如何设计高层建筑结构抗震？ 结构,地动,变形

（一）抗震办法
　　在对结构的抗震设计中，除要考虑观点设计、结构抗震验算外，历次地动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质料使用）等方面总结的抗震经验一直是列国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从观点设计，抗震验算及结构办法等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地动力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和要领，直至进一步通过一些结构办法（隔震办法，消能减震办法）来减震，即减小结构上的地行动用使得建筑在地动中有良好而经济的抗震性能是今世抗震设计规范成长的偏向。并且，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。
　　（二）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动即低于本地区抗震设防烈度的多遇地动时，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行动用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超出规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地动即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地动时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定水平的破坏。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）不产生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地动即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地动时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的坍毁尚有一段距离。不致坍毁或者产生危及生命的严重破坏，从而保险了人员的安定。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超出规定的弹塑性变形限值。
　　三个水准烈度的地行动用水平，按三个差别逾越概率（或重现期）来区分的：多遇地动：50年逾越概率63.2%，重现期50年；设防烈度地动（基本地动）：50年逾越概率10%，重现期475年；罕遇地动：50年逾越概率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，其要领步骤如下：第一阶段：第一步接纳与第一水准烈度相应的地动动参数，先计算出结构在弹性状态下的地行动用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调解系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是接纳同一地动动参数计算出结构的层间位移角，使其不超出抗震规范所规定的限值；同时接纳相应的抗震结构办法，包管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：接纳与第三水准相对应的地动动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震单薄环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值。并接纳须要的抗震结构办法，从而满足第三水准的防坍毁要求。
　　（三）高层建筑结构的抗震设计要领
　　我国的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）对种种建筑结构的抗震计算应接纳的要领作了以下规定：
　　1、高度不超出40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度漫衍比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可接纳底部剪力法等简化要领。
　　2、除1款外的建筑结构，宜接纳振型分化反响谱要领。
　　3、特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范畴的高层建筑，应接纳时程剖析法进行多遇地动下的增补计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分化反响谱法计算结果的较大值。