高层建筑的抗震设计
高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，并应符合下列要求：
1）应具有必要的承载能力、刚度和变形能力；
2）应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力；应避免连续倒塌；
3）对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施。
（2）高层建筑的结构体系尚宜符合下列要求：
1）结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位；
2）宜具有多道抗震防线。
高层建筑抗震级别:4.0-4.7级左右、五级以上、六级以上。一要看结构。目前常见的住宅结构有砖混结构和钢筋混凝土结构。 二是看抗震力。在国际上,地震震级采用里氏震级指标,分为1-8.9级,1-3级对建筑物无损坏,4级对建筑物有轻微破坏,5级以上就开始破坏建筑物。因此,5级以上的地震区在住宅设计时应考虑防震。 砖混结构的优点是造价低,保温、隔热性能好,便于施工。缺点是房屋开间、进深受限制,室内格局一般不能改变,墙体结构占据空间过多,整体性、耐久性较差。 钢筋混凝土结构适用于中高层住宅,其中高层住宅以全现浇剪力墙结构为佳,多层或小高层、高层住宅常用的有框架结构、大模结构、大板结构等。总体说来,钢筋混凝土结构抗震性能好,整体性强,防火性能、耐久性能好,室内面局较砖混结构灵活。但这种结构的施工难度相对较大,结构造价也相对较高。 一般来说,剪力墙结构更能承重能力更强,比一般结构更稳固安全。
4.0-4.7级左右、五级以上、六级以上。地震烈度是国家主管部门根据地理、地质和历史资料，经科学勘查和验证，对中国主要城市和地区进行的抗震设防与地震分组的经验数值，是地域概念。抗震设防类别分为甲、乙、丙、丁类建筑，全国大部分地区的房屋抗震设防烈度一般为8度。断烈度的大小，是根据人的感觉、家具及物品振动的情况、房屋及建筑物受破坏的程度以及地面出现的破坏现象等。影响烈度的大小有下列因素：地震等级、震源深度、震中距离、土壤和地质条件、建筑物的性能、震源机制、地貌和地下水等。例如，在其它条件相同的情况下，震级越高，烈度也越大。
80年代，是中国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑，建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店，它是一座现代化的高级宾馆，总高153.52m，全部采用框架一芯墙全钢结构体系，深圳发展中心大厦43层高165.3m，加上天线的高度共185.3m，这是中国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代中国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦，81层高，385.95m为钢结构，它居目前世界建筑的第四位。 建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计（包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容）的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导，向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识，现代规范中的条文有的被列为强制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。
抗震设计的理论
1、拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年代发展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数（地震系数）。
2、反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年代发展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
3、动力理论。动力理论是20世纪70－80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。 （一）高层建筑抗震措施
在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次地震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材料使用）等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，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
