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導語：在高層建筑結構抗震設計論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：高層；混凝土；建筑；抗震；結構設計
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
近幾十年來，鋼筋混凝土結構有了更大的發展，混凝土強度和鋼筋強度得到提高，鋼筋混凝土結構的應用范圍不斷擴大，預應力混凝土結構也開始應用。鋼筋混凝土高層建筑成為了當前建筑物的一個主體工程，如何保證建筑結構抗震設計是否過關尤為重要。設計階段決定主體結構構件、非結構構件的尺寸與構造、連接，是結構抗震性能目標能否實現的一個重要階段。論文就鋼筋混凝土高層建筑結構抗震關鍵設計進行探討，旨在促進了鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的飛速發展。
一、結構抗震設計的重要性
地震是一種隨機振動，有難于把握的復雜性和不確定性，要準確預測建筑物所遭遇地震的特性和參數，目前尚難做到。在結構分析方面，由于未能充分考慮結構的空間作用、結構材料的非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，同時也存在著不準確性。因此，工程抗震問題不能完全依賴“計算設計”解決，而必須立足于“概念設計”。概念設計是指設計人員從結構的宏觀整體出發，用結構系統的觀點，著眼于結構整體反應，正確地解決總體方案、材料使用、分析計算、截面設計和細部構造等問題，力求得到最為經濟、合理的結構設計方案以達到合理抗震設計的目的。結構抗震概念設計的目標是使整體結構能發揮耗散地震能量的作用，避免結構出現敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果僅集中在少數薄弱部位，必會導致結構過早破壞，目前各種抗震設計方法的前提之一就是假定整個結構能發揮耗散地震能量的作用，在此前提下才能以多遇地震作用進行結構計算、構件截面設計并輔以相應的構造措施，必要時采用彈性時程分析法進行補充計算，試圖達到罕遇地震作用下結構不倒塌的目標。
二、高層混凝土建筑結構抗震設計策略
1、 從建筑的全局出發
高層混凝土建筑結構設計要從建筑的全局出發，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當地震來襲，每個構件都可以有著一定的次序先后破會，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。
2、地基選址
地基選址是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
3、高度的確定
按我國現行高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3- 2002）規定，在一定設防烈度和一定結構型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。這個高度是我國目前建筑科研水平、經濟發展水平和施工技術水平下，較為穩妥的，也是與目前整個土建規范體系相協調的。可實際上，已有許多混凝土結構高層建筑的高度超過了這個限制。對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態度：一要有專家論證，二要有模型振動臺試驗。在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態會發生很大的變化。因為隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發生質變，即有些參數本身超出了現有規范的適宜范圍，如安全指標、延性要求、材料性能、荷載取值、力學模型選取等。
4、材料的選用和結構體系
在地震多發區，采用何種建筑材料或結構體系較為合理應該得到人們的重視。我國150m以上的建筑，采用的三種主要結構體系（框—筒、筒中筒和框架—支撐體系），都是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外，特別在地震區，是以鋼結構為主，而在我國鋼筋混凝土結構及混合結構占了90%。如此高的鋼筋混凝土結構及混合結構，國內外都還沒有經受較大地震作用的考驗。在高層建筑中采用框架———核心筒體系，因其比鋼結構的用鋼量少，又可減少柱子斷面，故常被業主所看中。混合結構的鋼筋混凝土內簡往往要承受80%以上的震層剪力，有的高達90%以上。由于結構以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，且效果不大，有時不得不加大混凝土筒的剛度或設置伸臂結構，形成加強層才能滿足規范側移限值；此外，在結構體系或柱距變化時，需要設置結構轉換層。加強層和轉換層都在本層形成大剛度而導致結構剛度突變，常常會使與加強層或轉換層相鄰的柱構件剪力突然加大，加強層伸臂構件或轉換層構件與外框架柱連接處很難實現強柱弱梁。因此在需要設置加強層及轉換層時，要慎重選擇其結構模式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。
在高層建筑中，應注意結構體系及材料的優選。現在我國鋼材生產數量已較大，建筑鋼材的類型及品種也在逐步增多，鋼結構的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土（柱）結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。在超過一定高度后，由于鋼結構質量較小而且較柔，為減小風振而需要采用混凝土材料，鋼骨（鋼管）混凝土，通常作為首選。
另外，許多高層建筑底部幾層柱雖然長細比小于4，但并不一定是短柱。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比，只有剪跨比≤2 的柱才是短柱。有專家學者提出現行抗震規范應采用較高軸壓比。但是即使能調整軸壓比限值，柱斷面并不能由于略微增大軸壓比限值而顯著減小。因此在抗震的超高層建筑中采用鋼筋混凝土是否合理值得商榷。
總之，鋼筋混凝土框架結構是我國大量存在的建筑結構形式之一，鋼筋混凝土框架結構的柱端與節點的破壞較為嚴重，其抗震設計中應該鋼筋混凝土高層建筑結構抗震關鍵設計，另外，必須滿足“強柱弱梁”“、強剪弱彎”“、強節點”“、強底層柱底”等延性設計原則和有關規定。
5、運用延性設計
結構良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結構倒塌。因此，結構設計應力求避免構件的剪切破壞，爭取更多的構件實現彎曲破壞。始終遵循“強柱弱梁，強煎弱彎、強節點、弱錨固”原則。構件的破壞和退出工作，使整個結構從一種穩定體系過渡到另外一種穩定體系，致使結構的周期發生變化，以避免地震卓越周期長時間持續作用引起的共振效應。
總之，高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的，需要在具體的實踐中對高層建筑所處的地質和環境進行詳細的分析和研究，選用適合的抗震結構，注重建筑結構材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。
參考文獻：
[1] 計靜．套建增層預應力鋼骨混凝土框架抗震性能與設計方法研究.哈爾濱工業大學博士學位論文，2008.
[2] 蔣新梅. 高層建筑結構的抗震設計[J]. 廣東科技. 2009(08)
關鍵詞：高層建筑；抗震性能；理念；具體方法
Abstract: the world's population increased continuously, make the per capita living space gradually reduce, and then make the emergence of the high-rise building become an inevitable result. In recent years, such as earthquake disaster for high-rise building with the great damage and loss makes people have to of high-rise building in the design and construction of the construction of the seismic performance increase of consideration. This article describes and analyzes the structure of the high-rise building aseismic design of many of the idea of the foundation, and further puts forward the specific methods of seismic design.
