关键词：建筑工程，结构，抗震设计
Abstract: using the modern science and technology to reduce and prevent earthquake disaster, the structure aseismatic design is a kind of effective method. So here is the author of the current structural seismic design Suggestions to explore.
Keywords: construction project, the structure, the seismic design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。因此，建筑结构抗震设计就显得尤为重要。
1．有关抗震设计的若干概念
为了保证结构的抗震安全，根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。尽可能设置多道抗震防线，强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，在首次破坏后在遭受余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。适当处理结构构件的强弱关系，使其在强震作用下形成多道防线，并考虑某一防线被突破后，引起内力重分布的影响，是提高结构抗震性能，避免大震倒塌的有效措施。合理布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应。结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。合理控制结构的非弹性(塑性铰区)，掌握结构的屈服过程，实现合理的屈服机制。框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则，当构件屈服、刚度退化时，结点应能保持承载力和刚度不变。采取有效措施，防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时，基础结构或地下室机构应保持弹性工作。高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时，不宜采用天然地基。采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：①结构应具有连续性。结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。②保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥承载力，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。③增强房屋的竖向刚度。在设计时，应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。
2．抗震设计一般规定
2．1多层和高层现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和适用的最大高度应符合要求。平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。合相应的计算和构造措施要求。
2．2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算措施要求。
2．3钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：框架一抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加：裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级；当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级；抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑应结合有关抗震设防标准的规定和确定抗震等级；其中，8度乙类建筑高度超过规定的范围时应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。
2．4高层钢筋混凝土房屋宜避免采用规定的不规则建筑结构方案，不设防震缝。
3. 建筑防震设计方法
建筑抗震的概念设计指在进行建筑结构抗震设计时，应着眼于建筑物结构的总体地震的震动反应，按照建筑结构的破坏机制和破坏过程，灵活应用建筑抗震的设计准则，全面而合理地解决建筑结构设计中出现的基本问题。
钢结构建筑有许多优良的特性。有很好的抗震、抗风性能。钢结构整体刚性好、强度高、重量轻、变形能力强，建筑物自重仅为砖混结构的1／5，抗震性能却是砖混结构的2倍以上，并有很强的抗风性能，有效的保护人民生命和财产安全。建筑钢结构都是由多层水平的楼盖和竖向的柱、墙等组成。楼盖主要承受竖向荷载，而建筑竖向的柱、墙等构件因为建筑高度的变化，其组成方式和受力变形．特性结构体系也有明显的变化。框架、剪力墙及筒体是结构中抵抗竖向及水平荷载的基本单元，由它们及其变体组成了各种结构体系，如框架结构体系、框架一支撑结构体系、框架-剪力墙体系、框架一简体结构体系、交错析架结构体系等。
建筑设计应设置多道抗震设防体系。由于地震的震动往往会持续一定时间，而且震动是往复的。根据对地震的大量研究可以看出，建筑物的倒塌通常是由于地震的持续往复作用，使建筑物的结构造到破坏，从而丧失了对建筑物重力荷载的承载能力。所以，建筑抗震规范提出“强柱弱梁、强剪弱弯”的抗震设计思想。建筑柱桩是建筑主要承受重力荷载的构件，通过科学、合理处理柱与梁之间的强弱关系，使建筑框架梁在地震中先于柱子屈服，出现了塑性铰，从而耗散一定的地震能量，柱桩在建筑抗震中退居到第二道抗震设防体系。剪切破坏属于力学的脆性破坏，而弯曲破坏是材料力学中的延性破坏，破坏后出现塑性铰，建筑结构还能够继续承载。“强剪弱弯”的设计思想则使剪切破坏退居到第二道抗震设防体系。
建筑抗震设计要具备合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。结构构件必须具备足够大的承载能力和刚度(刚度包括抗侧刚度和抗扭刚度)，结构构件的承载能力和刚度是相关的，一般来说，建筑刚度越大，其承载能力也越大。增大建筑结构构件的承载力，可以推迟地震时构件的屈服能力，减轻地震对构件的屈服程度，降低对构件延性的要求，但这提高了建筑工程造价。要实现经济合理的建筑抗震结构体系，使建筑物在遭受大地震侵袭时，仍具有很强的抗倒塌能力，最理想的是建筑物部分结构构件破坏，通过延性耗散地震能量，避免建筑物的倒塌。
建筑延性系数设计方法。该方法的实质是通过建立建筑构件的位移延性系数或建筑截面曲率延性系数与塑性铰区混凝土极限压应变的关系，由结构约束箍筋来保证核心混凝土能够满足所要求的极限压应变，从而使建筑构件具有所需要的延性系数。建筑延性包括建筑结构延性、构件延性和截面延性三个方面。结构延性可以用顶点位移延性和层间位移延性来表达；构件位移延性与塑性铰区长度和截面延性等有关；截面延性与建筑物的几何形状、混性土强度、轴压比、纵筋含钢率、含箍特征值等因素有关。
采用能力谱方法进行建筑抗震设计。该方法是通过地震反应谱曲线和建筑结构能力谱曲线的叠加来评估建筑结构在给定地震作用下的反应特性。反应谱是指单自由度体系在给定地震输入下的加速度谱；能力谱是指通过对建筑结构进行静力推的分析，转换得到等效单自由度体系的加速度和位移之间的关系曲线。能力谱方法由Freeman等提出，经过不断的完善和革新。《日本建筑标准法》和美国ATC-40都采用能力谱法作为基于性能，位移抗震设计方法。Chopra提出了将能力谱方法和结构损伤指数评定相结合的屈服位移能力谱的地震损伤分析方法，增加并强化了能力谱法的实用性。因此，能力谱法的实质是采用的基于承载力的设计方法加位移、变形的能力校核，并依据能量的设计方法。对抗震设计的研究表明地震动瞬时能量在大多数情况下对结构最大位移反应具有决定性作用。但要建立基于能量的有效建筑抗震设计框架还需更深入的研究。
4．结束语
随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初，在未考虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用用于结构设计。结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变
参考文献
关键词： 高层建筑：结构设计；受力分析
[ Abstract ] This paper analyzes the high-rise building structure and shear wall structure design, for your reference.