中国《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震即低于该地区抗震设防烈度的多遇地震时，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震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于该地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。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）不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于该地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保障了人员的安全。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平，按三个不同超越概率（或重现期）来区分的：多遇地震：50年超越概率63.2%，重现期50年；设防烈度地震（基本地震）：50年超越概率10%，重现期475年；罕遇地震：50年超越概率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，其方法步骤如下：第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证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：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
（三）高层建筑结构的抗震设计方法
中国的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定：1、高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。2、除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱方法。3、特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
关于高层建筑防火安全问题
人类的高层建筑的火灾已经成为重大的灾害，它涉及的范围较广，业主的财产以及人身安全受到重创。预防高层建筑的防火安全性问题已成为重中之重。现代高层住宅建筑的高度不断延伸，往往是一层受灾殃及整体建筑。如何解决高层建筑的火灾防范问题是当今建设者们首当其冲面对的问题，应当引起全社会的关注。近年来，由于住宅小区火灾的防范不到位，导致火灾事件数量逐年攀升，对于人民生命财产所造成的损失也逐步扩大。消除这一安全隐患，应当是政府和建设部门的头等大事。
一、高层建筑的火灾因素
（1）天然气设施气体泄漏造成的火灾蔓延。
（2）家用电器使用不当而引起的火灾。
（3）人为的火灾因素。
（4）烟花爆竹燃放引起的火灾。
（5）民用电线短路造成的火灾。
（6）间接引发的火灾。
二、高层建筑防火材料及其技术规范问题：
（1）高层建筑墙体的防火材料有质量问题。
（2）室内防火安全监控装置失控，产品的技术性能不达标。
（3）建筑材料的防火设施扩展使用问题没有得到建设部门的支持。
（4）没有建立高层建筑自动灭火装置的设计性规范条文。
（5）施工单位对于住宅装饰材料的选型没有统一的定性标准。
（6）没有颁布完全禁止高层建筑以及住宅小区烟花燃放法令。
（7）天然气终端使用设备的安全性检查不到位。
（8）没有设立预防天然气泄漏的安全监控装置。
（9）季节性的安检宣传工作不到位。
三、关于高层建筑的火灾防范措施
（1）健全高层住宅火灾的防范网络安全自动控制系统。
（2）缩减住宅建筑的高度，以减少财产及生命的损失及伤害。
（3）降低高层建筑的密集度。
（4）完善建筑材料的防火性措施，加快研制新型的防火涂层材料和建筑材料。
（5）研制新型的民用防火产品，加大推广使用家用防火材料生产力度。
（6）防火安检期的不定性检查和教育宣传。
（7）加快研制家庭民用快速自动灭火器材。
（8）制定社区防火责任人制度并落实到位。
四、建设预防火灾的新型高层智能建筑
建议设计院校以及建委的相关部门尽快设计出完全能够防范火灾的高层智能住宅建筑。
（1）居民住宅应当安装自动灭火装置。
（2）门窗以及玻璃采用抗高温防火材料。
（3）家用电气设备的外壳使用防火材料制成。
（4）禁止使用木地板材料，加快研制新型的防火保温地板材料。
（5）民用电路所使用的电线绝缘层必须采用耐高温防火材料。
（6）严格要求住户安装天然气泄漏报警装置。
