地下结构抗震设计标准范文
时间：2023-12-20 17:32:36
导语：如何才能写好一篇地下结构抗震设计标准，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
[关键词] 框支剪力墙; 高层建筑; 结构分析; 转换结构
中图分类号：TU208文献标识码： A
1 工程概况
项目位于南京市浦口区，占地面积约30657平方米。建筑物由高档酒店、高层住宅、商业裙房及地下车库组成。其中某幢公寓地面以上32层，上部为公寓，底部两层为商业，在二层顶进行部分转换，地下两层为车库以及设备用房，局部为人防地下室。公寓结构高度99.5m，平面布置规则。
公寓楼效果图
2 建筑结构的设计标准
公寓楼结构设计标准见下表2-1
表2-1 结构设计标准
单体类别
类别 住宅 商业裙房
安全等级 二级 二级
设计使用年限 50年 50年
抗震设防类别 标准设防类 标准设防类
建筑耐火等级 二级 二级
地基基础设计等级 甲级 甲级
建筑桩基安全等级 一级 一级
地
下
室 耐火等级 一级 一级
防水等级 二级 二级
3 自然条件
3.1 风、雪荷载
表3.3-1 风雪荷载
基本风压 地面粗糙度 体型系数 基本雪压
06幢 Wo=0.40kN/m2 B类 1.4 So=0.65kN/m2
3.2 抗震设防基本参数
表3.3-2 抗震设防基本参数
抗震设防
烈度 设计基本地震加速度值 设计地震
分组 建筑场地
类别 场地特征
周期 水平地震影响系数最大值
常遇地震 罕遇地震
7度 0.10g 第一组 Ⅲ类场地 0.45s 0.08 0.50
4结构体系与抗震设计
公寓楼采用部分框支剪力墙结构，抗震类别属于标准设防类，地面以上高度99.05m（含屋面构架高度103.5），地下二层（9.4m），地下一层以上部分抗震等级为二级，底部加强部位剪力墙及框支框架抗震等级为一级，地下一层以下部分抗震等级为三级。
5 结构分析
5.1平面布置
公寓楼三层以上为住宅，一二层为商业，地下二层为车库及设备用房，建筑功能多样，为满足商业大空间要求，本栋公寓楼在二层顶采用底部带托墙层的剪力墙结构，并且将落地剪力墙布置在结构外边靠近四角位置，并且适当加厚落地剪力墙和核心筒墙体的墙厚，提高结构刚度和抗扭性能，有利于保持结构在地震作用下的整体性和抗转动能力。上部剪力墙布置尽量与框支梁中心重合，避免框支梁扭矩过大产生扭剪破坏，并且设置于框支梁垂直的楼面梁，减小框支梁扭矩。框支剪力墙及不落地剪力墙布置如下图：
5.2 计算要点
（1） 基础设计时将上部结构与地下室作为一个整体，用JCCAD分析基础变形；
（2） 以地下室顶板作为上部结构的嵌固端；
（3） 构件设计时楼板按弹性板计算；
（4） 地震作用和风荷载按两个主轴方向作用，高层部分同时考虑5%的偶然偏心地震作用下的扭转影响，并验算双向地震作用下的扭转效应；
(5)本工程局部采用次梁转换，后期施工图阶段将对此进行应力分析，并根据应力校核配筋结果；
（6）结构分别采用SATWE（2010版）和midas Building（2011版）两种不同力学模型的三维空间分析软件进行计算。两种模型计算结果均满足规范要求，本文摘录SATWE结果进行阐述。
5.3 主要计算结果（地下部分略）
公寓楼单体SATWE结构分析的前3～6个振型主要计算结果见下表：
表5.3.1 高层公寓部分结构自振周期
振型号 周期（s） 平动系数 扭转系数
公寓楼 1 2.9664 1.00 0.00
2 2.8914 1.00 0.00
3 2.1519 0.01 0.99
4 0.8760 1.00 0.00
5 0.6781 1.00 0.01
6 0.5862 0.00 1.00
表5.3.2 高层公寓部分主要控制参数
幢别 作用方向 楼层最小剪重比 有效质量系数 楼层最大水平位移与该楼层平均值的最大比值 楼层最大层间位移与该楼层平均值的最大比值 楼层层间最大位移与层高之比的最大值
公寓楼 X 1.56% 97.06% 1.06 1.11 1/1191
Y 1.76% 91.27% 1.05 1.08 1/1181
由计算结果分析：
1．有效质量系数大于90％满足规范要求。
2. 表中结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比均小于0.85，满足规范要求。
3．表中层间最大位移与层高之比为均小于1/1000，满足规范要求；最大水平位移和层间位移比值均小于1.4，满足规范要求。
4.对楼层剪重比
5.±0.00作为上部结构的嵌固端，地下一层与首层的剪切刚度比大于2，满足嵌固端要求。
5.4特殊部位详细分析
1 .部分框支次梁应力分析
选取公寓楼某处框支次梁，用PKPM系列软件FEQ做构件应力分析， 通过对比可以知道，转换梁纵筋配筋值以及箍筋配筋值均小于SATWE计算配筋值。转换主楼在转换次梁搭接处，梁底受拉应力集中，此位置转换梁内插型钢，平衡受拉应力；转换梁上部上部墙体开洞位置，受压剪应力集中，此位置转换主楼均内插型钢，并适当加大外套大箍直径。
2 .转换层楼板应力分析
通过Midas Building楼板应力软件分析，可以知道，在在水平地震力作用下，公寓楼转换层内板拉应力均在0.2~0.6MPa之间，小于C35混凝土轴心抗拉强度。
3.转换层上一层楼板应力分析
通过Midas Building楼板应力软件分析，可以知道，在在水平地震力作用下，公寓楼转换层内板拉应力均在0.1~0.3MPa之间，小于C30混凝土轴心抗拉强度。
6 结构加强措施
本工程为复杂高层建筑，为此结构设计采取了以下措施，确保结构具有很好的承载能力和延性，满足我国抗震规范设防目标：小震不坏，中震可修，大震不倒。
1、结构计算分析
1）采用两种不用力学模型的三维空间分析软件SATWE和midas Building，进行整体结构内力与位移计算和比较，确保计算分析结果的真实可靠。
2）采用SATWE对结构进行中震弹性和大震不屈服分析，找出结构的薄弱部位。对分析中发现的薄弱部位采取相应的加强措施，保证重要部位不屈服。
3）对结构的关键部位（转换层梁、转换层楼板和转换层上层剪力墙）进行应力分析，并根据应力分析结果在施工图设计中进行包络设计。
2、针对薄弱层抗震加强措施
1）薄弱层地震剪力乘以1.25的增大系数；
2）转换层及相邻上层剪力墙设置约束边缘构件，并适当提高剪力墙水平分布筋配筋率、框支柱的纵筋配筋率和体积配箍率。
3）针对转换层抗震加强措施
本工程在结构第2层进行转换，底部加强区剪力墙和框支柱抗震等级提高为一级。为此，在构件配筋时，对底部加强区剪力墙和框支柱的剪力、弯矩增大系数进行适当放大，配筋适当加强。
3、针对扭转不规则抗震加强措施
在构件配筋时，对结构的角柱剪力、弯矩增大系数进行适当放大，配筋做适当加强；角部剪力墙全长设置约束边缘构件。
4、特殊部位楼面板处理
转换层楼面板厚180mm，双层双向配筋，每层每方向配筋率不小于0.25％；转换层上下板厚120mm，双层双向配筋，每层每方向配筋率不小于0.20％；保证板具有足够的水平刚度，有效传递水平力。大开洞楼板周边楼板做适当加强，双层双向配筋，每层每方向配筋率不小于0.20％。
7 结论
