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摘要：在我国经济社会发展的推进下，超限高层建筑结构也在逐渐增多，给人们带来了较为舒适的环境，为了提升超限高层建筑的质量，本文以基于性能的设计方法论述了其在超限高层建筑结构中的应用。
关键词：性能；设计方法；超限高层建筑；应用
引言
改革开放以来，我国的经济发展日新月异，我国建筑业也在随之飞速发展，特别是超限高层建筑已经在全国各地广泛崛起。与普通的建筑不同，超限高层建筑无论是在房屋高度方面还是在复杂程度上都远远超出现行的建筑规定。其中，结构抗震作为超限高层建筑工程中极为重要的一部分，更是尤其独特的要求和规定。比如，建筑部在《全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法》和《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》等规定中对超限高层建筑的结构抗震进行了专门的分析论证和研究，以此可以根据具体的情况来对超限高层建筑的抗震防御设专项审查，从而保证其结构抗震性能。在目前整个建筑行业的研究中，特别是超限高层建筑，基于性能的抗震设计得到了广泛的运用。而且，设计者们提出一系列的基于性能的抗震设计理念和设计要求，使得我国的超限高层建筑工程抗震可靠性的保证。
1、超限高层结构中基于性能的抗震设计思路
超限高层结构基于性能的抗震设计思路，是本着确保人们的生命和财产安全为目标的。在我国的抗震规范设计思路上，要求结构要具有对抗小震的强度验算及对抗大震的薄弱层控制的技术和方法，做到小震不坏，中震可修，大震不倒。因此，遵照这个原则，基于性能的抗震设计方法有了大量的研究和实践成果。基于性能的超限高层结构设计，主要包括的内容有结构的设计原则、结构的布置、结构的质量把握、维修维护等内容。具体落实包括从设计到可行性研究、施工质量管理等各个环节。基于性能的结构抗震性能水平指的是对结构的破坏程度进行预期的评估，根据评估出来的构件可能遭到的破坏以及内部设施能够用于地震设防的作用等进行全面的考虑，将被破坏的状态、经济影响因素等加以预估，以保证人们的人身和财产安全得到最大程度的保护。
2、超限高层建筑结构的抗震性能目标
性能目标在整个超限高层建筑结构的抗震设计中具有举足轻重的地位。它是指在地面运动下建筑的性能水准，即发生地震时预期性能。超限高层建筑结构的性能的水准不仅指其建筑结构还包括建筑的附属设施。本节将对其进行简要的分析概述，首先是结构的抗震性能水准。为超限高层建筑结构中，抗震性能水准和性能目标的示意图。我们可以看出，超限高层建筑结构的性能水准可分为五个等级：（1）是指震后建筑结构完好（1a）或者基本完好（1b）的，这样的建筑经过修理后可直接使用，甚至不需要个别修理；（2）是指关键部件完好，其余部件出现裂缝，这种水准的需要经过修理后再使用；（3）是指除他部位出现明显裂缝外，关键部件也出现轻微损坏，这时就需要采取一定的安全措施；（4）是指关键部位被中等损坏，相应的，其他部件进入屈服阶段，这种情况的建筑结构除了修理还必须进行加固才能继续使用；（5）是指虽然结构还没有发生倒塌，甚至局部都未倒塌，但大部分部件出现了中等损坏，部分部件被严重损坏。其次是性能目标，超限高层建筑的抗震设计中的性能目标的选择需要根据实际情况（如场地条件、建筑高度、设防裂和不规则度以及经济情况等）来确定。对于性能目标A和B，高度和不规则性一般不受限制；而性能目标C的高度不受限制但对部分不规则性的限制可根据标准适当放宽；对于性能目标D，其高度可适当超过现行高层中混凝土结构规程B级规定，而性能目标E就不能超过此规定。
3、工程概况