Keywords: high building; Seismic performance; Ideas; The specific method
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
地震因為其高破壞力和高不確定性兩個特征成為一種危害人類正常生活的重大自然災害。同時也成為包括高層建筑在內的絕大部分建筑設計和施工項目都必需考慮的一個重要因素之一[1]。因為在人類的發展歷史上，地震這一自然災害給人們帶來了巨大的經濟財產和人身安全的損失，于是在很早以前抗震設計就成為了建筑結構設計里的一個重要考慮因素，而建筑結構的抗震設計理念和方法也隨著歷史的進步在不斷的發展。雖然人類目前還無法準確預測地震災害并確保建筑物在地震中免受損失和破壞，但是已經形成了一套比較完整的理論和方法體系，在一定程度上能做到“小震不壞，中震不修，大震不倒”，并盡大可能的做到了減少因地震建筑物倒塌而給人們生命和財產帶來的的嚴重損失。
高層建筑結構抗震設計理念
一直以來，對于建筑物的抗震設計理念和方法的研究都是建筑結構設計中的一個必要考慮因素，而增強建筑物的抗震性能是理論研究者為之奮斗不懈的的目標。現有的抗震設計理念是經過以下幾個重要的階段而總結得來的。
一是剛性設計理念。這是人們應對地震這一自然災害所總結和研究出的第一個設計的理念。當時的地震工程學者對地震和抗震理論知識的了解還很少，很貧乏。學者普遍認為建筑物在地震中損壞甚至倒塌的主要原因是因為建筑物的剛度不夠，不能抵抗地震的巨大能量才會倒塌。按照這一設計理念人們在房屋的施工建設工程中就通過增加剪力墻的厚度和承重墻的鋼筋和水泥的比例，以此來保證墻體結構有足夠的剛度，從而時地基與整個主體建筑形成一個剛性的有機整體。但是這一理念有其自身所具備的局限性，因為強調對建筑物剛度的要求，使得建筑物在高度和跨度上的發展收到限制。
二是柔性設計理念。因為看到了剛性設計理念的先天性不足，在剛性設計理念之后，抗震設計專家和學者們又提出了一個與剛性設計理念全然不同的柔性設計理念。這一理念放棄了對建筑物剛性的追求并且利用柔性建筑在地震中建筑物可以有效的側移和形變的優點來減少地震對建筑物的損害。事實表明，這一設計理念具備了剛性設計理念所無法具備的優勢，并且在一些小的低等級的地震中能比較好的保證建筑物的完好[2]。但是也僅僅是限于應對低等級的地震，事實表明，當遇到較高等級的地震時，在這一設計理念的指導下所建設的房屋是沒有任何抵抗力的。
三是結構控制設計理念。這一設計理念主要是通過對建筑物的控制結構的設置使已有的結構和新生的結構共同抵御地震。最近這些年以來，這一設計理念被廣泛應用于橋梁和高層建筑物的抗震設計中。
第四個是性能設計理念。這一設計理念的主要思想是讓建筑物在面對不同等級地震的時候能有不一樣的與之對應的抗震能力與性能，體現了多級抗震設防的重要思想[3]。該理論是在之前剛性設計理念、柔性設計理念和結構控制設計理念的基礎之上發展的全新的理論，因為其較大的抗震優勢，使得它成為現階段實際應用最為廣泛的抗震設計理念。它具體表現為以下幾個方面：①盡可能增加多道抗震防線。每一個抗震機構的體系都不是一個單一的體系，而一般都是右多個有良好延性的系統構成，而每一個分系統又是通過有較好延伸性能和柔性的構件相互連接配合作用的。比如說有剪力墻-框架體系是由具有良好延性的剪力墻和柔性較高的框架組成，而剪力墻又是分為雙肢剪力墻和多肢剪力墻分體系。一般的，強地震都伴隨著一系列的余震，這就要求建筑物節構具備抵抗強震的第一道防線之后還能有第二道，第三道防線來抵抗接下來的余震，只有這樣，才能保證建筑物在強震之后仍舊能夠不倒塌。這就要求每一樓層里的主要抗震耗能構建在強震中屈服后其他的輔助構建仍具有彈性性能，從而延長構件的“有效屈服時間”。 ②增強薄弱部位的抗震性能。構件的實際承受能力和計算承受能力是對構件合理布置的基礎，當在實際地震過程中，構件的實際承受里高于計算承受力，也就是構件面臨承受力的不定集中的情況，這時候就需要通過其他的與之相連的輔助構件對它的承受力完成轉移[4]。在薄弱部位（很有可能出現力的集中的部位）增強抗震設計，提高其抗震性能，能夠有效做到保證建筑物在地震中變形小，不倒塌。
二、高層建筑結構設計方法
對于建筑結構抗震設計，通常要考慮高層建筑物的剛度、強度，和延性，因為不僅要保證整體結構在地震中能夠承受一定范圍內的軸壓力和剪力，同時還要做到在力過大的時候在允許結構有一定的變形但是不至于嚴重倒塌。這是抗震的主要內容，也是抗震的核心內容。而現在具體的設計方法有以下這些。
一是多采用強剪弱彎結構。建筑結構中的梁和柱子簡剪力破壞比軸向扭力破壞所帶來的后果要嚴重的多，所以在設計之中要增強粱柱和墻體的剪力弱化軸向彎力。另外與此類似的還應該多采用強柱弱梁和強節點弱構件的設計方法。
二是改善高層建筑結構均勻性設計。首先是高層建筑是一個三維結構，在地震中作用力的方向是任意的，使其側向兩軸在剛度上均勻是保證其抗震性和抗風性的重要因素[5]；然后是在沿豎直方向的層剪力剛性性能盡量不要發生突變；最后就是沿同一軸的各向抗側力結構要避免出現剛度較大而延性較低的結構。
三是加強短柱抗震性能。①改善建筑物整個結構的抗震性能可以通過縮小短柱的截面積，增大剪跨比進而提高短柱的計算受壓載重力的方式達到。具體的方法是增強混泥土的實際等級，降低其軸壓比。②采用鋼管混泥土的方式澆灌短柱。在由圓形鋼管構成的構件體系里澆筑混泥土保證了混泥土能夠在三個方向都能受到足夠強度的壓力，從而提高了混泥土本身的抗壓能力和極限應力，進而在保證剛度和強度的前提下增強了其延性。③采用分體柱結構。這種方法是通過人為的將柱子的抗彎性能降低到其抗剪性能之下，從而用短柱在地震中的延性破壞代替它的水平斷裂進而保證建筑物不易倒塌。
結語
隨著社會和科技的進步和發展，專家學者對建筑物結構抗震設計的理念也在不斷的更新進步，進步和先進的理念給我們帶來的是可靠的結構設計方法。雖然人類在戰勝地震這一自然災害的路上還是任重而道遠，但是我們有理由相信，隨著人們對已有地震經驗的總結，我們的抗震工程學者會研究出更好的高層建筑結構設計理念理念和方法，進而進一步保證人類生命和財產不受損失。
參考文獻:
[1] 張彭,解林偉.試析高層建筑結構設計理念及方法[J].陜西建筑,2011（08）
[2] 王欣.淺談高層建筑結構選型要點[J].科技創新導報,2010,(15)
[3] 鄭克勤.關于高層建筑結構設計探討[J].中華民居,2011(03)
關鍵詞：不規則；高層建筑結構；抗震
1前言
抗震工作是建筑設計和施工的重點，為使所設計的高層建筑結構在強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，結構工程師要進行嚴格系統的結構分析與設計。不規則高層建筑的不規則性，對高層建筑的結構設計提出了更高的難度和要求，論文就此展開論述。
2不規則高層建筑結構概述