根据概念设计理念，运用多种计算手段，完成了对本复杂高层项目的结构分析。结果表明：本工程在地震作用下的变形符合相关规范的要求，重要受力构件具有较好的安全储备。设计上采用相应的构造措施后，结构的延性也会得到有效的保证。
参考文献
[1]GB500110-2010 混凝土结构设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社，2010
[2]GB20011-2010 建筑抗震设计规范[S] 北京：中国建筑工业出版史，2010
篇2
关键词：高层建筑；地下室；结构设计
高层建筑地下室的功能分区性极强，如：人防、车库等，占据了很大的地下室空间，地下室结构设计时应按照各功能分区的规范要求，同时提高地下室结构设计的质量水平，以此满足高层建筑地下室设计的基本需求。随着我国建筑行业对高层建筑地下室结构设计要求的不断提高，必须保障地下室结构设计的合理化与经济性，进而增大了地下室结构设计的难度。
一、高层建筑地下室结构设计策略
高层建筑地下室结构设计的内容比较多，综合分析地下室结构施工案例，规范设计的策略。
1、荷载设计
地下室结构的荷载设计中，重点考虑了不同部位的荷载需求，便于计算出准确的组合荷载[1]。高层建筑地下室荷载设计中，体现在水压、土压和自重等方面，组合荷载包括：各层楼板、基础、外墙和承重墙，不同部位对应了特定的荷载设计，例如：承重墙组合荷载中的静荷载、自重荷载等，计算出荷载的总和，规范组合荷载的数据。地下室荷载设计的实践性强，按照结构特点，划分出具有组合设计条件的荷载，防止荷载组合设计中出现重复的荷载，确保地下室结构荷载的精准性。
2、顶板设计
地下室顶板作为高层建筑地上结构嵌固端中的一种，具有水平约束的作用力，顶板设计的刚度决定了约束力的强弱，所以地下室顶板应该具有足够的刚度；同时，当负一层作为人防区域时，还要满足人防的设计要求。高层建筑中，普通地下室顶板的厚度不宜小于160mm，作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，楼板厚度不宜小于180mm。
3、外墙设计
外墙设计较为繁琐，受到规范计算要求和场地条件的影响，必须充分考虑外墙弯矩调幅作用。外墙设计一般按照底部固接、上部跤接考虑，外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求，外墙设计采用了多跨连续计算，遵循水平集中力的系数要求，维护侧壁与底板的平衡受力[2]。例如：某高层民用建筑工程中，地下室结构中的车道空间内，底板的抗弯性能过低，而且低于相连侧壁，施工中按照原来的设计方案进行，导致外墙的厚度偏离标准，降低了地下室外墙的稳固性。所以，外墙设计时，应按照地下室空间的功能要求，调整外墙的弯矩调幅，规范外墙设计。外墙的竖向和水平分布钢筋应双层双向布置，满足规范规定的间距及配筋率要求。高层建筑地下室外周回填土应采用级配砂石、砂土或灰土，并应分层夯实。有窗井的地下室，应设外挡土墙，挡土墙与地下室外墙之间应有可靠连接。
4、底板设计
高层建筑地下室底板结构，应根据底板结构承载力计算结果，同时考虑基础承台的作用。底板应计算正截面受弯承载力，其厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求。高层建筑主体结构地下室底板与扩大地下室底板交界处，其截面厚度和配筋应适当加强。
5、抗浮、防渗设计
抗浮设计的目的是消除地下水对地下室以及邻近地下室楼层的不利作用影响，地下水是抗浮设计中的关键因素，落实极限状态的设计，还能防止地下水引起局部破坏[3]。抗浮计算与地下室的面积、形状等都有关系，不能单纯的计算抗浮极限，还要提高对洪水抗浮的重视度，也要考虑洪水期的抗浮极限，注重连接点处的抗浮设计，保护地下室结构的稳定性。
防渗是高层建筑地下室结构设计时需要重点考虑的方面，需要有效的解决地下室结构中可能出现的渗漏问题，如：混凝土收缩产生裂缝引起的渗漏、混凝土浇捣密实度不足引起的渗漏等。比较常用的防渗方法有：设置后浇带、在地下室使用抗渗混凝土等，应做到避免在地下室结构设计中留有过多的缝隙，以提高地下室结构整体防渗的水平。防渗的主要目的是保护地下室结构，防止钢筋遇水侵泡腐蚀，还可以防止混凝土变形。
二、高层建筑地下室结构设计中的安全隐患
高层建筑地下室结构设计中，潜在明显的安全问题，根据结构设计分析，例举常见的安全隐患。
1、防水设计不足
高层建筑工程中，地下室防水设计不足，造成积水、渗水的情况，导致钢筋出现锈蚀的问题，无法保障地下室的稳固性。部分高层建筑不重视地下室结构的防水设计，进而造成积水破坏。
2、抗震设计不规范
抗震性能是地下室的主要性能，对地下室结构体系的要求较高。抗震设计应该综合考虑高层建筑与地下室结构，不能仅以地下室结构为主。部分高层建筑地下室结构的抗震设计中，忽略了地上荷载的影响，导致抗震规划不规范，达不到建筑抗震的标准，导致地下室结构潜在安全隐患。
3、剪力墙设计缺陷
地下室结构中的剪力墙，同样需要遵循规范标准中的约束内容，实际高层建筑中较容易忽视地下室剪力墙的设计，导致剪力墙的尺寸、分布等方面出现了严重的缺陷，无法支撑地下室的稳定性，达不到标准的承载值。地下室剪力墙设计缺陷的危险性较高，地上楼层施工时，如果超出剪力墙的承载范围，即会破坏地下室结构，促使其出现变形或坍塌的危险。
三、高层建筑地下室结构设计中的优化措施
地下室结构在安全隐患的干预下，出现了质量问题，为了加强地下室结构控制，提出几点优化措施，规避安全隐患。
1、规范防水设计
地下室防水设计，先要决定防护级别，再安排防水工作。结合地下室防水需求，提出两点规范措施，如：（1）主体防水，主体具有自主防水的优势，添加混凝土防水设计，按照地下室防渗设计标准，控制主体防水设计，防止主体结构漏水；（2）节点防水，重点处理地下室的缝隙，避免缝隙处理不当而出现走水的现象，可以在节点位置设计有效的止水带，保障节点防水设计的规范性。
2、强化抗震设计
地震对地下室结构的破坏比较大，结构设计中应该明确地震中常见的破坏点，如：接缝、粘合点等，对其采取强化的抗震设计，提升抗拉、抗弯的水平，确保地下室具备抗震的能力，维护地下室的稳固性。地下室结构抗震设计中，需考虑地上荷载的影响，综合设计抗震措施，还要增加抗震构造，预防地震破坏，满足地下室结构的抗震需求。
3、完善剪力墙设计
高层建筑工程中，地下室结构中的剪力墙设计，需要控制剪力墙的布置和间距，不能出现设计误差，按照地下室结构的实际情况，规范剪力墙的设计，避免剪力墙承载不足或失控[4]。例如：剪力墙间距设计时，需要符合楼盖刚度的标准，如果楼盖开洞较大，此时剪力墙间距应该缩小，防止承载力过于集中而出现支撑问题。由此剪力墙的设计要保障综合性，通过实际情况完善剪力墙的具体设计，确保地下室结构的安全。
结束语
安全是高层建筑地下室结构设计中的首要原则，强调结构安全的重要性。根据高层建筑地下室结构的具体设计，找出潜在的安全隐患并提出优化措施，以此来规范地下室结构设计，促使其可满足现代建筑行业的相关标准。地下室结构设计与高层建筑施工存在直接的关系，加强地下室结构设计质量控制的力度，优化地下室施工的环境。
参考文献
[1]白翔.高层建筑地下室结构设计问题探讨[J].科技创新与应用，2014，27：242.
[2]周钰涵.高层建筑地下室结构设计要点分析[J].科技创新与应用，2015，08：164.
