【摘 要】由于经济的快速发展，在一定程度上促进楼层建筑越来越高，所以高度重视超高层建筑结构的安全性，也是现阶段结构抗震工程相关工作人员进行研究以及分析的重要问题之一。本文主要介绍的就是超高层结构在设计过程中的应用，进而提出以下内容，希望能够给与同行业人员提供一定价值的参考。
【关键词】弹塑性；超高层；结构设计；应用；分析
引言：针对现阶段来说，我国高层建筑工程在建设过程中的规模已经处于相对来说比较高的水平，其建筑楼层自身高度也在逐步增高的同时所涌现出的结构比较复杂，有些超高层建筑结构在进行抗震设计过程中，不仅对国家所规定的抗震设计规范进行超出，同时也超出其规定范围。在建筑结构和高度上，部分超高层建筑完全超出国家相关规程，如果不能对高层建筑在抗震设防方面给与充分的分析和研究，不能对建筑物自身抗震性能进行提高，将会给建筑抗震可靠性带来危害，同时也会影响建筑安全性，因此在一些超高层建筑中，必须对其给与足够重视，从而保证建筑结构的安全性以及可靠性，带动建筑行业不断发展。
1 弹塑性的方法分析
由于我国经济的快速发展，高层建筑建设也越来越多，现阶段，我国超高层建筑工程在建设过程中的规模已经位居世界前列，超高层建筑体型不仅优美，同时还能在一定程度上为人们提供比较舒适的生活环境。由于其层数相对来说比较多，面积大，如何在地震作用下保证其可靠性显得比较重要，下面主要对弹塑性方法进行分析和探究，如下所示：
1.1静力弹塑性分析方法
针对这种方法而言，它在一定程度上指的就是静力推覆分析方法，结构自身的实际情况是其主要依据，对建筑结构中添加一种侧向力。由于侧向力的逐渐加大，从而让结构经历弹性、裂开以及屈服、结构控制位移等几个阶段，只有这样才能不断促使结构成为机构或者对预期目标位移进行实现，充分了解在地震影响下建筑各种结构情况。比如建筑结构出现变形以及内力特性，同时也能够掌握建筑将会出现的破坏机制以及建筑塑性出现位置，更加方便的对建筑结构是否能够承受住地震作用做出判断。
1.2针对于弹塑性的动力时程分析方法
该分析法是在20世纪60年代逐步形成的一种分析方法，不仅分析超高层建筑工程抗震，同时还能对抗震分析进行研究。但是在20世纪80年代，大多数国家在一定程度上将此方法作为抗震设计规范分析方法。对于时程分析法来说，它属于动力分析方法的一种，它主要对结构物的运动微分方程进行积分求解，通过使用这种方法，能够及时掌握随着时间出现变化的各个质点所存位移以及加速度动力反应等情况，使其能够把建筑结构变形以及建筑结构内力所出现的变化及时计算出来。时程分析方法由于对数据进行输入过程中数据量相对来说比较大，并且较为复杂，因此在一段时间内没有办法继续开展下去。由于计算机技术的快速发展和广泛应用，进一步为动力时程分析方法的不断开展和研究提供有力保障。
2 弹塑性方法在超高层建筑结构设计中应用分析
主要根据某个建筑为例，该建筑是一个七层高的裙楼，并且包含一个办公楼和两个酒店，高度主要为260和100米。楼的主结构中，地上为66层，地下则为3层，每一层标高主要为3.9米，然而避难层以及底部的四层高度则为5米。该建筑物的抗侧力体系结构在一定程度上是钢筋混凝土。
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2.1计算模型以及假设条件分析
该工程在对抗震设防烈度的过程中，其防烈度为七度，基本地震加速度进一步的设计为0.1g，主要为II级场地，地震分组在设计的过程中是第1组，这样做的目的不仅实现工程的经济性，同时还能在一定程度上达到技术的可操作性。该工程主要应用钢筋混凝土筒中筒结构，对于外筒来说，使用的是框筒，内筒是钢筋混凝土剪力墙的核心筒。相关的规范当中支出：B级高度钢筋混凝土主筒中筒最高为230米，通常情况下，建筑支撑剪力墙以及梁柱等主要是超高层建筑最为基础受力的一些构件。在这之中，梁柱是属于一种维一的构件，通过对空间杆单元进行利用能够对受力的情况作出模拟，但是根据受力情况存在着不同，能将其分成为三种不同方式，一是梁段进行铰接；二是两端固定；三是一端进行铰接另外一端固定。要是梁柱之间存在较大基面，必须对剪切变形情况作出思考。在超高层建筑中，剪力墙主要是一种较为重要的抗侧力构件，如果在有限元理论允许情况下需要对其受力情况作出模拟，可以采取壳元方式。
2.2静力弹塑性方法分析
在应用非线性有限元计算软件进行分析过程中，通过构建出三维有限元模型，进而对工程做好静力弹塑性分析。在进行分析研究后可以得出，建筑结构在七度罕遇地震影响下，空间位移则为1164，然而相关规范内的弹塑性层位移角限制较小。因此可以知道该机构在遇到七度地震的过程中，不会存在倒塌问题。一些柱子在脚步位置以及顶部位置存在塑性绞，对于这种情况的出现主要因为与角柱是异形柱之间存在一定关系，因此在对其模型进行分析计算的过程中，并没有将型钢加入到其中，与此同时也没有对混凝土柱的配筋做出相应调试，尤其是针对上部存在塑性绞的地方。
2.3分析于弹塑性的动力时程
针对于一些超高层的建筑结构来说，在进行结构弹塑性动力时程分析研究的过程中，可以选择一组人工波（该人工模拟加速度时程曲线）以及选择两组实际相对来说比较强的地震记录，对于原来最大加速度主要为254.8gal、207.8gal和67.2gal，然而所存在的最大间层位移角度为1690、1704和1966，但是在相关规范做出调整后，所存在的最大加速度全部为220gal。通过上述数据分析研究后可以得出，间层弹塑性位移以及相关规范当中所规定出来的角限值很小，因此可以得出该工程结构相对较为安全以及可靠。通过对弹力塑形以及弹塑性动力时程分析这种结构进行分析和比较，可以进一步发现，在该工程当中所存在的塑性绞分布区域基本上一致，然而经过弹塑性动力时程分析得到的塑形饺分布区域，在一定程度上比静力弹塑性分析更加广泛，对于这种状况的存在，可能和静力弹塑性分析方法没有把高振型自身所发挥的作用纳入思考范围内，这就导致实际地震产生的影响和加载模式间存在一定差距。
总结：
通过相关分析可知，在性能基础上所建立起来的结构抗震设计，在一定程度上是未来工程抗震设计发展过程中的重要趋势之一，同时对其实用性进行研究分析，也是现阶段地震工程领域当中的重大课题。对于静力弹塑性分析方式而言，它是对超高层结构抗震设计进行实现的有力手段，这必将引起相关工程人员的重视。在超限高层建筑工程中，应用弹塑性动力时程分析方法以及静力弹性塑性分析方法，不仅能对地震作用过程中的状况进行分析，同时还能对其进行相应的判断，这是比较重要不可缺少的。结合对弹塑性的进一步研究，对结构体系中相对比较薄弱位置进行及时发现，分析结构破坏次序，这对高层结构的发展发挥着重要作用。
参考文献：
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论文作者:刘力
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第17期
论文发表时间:2016/11/9
标签：塑性论文; 结构论文; 静力论文; 建筑结构论文; 过程中论文; 方法论文; 高层建筑论文; 《低碳地产》2016年9月第17期论文;