高層建筑結(jié)構(gòu)震害分析

摘 要：匯總了常見高層建筑的震害特點以及復雜高層建筑與高層建筑組合結(jié)構(gòu)的震害情況，并總結(jié)了發(fā)生各種破壞的原因。根據(jù)典型震害分析，得到以下結(jié)論：應深入研究能夠?qū)崿F(xiàn)高層建筑框架結(jié)構(gòu)“強柱弱梁”機制的構(gòu)造措施和設計方法；應重視高層建筑結(jié)構(gòu)中樓梯間的設計，應確定最優(yōu)的抗震設防標準；應加強復雜高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能研究；應加強消能減震技術(shù)在高層建筑以及超限高層建筑中的應用；應加強新型組合結(jié)構(gòu)的抗震性能研究。

關鍵詞：高層建筑 震害分析 震害案例 抗震設計

中圖分類號：TU973 文獻標志碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（b）-0124-04

Abstract：It summarizes the seismic hazard of common characteristics of tall-building， the earthquake damage of complicated tall-buildings and the steel reinforced concrete composite structure tall-building. Contemplated the reasons for the various destroy of structural components. According to the typical damage analysis，one can draw a conclusion that： Measures to ensure the strong column-weak beam mechanism should be improved and revised； Should pay attention to the design of stair-half of high-rise civil building，The optimal Earthquake protection standard of engineering structures should be set up； The study on the complex tall-building should be strengthened； The application of dissipation technology in tall building is suggested to be widely promoted； The research on steel reinforced concrete composite structures should be strengthened.

Key Words：Tall-building；Seismic damage analysis；Seismic damage cases；Seismic design

20世紀90年代以來，隨著社會與經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，特別是城市建設的發(fā)展，尤其在最近10年，高層建筑在世界各地大量興建，并且得到了飛速發(fā)展。目前，由于社會需求的日趨多樣化以及城市用地越來越緊張，促使高層建筑的體型越來越復雜，高度和跨度不斷增加，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計和分析難度不斷加大。

該文通過搜集大量的國內(nèi)外高層建筑震害資料，對高層建筑震害原因進行分析歸納，針對常見的高層建筑結(jié)構(gòu)形式震害特點進行總結(jié)，為我國高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計提供參考。

1 高層建筑常見結(jié)構(gòu)形式及地震破壞特點

1.1 高層建筑常見結(jié)構(gòu)形式

我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：10層及10層以上或房屋高度超過28 m的住宅建筑和高度大于24 m的其他民用建筑結(jié)構(gòu)為高層建筑。高層建筑結(jié)構(gòu)以結(jié)構(gòu)體系來分有：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-筒體結(jié)構(gòu)體系、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框筒和筒中筒結(jié)構(gòu)體系、多筒結(jié)構(gòu)體系等。以材料來分有鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、配筋砌體結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。

1.2 高層建筑歷次地震的破壞情況

近60年來國內(nèi)外發(fā)生了多次大地震，每一次大地震都造成大量的人員傷亡、財產(chǎn)損失以及建筑物破壞。以下表1列舉幾次國內(nèi)外典型的大地震造成的高層建筑破壞情況。

2 各類高層建筑結(jié)構(gòu)形式的震害形式及原因分析

2.1 高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害分析

由于高層建筑的結(jié)構(gòu)特點，目前高層建筑大部分采用鋼筋混凝土材料。相對其他材料建造的建筑而言，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑具有較好的抗震性能。但如果建筑結(jié)構(gòu)設計不合理，施工質(zhì)量把控不嚴，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋也會出現(xiàn)嚴重震害。以下總結(jié)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的大致震害：

2.1.1 變形縫破壞

地震時，在變形縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)單元各自的振動特性不同，地震時會產(chǎn)生不同形式的震動，如果防震縫構(gòu)造不當或?qū)挾炔粔?，地震時變形縫兩側(cè)建筑物相互碰撞，造成墻體、屋面和檐口破壞，裝修塌落。在北京，凡是設置伸縮縫或沉降縫的高層建筑（一般縫寬都很小）在唐山地震時都有不同程度的碰撞破壞；在一些設置防震縫的建筑物中，也有輕微的損壞。