篇3
关键词：建筑工程;结构设计;地下室
中图分类号：TU3 文献标识码：A
当前城市的高层建筑越来越多，建筑设计根据本身的功能和结构特点在设计中开始逐步考虑建设地下室。城市建筑大型化、高层化的设计理念也促使地下结构朝着多层空间的方向发展，地下室的地下结构设计、地下室的施工及防水、支护工程成为了建筑工程首要考虑的问题。
1、地下室结构设计中的问题分析
地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时，要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要，还要顾及到管道、通风、给水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说，一般来讲，在塔楼
部分的使用时期，基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房结构自重较轻部位却会有抗浮不能满足实际要求的问题。
1.1抗浮、抗渗问题分析。针对地下室的抗浮问题，要设定科学合理的抗浮设防水位，根据具体的地下水水位要求进行研究和实时勘查，采用平板式筏板基础、增加地下室的重量、设置抗浮桩等方式方法去解决地下室的抗浮问题。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：
提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设置一道水平暗梁来抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。
补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝。
1.2不均匀沉降问题分析。地下室的不均匀沉降问题可以采用人工处理地基的方法去降低地基处理的程度，主体结构采用桩基础、主体结构部分采用整体基础也能达到较小的最终沉降量，还能充分发挥不同基础形式的作用和优势，有利于工作人员进行相关的计算，确定最终的设计方法。
1.3人防地下室的问题分析。对于人防地下室的结构设计要特别注意人防构件的最小截面尺寸取值问题，按照国家的标准进行设计，使顶板的最小防护厚度、混凝土厚度都能实现建筑面层的防护作用。此外，人防构件的荷载取值问题、人防底板的荷载控制问题也是建设过程中必须要注意的设计问题。在考虑防空地下室在核爆动荷载作用下的动力分析时要采用等效静荷载法进行计算，人防地下室的设计还需要考虑人防底板的荷载起控制作用。
2、在设计中要注意的几个方面
地下室外墙的设计是整个建筑工程地下室结构设计的关键环节，对整个建筑工程地下室结构的合理性有着十分重要的影响。在设计时候，要综合考虑到水，土压力因素，并通过这些因素来验算外墙的抗裂性能。总体而言，要在综合考虑多种因素的基础上，从以下几个方
面做出科学合理的设计。
2.1抗震设计。通常来讲，地下室的抗震设计常遇到的问题有。一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为：在多层建筑中，地下室的埋深不够。房屋的层数加上地下室在内已经达到八层，层数与高度都已经超过设计标准要求。地下室的顶板是上段结构嵌固，地下室的抗震等级应当和地上部分相同。若地上结构的抗震等级是二级，则地下部分的抗震等级也应当是二级。
2.2荷载。地下室外墙在整体的荷载中占据着重要地位，其承受的荷载总体而言分别有水平荷载和来自建筑主体和地下室顶板覆土荷载及消防车道活荷载的传重和自重的竖向荷载。地下室外墙水平的荷载一般都包括侧向的土压力，地下水侧向压力等。在地下室外墙结构设计中，竖向荷载和地震等作用所产生的内力一般而言不会起到控制的作用，在此过程中，要充分重视水平荷载，当水平荷载垂直于墙面时候，会产生弯矩，这对墙体的配筋有着十分重要的意义。
2.3地下室外墙的配筋计算。实际设计应用时，在带扶壁柱的外墙配筋计算方法是按双向板计算配筋，而不是根据扶壁柱的尺寸大小来计算。而扶壁柱不是按外墙双向板传递荷载算其配筋，而是根据地下室结构的整体电算分析结果来配筋。这样设计会使外墙竖向受力筋配筋偏少、扶壁柱配筋不足，而外墙的水平分布筋过多。在计算地下室外墙的配筋时，除了垂直于外墙方向部分有钢筋混凝土的，内隔墙之间有相连的外墙板块或者扶壁柱横截面积较大的外墙板块需要用双向板计算之外，其他形式的外墙通常都按竖向单向板计算配筋。竖向载荷小的外墙扶壁柱，无论是外墙转角处还是内外侧的主筋部分都需做适当的加强。扶壁墙的截面积的大小则是界定外墙水平分布筋的依据。在计算地下室外墙时底部支座应固定，并且它的厚度要和配筋量匹配。侧壁的抗弯能力比底板的大，而弯矩则和底板相等。
3、地下室结构设计
3.1地下室的基础设计。在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作，基础设计可以采用预应力管桩基础，为了能够满足沉降的要求，要加强岩层的承载能力，所以基于这一个要求，持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。
3.2地下室顶板的结构优化。地下室的顶板是地上整个高层建筑的水平约束支座，要想对地上结构有足够的约束作用，就必须有较大刚度。所以，在设计地下室时，对顶板有严格的要求，顶板的厚度要大于等于160mm，这样才能保证地下室较大刚度。
3.3地下室的侧壁设计。影响地下室侧壁设计的因素有很多，例如结构自重、地面堆载及活载、防核爆等效静荷载、侧向土压力、地下水压力等各种因素。地下室的侧壁由于情况比较特殊，会受到各种不同方向荷载的共同作用，受力情况比较复杂的情况下应该要对地下
室侧壁设计进行科学合理的简化。所以地下室侧壁的设计具体要求是，与土壤产生接触的侧壁混凝土保护层厚度要达到40 毫米，地下室侧壁的水平钢筋配置要在外侧，而竖向的钢筋配置就应该在侧壁的内侧。但是出于对侧壁设计成本的控制，在满足侧壁荷载要求的基础
上混凝土的强度也不适宜设置得过高，这样可以减小混凝土的收缩应力。
3.4优化选型。建筑物的结构设计除了有足够的承载力，还要使结构具有足够的抗侧力刚度，使结构产生的侧向移动在合理的规定的范围内。结构选型不单单是结构的问题，它是一个综合的复杂的过程，除了考虑地基的承载能力和结构的安全性外，还要考虑成本问题。
结束语:
在建筑地下室结构设计中，设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况，综合考虑到建筑的防火，防震，通风，采光等各个方面的因素，在满足建筑基本功能的前提下，做出创意设计，选择合理的结构方案。
参考文献：
[1]文华.《论述地下室结构设计存在的问题》，《建材与装饰》，2005 年10 期
[2]傅昱.《中小高层建筑地下室设计浅谈》，《四川建材》，2010年06 期
篇4
南美的智利2010年2月经历了8.8级超强地震,人员和建筑物的损失却很小。为此,许多人来到这个处于全球最活跃地震带上的国家,寻找该国建筑“坚不可摧”的秘密。
“低矮结实的建筑是智利抗震的法宝”实则是一种猜想。人们发现,智利首都圣地亚哥新城区街道两旁高楼林立,频繁的地震并没有影响这个南美大都市的现代化建设。当地人说,随着智利建筑抗震技术的不断提高,近年来首都地区并没有因为地震而刻意少建高楼。
智利是全世界建筑标准最严格的国家。智利建筑协会副总裁贝桑松介绍说,1940年,智利政府正式出台建筑物的抗震设计标准,每一次大地震后就会进行重新修订。从1985年到现在,智利共建起2000座9层以上的高楼,在2月的地震中只有33栋遭到结构性破坏。
智利建筑的抗震理念不是让房屋用钢筋铁骨去硬扛,而是尽可能缓冲、释放地震威力,最大限度保全建筑。智利把地震分为三个等级。规定在低等级地震中,房屋不应受到任何损坏;中等级地震,建筑结构允许出现可修复的损坏;在高等级的破坏性地震中,结构可以损坏,但建筑物不能倒,疏散通道必须畅通。总体来说,就是“震而不破,破而不倒”。
按照这样的设计思路,该国建筑业广泛采用一种被称为“强梁弱柱”体系的抗震设计。根据这种设计的要求,建筑的主要支撑是钢筋混凝土的立柱,柱子通过钢制的框架加固。钢筋混凝土的横梁与立柱连接起来支撑地板和天花板。当地震发生时,横梁末端的混凝土会随着地震的冲击而发生碎裂,大量释放地震能量,使钢筋混凝土柱子的钢制框架得以保存,能够直立不倒,从而保证整座建筑主体不会坍塌。
矗立在圣地亚哥的智利第一高楼Titanium塔同样具备独特的抗震性能。这栋地上52层、地下7层、高达192米的摩天大厦在2月的大震中完好无损。这是因为,由于圣地亚哥经常遭地震侵袭,该建筑的地基用65根50米的钢筋水泥桩固定,使其能承受9级地震。大厦的主体建在稳定牢固的地基和框架之上,由加固的混凝土和钢筋、花岗岩和铝等材料构成。此外,在大厦底部有21个钢制减震器,每个高达10米。这些减震器其实就是呈对角线状的能量消散器,能够吸收震颤引发的30%的能量,并减少地震或强风造成的扭曲变形和压力。与那些没有能量释放器的建筑物相比,这座建筑在地震能量释放后遭受的压力减轻了50%。它的设计师说:“在智利建房子,你可以在一些杂费上节约,但绝不能在结构的稳固性和建筑质量上省钱。”
篇5
关键词： 抗浮设防水位，车库顶板覆土，抗拔桩桩身配筋，防水混凝土，地下建筑中柱配筋率
上海及周边地区，土层强度低，地下水位高，地下车库工程一般风险性较高。结构设计师应严谨对待工程资料数据，仔细解读规范。笔者根据自己近些年的施工图经验，简要梳理了几点关于地下车库结构设计应该注意的事项，与大家共勉。
1. 地下室抗浮设防水位确定
1）比如一工程位于上海北区某地块，为地下一层车库，框架结构，与四周单体高层住宅建筑设缝处理。建筑面积：10650m2，室内±0.00相当于5.450（吴淞高程），基础底板底标高0.050（绝对标高）。结合结构抗浮需要与景观需要，车库顶板覆土最薄处为1.2m，最厚处为1.5m.， 车库顶板完成后景观覆土后绝对标高5.600～5.800。由于抗浮稳定不满足要求，需要设置抗拔桩，根据地勘建议及经济对比采用边长为300mm，桩长为13m，混凝土等级为C40的预制方桩作为抗拔桩。
2）根据地勘钻探，场地土层自上而下分布详表1。
表1 场地土层分布
根据《上海地基基础设计规范》第4.2.1～4.23指出：上海地区第四纪地层中的地下水为空隙水，与工程建设密切相关的是潜水、微承压水和承压水。潜水赋存于浅部地层中，大部分区域以粘性土介质为主，渗透性差；部分区域有浅部粉性（砂土）分布，渗透性相对较好，潜水水位埋深一般为0.3m～1.5m.水位受降雨、潮汛、地表水及地面蒸发的影响而有所变化。微承压水位低于潜水水位，年呈周期性变化，一般水位埋深约3m～11m.承压水更深，一般水位埋深约3m～12m.