以往，高層建筑造型與火柴盒一樣，單調且乏味，缺乏新意。但上個世紀八十年代，隨著城市化進程建設不斷加快，人們物質生活得到了極大的改善，對精神文化需求不斷增強，為建筑設計帶來了發展機遇。復雜、不規則及不對稱結構高層建筑涌現，并成為建筑發展的潮流。如上海希爾頓酒店、深圳發展中心等，正因為建筑造型獨特引起了人們的關注。與此同時，美國高烈度地震區的西海岸也出現了很多形式復雜、不規則高層建筑物，雖然，我們看到的建筑物體型規則、簡單，但由于其抗側力構件布置與一般建筑差別較大，使其能夠在結構上以不對稱形態呈現出來。如尼加拉瓜馬那瓜的中央銀行，在設計中，其主要呈現簡單的矩形狀，但在建筑東西方向設置電梯井，在很大程度上增加了建筑物剛度。雖然不規則高層建筑看上去給人一種搖搖欲墜的視覺效果，但由于其設計依據科學的力學計算，是科學的。不規則高層建筑以扭轉、凹凸不規則等多種形式存在，相比較一般建筑來說，不規則高層建筑設計難度較大，故要給予更多關注和重視。
3不規則高層建筑結構抗震分析
3.1案例分析
某高層建筑地上25層，地下3層，總體高度104.2米。15層以下東西長度94米，16層以上為83米。南北向寬度為30米，總建筑面積5.3萬平方米。地下三層分別為餐飲、商業、車庫區。
建筑師從環境和功能的要素的角度，將北側設計為電梯、機房、管井的集中區域，南側為敞開式的商住和辦公區域，采用玻璃幕墻作為立面的材料。整體立面為起航的船體，屋頂從東向主屋面逐漸升起，高點高度為22.5米，上有桅桿，桅桿高度為15米。
3.2設計詳情
建筑物的結構特點把握，從15層開始向上，西北側有收進，豎向的變化較大，南側沒有設計剪力墻予以支撐，南北向的偏心較大。頂層自西向東有變化，東面較高和重。
平面上的特點是，建筑物的兩個端部有剛度較小的單跨框架，東南的尖角為單柱，在地震作用下，端面的平面質量將起到很大的作用，由于不規則，因此，需要在扭轉效應上，設計出較大的抗側剛度。
經過對結構特性的分析之后，采用試算的方法，發現建筑物的特點是西低東高、西輕東重。東端和西端出現的單跨框架以及部分的面積，側剛較小，產生東段振幅較大的情況，為了使得結構能夠形成以平動為主的基本振型，因此在東面設置了剪力墻。
針對南北向的偏心問題，為了滿足建筑連續多跨的框架剛度較大的特點要求按照剪力墻承擔的總彎矩進行了剪力墻量的設置，減少了縱向地震作用下可能產生的扭矩，這樣，建筑物的靠近端部的剪力墻轉動中心的力臂將增大，能夠在地震扭轉中南北偏心產生的時候起到重要的作用。
4工程結構抗震設計
對于位移限值的分析，在考慮了偶然偏心影響的地震作用，樓層的最大位移與層高的比例是滿足建筑設計要求。RATIO為層平均位移和最大位移之間的比值，RTIO-D（n）為層平均層間和最大層間的位移比值，MAX-D/h為最大層間位移角，Umax為頂層最大位移（mm）。
計算模型分別按照0、90度和45度方向計算結構在水平力作用下的變形和內力的組合特征，考慮雙向水平地震作用下的扭轉影響，得到了剪力墻連梁的折減系數、周期折減系數、阻尼比等數值。
經過軟件的計算結果，還發現個別連梁的彎矩和剪力出現截面超筋的情況，再進行連梁設計以及配筋的時候，通過設置鋼暗柱的方式，給予了加強措施。在本工程中，兩個單元的建筑均為混凝土核芯筒體的垂直交通通道，如電梯、樓梯，構成的核心抗側力的構件主要分布在兩側，這種設計提高了抗側的高度。對于周邊的翼板出現的出挑略多的問題，采用了彈性板加以解決，充分考慮變形對于邊角柱以及豎向構件的影響，提高了一個等級的抗震功能，加強的區域內的配筋，采用全高加密箍筋的方法，保證地震發生的時候構件不屈服，結構延性加強。
本建筑工程有著平面立面不規則的先天狀況，因此，要對計算過程中的近似性、局限性、地震的不確定性進行充分的考慮，將施工因素等問題加入設計的內容。不能完全依靠計算結構，而是要對結構的整體構造，薄弱環節加以分析，從結構安全的角度進行設計。
例如工程在地震作用下，最不利的趨于在兩個端部，這部分為單跨柱框架，因此應進行承載能力和延性的加強，防止出現破壞。
工程的框架承擔地震的總彎矩經過測量接近50%，因此要在南側縱向框架的強度和延性設計上采用提高抗震等級的方法進行構造的設計。
工程的西側剪力墻的數量較少，因此，在該區域的抗扭的設計上應予以加強。
還有中心部位的樓電梯間，混凝土的剪力墻布置上，框架較小的框架帶來了單體抗扭轉剛度不足的問題，可以通過增加結構的側力抗扭剛度的方法進行增大，依靠外圍抗側力墻剛度增加的方法，將抗扭轉剛度增大。
5結構不規則設計的注意事項
結構不規則設計時，必須注意以下問題：（1）重點考慮結構的均勻性與對稱性，并對結構的偏心率進行有效的控制。如果能夠保證偏心率足夠小，結構就會出現清晰的平動主振型和扭轉主振型，更容易符合扭平分量比的標準；（2）重視累積質量對結構的影響。如果結構的某一部分存在高低跨現象，需要科學合理的設置剪力墻，有效的降低偏心距；（3）如果樓板因存在大面積缺失的現象而形成長短柱的狀態，不但要提高短柱的延性，而且需要提高長柱的剛度；（4）提高結構周邊梁的剛度。通過提高周邊連梁與框架梁的剛度，可以提高整體結構的抗扭剛度，并且有利于剛心位置的調整。
6結語
論文摘要:本文從抗震的角度探討建筑的體型，建筑平面布置和豎向布置、規范中設計限值的控制、屋頂建筑等設計問題。
建筑設計是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的控制主導作用。結構設計很難對建筑設計有較大的修改，建筑設計定了，結構設計原則上只能是服從于建筑設計的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設計階段中較好地考慮抗震的要求，則結構工程師就可以對結構構件系統進行合理的布置，建筑結構的質量和剛度分布以及相應產生的地震作用和結構受力與變形比較均勻協調，使建筑結構的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高；如果建筑師提供的建筑設計沒有很好地考慮抗震要求，那就會給結構的抗震設計帶來較多困難，使結構的抗震布置和設計受到建筑布置的限制，甚至造成設計的不合理。有時為了提高結構構件的抗震承載力，不得不增大構件的截面或配筋用量，造成不必要的投資浪費。由此可見，建筑
設計是否考慮抗震要求，對整個建筑起著很重要的作用。因此，我們在建筑抗震設計過程別要注重以下幾個問題。
一、建筑體型設計問題
建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型，盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布，避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。
二、建筑平面布置設計問題
