高度不得超過《建筑抗震設計規范》規定的最大適用高度。當采用的是抗震墻結構和筒體結構時，建筑工程為 9 度設防時，其高度不得超過《建筑抗震設計規范》規定的最大適用高度；建筑工程為 8 度設防時，其最大高度應是《建筑抗震設計規范》規定最大適用高度的120%；建筑工程為 7 度和 6 度設防時，其最大高度應是《建筑抗震設計規范》規定最大適用高度的 130%。第二，超限高層建筑物設計時，其高度、高寬比和體型規則性這三者中至少有一項需要滿足《建筑
抗震設計規范》的要求。第三，在進行抗震設計時，至少要采用兩種力學模型來計算分析建筑物的受力情況，其計算程序需要經過有關行政部門的鑒定許可。第四，為保證超限高層建筑的安全性，應采取比《建筑抗震設計規范》更嚴格的抗震措施。第五，當超限高層建筑物有明顯薄弱層時，還應進行結構的彈塑性時程分析。
四、超限結構抗震設計要點
1、高度和高寬比超限建筑
a. 盡可能采用適用高度較高的結構類型, 如鋼筋混凝土框架結構房屋高度超限時, 可改用框架-剪力墻結構。
b. 驗算結構整體抗傾覆穩定性, 驗算在側向力最不利組合情況下樁身是否會出現拉力或過大的壓力, 并進行風荷載或地震作用下的舒適度驗算, 控制頂點位移及層間側移, 當側移無法滿足要求時, 可考慮利用建筑設備層和避難層空間, 沿豎向設置若干層伸臂桁架或腰桁架。
c. 適當降低底部豎向構件在最不利荷載組合下的軸壓比并加強配筋, 當軸壓比不滿足要求且構件截面再增大有困難時, 可采用鋼或其它組合構件與混凝同組成的結構。
d. 要有足夠的埋置深度, 考慮重力二階效應, 并進行風荷載作用下的舒適度驗算。
2、平面規則性超限建筑
a. 采用彈性樓蓋模型, 或按分塊剛性樓板+局部彈性板進行計算, 并考慮扭轉耦聯效應。
b. 對于凹凸不規則和樓板局部不連續的情況,采取符合樓板平面內實際剛度變化的彈性樓板計算模型。
c. 對于樓板應力集中部位( 凹凸部位及洞口四角) 和弱連接的樓板, 應采用加大樓板厚度、增加板內配筋、配置集中配筋的邊梁、配置 45°斜向鋼筋等方法予以加強。凹口部位可增設部分拉梁或拉板, 以改善這些薄弱部位的剛度和延性, 提高其抗震性能。
d. 當平面過于不規則、樓板連系過弱或建筑物超長時, 可通過設置變形縫將結構分成若干個子結構。對結構扭轉效應明顯的超限高層建筑, 應盡量使抗側力構件在平面布置中對稱、均勻, 避免過大偏心,并盡量加大豎向構件的抗側剛度和強度。
3、豎向規則性超限建筑
a. 立面收進引起超限, 如有可能則宜采用臺階形多次內收的立面, 確保結構位移沿豎向沒有突變,并使結構扭轉效應控制在合理范圍內； 宜加強收進部位的豎向構件及樓板； 立面收進若造成偏心, 則底部結構會因扭轉而產生較大內力, 故應加強底部周邊構件的配筋, 并補充進行靜力非線性分析和時程分析, 驗證結構的抗震性能, 確定結構的薄弱部位。
b. 連體建筑的連體部位及其周邊應采用彈性樓板計算, 并控制連接部位的層數, 且兩塔樓層剛度差異不宜過大, 連接體與主體宜用弱連接，如鉸接等；連接體結構自身重量應盡量減小, 故應優先采用鋼結構或型鋼混凝土結構等。
c. 對于立面開大洞的建筑, 應加強洞口四角及洞邊, 避免在小震時洞角開裂。
d. 對于懸挑建筑, 應考慮豎向地震作用； 當懸挑質量較大時, 應避免偏心造成的扭轉。
e. 對于帶轉換層的高層建筑, 盡量避免多級復雜轉換, 優先采用梁式轉換, 慎用厚板轉換。盡量強化和提高轉換層下部結構側向剛度、抗震承載能力和延性, 并控制轉換層的設置高度； 結構分析時除檢查結構位移和剛度有無突變外, 還應重點檢查框支柱所承受的地震剪力和軸壓比； 采取有效措施減少轉換層上、下結構等效剪切剛度和承載能力的突變；加強轉換層樓板、轉換構件、框支梁、框支柱、框支層上部剪力墻(包含筒體)及落地剪力墻(包含筒體)的抗震構造措施。
五、結束語
隨著抗震技術和理念的快速發展，抗震設計的重要性也日益凸顯出來，而超限高層建筑工程結構復雜，抗震設計要求高，這也就要求設計者必須不斷提高自身知識修養，借鑒他人抗震設計經驗，運用最新抗震技術和措施提高建筑物的抗震性能。轉變思想觀念，多方面借鑒相關知識和概念，從其他地方激發設計靈感，轉變剛性為主的抗震模式，努力實現抗震設計理念的創新，開創超限高層建筑工程抗震設計的新局面，為老百姓打造更加安全的建筑物。
參考文獻：
[1] 徐培福 戴國瑩：《超限高層建筑結構基于性能抗震設計的研究》，《土木工程學報》，2005年01期
[2] 侯偉雄：《提高建筑物抗震性能措施探討》，《科技風》，2010年11期