地下室抗浮设防水位应是建筑物设计设计使用年限内可能产生的最高地下水位。由于地勘报告没有按常理给出本地块历史最高水位的标高，审图人员根据上海地区抗浮水位经验分析：此地库抗浮设防水位应取车库顶板完成后覆土地坪下0.500m，即5.100（绝对标高），单位面积下F浮应为：50.5 kN/m2 。一柱一桩抗拔桩设置不满足抗浮稳定需要。需要增加抗拔桩。其实根据近期地下水调查资料和周围的地下水补给、排水泄洪条件可以预测可能出现的最高水位，另现行的城市排水设计标准是低于抗浮标准的，且车库顶板景观覆土为后期覆土，其上部附水并非重力水，其标高远高于四周泄洪的河道。因此根据经验确此定地下室抗浮设防水位势必造成不必要的浪费设计。经过协调，由地质勘查单位出具确认函：本工程室外地坪标高：5.000（绝对标高），设计时地下水位埋深建议按不利因素考虑，最高时水位室外地坪下0.5m.即4.500绝对标高），因此单位面积下F浮应为：44.500kN/m2。即抗浮水位为自然地坪下0.5m设置一柱一桩抗拔桩设置满足抗浮稳定需，避免了不必要的浪费。
2.抗拔桩桩身配筋的确定
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第8.5.12条指出：非腐蚀环境中的抗拔桩应根据环境类别控制裂缝宽度满足设计要求，腐蚀环境中的抗拔桩的和受水平力或弯矩较大的桩应进行桩身混凝土抗裂的验算，裂缝控制等级应为二级。规范要求见下面表2
事实上根据规范抗拔桩的设计过程中，设计人员习惯于运用《 建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）第5.4.6条计算其单桩抗拔力：对于设计等级为甲级和乙级建筑的桩基基的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载试验确定。如果基础及设计等级为丙级建筑桩基，桩基的抗拔极限承载力标准值可按下式：
上海市（DGJ08-11-2010）第7.2.3条指出：单桩竖向承载力设计值宜采用静载荷试验确定： .再运用《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第6.2.22条：轴心受拉构件的正截面的受拉承载力应符合：N ≤fvA （仅考虑非预应力），根据预估工程桩单桩抗拔承载力设计值计算桩身配筋，往往忽视了上述的对桩身裂缝验算，从此条的条文解释来看，裂缝验算是针对构件的正常使用状态。
对于抗拔工程桩需要使其正常使用极限状态下的裂缝宽度满足即可，即抗拔工程桩裂缝验算时应取其单桩抗拔设计值。对于抗拔试桩裂缝验算时应取其抗拔极限承载力标准值，试桩时产生的裂缝时临时的，最终会闭合的。因此裂缝的控制是可以适当放宽到0.3mm.于是抗拔桩的试桩与工程桩的桩身配筋区别相当的大，工程桩的桩身配筋比试桩减少的相当多。如若二者在验算其裂缝控制的桩身配筋时均使用极限承载力标准值势必给业主造成了很大的浪费，设计过程中设计人员应认真解读规范，加以避免。
3.不要忽视《地下工程防水技术规范》
《地下工程防水技术规范》（GB 50108-2008）第4.1.7条指出：防水混凝土结构应符合下列规定：
1. 结构厚度不应小于250mm.
2.裂缝宽度不得大于0.2mm并不得贯通。
如果我们设计的地下车库次梁较密，且覆土较薄。一些业主会要求地下室顶板厚度改设200mm，顶板计算构造设置即可满足，认为从经济方面考虑没必要执行该条，顶板覆土的附水非压力水。此条的条文说明指出：防水混凝土能和防水，除了混凝土致密、孔隙率小、开放性空隙少以外，还需要一定的厚度，这样就使地下水从混凝土中渗透的距离增大，也就是阻水面积增大，当混凝土内部的阻力大于外部水压力时，地下水就只能渗透到混凝土中一定距离而停下来，因此防水混凝土结构必须有一定厚度才能抵抗地下水的渗透。考虑到现场施工的不利因素及钢筋混凝土中钢筋的引水作用，把防水混凝土衬砌的最小厚度定为250mm，通过这几年的使用来看，防水效果明显。上海为多雨水地区且地下水位偏高，如处理不当地下室会出现了渗漏现象。近些年此类工程司法纠纷频出，后果严重者需要进行司法鉴定，维修加固，因此设计人员应重视此条、严格把握此条。
4.地下车库中柱配筋率
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第14.3.1条第3款中指出：中柱的纵向钢筋最小总配筋率，应增加0.2%。在第14.1.1条中指出规范的此章主要适用于地下车库、过街通道、地下变电站和地下空间综合体等单体式地下建筑。即如果地下车库与周围高层建筑基础底板和顶板整体结构设计不适用此条，独立的单体地下车库按此条执行。
比如第一个案例的车库，中柱截面为600x600方桩，7度区三级抗震等级条件下，计算配筋文件和配筋图如下：、
图1可以看出根据软件计算配筋，结合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第6.3.7条中三级抗震下框架柱中柱的最小总配筋率为0.6%。图2中柱子实际配筋率为0.72%，满足此2个要求。但是值得注意的是《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第14.3.1条第3款的要求中柱的配筋率需要达到0.6%+0..2%=0.8%，那么图2就不满足，按图3中的配筋，配筋率达到了0.91%方可满足。此条位于抗震规范地下建筑部分，较为隐蔽，应加强注意。
小结：结构设计师应熟悉本地区地质状况，上海及周边属于典型的软粘土地区，地下水位较高；正确地去理解各规范的真正含义，熟练掌握国家和地方的各种强制性标准，与审图人员尽可能对规范条文的理解达成共识；从源头上控制建筑工程质量，同时还能够兼顾业主合理的的经济指标，在消除安全隐患的，提高设计质量的同事为业主节约成本。
参 考 文 献
[1] 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
[2] 《上海市地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010）
[3] 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
[4] 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）
[5] 《地下工程防水技术规范》（GB 50108-2008）
篇6
关键词：结构设计 ,高层建筑, 概念
Abstract: building type and function more and more complicated, the number of high-rise building increasing, the structure of the high-rise building system is also more and more complex, designing high-rise building structure engineering design has become difficult and key. High-rise building structure design is in high-rise building characteristics of the structure design, and to meet safety, applicable, durable, economic and feasible construction, at the request of the provisions of the relevant design according to the standard of building structures overall layout, technical and economic analysis, calculation, structure and drawing work, and seek optimization process.