[ Key words ] high-rise building ;structure design; stress analysis
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1、多层建筑结构设计特点
1．1轴向变形不容忽视
多层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大 还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整：另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
1．2 侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
1．3结构延性是重要设计指标
相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，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。
2 多层建筑结构分析
2．1 弹性假定
目前工程上实用的所层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下，结构通常处于弹性工作阶段，这一假定基本符合结构的实际工作状况。但是在遭受地震或强台风作用时，所层建筑结构往往会产生较大的位移，出现裂缝，进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的，应按弹塑性动力分析方法进行设计。
2．2 小变形假定
小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题(P-效应)进行了一些研究。一般认为，当顶点水平位移 与建筑物高度H的比值 ／H >1／500时，P- 效应的影响就不能忽视了。
2．3 刚性楼板假定
许多多层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大， 而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是， 对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况，楼板变形的影响较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。
2．4 计算图形的假定
多层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种：
2．4．1一维协同分析。按一维协同分析时，只考虑各抗侧力构件在一个位移自由度方向上的变形协调。在水平力作用下，将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定，同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧移相等，由此即可建立一维协同的基本方程。在扭矩作用下，则根据同层楼板上各抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。～维协同分析是各种手算方法采用最多的计算图形。
2．4 .2 二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构，但考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作，同时计算：扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后，每层楼板有三个自由度∪，Ⅴ ，θ， (当考虑楼板翘曲是有四个自由度)，楼面内各抗侧力构件的位移均由这三个自由度确定。剪力楼板位移与其对应外力作用的平衡方程，用矩阵位移法求解。二维协同分析主要为中小微型计算机上的杆系结构分析程序所采用。
2．4 .3三维空间分析。二维协同分析并没有考虑抗侧力构件的公共节点在楼面外的位移协调(竖向位移和转角的协调)，而且，忽略抗侧力构件平面外的刚度和扭转刚度对具有明显空间工作性能的筒体结构也是不妥当的。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度，按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲，有7个自由度。
3 剪力墙设计中的基本概念
3.1 剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值，当比值小于或等于4时可按柱设计，当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。
3.2 剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力：在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
3.3 实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙：整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率；为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。壁式框架：当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢，构件形成两端带有刚域的变截面杆件，在内力作用下许多墙肢将出现反弯点，墙已类似框架的受力特点，因此计算和构造应按近似框架结构考虑。综上所述，设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。
3.4墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中，对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值：即①剪力墙之间的间距；② 门窗洞口之间的翼缘宽度；③墙肢总高度的110；④剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度。
3.5 为了保证墙体的稳定性及便于施工，使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力，规范要求一二级抗震墙时墙的厚度应≥16Omm，底部加强区宜≥200mm，三四级抗震等级时应≥14Omm，竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。
4 剪力墙的边缘构造
4.1 结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差：计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性：因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性，还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从1989年出版的规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙(柱)、转角墙(柱)，也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。
4.2 对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱，有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱，而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱(翼墙柱)的截面取值也出现了以下三种不同尺寸，因此造成配筋的差别很大，甚至相同的资料由于出版的时间不同，对规范的理解也有所不同。