（7）加快研制小户型的高压灭火简易装置，做到每户安装一部灭火设备。
（8）做到群策群防，建立防火安全员安全监察宣传责任制度。
（9）地方政府设立预防火灾安全委员会。
（10）设立小区消防安全救灾小组，由火警辖区统一领导指挥。
（11）门窗墙外的上方设立防火隔离延伸罩，防止火苗窜到上一层建筑。这项可纳入建筑设计规范。
（12）加大电力能源的利用率，减少天然气能源的高层住宅引入，或禁止城区使用天然气。
（13）加快新型安全的综合性能源开发。
如果按着上述建议进行火灾防范，基本上高层住宅的火灾防范问题就能够得到解决。和谐社会一定要建立在群策群防基础上。火灾可防，关键在于政府的执政保障和人民的全力支持。
关于高层建筑坠落物体的安全防范问题
现代楼宇建筑高度不断提升，城市范围不断扩大，高层建筑密度不断加大，防范高层建筑坠落物体对人身的伤害，应当纳入设计安全规范。高层住宅户外附加物体安装工程的安全标准、安全防盗网栏、门窗玻璃等都应当规定使用年限。物体紧固装置的使用期限、材料的选择、防老化工艺等一定要有严格的规定。不然，一旦发生高空物体坠落事故，会危及行人的人身生命以及财产安全，其后果是不堪设想的。
一、高层建筑的主要户外设施
随着现代化大都市的高速发展和人口密度的不断增长，建立高层建筑坠落物体对人身造成伤害的安全防范措施已迫在眉睫。城市高层住宅建筑外加附属物体包括：
（1）居民使用的户外空调主机。
（2）防盗门窗护网。
（3）门窗玻璃。
（4）企业的户外广告、招牌匾额。
（5）户外照明及通讯装置。
（6）户外门窗遮阳遮雨用具。
二、易碎易坠落物品
（1）门窗及玻璃。
（2）户外照明灯具。
（3）户外广告的照明灯具。
（4）企业招牌匾额的易老化针织类物品。
（5）易老化遮阳遮雨材料。
三、户外施工过程中易坠落的物体
（1）户外空调以及固定金属架。
（2）户外广告金属架。
（3）企业户外广告招牌匾额的金属框架。
（4）施工过程中的攀爬吊装以及装修设施。
（5）施工过程中起吊的户外工程物体（户外空调，防盗门窗护栏，户外广告金属结构架）。
（6）户外遮阳遮雨金属架。
四、高层建筑顶端的通讯发射接收设施
（1）企业通讯专用设备。
（2）信息产业收发信息设施。
（3）卫星通信接收设备。
（4）户外民用天线。
五、高层建筑的水暖设备
（1）原高层建筑供暖系统的终端设备。
（2）冷却塔，高水位水箱。
六、高层建筑所安装的太阳能装置
（1）民用以及企业用太阳能供暖设备。
（2）民用及企业用太阳能供电装置。
二、高层建筑户外物体坠落的主要因素
关于高层建筑附加物体的高空坠落安全防范措施问题，到目前为止，国家还没有纳入高层建筑的设计规范。大自然的风灾和人为的事故以及氧化作用是导致高层建筑附加物体坠落的主要原因，包括：
（1）高等量级别的飓风灾害，可导致高层建筑的门窗玻璃以及广告匾额坠落。
（2）户外空调系统的主机，由于固定结构在长时间的氧化学反应下失去作用，从而造成物体坠落事故。
（3）高层建筑外加附属设备的金属部分，在大自然有害气体的侵蚀下，产生老化损坏坠落。
（4）由于施工质量低劣而造成的人为物体坠落。
在自然灾害中，风灾所造成的物体坠落是主要因素。
高层建筑户外附属设施坠落的安全防范措施
（1）设立高层建筑户外附属设备安装标准。
（2）加强高层建筑玻璃幕墙以及门窗玻璃的安全防护规范措施。
（3）在高层建筑最底层的四周，增加预防高空物体坠落的外延结构，或增加每一栋高层建筑的底层四周防坠落物体的金属结构设施。
（4）将用于户外附属设施固定的金属防腐材料纳入高层住宅设计规范。
（5）增加空调外挂主机的预留外延建筑结构平台或体外凹式墙体空间。
（6）设立高层建筑地面的墙体四周外延防护栏，建筑墙体与外延防护栏的安全距离标准为3米。
（7）在可能的情况下，统一实施中央空调制冷采暖系统。
（8）设立城区高层建筑物体坠落安全防范巡查机构，制定高空物体坠落安全防范条例。
（9）城市居民社区委员会实施高层建筑物体坠落安全防范责任制度，健全施工企业档案登记工作。
根据调查，中国在高层建筑设计标准中，还没有制定出有关高层建筑附属设施坠落安全事故的防范措施。随着人类住宅建设的不断增高，预防高层建筑附加设施坠落的安全事故问题已迫在眉睫。国家建委、房管机构、设计院所、人防工程委员会等相关部门应当尽快制定出关于中国城区高层建筑预防坠落物体的安全应急方案和设计标准，以确保人民生命财产的安全，将高层建筑物体坠落安全因素纳入建筑设计规范，或纳入城市安全管理防范监理系统。
现代建筑越建越高，到底是怎么预防地震的呢？今天算长见识了
高层建筑结构震害分析?
答：钢结构出现震害的原因主要可归为结构设计与计算、结构构造、施工质量、材料质量、维护情况等5个方面。为减小局部破坏、避免出现整体倒塌失稳的情况,高层钢结构抗震设计必须遵循有关的结构设计与施工规定,才能尽可能减小或避免地震造成的生命财产的损失、降低震后修复的费用。2.3复杂高层建筑结构震害分析根据震害资料显示,在...