Keywords: structure design, high buildings, the concept
中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：
高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量日渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。
1我国的高层结构建筑的发展
1.1钢材的国产化 国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求，制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB 4104-2000)，比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/ T1591-94)又前进了一步，其性能指标优于国外同类产品。
1.2钢结构设计国产化 国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定，在一般情况下，应遵守规范的规定，否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大，具有可操作性。
1.3高层及超高层结构体系 对于高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过100m为超高层建筑。
对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
2如何做好高层建筑结构设计
2.1对结构构件进行优化设计和施工图设计
首先是进行结构单个构件内力和配筋计算。计算结构不超筋，并不表示构件初始设置的截面和形状合理，设计人员还应进行构件截面优化设计，使构件在保证受力要求的条件下截面的大小和形状合理，并节省材料。因为构件截面的大小直接影响到结构的刚度，从而对整体结构的周期、位移、地震力等一系列参数产生影响，不可盲目减小构件截面尺寸，使结构整体安全度降低，因此在进行截面优化设计时，应以保证整体结构合理性为前提，在施工图设计阶段，还必须满足规范规定的各项具体措施和要求。
2.2做好结构方案的概念设计
结构设计人员在进行设计时不能盲目完全信赖和依靠计算机，只要高度重视概念设计才能设计出经济合理的结构。结构的概念设计与建筑师的方案设计是相互协调和影响的。结构概念设计的目的首先是在初步设计以前为所设计的工程项目设定一个总体性的方案，根据建筑意图和使用功能的需要，根据当地建造条件、材料来源和业主对资金的使用等多方面因素的要求，使得下一步的设计施工和维护使用都能做到又好、又快、又省。其次，在结构的概念设计中还应该确定选用一个合理的高层建筑结构体系。
2.3选择合适的基础方案
基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。
2.4合理选择构方案
一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
3建筑结构设计的计算与其分析
3.1随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用，每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉，觉得结构设计很简单，只需遵循规范、手册、图集，等待建筑师给出一个空间形成的方案（非结构的），使用计算机，然后设法去完成它，自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间，而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。
3.2结构计算阶段的内容有荷载的计算、构件的试算、内力的计算、构件的计算其中荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。而构件的试算是根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。
篇7
关键词：超限高层；弹性时程
Abstract: this paper briefly expounds the elastic time history analysis, the principle of the time history analysis of the selection of seismic waves; Use the software to a PKPM SATWE overrun highrise for elastic time history analysis, the analysis results show that the structure in more than seven degrees in under the action of earthquake intensity, base and shear index comply with the requirement of the specifications, and can satisfy the current seismic code of the seismic design standards.
Keywords: overrun top; Flexible schedule
中图分类号： TU97 文献标识码：A文章编号：
本工程为高层住宅项目，总建筑面积约20万平米，由12栋高层住宅组成。地面以上层数均为15层，无地下室，采用框支剪力墙结构，其中首层为地铁车辆段，二层为框支转换层，上部为住宅；工程抗震设防烈度为7度，底部加强部位及框支框架的剪力墙抗震等级为二级，上部剪力墙抗震等级为三级。由于本工程存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、刚度突变、尺寸突变、构件不连续、多塔等多项结构超限，因此，为确保结构的可靠性及抗震性能，有必要对本工程进行弹性时程分析。
1弹性时程分析原理
时程分析法是基于反应谱法更为有效的抗震计算方法，它能确切地了解结构在地震过程中的内力与位移随时间的反应，通过将建筑物作为弹性或者弹塑性振动系统，直接输入地面地震加速度记录，对运动方程直接积分，从而获得计算系统各质点的位移、速度、加速度等的时程变化曲线，因此这种方法更能准确而完整地反映出结构在地震作用下的全过程。
许多国家已经把时程分析法列入设计规范。我国的《高层建筑混凝土结构技术规程》规定: 7～9度抗震设防的高层建筑,下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算:“( 1)甲类高层建筑结构；(2)表3.3.4所列的乙、丙类高层建筑结构；(3)不满足本规程第4.4.2～4.4.5条规定的高层建筑结构; (4)本规程第10章规定的复杂高层建筑结构；(5)质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构。”
结构的动力方程如下：
式中:为质量矩阵，采用集中质量方法时为对角矩阵,每层质量应包括结构自重及部分楼面使用荷载； 为阻尼矩阵； 为刚度矩阵,当结构为弹性时,取 为常量,当结构为弹塑性时,取为变数； 为地面加速度，为时间t的函数； 、 、 分别为结构的加速度、速度和位移反应列阵,均为时间t的函数。当地面运动为已知时, 通过上式动力方程采用逐步积分法求解 、 、 ，进而求得结构在地震时的响应，并进一步校核和检验所设计的结构是否存在强度、变形或延性等方面的薄弱部位,尽可能避免在罕遇地震下出现倒塌等严重破坏现象。
2时程分析采用的地震波的选用
对结构进行时程分析时，输入不同的地震波会有不同的地震反应，因此，地震波的选择要满足一定的条件，地震加速度时程曲线的频谱特性、有效峰值和持续时间均要符合具体工程的实际情况。对输入的地震加速度所产生的地震反应也要满足《建筑抗震设计规范》的要求，即：每条时程曲线所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，多条时程曲线计算的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％。选择满足这些条件的地震波才能模拟结构在真正地震作用下地震反应。通过分析对比，最终选用《场地安全性评价报告》中给出的两条天然波及一条人工波，各条波的时间-加速度曲线见图1~图3，地震波拟合反应谱与规范反应谱的对比见图4。
图1天然地震波1图2天然地震波2
图3人工波地震波1
图 4 地震影响系数曲线对比
3结构的动力特性分析
鉴于本工程单体较多，本文以其中的6#为例进行计算分析。采用PKPM及ETABS软件对结构进行了模态分析，得到了结构对应的自振周期、模态振型参与质量比、固有振型等动力特性。结构的前三阶自振周期及相应的模态振型参与质量比见表1。鉴于本工程为多塔结构，计算时划分为三个分塔，分别为塔1、塔2、塔3，表1中,给出了各个分塔的计算结果，时程分析也相应分塔的计算结果。
表1 自振周期表
通过振型参与质量比可以判断：
（1）从表中可以看出振型满足规范当中90%的参与系数的要求，说明所取的振型数能够满足计算精度的要求；
（2）第一扭转周期与第一平动周期的比为0.846，小于规范要求的0.85的限制，说明结构体系是满足规范要求。
4结构的弹性时程分析
采用PKPM软件对原型结构进行弹性时程分析，计算分析时，地震波的加速度峰值取35gal，并从X、Y两个方向分别输入地震作用进行时程分析。
结构在地震作用下基底剪力统计见表2及图5~图10。
表2 时程分析的基地剪力