4.3 从2002年开始实施的建筑结构规范，根据结构类型及受力状况，对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘，按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。
5 剪力墙结构的厚度和配筋问题
5.1墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏，同时起到抵抗温度应力防止混凝土出现裂缝，设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加，特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。但对于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。
5.2墙的竖向钢筋主要起抗弯作用， 目前在一些多层低高层剪力墙中电算结果多为构造配筋；但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋，笔者认为竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的筋，墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距≤300mm，也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度，对抗震不利。
6 剪力墙结构的超长问题
6.1 剪力墙结构刚度大，受温差影响大，混凝土的收缩、徐变产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大：当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝，其主要原因就在此。
6.2 剪力墙结构多用于商品住房和公寓，使用状况复杂，一旦私人购买的房子出现裂缝，虽然没有安全问题，但处理起来问题多，难度大，社会影响大。
6.3 混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关 而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂，混凝土收缩大，约束应力积聚也大，施工工艺及管理也难控制，环境影响使用变化难于判断，因此更难于解决混凝土收缩变形时，在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。
6.4 目前混凝土的收缩量不断增大，已由8O年代的一般收缩量300 με上升到400 με以上，因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。
6.5 目前随着市场形势的变化，大部分工程要赶工加班，质量难保证，为赶工混凝土中水泥用量普遍增大，使混凝土收缩量增大，加上由于混凝土强度的提高，使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生，增大了结构出现裂缝的因素。
6.6 普遍使用商品混凝土泵送施工，为了泵送，增大水泥用量，减少了中粗骨料含量和骨料粒径，加上泵送混凝土合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量，增加产生裂缝的因素。
7 结语
围绕着多层建筑结构 总结了多层建筑结构设计的特点，提出了剪力墙设计的几个问题，以及高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法．
【参考资料】：
关键词：多层建筑；框架结构；设计问题；解决措施；分析；研究
中图分类号：TU323.5文献标识码： A
通常情况下，在建筑工程中，多层框架结构形式的建筑，其建筑结构传力不仅明确，并且在进行建筑结构的布置中，也具有较大的灵活性特征，并且这种结构形式的建筑在抗震性能以及整体性效果方面，其特征优势都比较突出。在进行多层框架结构建筑的设计实现中，随着设计方法水平的不断提升以及计算机信息技术的不断提高，对于多层框架结构建筑设计实现也已经由过去的手动计算设计，逐渐转换为电算化设计，在建筑设计计算精度以及效率上，都有很大的提高和改善，同时也在很大程度上减少了建筑设计人员的工作强度，具有非常突出的时代性优势。
1、建筑的基础设计问题分析
在进行建筑工程的基础施工设计中，钢筋混凝土多层框架结构形式的房屋建筑，其基础设计多是采用柱下独立基础方式进行设计实现。针对这类结构形式的房屋建筑工程基础设计，由于建筑楼层的高度与地基条件不同，在具体设计中的设计要求与存在问题也有不同。比如，对于钢筋混凝土多层框架结构形式的建筑基础设计，就有相关要求指出，如果在进行多层框架结构建筑基础设计中，建筑地基的受力范围内没有存在软弱粘性土层情况时，并且建筑楼层不超过8层，楼层高度在25米以下时，对于一般多层框架结构房屋建筑工程，或者是荷载相当的多层框架结构厂房建筑，其基础设计中就不需要进行建筑地基或者是建筑基础的抗震承载力设计验算。
1.1 建筑风荷载作用与抗震荷载设计问题
根据这一情况，在进行多层框架结构建筑房屋的基础设计中，对于8度地震区的房屋建筑基础设计中，满足上述条件的钢筋混凝土多层框架结构形式房屋建筑，就不需要进行建筑地基或者基础的抗震承载设计验算。但是，在结合建筑房屋的设计施工实际情况，在进行该种情况与类型的房屋建筑基础设计中虽然不需要进行房屋建筑基础以及地基的抗震承载设计验算，但是需要在建筑地基荷载设计中，需要对于建筑地基的风力荷载影响进行设计考虑。一些钢筋混凝土多层框架结构建筑基础荷载设计中，设计人员往往会因为建筑工程处于地震区高层建筑的范围之外，因此，在进行建筑基础设计中，就忽视对于建筑基础风荷载的设计验算，这是多层框架结构建筑基础荷载设计中存在比较突出和严重的问题，应注意进行避免。
1.2 建筑基础顶面荷载设计问题
在进行多层框架结构建筑基础荷载设计验算中，进行建筑独立基础部分的设计时，对于建筑基础顶面上的外荷载设计中，只是通过建筑基础顶面荷载的轴力设计值以及弯矩设计值，进行荷载作用设计验算，容易忽略建筑基础顶面荷载中的剪力作用设计，甚至一些建筑基础顶面荷载设计中，只是通过轴力计算进行建筑基础顶面荷载设计计算，这都容易对于建筑基础以及上部结构的安全质量产生很大的影响，也是多层框架结构建筑基础荷载设计中存在比较突出的另一问题，需要在设计中进行注意和避免。
2、建筑抗震设计中参数的选取问题分析
在进行多层框架结构房屋建筑工程的设计中，建筑房屋的相关设计要求与规定指出，应用计算机进行设计实现的建筑方案，为了保证建筑设计施工的质量水平，对于计算机计算的建筑抗震参数结果，应在分析验证并确认合理后，才可以用于建筑工程设计施工中。而通常情况下，在进行该种结构类型的建筑抗震设计中，需要进行计算验证的抗震设计参数，主要包括建筑结构的自振周期以及建筑楼层的地震剪力系数、建筑楼层弹性层间位移、建筑楼层的侧向刚度比等，而在对于建筑抗震设计中计算机计算的这些参数结果进行验证中，除了要保证建筑结构设计方案合理性和建筑结构计算简图正确外，还需要从正确的进行建筑抗震设防烈度以及建筑施工的场地类别等方面，进行计算验证与分析应用。
2.1 建筑抗震等级以及振型组合数设计问题
首先，在进行多层框架结构建筑工程的抗震设计中，对于建筑抗震等级级数标准的确定设计，应注意建筑工程的具体类型，比如房屋建筑，在建筑抗震等级设计中，就被划分为丙类建筑。对于一些民用或者是办公、工业建筑，在进行抗震等级的设计确定中，需要根据建筑施工地区的地震等级烈度以及建筑结构类型、建筑高度等，按照相关的建筑抗震设计要求进行不同建筑等级类型的确定，在此基础上，再根据建筑类型进行抗震等级级数的设计确定。
其次，在进行建筑抗震设计中，对于振型组合数的设计选取，相关要求与规定指出，建筑抗震设计中合理的振型数量选取确定多是以振型参与质量在总质量中的90%振型数为主。需要注意的是，在进行建筑抗震设计中，对于振型组合数的选取确定，首先应注意振型个数要小于建筑结构中原有的振型总数量；其次，在进行耦联计算的建筑结构中，振型组合数的选取通常为9个；最后，在进行建筑抗震设计中振型组合数的选取确定时，还需要注意一个建筑结构的振型组合数量应比振型有效质量系列化的90%大。