大楼使用功能设定为甲级写字楼，其中地下一层、二层为汽车库及设备用房、厨房;地上一层为大楼门厅、管理用房等;二～三层为餐厅;四～六层为茶房、健身、会议;七～三十三层均为办公(十四、二十六为避难层，二十五层为会议层);三十四层为避难层和设备层;三十五层为会所层;三十六层为会所夹层。地下室底板顶面埋深－10.800m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆房屋层高:地下室为5.4m，七层及以下为5.4m、4.5m，上部塔楼主要为4.0m，个别楼层为4.5m、5.4m。
3.1、塔楼
该工程建筑总高度为169m，为B级高度的高层建筑。塔楼采用框架－核心筒结构，地面以上框架柱大多数为凸字形，框架柱截面从1300mm×1300mm逐渐变到1300mm×600mm，核心筒外围剪力墙厚度由800mm变到400mm。核心筒内部剪力墙厚度为200mm～300mm。框架柱及剪力墙混凝土强度等级为C60－C30。上部塔楼结构布置采用单向梁体系，梁间距2250mm，梁两端分别支承于核心筒和外围框架梁、柱上，角部为双向梁。办公区的建筑空间净空要求梁高不大于800mm，外围框架梁截面为400mm×750mm，内部框架梁截面为300mm×750mm。塔楼内楼板厚度100mm，会所及夹层楼板厚120mm，根据建筑功能要求，一层局部抽柱，采用型钢混凝土梁柱转换。
3.2、地下室
该工程塔楼与地下室连成整体，地下室采用框架结构现浇梁板体系。柱混凝土强度等级为C60，梁板混凝土强度等级为C30。地下一层板厚120mm;一层作为塔楼的嵌固层，板厚180mm。
3.3、结构抗震等级
该工程塔楼及塔楼地下室框架的抗震等级为一级、剪力墙为一级;塔楼外地下框架抗震等级为三级。
3.4、地基基础
该工程塔楼采用桩筏基础，筏板厚3.0m，桩为人工挖孔桩，桩长20m，桩身直径1.5m，桩底扩大头4m，以中风化～微风化泥岩为桩端持力层，单桩承载力23950kN，间距5.5m梅花型满堂布置。纯地下室采用柱下独立基础加防水板，置于粘土层上，地基承载力特值fak不小于220kPa。
3.5、抗震性能设计的方法
基于性能的抗震设计，尤其是超限高层建筑结构的设计，需要从以下几个方面开展。如基础设计的加强，地震作用力的输入的减低及建筑抗震能力的加强等。考虑到建筑质量问题，要严格把控并加强高层建筑的基础设计这一重要环节。在设计时，工程人员要尽量保证同种结构单元的性质与地基性质一致，确保其具有相同的结构形式。在设计时还要结合位移结构抗震法。为了确保建筑结构的形变能力跟相关规定中的形变要求一致或者相符，需制度定科学合理的减震方案，并对建筑结构的承受能力进行有效验证。而且还需严格控制超限工程建筑的层间位移的位移角和位移的移延性。要严格控制超限高层建筑刚度。因为在结构计算表格中，建筑的刚度会呈现一定的周期规律，从而影响主体结构的位移。这样，在设计时，工程人员可有目的性的对建筑剪力墙结构开洞和建筑截面等的尺寸大小、混凝土强度和梁钢度放大等与刚度有关的参数进行改变和调整，以期实现规定的抗震目标。
4、结语
关于超限高层建筑的抗震设计思路，随着科学技术水平的不断提高，已经实现了以实际震害为背景的抗震设计，而且随着国际研究领域的重视程度的提高，在充分把握结构、变形、受力等特征的基础上，不断注重结构整体抗震性能的设计目标的整体分析和优化。当今的结构设计已经在结构弹性分析和弹塑性分析的基础上，能够整体确立结构的基本特征，布置结构平立面，验算出结构构件在地震反应下的性能目标，给予设计准确的计算结构的指导，同时经过振动台的实验给予论证，高层建筑结构设计的思路还将不断得到扩展。
参考文献
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论文作者:姜勇
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/12
标签：性能论文; 结构论文; 建筑结构论文; 高层论文; 塔楼论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 《建筑科技》2017年9期论文;