图5 塔1X向地震楼层剪力 图6 塔1Y向地震楼层剪力
图7 塔2X向地震楼层剪力图8 塔2Y向地震楼层剪力
图9 塔3X向地震楼层剪力图10 塔3Y向地震楼层剪力
从以上计算结果中可以看出：
1.上述平均剪力值大于振型分解反应谱法的80%，各条波分别作用下的底部剪力值大于振型分解反应谱法的65%，满足规范GB50011-2001第5.1.2条中规定。
2．从最大楼层剪力曲线图看， CQC法的层间剪力曲线基本能包络所选的三条地震波对应的平均层间剪力曲线，满足要求。
5结论
1．结构进行时程分析时，地震波的选择是个关键的问题，不同的地震波所产生的地震反应差别较大，选择的地震波特性应跟振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,且其所得的结构基底剪力也应满足规范的要求。
2．本工程通过对结构进行分析，所选用的3 条地震波其产生的地震反应在平均值上与振型分解反应普法进行比较，其结果能够符合规范的要求，因此，可以认为该结构在经受真实地震作用下具有一定的安全和可靠性。
参考文献:
[1] GB 50011-2001 ,建筑抗震设计规范
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2.结构设计的阶段：结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为：
一：荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。
二：构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。
三：内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。
四：构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。
施工图设计阶段的内容为：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。
3.各设计阶段的基本方法：根据方案阶段的主要内容，其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式，这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定，关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。
在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。
在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。
4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。
在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。
标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。
总之，结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。
在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。
在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。
4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。
在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。
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关键词：高层建筑；主体结构；设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
引言
高层建筑结构设计是针对高层建筑特性的建筑结构设计，在满足安全、适用、耐久、经济和施工可行的要求下，按有关设计标准的规定，对建筑结构进行总体布置、技术经济分析、计算、构造和制图工作，并寻求优化的过程。
一、高程建筑结构设计的特点
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：
1、水平荷载成为决定因素
一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2、减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比，减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。
3、抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、中震可修、大震不倒。
4、主体结构延性是重要设计指标
相对于较低楼房而言,高层建筑结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
二、主体结构选择
1、主体结构的规则性问题
规范在这方面规定了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在这些限制条件上必须严格注意，以避免设计阶段工作的被动。
2、主体结构的超高问题
在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，将钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度区分为A级和B级。一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。
3、嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
三、高层建筑结构设计问题分析
1、高层建筑结构受力性能
对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空问组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。
2、建筑结构的三心合一和扭转
建筑结构的几何形心，刚度中心、结构重心即为我们常说的建筑三心。在结构设计时要求建筑三心尽可能地汇合于一点，即所谓三心合一。建筑结构的扭转问题就是指在设计中一栋建筑物没有做到三心合，在水平力作用下结构发生扭转振动效应。由于水平力作用在高层建筑中起着控制作用，常有建筑物因扭转振动而发生严重破坏。为避免建筑物因水平力作用而扭转破坏，要求我们在设计时进行合理的结构选型和精心的平面布置，尽可能地使建筑物三心合一。
3、建筑结构的轴压比
轴压比是指柱组合的轴力设计值Nc与柱的横截面面积Ac和混凝土抗压强度设计值fc乘积的比值。试验和震害表明；钢筋混凝土柱的轴力过大、柱的延性将显著变小，很容易发生脆性的剪切破坏，不符合强剪弱弯的概念设计原则。故轴压比的控制，对保证其延性非常重要。我们应采取提高柱混凝土的标号及扩大柱截面等措施缩小柱的轴压比，提高结构的延性。
四、抗震分析与设计在高层建筑主体结构的应用
为了满足地震作用下对主体结构的功能要求，我们在对高层设计时，有必要计算和研究结构的弹塑性变形能力。现代国内外抗震设计的发展趋势，结构弹塑性分析成为抗震设计的必要的组成部分，根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求来进行设计。
在我国高层建筑的抗震分析与设计中常见的问题有以下几种：首先是高度问题，对于高层的建筑物，我们应该采取科学谨慎的态度。随着建筑物高度的不断增加，很多影响因素都会发生质变，即一些参数本身超出现有规范的适宜范围，如延性要求、材料性能、安全指标、荷载取值等，在地震力作用下，超高限建筑物的变形破坏形态会发生很大的变化。其次是轴压比与短柱问题，在钢筋混凝土的高层建筑结构中，为了控制柱的轴压比而让柱的截面很大，但柱的纵向钢筋却是构造配筋。由于柱的塑性变形能力小，所以结构的延性就差，当遭遇地震时，吸收和耗散地震的能量少，结构就特别容易被破坏。第三是材料选用和结构体系的问题。在高层建筑中，我国钢筋混凝土结构及混合结构占了90%，然而国外特别在地震区，是以钢结构为主。如此高的钢筋混凝土结构及混合结构，国内外也都还没有经受较大地震作用的考验。依据现在我国建筑钢材的品种、类型和钢结构的加工制造能力，应尽可能采用钢管混凝土（柱）结构、钢骨混凝土结构或钢结构，以减小柱断面的尺寸，并改善结构的抗震性能。第四，在一些烈度区采用了构造措施和较低的抗震措施。有人提出要在设防烈度下采用弹性设计，特别是高烈度区要有严格的抗震构造措施抗和震措施来保证结构的安全。现在不少专家学者提出，现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要。
结束语
随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能愈来愈复杂主体，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。因此作为结构工程师应该把高层建筑的主体结构设计放在首位加以研究。
参考文献
[1]胡胜利.高层建筑结构设计问题探讨[J].建设科技，2010，（2）.
[2]徐高权，李登飞.高层建筑结构施工技术分析与探讨[J].中国科技博览，2010，（31）.
篇10