2.2 地下室层数的输入选取及相关设计问题
在进行多层框架结构建筑的地下室设计中，由于多层框架结构建筑中存在有地下室和无地下室两种情况，根据建筑工程地下室的设置情况，比较常见的建筑地下室设计问题，主要地下室与建筑结构的嵌固连接设计以及地下室层数输入设置等。还存在着比较常见的问题就是对于多层框架结构建筑的框架设计确定问题。
2.2.1 有地下室建筑的地下室层数输入选取
在进行带有地下室的多层框架结构建筑设计实现中，对于建筑上部结构与地下室部分的嵌固设计以及嵌固位置确定，是整个建筑工程框架结构设计中的重点。在进行该种类型的建筑工程框架结构设计中，可以分为两种情况进行设计确定。一种是满足建筑框架结构设计抗震要求与规范的多层框架结构建筑的上部结构与地下室嵌固设计中，以建筑地下室的顶部作为建筑框架上部结构的嵌固位置，在进行建筑楼层的设计考虑中，仅以建筑地下室上部的楼层数作为设计考虑楼层数，并且建筑底层层高取实际层高值进行计算设计，以保证建筑框架结构的设计质量。而对于不能满足建筑抗震设计要求中地下室以及基础形式建筑中，建筑的上部结构与地下室的嵌固位置通常设置为建筑基础的顶面，再通过建筑楼层的组合计算，将实际楼层和地下室层数作为楼层总数进行设计计算。
2.2.2 无地下室的建筑的结构嵌固设计
在进行无地下室的多层框架结构建筑的框架设计中，其设计确定应根据建筑基础的埋深情况来确定。通常情况下，对于建筑基础埋深比较浅的多层框架结构建筑，其结构设计中主要是在对于建筑底层柱的长度进行计算确定的情况下，实现对于建筑框架结构的设计确定。在对于基础埋深比较深的多层框架结构建筑的结构设计中，为了增加建筑底部结构的整体性，减小建筑结构的位移性，通常会在一定位置处，通过进行建筑基础连系梁的设置，来实现对于建筑框架结构的设计实现。
3、结束语
总之，多层框架结构作为建筑设计中的一种常见形式，应用比较广泛。进行多层框架结构建筑设计问题的分析，有利于提高建筑设计的质量水平，促进建筑事业的发展与进步，具有积极作用和意义。
参考文献
[1]张丽.基于多层框架混凝土结构设计中的几个问题分析与研究[J].城市建设理论研究.2012（18）.
关键词：高烈度区域；多层建筑结构设计；结构选型；概念设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
0 前言
随着社会经济的进一步发展，建筑行业异军突起崛起，相应的人们对建筑物的需求也越来越高。在评价一个建筑物的时候，主要从建筑物的实用性、安全性、经济性等来综合考虑，但是，就因为这样也大大的增加了建筑设计的难度，尤其是对一些高烈度区的建筑设计要求更高。本文针对于高烈度区多层建筑结构设计主要进行如下几个方面的分析，首先，详细的分析了在高烈度区，多层建筑结构选型的问题。由于高烈度区尤其自身的自然限制，因此，在多层建筑结构选型非常重要。其次，我们具体的分析了在高烈度区多层建筑结构设计需要应对的具体问题，下面就针对于上述所谈到的具体问题进行详细的探讨。
1 建筑结构选型的问题分析
建筑结构框架的选型是非常重要的，框架结构主要以剪切变形为主，框架结构主要的优势在于能够增加内部大空间的使用率。但是，框架结构也有着自身的劣势，就是刚度较小，不适用在较高的建筑物[1]。因此，框架结构主要应用在多层建筑结构的设计中，像，办公楼、商场、教学楼以及民用住宅等多层的建筑物中都用到了框架结构；建筑结构中的抗震墙，其主要以弯曲变形为主的设计结构，其空间整体性好，有着较大的侧向刚度，适应能力较强等特点，但是，由于不能提供较大的空间，所以房间布置很受限制，像这样的结构设计，比较适用在高层建筑物中；框筒结构的设计，是一种典型的抗震墙结构中的特例，这个建筑结构的设计主要是将建筑平面中存在的交通设计成为内筒装，而在建筑结构的框架更能设计成多样化的建筑立面，这样的设计更适合用在高层的酒店的楼梯设计。由此，我们可以看出，在进行高烈度区的多层建筑结构设计的时候，需要根据该地区的实际情况以及建筑的具体类型和使用目的进行结构的选型。在高烈度区建筑的结构选型中，需要注意符合高烈度地区的条件，并且需要满足多层建筑的所有功能。因此，对上述3种建筑结构进行分析，我们了解到，在高烈度区的多层建筑结构设计中一般选择框架结构作为建筑的主要结构。
2 设计中应该注意的问题
根据近几年相关数据调查结果显示，由于高烈度区主要处于板块的交接地带，板块活跃非常的频繁，进而给人们的生命财产造成了巨大的损失。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，设计上与其他地区相比，也具有很大的挑战性，需要设计人员全方位立体化的考虑，才能够收到良好的设计效果。因此，下文就在高烈度区建筑结构设计中需要注意的问题进行具体的探讨。
2.1 计算设计与概念设计需要同时重视起来
在建筑结构设计当中，不能单纯的依赖计算设计，还应该充分的考虑在建筑结构设计中所应用的概念设计。概念设计在建筑结构设计中占有着很重要的位置，尤其是对建筑物整体性能来说是非常重要的[2]。在建筑结构抗震设计当中，其主要遵循着强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱等设计基本原则。强剪弱弯，主要是为了防止设计构件的剪力破坏，而且杆件在受到剪承载力应当不小于受弯承载力；强柱弱梁，在设计的时候对柱的要求就是它的抗弯能力应当高于梁的抗弯能力；强节点弱构件，为了避免节点在破坏先于构件。在近些年的建筑结构设计中，我们通过许多建筑工程的设计可以发现，在设计中的框架梁上部分的配筋都比较大，其主要作用就是梁裂缝宽度验算以及梁翼缘的作用，即增加了更多的纵向钢筋，增大了梁端承载力以及相应的柱端承载力就会逐渐的变小。通过这种强梁弱柱的设计，对整个建筑都具有很大的作用，能够确保建筑的稳定性和承压性，而这种设计也比较适用于高烈度区的多层建筑节结构设计中，能够最大程度的确保建筑的安全稳定性，确保人们的生命财产的安全。
2.2 结构设计共振的问题
在高烈度区建筑结构设计当中，要充分考虑到建筑物在后期使用中，由于多方面的原因可能会引起的共振现象，共振现象增加了建筑物的整体负担，对建筑物的危害是非常大的，极有可能在某个周期发生的共振现象导致建筑物无法承受最终出现安全问题。因此，在进行建筑结构设计当中，还需要注意自振周期以及场地的卓越周期都避让开，通过良好的设计，减少建筑物的共振问题，确保建筑物的安全性，减少不安全问题的发生。
2.3 剪力墙连梁的设计问题
在剪力墙结构设计中，连梁的设计也非常的重要，连梁具有截面大、跨度小并且与它相连接墙体的有着刚度较大的特点。连梁的设计中，在水平荷载的作用下的破坏大致可分成两种：第一种，剪切破坏也叫脆性破坏，在高烈度区的建筑结构设计当中，设计师会经常性的把连梁的截面尺寸做得比较大，但是这样的设计是非常的不合理不经济的，更有失强剪弱弯的基本设计原则，不仅如此，在连梁尺寸过大时，出现板块运动的时候非常的容易发生剪切破坏，不利于建筑的安全性和稳定性，造成很大的安全隐患。因此，在实际的设计中，设计人员需要根据该地区多层建筑的实际特点，合理的进行连梁的截面尺寸的设计，才能够提高多层建筑整体的性能。
2.4 经济性问题
在进行高烈度区多层建筑结构设计的时候，需要充分的考虑其经济性的问题，高烈度区的多层建筑与其他地区的多层建筑相比，投入相对较大，主要就是在稳定性上的投入。但是，虽然高烈度区的多层建筑投入较大，但是，我们在进行结构设计的时候，尽量的降低工程的造价，实现其良好的经济价值。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，需要注意以下几个方面，一是，在一些高烈度区域的建筑结构设计中，在结构的选型上，不要超过规定的上限值。由于高烈度区受到很多的自然因素的限制，因此在设计中，既要符合建筑的安全要求，还需要符合建筑的经济要求。二是，在进行结构设计的时候，设计人员需要结合高烈度区多层建筑的实际特点，充分的重视概念设计，概念设计是提高高烈度区多层建筑安全性和经济性的一个非常重要的保障。因此，设计人员必须将概念设计贯穿于建筑设计的全过程，不仅提高建筑的安全性能，还可以尽量的节约经济成本，实现良好的经济效益，不仅维护使用者的生命安全，还能够提高建筑的使用效率，促进建筑饿良好使用。
3 结束语