建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協調，使建筑物在地震時產生扭轉地震作用，對抗震很不利。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側，結果在地震中造成靠電梯一側建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側力剛度，吸引了地震作用的主要部分［3］。有的建筑物，在平面布置上一側的墻體很多，而另一側的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質量分布也偏心，使結構的受力和變形不協調，導致扭轉地震作用效應，帶來局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側往往不設墻體，而其另一側則有剛度很大的墻體封閉，兩側在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經常出現內隔墻不對齊或中斷，使剛度發生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結構的局部破壞。建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大，從概念上要解決的一個核心問題是：建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻，對稱協調，避免突變，防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件，使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體，充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。
三、建筑豎向布置設計問題
建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結構的質量和剛度分布設計上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大，形成突變［3］。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。在實際設計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多棟鋼筋混凝土高層建筑發生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產生地震時的鈕轉效應。
四、建筑上應滿足的設計限值控制問題
根據大量震害的經驗總結，現行《建筑抗震設計規范》(GBJll-89)對房屋建筑在建筑設計中應考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規定。這些規定，建筑設計應予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數；二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。
五、屋頂建筑的抗震設計問題
在高層和超高層建筑設計中，屋頂建筑是一個重要的設計部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設計審查結果來看，屋頂建筑存在的主要問題，一是過高，二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側力墻與其下樓層的抗側力墻體上下不連續時，更會帶來地震的扭轉作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設計中，宜盡量降低其高度。采用高強輕質的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結構的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致；當屋頂建筑較高時，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發生扭轉地震作用。
六、結束語
總的來說，建筑設計是建筑杭震設計的一個重要方面，建筑設計與建筑
抗震設計有著密切關系。它對建筑抗震起著重要的基礎作用。一個優良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計與結構設計相互配合協作共同考慮抗震的設計基礎上完成。為此，要充分重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。
參考文獻:
[1]《建筑抗震設計規范》(CBJll-89)，中國建筑工業出版社，2005。
[2]包世華、方鄂華，《高層建筑結構設計》，清華大學出版社，2003。
關健詞：概念設計 結構設計 框—剪結構
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、概念設計的涵義
概念設計就是從結構總體方案設計一開始，就運用人們對建筑結構抗震已有的正確知識去處理好結構設計中將遇到的問題，諸如:房屋體形、結構體系、剛度分布、構件延性等等。從宏觀原則上進行評價、鑒別、選擇等處理，再輔以必要的計算和構造措施。從而消除建筑物抗震的薄弱環節，以達到合理抗震設計的目的。也就是說概念設計是工程師運用思維和判斷力，根據從大量震害經驗得出的結構抗震原則，從宏觀上確定結構設計中的基本問題。因此，工程師必須從主體上了解結構抗震特點，振動中結構的受力特征，抓住要點，突出主要矛盾，用正確的概念來指導概念設計，才會獲得成功。由于概念設計包括的范圍極廣，因此不僅僅要分析總體方案確定的原則，還要顧及非材料的正確使用和關鍵部位的細部構造。但是首先和最重要的還是結構總體概念設計、材料選型和細部構造等問題，這些設計原則和結構概念中，較為重要的是結構總體設計。
二、結構總體設計的注意要點
1.延性耗能
在建筑結構的整體設計上要注意加強薄弱環節，盡量做到等強度。同時，應使建筑結構在一個恰當的部位能消耗大量的能量，在具體設計中即為各式各樣的梁，如框架梁、聯肢墻的連肢梁等。結構延性一般用延性系數表示，它表示的是結構極限變形(位移、轉角、曲率)與屈服變形的比值，也可以分別用位移延性系數，轉角延性系數等來表示，該比值越大，結構的延性越好。在設計上為提高鋼筋混凝土梁的延性，一般采取以下措施:(1)首先應選取合適的梁截面尺寸，以獲得合適的配筋率，避免梁受拉筋過多或出現超筋。因此，對地震區梁的配筋率要大大低于一般梁的最高配筋率。(2)梁上部(跨中)和下部(端部)配置適量的受壓筋。(3)提高梁混凝土強度等級，采用中低級鋼筋對延性有利。(4)T形梁比矩形梁延性好。(5)注意加密箍筋。地震區鋼筋混凝土梁的位移延性系數一般要求不得低于4。
