【文章內(nèi)容簡介】 923年的關(guān)東大地震，將東京地區(qū)的大多數(shù)建筑夷為平地，唯有木塔安然無恙；1995年阪神淡路大地震中，兵庫縣的15座木質(zhì)重塔都逃過這場劫難，完好無損。 第二章 我國高層建筑的發(fā)展（1）從建筑材料看，在高層建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)占64%。而在前30幢中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)只占50%。高度增加以后，混合結(jié)構(gòu)的比例上升，由26%升為40%，而鋼結(jié)構(gòu)占的比例未變?？梢哉f，目前我國 的最高層的一些建筑，鋼與混凝土組成的混合結(jié)構(gòu)占主體地位。（2）從結(jié)構(gòu)體系看，高層建筑主要采用了三種體系：框架通體體系，筒中筒體系與框架支撐體系?？蚣苤误w系是鋼結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（3）從國內(nèi)外設(shè)計看，前30幢建筑，國內(nèi)設(shè)計占2/3，前58幢建筑，國內(nèi)設(shè)計達(dá)3/4，除少數(shù)是國外公司總承包外，進(jìn)入90年代以后，絕大部分是由國內(nèi)建筑公司承包了。以上的簡要回顧可見，我國的高層建筑發(fā)展快，數(shù)量多，特備是全部150m的建筑都在7度，8度抗震設(shè)防地區(qū)。面對如此的挑戰(zhàn)，如何精心設(shè)計，精心施工，不斷提高高層建筑的抗震設(shè)計水平，是一個迫切需要引起廣泛注意，加強(qiáng)研究的堅固任務(wù)，他需要廣大設(shè)計，施工，管理人員的共同努力。 我國 在建筑抗震設(shè)計方面已經(jīng)積累了很多經(jīng)驗，現(xiàn)行國家規(guī)范（建筑抗震設(shè)計規(guī)范）及行業(yè)規(guī)程（鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程）與78規(guī)范及79規(guī)范相比，有了很大的進(jìn)步?，F(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程的抗震設(shè)計方法已經(jīng)為廣大工程技術(shù)人員所掌握。但是，隨著我國高層建筑的發(fā)展，國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，個人財產(chǎn)的增多，我過的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有許多心的問題需要研究解決。在鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)中，往往為了控制柱的軸壓比而使柱的斷面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構(gòu)造配筋，即使采用高強(qiáng)混凝土，柱斷面尺寸也不能明顯減少。這是廣大設(shè)計人員在設(shè)計混凝土材料為主的結(jié)構(gòu)中遇到的現(xiàn)實(shí)問題。柱的軸壓比問題實(shí)際是柱的塑性變形能力問題，構(gòu)建的變形能力會極大的影響結(jié)構(gòu)的延性。眾所周知，若柱處于小偏壓受力狀態(tài)，由于是混凝土壓碎喪失承載能力，塑性變形能力很小。規(guī)范規(guī)定的三級抗震框架柱的軸壓比限值，約為對稱配筋柱的大小偏壓的界限。放寬軸壓比限值的代價是降低柱的延性。但是兩種情況值得澄清：（1）在框架匯總?cè)裟鼙ＷC強(qiáng)柱弱梁設(shè)計，且梁具有良好延性，則柱子進(jìn)入屈服的可能性大大減少，此時可以放松軸壓比限制，（2）許多高層建筑底部幾層柱雖然長細(xì)比小于4，但并不一定是短柱。在抗震的高層建筑中，采用港股混凝土解耦是有利的，它不僅能家少柱斷面，減少剪力墻厚度，還可以使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震能力。國內(nèi)已有許多研究和工程實(shí)踐，并已制訂了我國自己的鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程，預(yù)期部分采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑會逐步增多。采用鋼管混凝土柱也是減少柱斷面的有效措施，也已有一些工程實(shí)踐及有關(guān)設(shè)計規(guī)程，但鋼筋混凝土梁與鋼管柱的連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及其傳力性能，還有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展。我國150m以上的建筑，采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系，都是其它國家高層建筑采用的主要體系。但國外、特別在地震區(qū)，是以鋼結(jié)構(gòu)為主，而在我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90％。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外都還沒有經(jīng)受較大地震作用的考驗。在前30幢建筑中，17幢外框架～核心筒結(jié)構(gòu)中的1l幢采用外鋼框架和混凝土核心筒的混合結(jié)構(gòu)，大部分建在上海，最高的是深圳地王大廈。國外很少采用這種混合結(jié)構(gòu)，在抗震結(jié)構(gòu)中更少見；國內(nèi)工程界對這種體系的看法不一，爭論較大。采用這種體系的主要原因是比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少，又可減小柱子斷面，常常為業(yè)主所看中?；旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)筒往往要承受80％以上的地震層剪力，有的高達(dá)90％以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(zhǔn)(或適當(dāng)放寬)n1；由于內(nèi)筒的高寬比很大(約為10～12)，其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且效果不大，有時不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)、形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值；為了安全起見，規(guī)程要求框架承擔(dān)剪力不小于底部剪力的25％，這也會使鋼材的用量加大；混凝土筒的軸向壓力隨高度增大而增大，為保證其延性，可能要加大筒壁的厚度和配筋，因而用鋼量也會相對上升。此外，由于鋼筋混凝土內(nèi)筒與鋼柱的豎向變形性能不同，由徐變、溫度等因素會引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力；在構(gòu)造上，有一些結(jié)構(gòu)為了增加結(jié)構(gòu)剛度而將樓板鋼粱與混凝土內(nèi)筒做成剛接，這不僅增加施工困難，而且鋼與混凝土的連接節(jié)點(diǎn)可靠性較差，要保證兩個加工精度相差懸殊的構(gòu)件按設(shè)計要求連接是不容易的，一般并不能保證剛接。采用混凝土核心筒，可以節(jié)省一些鋼材，但是究竟能節(jié)省多少，還要做進(jìn)一步分析。而我國當(dāng)前的國情，已經(jīng)不是結(jié)構(gòu)材料越省越好的年代。對混合結(jié)構(gòu)的抗震性能以及為改善其性能需要采取的措施要有充分認(rèn)識。例如，高度為30～40層的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)筒與外框側(cè)向變形性能的差別和豎向變形差相對容易協(xié)調(diào)，為保證內(nèi)筒剪力墻的塑性變形能力的軸壓比限值也較容易得到滿足(或剪力墻不至太厚)，采用這種體系有其合理性；而對層數(shù)更多的高層建筑，則需要謹(jǐn)慎的設(shè)計，其合理性及所采取的措施都需要認(rèn)真論證。此外，這種體系的內(nèi)筒宜采用鋼骨混凝土剪力墻，以便使鋼梁與鋼骨有可靠連接。在高層建筑中采用外框架一核心筒體系時，為減小側(cè)移，通常需要設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層。在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此，在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時，要慎重選擇加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。斜撐桁架或簡單的斜撐桿(要注意平衡其拉壓力)優(yōu)于實(shí)腹梁，在抗震結(jié)構(gòu)中采用厚板作轉(zhuǎn)換層對抗震是十分不利的。我國的筒中筒體系主要采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這在國外地震區(qū)是很少見到的。密柱深梁的鋼筋混凝土框筒實(shí)現(xiàn)梁鉸屈服機(jī)制有一定困難。因此，當(dāng)采用鋼筋混凝土筒中筒結(jié)構(gòu)時，必須充分注意框筒是否能真正實(shí)現(xiàn)梁鉸機(jī)制，是否能確?？蛲驳难有砸?。順便指出，為了方便設(shè)計，規(guī)范或規(guī)程