本文主要对高烈度区多层建筑结构设计进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在实际的多层建筑结构设计中，由于高烈度区有其自身的特点，需要设计人员进行充分的考察，搜集相关的数据，并且根据该地区的实际情况进行设计，才能够确保设计的合理性和科学性。因此，在实际的设计中，设计人员需求对高烈度区进行全面的了解，然后根据多层建筑的特点，进行相关的设计，才能够不断的促进高烈度区多层建筑结构设计工作的顺利开展和进行，也才能够确保高烈度区多层建筑的安全性，舒适性和美观性。不断的促进我国建筑行业的发展。
参考文献：
【关键词】多层框架；建筑结构；设计要点
引言
随着我国城市化进程的加快，现代多层建筑的规模也在不断的扩大，作为城市建筑过程中的最主要的建筑形式，多层建筑的使用优势还是十分明显的，要想对其结构的有效规划就必须要实现对其框架结构的合理设计，下面就多层框架建筑结构设计要点进行分析。
一、多层框架建筑结构的地基基础设计
①在进行多层框架建筑结构地基基础设计时，首先要对工程地质报告进行认真的分析，根据工程的实际情况，在满足地基变形及承载力的要求下，尽量利用天然地基上的浅基础；②在确定地基持力层时，要对地基基础及上部结构进行全面分析，并对土层物理力学性质、建筑结构类型、建筑体型、荷载大小、地下水等各种因素进行全面分析，确保设计的地基基础满足施工需求；③一般情况下，多层框架建筑结构会采用独立基础或者条形基础，在进行基础设计时，首先要根据地基承载力及变形，将基础底面尺寸计算出来，然后再将基础截面计算出来；③在计算基础底面尺寸时，要对覆土重力、地面以下基础等进行分析；④在进行多层框架建筑结构地基基础设计时，还要根据工程地质报告选用合理的方法对地基进行处理，从而确保地基满足施工需求。
二、多层框架建筑结构配筋设计
1、框架柱配筋的调整
一般情况下，框架柱的配筋率比较低，在地震作用下，框架柱会受到大的扭转剪力，同时还会受到双向弯矩的作用，由于框架柱的横梁约束比较小，在双向偏心受压状态下工作时，地震作用力会对内柱产生大的损害，因此在进行框架建筑结构配筋计算时，要选择最不利的方向进行。在配筋计算过程中，为确保框架柱的强度符合相关要求，设计人员要注意：由于在地震作用下，边柱、角柱、抗震墙等会出现偏心受拉的现象，因此，对于这些部分要保证纵筋总截面面积比计算值大25%；为提高箍筋对混凝土的约束，可以将框架柱箍筋形式设计成井字形或者菱形；当多层框架建筑结构的地基处于软弱土层时，可以适当的增大框架柱的配筋。
2、框架外挑梁配筋
在多层框架建筑结构设计中，受建筑使用功能、占地面积等因素的影响，经常会在框架的梁端设计挑梁。由于外挑梁实际荷载和框架梁的荷载有一定的差异，使得外挑梁和框架梁断面尺寸也有所不同，所以在设计过程中，不允许将框架梁的部分主筋延伸到外挑梁上，这会对建筑工程的施工质量造成很大的影响。因此，在进行框架外挑梁配筋计算时，设计人员要认真分析框架外挑梁的受力情况，根据实际情况，合理的配置配筋，从而多层框架建筑结构的承载力提供保障。
3、框架边柱柱顶配筋
在多层框架建筑结构设计中，水平荷载是设计控制的关键因素，由于框架顶层的风力荷载比较大，建筑结构荷载传递到边柱的作用力要远远大于传递到楼层边柱的作用力，因此，柱顶有明显的偏心问题！根据框架结构的要求，横梁上部的钢筋需要全部进入柱中，并且延伸到横梁的下边，而柱中的钢筋，有一部分需要延伸到柱顶，并一部分需要延伸到横梁中，设计人员在进行设计时很容易将边柱柱角的钢筋延伸到梁内，这就会对多层框架建筑结构的水平荷载造成一定的影响！因此，在实际设计过程中，设计人员要特别注意这类问题，从而为多层框架建筑结构的设计质量提供保障。
三、多层框架建筑结构抗震设计
为满足建筑结构的抗震要求，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员要保证梁的刚度取值准确、客观，如果取值无法确定时，要尽量取比较大的值，避免梁的刚度过小，在垂直荷载下，梁端负弯矩计算结果比实际值大，从而增大了梁端负弯矩配筋量，使得抗弯安全储备偏高，在地震作用下，就会引起一些不安全因素！对于梁端负筋，在设计过程中，设计人员要尽量取小的负筋计算值，这样才能为梁端塑性铰的及时出现提供保障。在进行设计时，设计人员要保证梁端负筋配置量低于需求量，或者正好等于需求量，并适当的放宽跨中配筋，对于多层框架建筑结构，为方便施工，设计人员可以将配筋相差在5%以内的梁设置成一种配筋，同时在进行施工时要特别注意，如果施工需要改变材料，要注重对梁铰负筋进行密切的关注，避免因材料的改变，从而引起配置量的改变。
四、多层框架建筑结构设计的问题及处理措施
1、基础联系梁的设计
对于基础埋设比较深的建筑，可以采用基础联系梁，从而有效地减少底层柱的计算长度，联系梁以下的柱，可以利用短柱对其进行加强处理！对于有抗震设计要求的建筑，在基础部分，可以沿着两个主轴的方向，设计基础联系梁，同时要保证基础联系梁的配筋满足梁受力要求。一般情况下，基础联系梁的标高要和基础顶端标高保持一致，如果建筑结构为独立扩展基础时，在施工过程中施工人员要利用混凝土将基础联系梁和独立基础之间的缝隙密封好，然后才能对基础联系梁进行浇筑。在设计过程中，如果设计人员采用基础联系梁对柱底弯矩进行平衡，则设计人员需要按照框架梁设计基础联系梁的截面尺寸和配筋，同时还要保证基础联系梁的纵筋在框架柱中的锚固、加密都和上部框架梁一样。
2、结构薄弱层设计
结构薄弱层是指在强震下，建筑结构最容易发生塑性位移的部位，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员必须保证这些结构薄弱层的承载力，满足抗震需求。由于结构薄弱层对建筑结构的综合性能有很大的影响，因此，设计人员在设计多层框架建筑结构时，要尽量避免结构薄弱层的出现，例如采用加大薄弱层梁截面和柱截面，从而增强结构的抗震侧移刚度。如果无法避免结构薄弱层的出现，设计人员要尽量减少基础的埋深或者降低结构薄弱层的层高，同时要制定合理的加强措施，对结构薄弱层进行加强，从为多层框架建筑结构的稳定性提供保障。
3、框架结构梁的设计
在进行多层框架建筑结构设计时，处于梁截面高度范围或者梁下部范围的集中荷载，全部是由横向钢筋承受的，因此，在设计过程中需要对附加箍筋及吊筋进行认真的考虑，在主梁和次梁的搭接处，设计人员要在结构设计总说明处，画出一个节点，并在次梁两侧增加3个主梁箍筋，从而进行补充。当框架梁和次梁相交后，可以按照简支梁的方式对梁端支座进行处理，对于梁端箍筋，必须对其进行加密处理。
4、框架结构柱的设计
在进行框架结构柱设计时，如果地上部分设计是圆柱，那么就要尽量将地下部分设计成矩形，这样在施工过程中，能有效地减少施工工序。对于地上部分的圆柱配筋需要保证其最少在8根以上，同时为有效地增加结构的整体性和结构柱的承载力，要尽量采用螺旋式箍筋！对于地下部分的矩形柱，要尽量采用井字复合箍的方式进行箍筋，如果建筑结构对抗震有要求，就要严格的按照抗震设计规范对其进行加密处理，从而确保框架结构柱的抗震性能满足相关规定。一般情况下，框架结构柱的截面需要满足以下要求：对于非抗震要求，框架结构柱的截面边长不能小于250mm；对于四级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于300mm；对于一、二、三级抗震要求的建筑结构，框架结构柱的截面边长不能小于400mm。
五、总结
多层框架建筑结构的设计比较复杂，涉及到各种力学知识，同时对设计人员的设计经验有很高的要求，因此，在进行多层框架建筑结构设计时，设计人员要对各种影响因素进行全面分析，从而高质量的完成设计任务。
关键词：多塔；高层建筑；结构；设计分析
中图分类号：I043 文献标识码：A文章编号：
Abstract :This paper based on the classification of multi-tower high-rise buildings’ structure system ,this study expounds the key points of the design ,combined with a engineering case of one multi-tower high-rise building structure ,started from the size and calculation analysis evaluation parameters ,It introduced the structural design analysis of multi-tower high-rise building .