2.多道防線設計
現在有一種新的抗震概念:當建筑結構受到強烈地震動主脈沖卓越周期的作用時，一方面利用結構中增設的贅余桿件的屈服和變形，來耗散地震輸入能量;另一方面利用贅余桿件的破壞和退出工作，使整個結構從一種穩定體系過渡到另一種穩定體系，實現結構周期的變化，以避開地震動卓越周期長時間持續作用所引起的共振效應。這種通過對結構動力特性的適當控制，來減輕建筑物的破壞程度，是對付高烈度地震的一種經濟有效的方法。
3.妥善處理非結構部件
非結構部件一般是指在通常結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側力荷載的部件，如內隔墻，框架填充墻，建筑處圍墻板，樓梯等。實際上，在地震作用下，高層建筑中的這些部件或多或少地參與工作，從而改變了整個結構或局部構件的剛度，承載力和傳力路線。造成未曾估計到的局部震害。在鋼筋混凝土框架體系的高層建筑中，這些影響最為普遍。(1)砌體填充墻的抗震作用：①使結構剛度增大，自振周期縮短，水平地震力增大30%~50%。②改變了結構的地震剪力分布狀況。③砌體填充墻具有較大的抗推剛度，限制了框架的變形，從而減小了整個結構的地震側移幅值。 (2)柱端震害，在地震中，角柱上端被嵌砌于框架間的磚墻頂斷。這是典型的柱端震害。在框架體系設計中必須考慮，并采取恰當的預防措施。(3)形成短柱破壞。采用鋼筋混凝土框架的高層建筑，就框架柱的受力狀況和破壞形態而言，一般情況下屬于長柱。由于窗裙墻對框架柱的剛性約束，減短了柱的有效長度，使它變成了短柱，承擔的地震力大增，發生剪切破壞。因此，采用貼砌圍護方案或墻、柱柔性連接方案都是防止短柱破壞的有效手段。否則沿柱的全高，柱身箍筋的配置均應符合短柱的規定。這一點，在施工圖中，應當說明清楚。
三、案例討論
某項目情況：地上34層共120m，地下共3層，其中地下第3層為5級人防。該結構為超高層結構，框架－剪力墻結構體系。其中在地上第三層有局部框值轉換。在方案設計階段，框架的軸線尺寸己經由建筑確定，梁柱截面尺寸根據豎向荷載及粗估的水平地震作用效應確定。最后問題是剪力墻如何布置、數量多少。這是一個關系到結構安全和技術經濟合理性，并體現出體系優越性的關鍵性環節。所以結構工程師在方案設計階段都積極參與，并根據適宜剛度概念算出剪力墻的面積，結合建筑要求設計出經濟合理的方案。
1.剪力墻的布置。一般情況下，剪力墻應在縱橫兩個方向同時布置，并使兩個方向的自振周期比較接近。在非抗震設計的條件下，也允許只設橫向剪力墻而不設縱向剪力墻，這時，縱向風力全部由縱向框架承受。剪力墻的一般布置原則是“均勻、分散、對稱、周邊”。均勻、分散是要求剪力墻的片數多，每片的剛度不要太大，也就是說布置很多片短的剪力墻;并且在樓層平面上均勻布開不要集中在某一局部區域。一方面，剪力墻對稱布置可以避免和減少建筑物受到的扭矩。另一方面，剪力墻沿周邊布置可以最大幅度地加大抗扭轉的內力臂，提高整個結構的抗扭能力。經過討論，大家一致同意剪力墻沿周邊布置。
2.剪力墻的平面位置。一般情況下，剪力墻宜布置在下述的各個部位:（1）豎向荷載較大處。這樣可以獲得三點好處:①較大重力荷載引起的較大地震作用，可以直接傳到剪力墻上;②剪力墻承受很大的彎矩和剪力，有了較大軸向壓力來平衡，可以減小墻體的拉應力，并提高墻體的受剪力承載力;③可以避免使用較大截面梁、柱的框架來承擔較大的豎向荷載。（2）平面形狀變化處或樓蓋水平剛度劇變處。這樣可以消除地震時在該部位樓板中引起的應力集中效應。（3）樓梯間、電梯間以及樓板較大洞口的兩側。根據本工程特點，剪力墻的平面位置布置在豎向荷載較大處。
3.剪力墻最大間距。在框—剪體系中，剪力墻是主要抗震構件，承擔著80%以上的地震力;框架是次要抗震構件，僅承擔加%以下的地震力。要保持框一剪體系這一結構特性，以剪力墻為側向支撐的各層樓蓋，在地震力作用下的水平變形就需控制在很小數值范圍以內，使框架的側向變形與剪力墻大致相同。否則，就需要通過空間分析來考慮樓蓋水平變形所引起的框架剪力增值。在實際工程中，剪力墻間距一般在2.5B及30m以內。有30m長的一段無剪力墻的自由布置空間，完全可以滿足建筑功能的要求。
參考文獻：
［1］小谷俊川．日本基于性能結構抗震設計方法的發展．建筑結構，2000，6．
［2］建筑抗震設計規范．(GBJfl一89)．
關鍵詞：高層建筑；高層結構設計；抗震；常見問題；
一、高層建筑結構設計的意義及依據 1.1概念設計的意義 高層建筑能做到結構功能與外部條件一致，充分展現先進的設計，發揮結構的功能并取得與經濟性的協調，更好地解決構造處理，用概念設計來判斷計算設計的合理性。 1.2概念設計的依據 高層建筑結構總體系與各分體系的工作原理和力學性質，設計和構造處理原則，計算程序的力學模型和功能，吸取或不斷積累的實踐經驗。
二、高層建筑結構設計的幾個問題及設計方面的原則 2.1高層建筑結構受力性能 對于一個建筑物的最初的方案設計，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構件所組成，因此結構必須能將它本身的重量傳至地面，結構的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關系，因此，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布作出總體設想。 2.2高層建筑結構設計中的扭轉問題 在水平荷載作用下，高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。同時，在結構平面布置時，應盡可能使結構處于對稱狀態。
2.3 選用適當的計算簡圖：結構計算是在計算簡圖的基礎上進行的，計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故經常發生，所以選擇適當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。
關鍵詞：高層建筑 多塔體系結構 嵌固端
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0049-02
高層多塔住宅建筑嵌固端是指上部結構的底部嵌固部位，嵌固端的確定主要通過調整承載力和剛度，迫使塑性鉸在預期部位出現，且能夠承受上部結構在該處屈服超強引起的極限彎矩和出現塑性鉸時最大剪力以及相應最大或最小軸向力。高層多塔住宅建筑必須合理選取和優化嵌固端，以此保證地基基礎具備較強承載力，防止建筑結構出現滑移和轉動，確保高層建筑結構設計形成穩定的體系，有效預防建筑傾覆或較大的差異沉降。多塔高層嵌固端的合理選取對結構的安全和經濟性都有較大的影響。
1 高層多塔式建筑結構嵌固端的作用分析