关键词：大型社区 结构体系 安全经济 构造措施
1．概况
中关村大河庄苑项目是中关村西区唯一的集中高档住宅、公寓、写字楼及商业设施服务于一体的大型建筑群体，工程位于苏州街以西、大河庄南路以北，场地占地面积52000M2，建筑总面积250000M2，本设计包括：1#板楼--多层住宅、2～5#板式小高层住宅、6～8#高层塔楼住宅、幼儿园、地下锅炉房、大型地下车库及办公楼组成。
其中：1#楼平面尺寸为71.64mx25.12m，3、4层；2#楼平面尺寸为86.3mx17.7m，10、11层；3#楼平面尺寸为106.6mx16.67m，10、11层；4#楼平面尺寸为70.60mx15.20m，10层；5#楼平面为“L”型，一层为商业用房，地下一层为商业会所，二层以上为住宅，平面尺寸为68.7mx23.5m+39.8x15m，10、16、18层；6～8#楼平面尺寸为38mx34m塔楼，16层；幼儿园平面尺寸为40.3mx17.38m，二层；锅炉房平面尺寸为22.4mx18m，一层；1#楼与2#楼之间设两层地下车库；3#楼与4#、5#楼之间设有两层地下车库。办公楼。地下三层，平面尺寸为124.40mx54.90m，地下二、三为汽车库，地下一为商业用房；地上16层，平面尺寸为84.00mx33.60m，地上一、二为商业用房、其它为办公用房。
2． 设计依据
1）.基本风压 ，0.45KN/m2(按50年一遇的风压采用)
2）.基本雪压， 0.40KN/m2(按50年一遇的雪压采用)
3）.土壤冻结深度
80cm
4）.地震设防烈度
8度(设计基本地面加速度为0.20g，设计地震分组为第一组)
5）．工程地质及水文地质条件
根据（建设综合勘察研究设计院）2002年7月所作中关村大河庄苑《岩土工程勘察报告》
3. 结构设计标准
建筑安全等级为
二级
建筑抗震设防类别为
丙类
建筑结构设计基准期为
50年
建筑抗震等级：
剪力墙结构：
二级
短肢剪力墙结构 ：
一级
5#楼框架-剪力墙结构：
剪力墙为一级； 框架为二级
办公楼抗震等级：
剪力墙一级
框架一级
4. 结构设计
1）地下结构
1#楼与2#楼；3#楼与4#、5#楼之间的地下车库为二层，柱网为8.2mx7.2m，层高为3.3m+3.3m，其中地下二为六级人防，地下一为车库， 顶板上覆土分别为3m、2m，底板考虑受力及防水要求采用筏板基础，筏板厚为600mm，柱冲切不够时，利用建筑地面厚度向上做柱帽。车库顶板经过方案比较认为采用井字梁较为合理，主梁断面500x700;次梁断面400mmx500mm;顶板厚：地下二顶板厚为250mm;地下一层因上部有2m、3m的覆土及防水要求板厚取250mm;车库柱为600mmx600mm；外墙厚为350mm，内承重墙厚为200mm，人防临空墙厚为300mm。
2#、3#楼地下为一层地下室，基础采用筏板，筏板厚为600mm，顶板采用梁板结构板厚为180mm。外墙厚为300mm，内承重墙厚为200mm。
4#、5#楼地下为二层地下室，基础采用筏板，筏板厚为600 mm，地下二顶板考虑人防板厚取为250mm，地下一顶板板厚为180mm，均采用梁板结构，外墙厚为350mm，内承重墙厚为200mm，人防临空墙厚300mm。
6#～8#楼地下为二层地下室，基础采用750mm厚的筏板，外墙厚为350mm，内承重墙厚为200mm，人防临空墙厚300mm，地下二顶板考虑人防板厚取为250mm，地下一顶板板厚为180mm，均采用梁板结构。
幼儿园基础采用柱下独立基础。
地下锅炉房由于防水要求采用筏板基础。
办公楼地下为三层，柱网为8.4mx8.4m，层高为3.4m+3.4m+5.1m，底板考虑受力及防水要求采用板式筏板基础，筏板厚为1200mm，柱冲切不够时，利用建筑地面厚度向上做柱帽。地下楼板经过方案比较认为采用井字梁较为合理，主梁断面400x600;次梁断面300mmx500mm;板厚：地下二、三顶板厚为150mm;地下一层顶板厚取200mm;地下柱：上部有主体结构部分柱为：1100mmx1100mm；仅有地下部分的柱为：800mmx800mm，外墙厚为350mm，中心楼电梯间筒体墙厚为400mm。地下结构采用C40混凝土，底板及外墙均采用防水混凝土，抗渗等级要求2.0Mpa。
2）上部结构选型：
本工程建筑形式多样，结构根据不同的建筑使用功能要求及抗震设计的要求，分别采用不同的结构形式，力争做到既安全又经济的目的，现分别简述如下：
（1）1#楼平面尺寸为71.64mx25.12m，3、4层，1#楼座落在地下车库上，采用砌体结构较为合理，采用KP1粘土空心砖，这样一来地下车库采用大柱网就更加灵活一些，另外在上部结构设一道温度变形缝，解决温度变形问题。
（2）2#楼平面尺寸为86.3mx17.7m，10、11层高，采用钢筋混凝土短肢剪力墙—内核心筒体结构较为合理，剪力墙厚均为200mm，混凝土用C30，由于平面尺寸过长，在不影响建筑配置的情况下，设一道温度缝，解决温度变形及混凝土收缩问题。
（3）3#楼平面尺寸为106.6mx16.67m，10、11层高，采用钢筋混凝土短肢剪力墙—内核心筒体结构较为合理，剪力墙厚均为200mm，混凝土用C30，由于平面尺寸过长，在不影响建筑配置的情况下，设一道温度缝，解决温度变形及混凝土收缩问题。
（4）4#楼平面尺寸为70.60mx15.20m，10层，采用钢筋混凝土短肢剪力墙—内核心筒体结构较为合理，剪力墙厚均为200mm，混凝土用C30，由于平面尺不太长，再考虑建筑配置，设缝较为困难，因此结构不设缝，但要采取构造措施和施工措施减少温度和混凝土收缩对结构的影响，详见新技术采用部分。
（5）5#楼平面为“L”型，平面尺寸为68.7mx23.5m+39.8x15m，10、16、18层；一层为商业用房，地下一层为商业会所，二层以上为住宅，由于平面布置属严重不规则，对抗震及为不利，所以在“L”型转角处设抗震缝一道，将其分成平面规则的两个独立单元，A段、B段，另外根据建筑配置要求，B段采用框架—剪力墙结构；A段采用剪力墙结构。
（6）6#～8#楼平面尺寸为38mx34m高层塔楼住宅，地下2层，其中地下二层为五级人防，地下一层为车库，地上16层为住宅，采用剪力墙结构较为合理。
（7）幼儿园由于开间较大6.9mx7.2m，采用现浇钢筋混凝土框架结构。
（8）地下锅炉房采用框架结构，顶板采用现浇钢筋梁板结构。
（9）办公楼地上部结构平面尺寸为84.00mx33.60m，16层，地面上总高为60m，柱网为8.4mX8.4m，采用钢筋混凝框架剪力墙结构较为合理，地上一~五层：框架柱为1000mx1000m，剪力墙厚为400mm，地上一框架梁为400X600mm;地上二~五框架梁400x500mm，地上六~十层：框架柱为800mx800m，剪力墙厚为350mm， 框架梁为400X500mm；地上十~十六层：框架柱为600mx600m，剪力墙厚为300mm， 框架梁为400X500mm。地上一~六层混凝土采用C40；地上七~十一层混凝土采用C35；其它层混凝土采用C30。地上各层楼板均采用8.4mX8.4m（BDF高强薄壁管）现浇钢筋混凝土空心楼盖，空心板厚为250mm，由于平面尺较长，再考虑建筑配置，设缝较为困难，因此结构不设缝，但要采取构造措施和施工措施减少温度和混凝土收缩对结构的影响，
5.结构计算
本工程中的剪力墙、短肢剪力墙-内核心筒、框架-剪力墙结构，选用中国建筑科学研究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析软件》（墙元模型）SATWE(2002年1月)进行计算；对于砌体结构选用中国建筑科学研究院编制的《PKPM系列软件》进行计算，基础选用中国建筑科学研究院编制《JCCAD》基础计算软件进行计算，对于筏基分别采用倒楼盖和弹性地基进行计算；对于地下人防选用建设部建筑设计院城市地下建筑设计所北京理正软件设计研究所编制的《人防工程结构设计软件》（RFSJ V1.0）进行计算。
另外对于复杂的大跨度异型板分别采用SATWE复杂楼板有限元分析与设计(slabCAD)软件及STAAD/Pro(结构设计分析软件) 对其进行复杂楼板有限元分析。
现将主要结构的计算结果汇总如下表：
建筑编号
结构自振周期
T（S）
层间位移
D/h
顶点位移
Dmax/Hmax
剪重比
Q0/Ge
有效质量系数
Cmass
X方向
Y方向
X方向
Y方向
X方向
Y方向
X方向
Y方向
X方向
Y方向
6#
7#
8#
T1=0.6842
T2=0.5552
T3=0.5327
T4=0.1963
T5=0.1555
T6=0.1511
T7=0.0978
T8=0.0782
T9=0.0765
T10=0.0636
T11=0.0505
T12=0.0500
T13=0.0467
T14=0.0389
T15=0.0375
T16=0.0364
1/2490
1/3093
1/2871
1/3909
7.33%
9.53%
97.75%
96.23%
5#框
剪
部分
T1=0.8947
T2=0.7755
T3=0.5221
T4=0..2696
T5=0.2116
T6=0.1482
T7=0.1426
T8=0.1283
T9=0.1280
T10=0.1279
T11=0.1276
T12=0.1094
T13=0.1051
T14=0.0950
T15=0.0740
T16=0.0713
1/1935
1/2658
1/2435
1/2358
6.01%
5.61%
98.56%
97.69%
5#
剪力墙部分
T1=0.7319
T2=0.6505
T3=0.3570
T4=0.2597
T5=0.2143
T6=0.1556
T7=0.1148
T8=0.0915
T9=0.0782
T10=0.0736
T11=0.0646
T12=0.0535
T13=0.0491
T14=0.0432
T15=0.0392
T16=0.0354