Key words: multi-tower，high-rise building，structure，design analysis
1． 引言
随着我国高层建筑工程项目的增加，越来越趋于多功能方向的发展，这就要求建筑功能多样化和建筑体型多样化，近年来大量出现的多塔高层建筑结构就是应这方面的需求而产生。作为较为新颖的建筑结构类型，其结构设计优劣等方面的分析引起了相关工程技术人员的关注，相关部门也出台了很多规范进行标准规定，都体现了对其的重视。
2． 多塔高层建筑结构设计要点
多塔高层建筑结构是指在上部采用两个或两个以上的塔楼作为主体结构的高层建筑结构类型，多塔高层建筑结构体系具有多方面的自我特征。在大多数多塔结构中,由于整个项目较大的规模,底层多数属于超长且超宽结构,上部塔楼大多数存在不对称，这些特点要求多塔高层建筑结构设计必须着重多个方面的分析。
2.1 地基基础不均匀沉降问题的设计解决
对于多塔高层建筑来说，各塔楼由于总高度较高且层数较多，其传递至地基基础的荷载一般都较大,塔楼部位基础设计地基应力要比无塔楼的其他部位大的多。设计中首先要采用两种以上的计算方法计算有无塔楼部分的沉降差和沉降量，然后设计者根据计算得到的沉降差决定是“放”还是“抗”，即是在各塔楼与无塔楼处设置沉降后浇带来加强两部位的沉降观测，还是综合考虑强度需要和附加弯矩与剪力所需钢筋进行相邻构件设计，不使用后浇带。前者在塔楼与无塔楼部分分界处的构件中增加的配筋较少，而其较大的缺点是由于达到沉降稳定需要较长时间，施工周期延长，增加结构的构造复杂性，造成现场施工的管理困难；后者施工周期快,底层可以完整施工,但其缺陷在于往往增加了造价。
2.2 把好建筑材料使用关，加强检测
地下室部分使用混凝土强度等级需控制在C30 左右，水泥用量需控制在250Kg 左右，水泥品种不宜使用矿渣水泥，条件许可的情况下可添加20%粉煤灰, 用以减小大体积混凝土浇筑造成的结构水化热，阻止结构裂缝的提前开展。
2.3 结构设计与施工方面注意良好配合
首先是特殊部分附加钢筋的设置和构造钢筋的设计要经过构件受力计算，计算和裂缝控制都应满足相关规范规定。其次，底板宜一次性浇注完成，基坑范围内水位专人专门掌握控制。再次，施工阶段设后浇带，顶板与底板和侧墙都可不连续设置，但是各个后浇带等都必须在相关规范规程规定的参数范围内。此外，多塔高层建筑墙体易出现竖向收缩裂缝, 其水平筋的间距宜小于150mm，水平构造筋的配筋率宜大于0.4%。还有墙体与柱子连接部位插入长度宜在1500~2000mm范围内, 加强钢筋采用φ8~φ10，插入柱子长度200~300mm，插入边墙深度1200~1600mm，其配筋率还要提高10%~15%。施工中还有楼板宜按照规范配置细而密的构造钢筋网等等要求必须严格满足。
3． 工程实例
3.1 工程概况
某两栋八层塔楼（建筑功能为计算机房、图书阅览、实训室、办公室和会议室等）组成，总高度为36.1m，总建筑面积约1.8 万方。为满足建筑造型和使用功能的需要，两栋塔楼在顶部位置设两层连廊，跨度为32 米，层高6.4m，连体部分采用钢结构。场地基本风压为0.5，基本地震烈度为7度，地震基本加速度设计值为0.15g，设计地震分组第一组。拟建场地土层类型属中软土，场地类别属III 类。
3.2 结构体型的评定及相应加强措施
本工程主要采用框架-剪力墙结构, 体型规则性评定参数包括四个方面。第一，平面体形规则, 中间连梁部位略有收进，但不大于该方向的30%；第二，两个塔楼主体立面上整体结构分开是规则的；第三，楼层刚度突变均都小于25%；第四，平面内抗侧力构件的布置和质量分布基本均匀对称。
由于建筑立面的要求，连接体采用了竖杆的空腹桁架，具体通过空腹桁架内型钢连接实现了结构刚性连接，且与连体相连部位楼层的框架梁均都采用钢骨梁。为进一步加强平面刚度，保证抗侧力构件的协同工作，楼板采用现浇梁板体系。
3.3 相关计算结果
1）主要计算措施
为满足建筑设计的各项性能指标，采取了多项计算和设计措施。第一，小震弹性设计，即在小震作用下，结构全部按照弹性状态，构件变形和承载能力满足规范要求。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13 条要求，采用两种不同力学模型进行三维空间软件分析计算整体内力及位移。第二，对连体部位进行中震弹性验算，来保证结构重要部位构件抗震承载力能满足抗震性能的目标要求。第三，采用PUSHOVER程序进行结构罕遇地震作用下弹塑性静力分析，来考察结构在罕遇地震下表现的抗震性能，控制整体结构塑性变形能满足规范要求。第四，考虑到连体结构刚度竖向不规则性，定义连接结构薄弱层，并将薄弱层的地震剪力乘以增大系数1.15。第五，考虑到连接部分竖向地震作用影响，提高一个级别的连接体和与连接体相邻结构构件的抗震等级。还有，考察整体反应时和连接体钢结构反应时，阻尼比分别取取0.05和0.035。
2）SATWE 及PMSAP 计算分析
主体结构的整体分析根据中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》进行，校核工作采用《复杂多、高层建筑结构分析与设计软件PMSAP》进行。抗震分析时考虑双向地震效应、扭转耦联效应和偶然偏心效应，采用刚性楼板假定验算结构最大水平位移和层间位移。
3）小震弹性时程分析结果
采用SATWE程序进行结构多遇地震下弹性时程分析，选用三条地震波进行计算，分别为天然波TH3TG055、人工波RH3TG05和天然波TH4TG0555。通过时程法计算得到的结构层间位移角比反应谱法的计算结果都要小，时程法计算得到的基底剪力与反应谱法较为接近，反应谱法计算结果同三条波平均反应计算结果的变化规律大致相符，满足设计要求。
4）中震计算主要结果及分析
采用SATWE 进行连体结构部分中震弹性计算，地震影响系数取中震的0.33，取消组合内力调整，其他主要计算参数与小震相同。
5）大震弹塑性静力分析
采用《多层及高层建筑结构弹塑性静动力分析软件》分别进行结构X向、Y向弹塑性静力推覆分析，水平荷载分布模式采用小震下各层地震力分布进行计算保证罕遇地震作用下结构的最大侧向位移满足规范规定的水平位移限值要求。
参考文献：
[1] 郑毅敏，刘永璨等．杭州市民中心多塔连体结构设计研究[J]．建筑结构，2009，39（01）：54-58.
[2] 梁伟，王力波等．14中海馥园大底盘多塔住宅楼的结构设计[J]．建筑结构，2004，34（03）：44-46.
[3] 李永．大底盘多塔结构的方案设计[J]．工业建筑，2002，32（07）：25-27.
