本站原创关键词：超限高层；抗震；设计
本文从超限高层建筑的概念入手，分析了超限高层建筑对抗震设计的要求，指出我国目前超限高层建筑抗震设计中存在的一些理由，并对实际抗震设计中应该注意的理由进行了简单的探讨。
一、超限高层建筑概述
超限高层建筑是指其建筑高度和建筑使用类型超过了我国相关法律和规范规定的范围，或者高层建筑的结构造型比较不规则或者比较特殊的一类高层建筑。另外，按照我国相关法律和规范以及政府文件的规定等需要进行抗震转向审查的一类高层建筑也归为超限高层建筑。我国国民经济的飞速发展带来了房地产市场的繁荣昌盛，各式各样的建筑物拔地而起，其中代表城市化发展程度的标志之一就是高层建筑尤其是超限高层建筑的不断增加。二、超限高层建筑工程抗震设计要求
在超限高层建筑工程抗震设计中，对建筑物的承载力、稳定性和延伸性等均有较高的要求。在抗震设计中，应该注意加固超限高层的墙柱和节点，加强建筑的抗剪性；对于超限高层建筑结构中可能出现的薄弱部位必须采取有效的加强措施，保证其一定的抗震性能；另外超限高层建筑的主要耗能构件不能用来承载高层建筑的竖向荷载作用。超限高层建筑工程对抗震防线的设置有较高要求。在建筑设计中，需要设置多层次的抗震防线。在超限高层建筑的抗震体系中，应该包含延伸性能比较好的多个不同的结构抗震分体系，且这些分体系能够紧密有效地相互配合发挥作用。为了减少强震过后的多次余震给建筑物带来的破坏力，超限高层建筑需要设置多道抗震防线，并且这些抗震机构体系内外部应该保证数量最多的冗余度，多多构建屈服区，同时建筑物应该采用具有一定延伸性和刚柔性的耗能构件，以提高超限高层建筑的总体抗震能力。另外，超限高层建筑需要对屈服后的耗能构件在弹性阶段的各项性能进行检测，保证其具备一定的延伸性等。
三、抗震设计存在的理由
超限高层建筑工程中一个关键环节就是抗震设计，抗震设计的好坏直接影响着建筑物的抗震能力和建筑物的稳定性及安全性。然而在实际工程中，超限高层建筑的抗震设计往往存在以下理由。（一）没有充分勘测超限高层建筑的地质条件。超限高层建筑的结构要求和建筑物各项性能指标要求较高，在施工前期，尤其应该重视对施工现场的地形地质条件进行充分的勘测和了解。但是就我国目前情况来看，很多超限高层建筑在施工前期，为了赶工期或者节省开支，往往只对现场地形有个大概的踏勘和了解之后就马上投入施工，并没有更深入地对现场的地质条件进行勘测。这样由于对施工现场的地质情况了解不够充分，设计人员和施工人员就不能合理有效地根据地质条件进行设计和施工， 这往往使得建筑物的抗震性等各项性能都受到影响，甚至发生重大事故。
（二）超限高层建筑结构平面常常变形。由于超限高层建筑的结构多是复杂的和不规则的形状，很多建筑物的结构平面不是很对称，有些地方还会出现较大的凹凸过渡地段，而我国目前在超限高层建筑物的抗震设计技术还不是很好，这就导致了在一些建筑物的结构平面常常出现不均匀的变形现象，例如有些建筑物的结构平面长度变大或者产生了一定的坡度等。
（三）超限高层建筑结构常采用不同的结构受力体系。在超限高层建筑工程中，应该采用统一的各个结构受力分体系，构成总体受力体系。但是，在实际工程中，超限高层建筑常常在同一个结构单元中采用不同的受力体系，这就导致了建筑物的不同部位的抗震性存在差异，在面对强震时，抗震性之间的差异常导致建筑发生倒塌，造成事故。
（四）超限高层建筑底框砖房不规范。我国相关的建筑法律明确规定超限高层建筑的底框砖房不能超出一定的高度和层数。但是在实际工程中，常常出现超限高层建筑物底框砖层超出法律规定的范围，超层超高现象普遍出现。这就在很大程度上减低了建筑物的抗震性，给建筑物埋下了安全隐患。
四、实际工程中抗震设计原则及要点
在超限高层建筑的抗震设计中，应该本着大震不倒、中震可修、小震不坏的原则，对超限高层建筑的综合性能进行设计验算。（一）高度和高宽比超限。对于高度和高宽比超限的建筑，在设计中应该做到以下几点：1.建筑物的结构类型应该适用于高度较高的情形。例如，框架-剪力墙的抗震性能较高，应该用在高度超限的建筑物的钢筋混凝土结构中。2.在设计中，应该通过一系列的验算测试建筑物整体结构的抗倾覆能力。在风荷载、地震作用下验算结构体系的舒适度，保证结构顶点和层间侧移符合相关的规定，否则可考虑通过设置伸臂桁架或腰桁架来减小侧移，保证建筑的抗震性能。此外，还应该验算建筑物在最不利侧向组合力共同作用下是否出现过大的压力，是否出现拉力，从而避开影响建筑物的整体稳定性。3.在超限高层建筑最不利荷载组合作用下，对其竖向构件的轴压比进行适当的降低处理，还应该对构件配筋进行加强。当构件截面不能再增大但是轴压比依然不能满足条件时，可以将混凝土与更高强度的钢或其他组件共同组合。4.保证超限高层建筑的埋置深度符合相关规定，对风荷载作用下建筑物进行舒适度验算。
（二）平面规则性超限。1.在设计中应该采用部分弹性板、部分刚性板的模型或者采用弹性楼盖模型，对建筑物在各种外力、荷载以及强震下的结构综合性能进行验算测试。在测试中还应该考虑扭转耦联效应对结构的影响。2.对于结构呈现不规则凹凸以及建筑物的楼板出现断开的情况，在设计中，应该根据实际结构的平面特征和刚性变化，选择符合条件的弹性楼板模型进行相关的验算测试。3.对于建筑物结构因凹凸不平、洞口、结构边角等而导致出现集中应力的部位，应该采取合适的策略对结构系统进行加固。加固策略包括增加楼板的厚度、加强楼板混凝土配筋、在边梁内集中加强配筋、在应力突变部位的结构构件内加入45°斜向钢筋等都可以用来增加结构构件的综合抗性。4.当建筑物的楼板之间连系过弱或者建筑物的平面过长时，可以对建筑物设置合适的变形缝。对于受结构扭转效应影响比较大的建筑物，应该使抗侧力结构系统的分布尽量均匀，并尽可能加大建筑物竖向结构体系的抗侧力。