高层结构抗震设计要注意哪些
答：高层结构抗震设计需要注意的地方很多啊，主要在《高规》、《抗规》有许多啊，一时半会说不清楚，你这个问题太大咯，由于本人水平有限，随便说说。1.从指标上说吧：为防止结构扭转破坏，高规中有许多指标。首先接结构各层的刚度比有要求的，什么0.7指标啊什么的要去高规第三节中查。其次，结构的刚心和...
高层建筑抗震要求
答：按照此划分，大多数建筑通常为丙级，重要的大型公共建筑则为乙级，特别重要的建筑要定为甲级。建筑等级高，抗震设防的标准也要相应提高。对于学校，其中提到“考虑到地震时小学生及幼儿自救能力较弱，应予以重点保护。注意到现行建筑抗震设计规范中对于层数较多的砌体教学楼的层数要求、构造柱、芯柱设置要求已...
高层建筑的抗震级别如何确定?
答：一要看结构。目前常见的住宅结构有砖混结构和钢筋混凝土结构。二是看抗震力。在国际上，地震震级采用里氏震级指标，分为1-8.9级，1-3级对建筑物无损坏，4级对建筑物有轻微破坏，5级以上就开始破坏建筑物。因此，5级以上的地震区在住宅设计时应考虑防震。抗震等级是设计部门依据国家有关规定，按“建筑...
高层建筑的结构对抗震性能及灾难逃生的影响?
答：目前,绝大部分高层建筑都是框架剪力墙结构。而这种结构的特性就是小震不坏、中震可修、大震不倒!高层建筑的抗震设计原则是“小震(烈度约为5.45度)不坏、中震(烈度为7度)可修、大震(烈度为8度)不倒”,其结构具备必要的承载力刚度和延性。此外,我国的高层建筑的主要结构体系为框架结构、剪力墙结构和框架剪力...
高层建筑结构在抗震设计时,对所采用建筑材料有什么特殊要求
答：3．2．1 高层建筑混凝土结构宜采用高强高性能混凝土和高强钢筋；构件内力较大或抗震性能有较高要求时，宜采用型钢混凝土、钢管混凝土构件。3．2．2 各类结构用混凝土的强度等级均不应低于C20，并应符合下列规定：1 抗震设计时，一级抗震等级框架梁、柱及其节点的混凝土强度等级不应低于C30；2 筒体结构的...
浅析房屋建筑工程的抗震设计?
答：在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中,由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议,抗震设计方法值得深入研究。参考文献：[1]建筑抗震设计规范(GB500zl-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.[2]李鸿晶,宗德玲.关于...
30层楼抗震级别是多少 高层住宅应该怎么防震
答：6、国家在建筑抗震设计上要求，一般的 民用建筑 是要抗7度，及可抗6级地震，对一些超高层的建筑，必须要做地震安全性的评价，通过安全评价性以保证建筑达到基本抗震地区的要求。对于30层楼抗震级别是多少，以及高层住宅应该怎么防震，上面的文字已经给您做出了相关的介绍，一般情况下的小地震波动并不是...
高层建筑物抗风 抗震设计有何异同
答：高层建筑抗风压设计主要是通过建筑形体来减小风压，结构设计根据高层建筑的高度来计算最大风力产生的扭矩来计算建筑柱子和梁板的受力。高层建筑抗震设计主要是结构专业，根据建筑所在区域位置，根据所在组别的不同采用不同的抗震设防烈度来增大建筑的抵抗外力的能力。
高层建筑怎么抗震?
答：高层建筑总给人一种不安全的感觉。高层建筑的震动频率容易跟地震发生共鸣(或叫共振)，通过震动释放能量，而矮的不会通过共振释放能量。在共振频率下，很小的周期振动便可产生很大的振动，因为系统储存了动能。当阻力很小时，共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等，后者是自由振荡时的频率。抗震性能与...