【关键词】多层框架；结构设计；要点及应用
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、多层框架结构设计应用要点
多层框架建筑作为框架结构建筑中的一个分支，也需要遵循框架结构建筑的计算型式，并采用相应的框架结构规范进行结构计算，必须遵循框架建筑结构中的结构设计要点。
1、多层建筑结构框架柱配筋的调整
目前大多数的建筑框架结构计算都由计算机进行建模完成，因此在结构框架中的配筋率都偏低。在进行小高层或者高层建筑结构框架计算的时候，通常都会采用计算机的建模计算结果为构造配筋，但是在多层建筑框架结构中，计算机的建模计算结果往往不作为实际工程中的应用。在多层建筑框架结构中，有时候需要调整内部框架结构来协调特殊的建筑外立面及内部造型，因此完全依照计算机建模结果来配筋是不可能的。由于其质量的不均衡，因此应当选择最不利于框架稳定的方向进行框架计算，从水平和垂直两个不同方向比较同一个剪切面的配筋，取其最大值，并采用对称配筋的原则，满足框架结构在多种内力组合下的强度要求。
在进行多层建筑结构框架柱配筋调整的时候，需要注意以下问题。①角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时，其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%；②框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍，其中角柱1.4倍，边柱1.3倍，中柱1.2倍；③框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束；④对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接，且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时，箍筋的直径不应小于8，并应进行焊接处理。
当多层建筑的建筑框架尺寸较大的时候，或者建筑于地基软弱土层较厚或地基土质不均匀的时候，应当适当放大框架柱的配筋，在水平和垂直两个方向设置基础梁。在配筋的时候不应按照构造设置，而是按照框架梁进行配筋设置，并且按照建筑规范要求设置箍筋加密区，以保障整体框架结构的稳定性。
2、多层建筑结构框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整
（1）多层建筑结构中影响裂缝宽度的因素和调整
在工程实际应用中，影响框架梁裂缝宽度的主要因素是构件的混凝土强度等级和是钢筋的级别及直径。在一般情况下，混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大，因此要减少混凝土强度对于建筑结构裂缝宽度的应先个，应采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法。而在进行结构建模计算时候，需要将恒定荷载及活荷载的数值分别输入，以便在进行内力组合运算的时候更为明晰和适用，也防止由于恒定荷载和活荷载混淆造成的框架梁内力计算错误，导致结构计算结果错误。
（2）梁端斜截面的配筋调整
框架结构设计中，宜满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求。在具体设计和梁配筋调整时，可采用以下方法：①不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋；②梁端箍筋的直径可增加2mm；③支座处尽量不设置弯起钢筋，宜利用箍筋承受支座剪力。
（3）在电算中合理、准确运用弯矩的调幅
规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅，水平力作用下梁端弯矩不允许调幅，因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后，再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。在此可采用两种方法：①将梁端的固定弯矩调幅后，再进行力矩分配；②将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。
二、多层框架结构设计存在问题
目前，对于框架建筑结构的内力计算一般采用计算机辅助软件来进行分析和计算，大幅度的节约人工投入成本，是较为高效的设计方式。但是也出现了建筑工程结构设计人员过分依赖计算机的建模和计算结果，缺少独立分析问题的能力，更不能根据特殊的建筑型式的要求做出独立的解决方案。因此需要针对多层框架结构中较易出现的梁、柱的配筋调整和设计要点应用进行案例分析，避免出现由于结构设计计算冗余导致的造价增加，或者是结构受力计算不足导致的事故隐患。
三、多层框架结构设计突出问题解决方案
1、建筑结构梁柱截面尺寸的选择
在进行框架结构设计之前，前提是对于梁、柱的截面尺寸的选择。结构梁和结构柱的选择除了应满足规范所要求的取值范围，还应注意使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1。这样才能使建筑结构在地震条件下梁端形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍处于弹性工作阶段。这样才能满足建筑框架结构要求的强柱弱梁强节点，符合建筑抗震概念设计的要求。
2、无地下室建筑结构框架计算简图设置应用时可按一层计算
无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。但是在实际应用中，框架计算简图较容易出现以下问题：①基础按中心受压计算，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；②GB50010-2002《混凝土结构设计规范》规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，并将拉梁上的荷载一并输入。根据《抗震规范》，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，需要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，则可以将地下室层数设置为1，并且演算一次，按照两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
四、多层框架结构设计中应注意的其它问题
一般而言，在多层建筑框架结构设计中，不允许采用两种不同的结构型式。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同建筑结构进行混合受力。但是在工程实际应用中，部分工程设计人员为减少工程造价，采用框架与砖混结构混合的方式进行设计，增加了建筑框架结构的不稳定性。因此建筑设计人员除从框架结构稳定性进行结构设计考虑外，也需要从建筑结构的经济性考虑，在两者间形成平衡。在工程应用中有两种较为适用的框架结构调整方案，可以减少相应的建筑投资。
1、加强短柱构造措施，减少短柱的楼层约束，降低与短柱相连梁的高度、梁与柱采用铰接的方式。这样就可以避免在工程施工中吊顶和顶棚安装造成的开间大的问题。同时在进行短柱设计时，采用增加箍筋配置或者选用螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等方式来优化结构设计，就能达到多层建筑结构中，柱间填充墙不到顶以及墙上任意开门窗的优化效果。
2、在建筑结果需要框架梁外挑等造型时，一般需要在梁下设置框架柱。在进行这类计算和配筋时，应将其认定为偏心受压构建，此类框架柱不是构造柱，不能按照构造柱进行配筋。由于这类柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点，因此应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析，柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。外挑梁需要增加配筋梁，按照框架梁的构造进行设置。
五、结束语
随着我国工业化进程的发展，多层框架建筑结构设计成为关注点较低的应用类建筑，因此需要依靠结构设计人员在掌握设计规范的基础上，根据自己的经验积累对计算机结构计算结果进行合理的调整，结合设计计算结果选择出合理的结构体系，正确的处理结构设计中问题，才能提高建筑结构设计质量，避免不必要的浪费和结构设计缺陷的产生。
参考文献：
[1]张丽红.多层建筑框架结构设计问题的几点研究[J]．中国科技财富，2011（03）.
[2]朱文兵.多层就爱你住框架结构设计的几点研究[J].建材世界，2011（05）.