1/3470
1/3325
1/3377
1/3547
5.15%
5.00%
99.91%
99.02%
3#
T1=0.5364
T2=0.4122
T3=0.3929
T4=0.2088
T5=0.2084
T6=0.2001
T7=0.1819
T8=0.1795
T9=0.1794
T10=0.1775
T11=0.1762
T12=0.1723
T13=0.1156
T14=0.1723
T15=0.1587
T16=0.1586
1/2070
1/3971
1/2618
1/4488
7.05%
8.56%
85.67%
84.54%
4#
T1=0.4864
T2=0.4025
T3=0.3852
T4=0.1985
T5=0.1964
T6=0.1864
T7=0.1810
T8=0.1790
T9=0.1785
T10=0.1770
T11=0.1760
T12=0.1720
T13=0.1154
T14=0.1724
T15=0.1584
T16=0.1583
1/2215
1/4051
1/2850
1/4400
7.25%
8.30%
89.45%
87.67%
2#
T1=0.5026
T2=0.4825
T3=0.4035
T4=0.1967
T5=0.1945
T6=0.1860
T7=0.1820
T8=0.1789
T9=0.1785
T10=0.1775
T11=0.1745
T12=0.1720
T13=0.1159
T14=0.1735
T15=0.1567
T16=0.1523
1/2350
1/4151
1/2960
1/4450
7.65%
8.60%
90.05%
89.60%
办
公楼
T1=1.420
T2=1..380
T3=1.17
T4=1.16
T5=0.87
T6=0.311
T7=0.271
T8=0.213
T9=0.128
T10=0.127
T11=0.109
T12=0.103
T13=0.083
T14=0.080
T15=0.072
T16=0.050
1/1300
1/2000
1/1600
1/4000
5.67%
4.95%
97.75%
96.23%
由以上计算结果来分析，结构的刚度合理，其它均符合现行有关规范的要求，说明所选结构体系及配置是合理。
6.建筑新技术、新材料采用
1）结构选型上：对板式小高层结构采用了近年兴起的短肢剪力墙—核心筒结构，这种结构，有利于住宅建筑布置，抗震墙的数量可多可少，抗震墙肢可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同尺寸和布置以调整刚度与刚度中心位置，由于减少了剪力墙数量，而代之以轻质填充墙，不仅可进一步减轻结构自重，同时也可适当降低结构刚度，使地震作用减小，这不仅对基础设计有利，而且对结构抗震更为有利，同时也可降低工程造价，还可加快施工进度。
2）超长钢筋混凝土不设永久缝的构造措施和施工措施
为了今后业主使用方便，结合建筑配置要求：地下结构（车库）以及4#楼及办公楼均不设永久伸缩缝，但采取以下构造措施和施工措施来减少温度和混凝土收缩对结构的影响；
>a.对顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率；
b. 顶层加强保温隔热措施；
c. 每隔30m～40m间距留出施工后浇带，带宽为800mm～1000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带混凝土宜在两个月后浇灌；
d. 采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适量的外加剂；
e. 提高每层楼板的构造配筋率；
f. 对办公楼采用部分预应力筋；
3 ）建设部1998年了今后建筑业十项新技术：本工程能够采用的有：
a. 深基坑支护技术；b.高效钢筋即冷轧带肋钢筋；c.粗钢筋机械连接技术；d.新型模板和脚手架应用；e.新型建筑防水及塑料管应用；f.企业的计算机应用及管理技术应用；
7． 特殊要求的结构处理
1）本工程有五、六级人防设计，设计依据《人民防空地下室设计规范》（GB50038-94）进行设计，其结构均为钢筋混凝土结构，其中1#楼与2#楼；3#楼与4#、5#楼之间的地下车库，地下二层为六级人防，底板考虑受力及防水要求采用筏板基础，筏板厚为600mm，柱冲切不够时，利用建筑地面厚度向上做柱帽。人防顶板厚为250mm;中间柱为600mmx600mm；外墙厚为350mm，人防临空墙厚为300mm；6#～8#楼地下二层为五级人防，底板考虑受力及防水要求采用筏板基础， 基础厚750mm，外墙厚为350mm，内承重墙厚为200mm，人防临空墙厚300mm，地下二层顶板考虑人防板厚取为250mm，采用梁板结构。
对于地下人防选用建设部建筑设计院城市地下建筑设计所北京理正软件设计研究所编制的《人防工程结构设计软件》（RFSJ V1.0）进行计算。
2）按《地下工程防水技术规范 》 （ GB50108-2001）要求本工程地下防水等级为二级，设防要求必须为两道，其中有一道为钢筋混凝土结构自防水；第二道为建筑柔性防水;
3）为解决地下结构防水要求及大体积混凝土收缩问题，在地下结构混凝土中参入一定量的外加剂，以提高混凝土的密实度和在混凝土中建立自应力（压力），以抵抗水泥水化热及其他因素引起的收缩拉力;另外在基础长度每隔30～40m留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带，带宽不小于800mm，后浇带处底板及外墙处采用附加防水层，后浇带混凝土在其两侧混凝土浇灌完毕两个月后再用高一强度等级的混凝土浇灌;
4）高层建筑与地下车库之间不设永久缝，采取以下技术措施以减少高层与地下车库间沉降差：
a.适当扩大高层基础底面积，以减少基底单位面积上的压力；尽可能减少车库基底面积，以加大基底单位面积上的压力；
b.在高层与车库间设置后浇带，后浇带宜设在车库一侧，后浇带的浇灌时间宜在高层主体结构完工以后;
c 结构设计验算高层与地下车库间沉降差，并考虑两者的沉降差对结构的不利影响，如加强连接处梁板的配筋等；
5）关于钢筋混凝土大跨度板裂缝的预防措施
根据以往大跨度板易出现角部裂缝的问题，本设计采取以下措施来预防出现裂缝：
a 在大板四角上部的1/4L(L为双向板短边尺寸)范围内，配置附加钢筋网 6@150
b.对于特大跨板，跨中板顶宜配支座一半的拉通筋;
c.由于大板的阴角部位应力集中，因此两个方向的负筋不宜小于同一方向的2倍。
e.在埋设PVC管的板中，沿管线上方宜配一层6@300 L=300mm的钢筋。
6）关于短肢剪力墙与轻质填充之间裂缝的预防措施:
由于钢筋混凝土短肢墙与轻质填充墙的变形模量不同，有时会在二者交界处产生微裂缝，可采取以下措施预防：
a .加强填充墙与短肢剪力墙间的连接；
b.在二者交界处附粘一层玻璃丝布或钢丝网，使应力平缓过渡;
8． 对施工一些要求 1）沉降观测要求
本次设计的2#～8#楼均需做建筑沉降观测，具体要求如下：
a. 建筑沉降观测必须设置永久性的水准点，其数量每栋不少于2个，应设置在不受地基变形和环境变化影响的位置，必须保证观测期间标高不发生变动。
b.观测中误差应小于0.5mm。
c.沉降观测可用精密水准或静力水准的方法进行，观测的仪器、方法、次数、限差等，应符合现行《建筑变形观测规程》的要求。
d.沉降观测应从完成基础底板施工时开始，一般至基本稳定（1mm/100d）终止。
2）深基础开挖监测要求
深基础开挖监测包扩下列内容，可根据实际需要选定：
a. 监测基坑内及其邻近地段的地下水情况，是否有管道渗漏、冒水等现象；
b. 监测基坑坑底隆起，基坑边坡的垂直与水平位移；
c. 监测基坑邻近建筑物、道路、管线等设施的沉降、裂缝、水平位移；
d. 监测土压力及支护系统的应力与变形；
e. 深基础开挖监测应从开挖前的初始情况开始，直至地下结构施工完成坑壁回填土后终止；
f. 基准点的设置、监测仪器、方法、限差等，应否合有关测量规程的要求，基坑边坡水平位移测量中误差，对无支撑基坑不应大于5mm；对于有支撑基坑不应大于2mm。
3）地下水位的监测要求
下列情况应进行地下水位监测：
a. 水位升降可能影响岩土工程性质或岩土稳定时；
b. 水位升降对建筑物可能产生浮托或对地下结构的防水防潮有较大影响时；
c. 施工排水对邻近工程有较大影响时；
d. 水位监测的布置应根据地质，水文地质条件和工程需要进行，观测孔数量，每个场地不少于3个，间距不大于30m，监测孔深度不小于最大可能降深以下1.0m;
e.水位监测时间应满足下列要求：
（1）系统动态观测的时间不应少于1个水文年，每周观测1次，雨季应加密；
（2）为工程需要进行的水位监测，其开始时间、终止条件、观测周期等，应根据工程需要确定；
（3）观测数据应逐次整理，绘成图表，并及时分析原因，提出处理意见。
8.结语
本工程建筑形式多样，考虑业主今后使用方便，地下结构不设永久缝，仅在施工阶段留后浇带，并通过计算沉降来调整各建筑间沉降差;地上结构根据不同的建筑要求，分别采用了：砌体结构、钢筋混凝土短肢剪力墙、剪力墙、框架剪力墙结构.这就要求结构工程师通过概念设计合理的选则各建筑物的结构体系，同时充分利用概念设计处理一些特殊问题，力争做到即安全又经济的设计理念。通过本工程的设计，作者将概念设计始终贯穿到设计的各个阶段。本工程经北京市建筑设计研究总院审图中心专家们的严格审查，肯定了我们在结构选型、抗震设计参数、抗震等级、分析计算及有关特殊问题的构造处理措施，目前本工程施工已基本完成，得到业主好评。
参考文献
1. 建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）
2. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）