隨著高層建筑的迅猛發展，建筑高度也隨之增加，使得因風載荷或地震作用而產生的水平載荷對高層多塔住宅建筑結構的內力和位移影響逐步加大。而合理確定基礎埋置深度，是滿足高層多塔住宅地基承載力和結構穩定性要求的前提，以此有效減少由于地基沉降和不均勻沉降所造成的建筑整體傾斜，防止水平載荷使建筑物產生傾斜和滑移，增強抗震能力。基礎埋深的確定直接影響高層多塔住宅建筑的基礎設計選型，所以必須將其作為基礎設計的關鍵環節，確保地基的可靠性。加之，基礎埋深會影響建筑結構的動力反應性質和靜力反應性質，因此必須在保證高層多塔住宅建筑結構安全的基礎上，兼顧技術因素和經濟因素選擇合理的基礎埋置深度。
在高層多塔住宅建筑結構設計中，合理選取和優化嵌固端有利于保證地基基礎的承載力、剛度、抗轉動能力和抗滑移能力，構建穩定的高層多塔住宅建筑結構，對于防止差異沉降和傾覆具有重要意義。在高層多塔住宅建筑的抗震設防中，正確選取結構嵌固端是建筑結構計算模式的重要假定，直接影響到結構中某些構件內力分配的準確性，以及結構產生側移的真實性和結構設計的經濟性。尤其對于上部結構嵌固而言，其在基礎或地下室部位的選擇，會對結構計算中彎矩大小、配筋用量等問題產生重大影響。一般情況下，高層多塔住宅建筑帶有二層或二層以上的地下室，嵌固端既可以選擇地下室頂板位置，也可以地下室基礎位置。然而在實際的結構設計中，設計人員往往忽視了嵌固端的設置問題，埋下了建筑結構安全隱患。如，嵌固端上下層剛度比的限制和抗震等級的一致性、嵌固端樓板的設計、嵌固端在結構計算時的設置、嵌固端位置與結構抗震縫設置的協調性等問題，這些問題的忽視會大量增加后期結構的分析計算量和設計工作的修改量。因此，在高層多塔住宅建筑的抗震設計中，必須解決好嵌固端的選取和優化問題，積極采取有效的技術措施，提高高層多塔住宅建筑結構的可靠性。
2 高層多塔式住宅嵌固端的合理選取及優化途徑
（1）高層多塔式住宅結構嵌固端選取原則。
①工程所在地的地質和水文條件。高層多塔式住宅嵌固端的選取與基礎設計有著非常密切的關系，而工程所在地的地質和水文條件是基礎設計的主要影響因素，鑒于此，其必然會對嵌固端的選取產生一定程度的影響，所以，在實際工程中，對結構嵌固端進行選取時，應當充分考慮工程所在地地基土地的性質，這對于嵌固端的合理選取尤為重要。
例如，某多塔式高層建筑為商住兩用，最初設計時，決定將樁基礎頂面作為嵌固端，后經多方面綜合分析發現，若是以樁基礎頂面作為嵌固端雖然便于施工，但是工程造價相對較高。設計人員提出可將地下室結構頂板作為嵌固端，這樣不但能夠使計算模型得以簡化，而且結構的傳力途徑也更加直接和明確，同時還能夠解決各個塔樓可能存在的質量與剛度分布不均勻的缺陷。此外，地上的多塔樓可按照多、高層建筑進行考慮，不需要作為復雜高層結構進行計算，這使得構造過程得以簡化，有助于工程整體造價的降低。
②地基基礎的實際埋深深度。就高層住宅建筑結構而言，在合理選取嵌固端的過程中，勢必會涉及到建筑地基基礎的埋深深度問題。嵌固端部位應當在符合地基基礎有效埋深深度或是可靠埋深深度的基礎上進行合理選取，嵌固端的位置應當在基礎頂面或是高于頂面的位置上，而對于帶有地下室結構的高層建筑來講，地基基礎的埋深深度直接決定了地下室的具體層數，嵌固端可按照具體要求選在某一層頂板或是底板的位置上。
③基礎結構形式。高層建筑基礎結構形式不同，嵌固端選取的重點和位置也有所不同，相應的結構計算模型也不相同。
④首層樓面荷載。高層建筑的地下室頂板常被作為結構嵌固端的首層樓面，在正常使用條件下，其所承受的活荷載通常較小，即便是商用的高層建筑，其活荷載也不超過3.5 kN/m2，但需要注意的是，結構設計過程中必須充分考慮施工荷載。
（2）多塔式高層住宅嵌固端的優化措施。
目前，按照建筑功能、區域規劃以及現場環境等方面需要，大底盤多塔式高層住宅越來越多，而隨著該結構形式住宅的增多，與之相關的技術問題也隨之突顯。對于塔樓的嵌固端，可選取在底盤的頂板處，具體優化措施如下。
①通常情況下，為了確保轉換層上下部結構的側向剛度基本一致，需要在大底盤的部分增設新的剪力墻。由于高層建筑結構設計的計算軟件日趨完善，為此，多塔式住宅能夠實現以整體結構進行計算。
②就大底盤地下室上部的多塔結構設計而言，由于結構本身為大底盤，故此其上部結構無需按照多塔結構進行計算，但是對于地下室結構的設計則應當充分考慮上部多塔對其結構穩定性的影響。這主要是因為地下室結構連為整體且地上結構分為若干個獨立結構時，地上結構與高層建筑結構設計規范中規定的多塔式結構不符。為此，在設計地下室時，必須考慮地上多個獨立塔樓的重力荷載、高度以及結構類型，并采用多塔模型進行相應的靜力計算分析。
③在對大底盤多塔式住宅進行結構設計時，應當重視概念設計，如果在條件允許的情況下，應當對地面以上的裙房建筑進行分縫處理，這樣可以使各個單體結構的體型變得更加簡單，傳力也更為直接。同時，在計算結構的位移比時，應當注意程序的輸出結果并一定是真實情況，所以應當按照規程的要求對位移比進行重新計算，并選取塔樓最大位移點對應裙房的位置值進行單塔復核計算。除此之外，還應注意程序有時會將質心的位移確定為平均位移，這種情況并不適用于對稱性較差的多塔式住宅結構，為此，實際工程中也應當采取單塔復核計算的方式進行復核。
參考文獻
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[2] 張元坤，唐旭雄，容柏生.超高層建筑結構設計方案的確立—— 某廣場88層主樓的嵌固端方案設計簡介[J].建筑科學，2011（1）.
[3] 魏璉，王森，韋承基.水平地震作用下扭轉不規則結構抗震設計若干問題[A].第十八屆全國高層建筑結構會議論文集選編[C]，2009（4）.
關鍵詞：高層住宅 混凝土剪力墻結構設計
Abstract: the development of our national economy, urban and rural residents and the standard of living rises ceaselessly, housing demand rapid increase, construction land increasingly nervous, national and each large and medium cities arise high-rise residential big development situation. To high-level residence structure design of further discussion and research, and has important practical significance. This paper mainly high-rise residential buildings to the shear wall structure design of the related problems on the some research.