【关键词：】多层框架；房屋建筑；结构设计
引言
框架结构是人们追求大空间、低成本的建筑空间的产物，满足了人们不断追求使用个性化的要求。框架形式多样，在建筑中等跨或不等跨、层高各异、抽梁抽柱等，为建筑提供了灵活的使用空间，同时框架结构的承载力较低，属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的布局和结构设计可以具有较好的延性性能。框架结构的这些优点，促进了其在住宅、公共建筑等方面的发展。
1 多层框架房屋建筑结构设计研究现状和优缺点分析
1.1 框架结构的定义及设计研究的现状
（1）框架结构的定义
框架结构主要是指由立柱和横梁组成的杆件体系，其节点全部或大部分为刚架或铰接。框架结构主要用于多层住宅、办公楼、厂房、旅馆等，其特点是双向柱网拉接，也可局部抽梁或抽柱。框架结构的种类按不同的标准可分为不同的类型，按照施工方法可以分为装配式、整体式和装配整体式，按照楼层数可分为单层、多层和高层，另外框架结构的布置方式主要包括横向承重、纵向承重和纵横双向承重。
（2）框架设计研究的现状
目前，框架结构设计的研究主要侧重于设计的计算理论、计算机软硬件、材料研究和结构型式等方面。
设计的计算理论方面，基于概率论和数理统计分析的可靠度理论有待完善，混凝土的微观断裂机理和多轴强度理论、非线性变形的计算理论等方面突破不够；计算机软硬件方面。随着计算机的普及和功能的多样化，各类结构CAD软件系统的开发及应用，使建筑结构设计的时间和工作量减少，从而提高经济效益；材料研究方面，目前主要侧重于研究易成型、耐久、高强的高性能混凝土和高强、防腐、延性好的钢筋；结构型式方面。预应力混凝土结构由于抗裂性好、高强度材料利用程度高而发展迅速，高性能新型组合结构由于材料强度利用充分、延性好、施工简单而得到广泛应用。
1.2 多层框架房屋建筑结构设计优缺点分析
（1）框架结构的优点
框架结构的优点主要体现在：第一，结构轻巧，便于布置。框架结构的空间分隔比较多样，可以灵活地配合建筑平面布置，有利于安排需要较大空间的建筑结构；第二，框架整体性较好。相比于砖混结构和内框架结构，多层框架结构的整体性更好；第三，能形成大的使用空间。建筑平面的布置更加灵活，方便安排较大的空间结构；第四，施工方便。框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，施工更方便；第五，造价、成本低。多层框架结构自重轻，节省材料，施工方便，便于缩短施工工期，降低施工成本。
（2）框架结构的缺点
框架结构虽然存在诸多优点，但是也存在着一些局限性，其主要表现在以下两个方面：第一，建筑高度受限：多层框架结构灵活性较强，但是不应用于高层建筑；第二，抗震性能低：框架结构节点应力集中显著，框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏，因此，在抗震要求比较高时，选择框架结构及其设计要谨慎。
2 多层框架房屋建筑计算方法
2.1 竖向荷载作用下内力计算
内力计算时，在竖向荷载作用下框架结构的内力可用分层法、弯矩二次分配法等近似方法计算。分层法在分层计算时，将上、下柱远端的弹性支承改为固定端，同时将除底层外的其他各层柱的线刚度乘以系数0.9，相应地柱的弯矩传递系数由1/2 改为1/3，底层柱和各层梁的线刚度不变且其弯矩传递系数仍为1/2。弯矩二次分配法是先对各节点的不平衡弯矩都进行分配（其间不传递），然后对各杆件的远端进行传递。分层法和弯矩二次分配法的计算精度较高，可用于工程设计。
2.2 水平荷载作用下内力计算
水平荷载作用下框架结构内力可用D 值法、反弯点法等简化方法计算。各种计算方式中D 值法的计算精度较高，但当梁、柱线刚度比大于3 时，反弯点法也有较好的计算精度。D 值是框架结构层间柱产生单位相对侧移所需施加的水平剪力，可用于框架结构的侧移计算和各柱间的剪力分配。D 值是在考虑框架梁为有限刚度、梁柱节点有转动的前提下得到的，故比较接近实际情况。柱的反弯点是D值法的特例，反弯点位置也可根据以下规律确定：影响柱反弯点高度的主要因素是柱上、下端的约束条件。柱两端的约束刚度不同，相应的柱端转角也不相等，反弯点向转角较大的一端移动，即向约束刚度较小的一端移动。
2.3 软件辅助计算
在手算前，用广厦结构CAD等软件对初选方案进行结构刚度、效应分析、杆件内力标准值的计算，基本掌握模型建立、荷载输入、参数确定、整体计算、结果分析等各重要环节。如若电算通过，则继续进行手算；若不通过，则应变换截面尺寸，直至电算通过。此外，还可利用SAP2000 等数值分析软件，对设计方案进行建模模拟，验算内力、变形等。
3 多层框架房屋建筑结构设计实例分析
3.1 多层框架房屋建设结构设计原始资料
某办公楼建筑，室外气温：年平均气温最冷月份-20℃，年平均气温最高月份25℃；冻土深度：最大冻土深度为1.2m；基本雪压：0.40kN/m2；基本风压：0.25kN/m2；地质资料：20m 以上为轻亚粘土，f=210kPa，地下水位深18m。抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10g，场地设计分组为第三组，场地土类型为Ⅱ类。地面粗糙度类别C 类。建筑场地：70m×40m。
提供的建筑材料：钢筋：HPB300 级，HRB335 级，HRB400～HRB500级。混凝土：C30～C40。砌体（填充墙）：加气砌块、空心砌块，强度等级≥MU7.5（加气砌块、空心砌块容重不大于8kN/m3），采用M7.5 混合砂浆砌筑。焊条：HPB300 级（准）级钢筋用E43××焊条，HRB400 级（准）级钢筋用E60××焊条。
3.2 多层框架房屋建筑物组成及功能要求
办公大楼拟建6 层总建筑面积3000～5000m2 左右。其中办公室：35～45m2 左右，50 个左右；会议室：80～90m2 左右，2 个，分布在上部。设电梯一部，入口门庭两层通高。要求采用框架结构，建筑设计要求有标志性并体现时代气息。建筑物防火等级为二级。
3.3 多层框架房屋建筑结构设计步骤
（1） 建筑设计部分
平面设计：合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼（电）梯数量、位置及形式；满足室内采光、通风要求。剖面设计：确定合理层高；给出楼（地）面、屋面、墙身工程做法。立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。要求完成的建筑施工图有：首层平面图（1：100）；标准层平面图（1：100）；建筑详图（50 或1：25）；立面图（1：100 或1：50）：正立面、侧立面；剖面图（1：100 或1：50，剖切位置必须在楼梯部位）；建筑设计说明书（在建筑设计说明中，应说明自己所选取的方案的设计意图，注意从平、立、剖等方面分别说明）。
（2） 结构设计部分
首先，结构选型方面，可以根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系；其次，确定承重方案，框架结构的平面布置形式非常的灵活，按照承重方式的不同分为横向框架承重方案、纵向框架承重方案、纵横向框架混合承重方案三种类型；最后，合理进行结构布置，可以先确定柱在平面上的排列方式，一般柱网有内廊式和等跨式两种，确定好排列方式后，再合理布置结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。要确定构件的截面尺寸，只能先估算，等构件的内力和结构的变形计算好后，如果估算的截面尺寸符合要求，便以估算的截面尺寸作为框架的最终截面尺寸。如果所需的截面尺寸与估算的截面尺寸相差很大，则要重新估算和重新进行计算。结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用；手算完成结构一个主轴方向的内力分析，进行框架梁、柱、的内力组合，完成构件截面设计；同时，可采用工程设计软件计算结构构件的内力及配筋，进行正误对比（如图2 为某工程卫生间处错误配筋图和卫生间处正确配筋图），并与手算结果进行对比分析，以选择出更合理有效的正确配筋图，完善设计内容。同时，完成楼梯梯板梯梁、附属结构级细部大样的计算和配筋，组合好后绘制结构施工图。
4 结束语
随着社会发发展，人们在生产和生活过程中，对大空间的要求越来越高，同时又希望最大化的节约成本，而多层框架房屋建筑结构具有大空间、布局灵活、节省材料的特点，恰好可以满足人们个性化的要求，因此框架结构的设计研究具有广阔的前景。但是发展和研究的过程中，必然会遇到困难，比如在设计中会遇到一些规范或规程未论及的问题，这就需要专业设计人员不断探索、积累经验，设计出理想的多层框架房屋建筑结构，从而促进我国建筑行业的良性发展，也体现出这一课题的现实意义。
参考文献
[1]熊丹安.建筑设计与结构设计概要[M].武汉：武汉理工大学出版社，
2005（02）.
[2]徐秀丽.混凝土框架结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2008
（09）.
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