Keywords: high-rise residential concrete shear wall structure design
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A 文章編號：
前言
剪力墻是一種有效的抗側向力結構單元，可以組成完全由剪力墻抵抗側向力
的結構，也可以和框架共同組成抵抗側向力的框一剪結構。通常按其墻肢截面高度與厚度的比值分為一般剪力墻、短肢剪力墻和異型柱。剪力墻結構作為高層建筑中的主要結構形式，被廣泛運用于現代高層建筑領域。《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3．2002)對剪力墻結構的設計原則、計算方法和構造措施作出了相應規定，但有些規定尚不夠細致，可操作性較差。目前工程實踐中大多數剪力墻結構的布置還主要取決于設計人員的經驗。
一、剪力墻的分類
剪力墻根據墻肢的高厚比分為一般剪力墻和短肢剪力墻。―般剪力墻是指墻肢截面高度和厚度之比大于8的剪力墻；短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8 的剪力墻。當剪力墻的墻肢截面高度hw與厚度bw之比不大于3時，應按柱的要求進行設計，底部加強部位縱向鋼筋的配筋率不應小于1.2%，其他部位不應小于1.0%，箍筋應沿全高加密。剪力墻墻肢長度（即墻肢截面高度）―般不宜大于8m。
剪力墻按受力特性的不同主要可分為：①整體剪力墻。不開洞或開洞面積不大于15%的墻。②小開口整體剪力墻。開洞面積大于15%，但仍屬洞口較小的開孔剪力墻，其局部彎矩不超過水平荷載的懸臂彎矩的 15%，且大部分樓層上墻肢沒有反彎點。③雙肢墻（多肢墻）。開洞面積比較大或洞口成列布置的墻，其受力特點與小開口整體剪力墻相似。④壁式框架。洞口尺寸大，連梁線剛度與墻肢線剛度相近的墻，其受力特點是彎矩圖在大多數樓層中都出現反彎點。
二、剪力墻結構分析模型及方法
高層建筑結構中的剪力墻所承受的荷載有風和地震引起的水平荷載、結構自重和各樓層活荷載等豎向荷載，其主要功能還是抵抗結構的水平側力，利用其強大的抗側移剛度，減小結構的側移。一般在多遇地震作用下，剪力墻能很好地滿足結構強度、剛度和抗震方面的要求，在大震和罕遇地震作用下，由于地震加速度峰值大，輸入的地震能量大，這就要求剪力墻具有較好的耗能能力，具有較好的延性。所以在進行結構設計時，對有抗震設防要求的結構就要進行非線性靜力、動力分析，而在這一分析中，如何建立合理的剪力墻計算分析模型就顯得尤為重要。目前國內外對剪力墻的計算分析模型的研究很多，主要可歸納為兩種，
基于固體力學的微觀模型和以一個構件為一個單元的宏觀模型。
三、剪力墻結構設計應注意的問題
1、選擇有利的建筑形式
住宅剪力墻結構布置時，墻片不宜過長，一般以墻片高寬比為1.5左右為宜，墻片平面形式不宜采用提高抗側剛度的“L”“T”等平面形式，而是應盡可能采用“一”字形，以弱化每一單片剪力墻的剛度，實現剪力墻均勻分散、多道設防的目的。另外，還應控制剪力墻的最大間距，而縱向抗震墻應在外縱軸布置開窗洞的抗震墻或剪力墻，以增強橫向抗傾覆的能力，避免邊柱產生過大的壓力和拉力。
2、結構豎向布置
結構豎向布置方面，該項目高寬比H／B=5，符合抗震規范剪力墻結構6度設防小于6的要求。在抗震設計中要求結構承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，變化均勻、連續，不要突變。該工程平面在豎向上沒有大的內收外挑情況，平面從底至頂一致。豎向剛度的變化主要表現在分段改變構件截面尺寸和混凝土強度等級，從施工方便來說，改變次數不宜太多；但從結構受力角度來看改變次數太少，每次變化太大又容易產生剛度的突變。
3、 剪力墻邊緣構件的設置
根據（JGJ 3―2002）《高層建筑混凝土結構技術規程》 中規定，當一、二級抗震等級底部加強部位軸壓比小于限值時，需要設置約束邊緣構件，其長度及箍筋配置量都需要進行計算，并從加強部位頂部向上延伸一層。對于普通剪力墻，其暗柱配筋滿足規范要求的最小配筋率，建議加強區配筋率取0.7%，一般部位配筋率取0.5%；而根據 《高層建筑混凝土結構技術規程》規定，對于短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于取1.0％。對于小墻肢的受力性能較差，應嚴格按《 高層建筑混凝土結構技術規程》控制其軸壓比，宜按框架柱進行截面設計，并應控制其縱向鋼筋配筋率，加強區取1.2%，一般部位取1.0%；而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體，設計計算中，一是另一方向短肢不計入剛度，則配筋可不考慮該方向短肢的影響，二是短肢計入剛度，則配筋中應考慮該方向短肢的不利影響，即該短肢配筋率在加強區取1.0%，一般部位可取0.8%。同時，對抗震等級為二級的剪力墻和三、四級抗震等級的全部，以及非抗震設計剪力墻的全部，在重力荷載代表值作用下軸壓比小于 0.30 時，可按 《高層建筑混凝土結構技術規程》僅設置構造邊緣構件，而設置約束邊緣構件配筋不宜過大。
4、連梁的設計及配筋
剪力墻的連梁是耗能構件，它的剪切破壞對抗震不利，會使結構的延性降低。設計時要注意對連梁進行“強剪弱彎”的驗算，保證連梁的剪切破壞后于彎曲破壞。切忌人為加大連梁的縱筋，如此，可能無法滿足“強剪弱彎”的要求。不能認為加大箍筋就能保證“強剪弱彎”。當連梁不滿足截面控制條件時，盲目增加箍筋的結果會導致連梁剪切破壞先于箍筋充分發揮作用。連梁截面的抗剪計算，對于跨高比大于2．5的連梁，其剪力設計值應乘以增大系數ƞvb：一級取
1．3，二級取1．2，三級取1．1。剪力墻連梁的截面尚應滿足以下要求：
跨高比大于2，5時：
跨高比不大于2．5時：
式中：V――梁端截面組合的剪力設計值；
ßc――混凝土強度影響系數，按《高規》(JGJ 3-2002)第6．2．6條的規定采用。
由于高層建筑中聯肢剪力墻在風荷載、地震作用下被破壞時的形態與剪力墻的連梁有很大關系，因此，在設計中為減少剪力墻受破壞，應注重連梁的設計。即在設計中，應降低連梁的彎矩，從而降低連梁的抗彎承載力，使連梁早出現塑性鉸，降低連梁中的平均剪應力，改善其延性；設計時，應使連梁的剪力設計值大于或等于連梁的抗彎極限狀態相應的剪力；相應增大連梁的跨高比（連梁的高度計算與設計應按照統一規定，從洞頂算到樓板面或屋面），從而可相應降低連梁的剛度，使連梁的承載力有可能不超限；對于窗洞樓面至窗臺部分可用輕質材料砌筑；對于窗臺有飄窗時，可再增加 1 根梁，2 根梁之間用輕質材料填充。連梁配筋應對稱配置，腰筋同墻體水平筋預應力筋有腐蝕作用的外加劑。
四、剪力墻結構優化設計控制因素初探
影響剪力墻結構優化設計的主要因素包括結構變形和軸壓比、建筑功能布局、剪力墻的構造要求、經濟性能等。
水平位移是結構變形的主要方面，高層建筑中為了保證結構具有較大剛度，應對層間位移加以控制。這個控制實際上是對構件截面大小、剛度大小的一個相對指標。層間位移角的限制卻不包括建筑整體彎曲產生的水平位移，要求較寬松。顯然層間位移是與結構的抗側剛度緊密聯系的，剪力墻結構的抗側剛度主要是由剪力墻產生的，而剪力墻的多少又直接與混凝土和鋼筋的用量相關。所以對位移進行控制就間接控制結構的造價。剪力墻的軸壓比是指在地震作用下，剪力墻的軸力與混凝土的抗壓強度和剪力墻截面積之比。對軸壓比的限制是為了保證在地震作用下剪力墻具有足夠的延性，也即是說對軸壓比的控制就是對剪力墻延性的控制。結構的經濟性是在綜合考慮各個控制因素的基礎上對結構作出的功能與造價的最優比。
低烈度區在非強風作用下，因為地震作用與風荷載作用較小，水平力較小，且一般剪力墻結構墻肢布置間距較小，可能軸壓比和結構變形均不起控制作用，建筑功能布局、剪力墻構造要求起控制作用。在強震區水平力較大，主要控制因素可能是結構變形和軸壓比。
結語
隨著經濟建設的發展，我國高層建筑也有了快速的發展，尤其是改革開放之后建設了很多的高層建筑。但是由于高層建筑設計上的復雜性，也給高層建筑的設計帶來許多難點。所以，我們要不斷加強建筑結構設計研究。
參考文獻
【1】方鄂華．高層建筑鋼筋混凝土結構概念設計【M】．北京：機械工業出版社。2004．
【2】姚琦．住宅剪力墻結構的優化控制因素探討【D】．重慶大學碩士學位論文，2006．
關鍵詞：嵌固端，概念設計，剛度
多層、特別是高層鋼筋混凝土建筑，在進行概念設計、結構計算時，必須明確嵌固端的位置。嵌固端是人為的對多、高層建筑結構計算模型中的一個重要假定，它直接關系到結構計算模型與結構實際受力狀態的符合程度，以及構件內力、結構側移等計算結果的準確性。
嵌固端的定義，指除能承受軸力、彎矩、剪力之外；X向水平位移，Y向水平位移，豎向位移，位移角均為零的部位。按在地震作用下的屈服機制而言，就是預期塑性鉸出現的部位。確定嵌固端就是通過剛度和承載力調整，迫使塑性鉸在預期部位出現，并能承擔上部結構在該處屈服超強引起的極限彎矩和出現塑性鉸時的最大剪力以及相應的最大最小軸力。故嵌固端的選取和處理直接影響結構體系的受力和變形狀態；恰當和正確對待嵌固端的選擇和處理對保證結構體系的可靠性有重要意義。
如進行抗震設計的高層建筑，當地下室頂層作為上部結構的嵌固端時，地下一層的抗震等級應按上部結構采用，地下一層以下結構的抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。抗震設計時，一般剪力墻結構底部加強部位的高度可取墻肢總高度的1/8和底部兩層二者的較大值。此“底部兩層”理解為從嵌固端向上的二層，而不是從基礎向上的二層。墻厚和配筋，底部加強部位的墻厚，一、二級不宜小于200，且不宜小于層高的1/16；三、四級不應小于160，且不應小于層高的1/20。一、二、三級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應小于0.25%，四級抗震墻不應小于0.2%。從以上數據可以看出，嵌固端的正確選取，直接影響工程的墻厚及配筋，影響工程造價。所以，設計人應高度重視。科技論文。
多層建筑的嵌固端一般在基礎位置；因為多層建筑一般不含地下室，其基礎埋深較淺；實際工程中，特別是城市繁華地段，多層商業公建也存在聯體的大底盤地下室。科技論文。規范規定“高層建筑宜設地下室”，但實際工程中，高層建筑也存在不含地下室的情況；所以，應根據建筑物的使用功能，基礎埋深，有無地下室，地質情況等具體對待。
1． 有地下室的建筑
有地下室的建筑宜將上部結構的嵌固部位設在地下室頂板，此時應滿足以下條件：1.1地下室頂板與室外地坪的高差不能太大，一般宜小于本層層高的1/3。
1.2地下室頂板結構應為梁板體系（即強梁弱柱），且該層樓板不得留有大洞，樓板框架梁應有足夠的抗彎剛度，地下室頂板部位的梁柱節點的左右梁端截面實際受彎承載力之和不宜小于柱端實際承載力之和。
1.3地下室結構的布置應保證地下室頂板及地下室各層樓板有足夠的平面內整體剛度和承載力，能將上部結構的地震作用傳遞到所有的地下室抗側力構件上；為此，地下室頂板的厚度不宜小于180mm，混凝土強度等級不應低于C30，并應采用雙層雙向配筋，每個方向每層配筋率不小于0.25%。
1.4地下室結構應能承受上部結構屈服超強及地下室本身的地震作用，即地下室的樓層剪切剛度不小于相鄰上部結構樓層剪切剛度的2倍；一般情況下，地下室外墻可參與地下室樓層剪切剛度的計算，但當地下室外墻與上部結構相距較遠，如地下室一端附帶多跨地下車庫的情況，則在確定結構底部嵌固部位時，地下室外墻不參與地下室樓層剪切剛度的計算。
1.5上部為多塔結構地下室為大底盤時，應滿足以下條件：<1>大底盤地下室的整體剛度與上部所有塔樓的總體剛度比不小于2.0。<2>每棟塔樓范圍內的地下室剪切剛度與相鄰上部塔樓的剪切剛度比不應小于1.5，塔樓范圍可取塔樓周邊向外擴出與地下室高度相等的水平長度。
1.6地下室柱截面每側縱向鋼筋面積，處應滿足計算要求外，不應少于地上1層對應柱每側縱向鋼筋面積的1.1倍。
若由于地下室大部分頂板標高降低較多、開大洞口、地下室頂板標高與地下室地坪的高差大于本層層高的1/3或地下一層混凝土剪力墻墻體較少等原因，不能滿足地下室頂板作為上部結構嵌固部位的要求時，一般宜將嵌固部位設在基礎頂面。除非地下室不是一層，當為兩層甚至多層地下室時，地下1層剪切剛度應大于地上1層樓層的剪切剛度，且地下2層樓層剪切剛度應大于地下1層樓層剪切剛度，并應大于地上1層樓層剪切剛度的2倍。
2.無地下室建筑
2.1若基礎埋深較淺，可取基礎頂面作為上部結構的嵌固部位。
2.2若基礎埋深較深，多層剪力墻或砌體結構，當建筑地面設有200~300mm厚混凝土剛性地面時，可取室外地面以下500mm處作為上部結構的嵌固部位。上部結構為剛度較柔的框架結構，采用柱下獨立基礎，基礎埋深較深時，將拉梁作為上部結構的嵌固部位是不妥的。拉梁改變了柱子的計算長度，使柱子的配筋較為經濟合理，但拉梁本身剛度比較小，再加上回填土的密實度不好控制，行不成嵌固端。如果按《建筑地基基礎設計規范》設計為高杯口基礎，滿足高杯口基礎的壁厚要求，可將高杯口基礎的頂面作為嵌固端。
總之，嵌固端是個人為假定的概念，當地下室或基礎側向剛度足夠大，可以成為上部結構嵌固端的時候，也只能說明其只能成為上部結構水平方向的嵌固端，不能成為其豎向的嵌固端，因為嵌固端不能約束上部結構的豎向變形，更保證不了因地基土的壓縮而造成的沉降。科技論文。所以，不同的結構空間計算模型，不同的工程，應采用力學知識，力學概念，分析其正確性，確保結構的安全。