變形縫兩側(cè)建筑物的震害與結(jié)構(gòu)伸縮縫或沉降縫寬未按抗震要求設置有關，破壞程度與結(jié)構(gòu)地基情況及地震時上部結(jié)構(gòu)的變形大小有關。地基較好，剛度較大的高層結(jié)構(gòu)房屋，變形較小，伸縮縫兩側(cè)的建筑碰撞較輕。

2.1.2 結(jié)構(gòu)豎向強度、剛度不均勻產(chǎn)生的破壞

當結(jié)構(gòu)沿高度方向的剛度或強度突然發(fā)生突變時，比如結(jié)構(gòu)的豎向體型突變（建筑物頂部內(nèi)收形成塔樓，樓層外挑內(nèi)收等）、結(jié)構(gòu)的體系變化（剪力墻結(jié)構(gòu)底部大空間需要，底層或底部若干層剪力墻不落地，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)豎向剛度突變；中部部分樓層剪力墻中斷；頂部樓層設置空曠大空間，取消部分內(nèi)柱或剪力墻等），會在剛度或強度較小的樓層形成薄弱層。在地震力作用下，整個結(jié)構(gòu)的變形都將集中在該樓層，會導致結(jié)構(gòu)在該層發(fā)生嚴重破壞甚至結(jié)構(gòu)倒塌。

2.1.3 框架柱破壞

一般框架長柱的地震破壞發(fā)生在框架柱的上下端，特別是柱頂。其具體表現(xiàn)形式是，在軸力、彎矩和剪力的復合作用下，柱頂周圍產(chǎn)生水平裂縫或交叉斜裂縫，破壞嚴重時會發(fā)生混凝土壓碎，箍筋崩開或拉斷，縱像鋼筋受壓屈曲外鼓成燈籠狀；框架短柱剛度較大，剪跨比較小，地震中分擔的地震剪力較大，易發(fā)生脆性剪切破壞；角柱處于雙向偏壓狀態(tài)，受力狀態(tài)較復雜，其受結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)影響較大，受橫梁約束的作用又相對較弱，因此角柱震害一般重于內(nèi)柱。

2.1.4 框架梁破壞

框架梁的震害一般發(fā)生在梁端。在地震和豎向荷載作用下下，梁端承受反復作用的彎矩與剪力，框架梁出現(xiàn)垂直裂縫和交叉斜裂縫。其破壞程度主要取決于梁中鋼筋的配置，當抗剪鋼筋配置不足時發(fā)生脆性剪切破壞；當抗彎鋼筋配置不足時發(fā)生彎曲破壞；當梁主筋在節(jié)點內(nèi)錨固不足時發(fā)生錨固失效破壞。

2.1.5 框架梁柱節(jié)點破壞

梁柱節(jié)點破壞在地面運動反復作用下，框架節(jié)點的受力機理十分復雜，其地震破壞主要表現(xiàn)在：節(jié)點核心區(qū)抗剪強度不足引起的脆性剪切破壞，破壞時，核心區(qū)出現(xiàn)斜向?qū)堑呢炌芽p，節(jié)點區(qū)內(nèi)箍筋屈服、外鼓甚至崩斷。當節(jié)點區(qū)剪壓比較大時，可能在箍筋屈服前，混凝土先被剪壓酥碎成塊而發(fā)生破壞。

2.1.6 剪力墻破壞

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的抗側(cè)剛度遠大于框架的抗側(cè)剛度。據(jù)震害資料顯示，同一地區(qū)的框架剪力墻結(jié)構(gòu)的框架與純框架結(jié)構(gòu)在受到地震作用時，前者的震害情況明顯地比后者更輕微，或前者基本完好，所以說剪力墻的抗震性能的優(yōu)劣直接決定了整個剪力墻結(jié)構(gòu)或者框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物的抗震性能。底層剪力墻作為結(jié)構(gòu)中最接近地表和基礎的構(gòu)件一般作為結(jié)構(gòu)的第一道抗震防線，在地震中吸收了絕大部分的能量，從而最早可能被破壞。鋼筋混凝土剪力墻常見的基本破壞形式有：剪力墻開洞的洞口上部一般出現(xiàn)交叉裂縫、剪力墻的墻底下部混凝土出現(xiàn)脆性剪切破壞、結(jié)構(gòu)底層剪力墻底部一般出現(xiàn)較多的斜向裂縫，剪力墻破壞程度與樓層的高度成負相關關系，隨著樓層高度的增加而破壞減輕。

2.1.7 圍護結(jié)構(gòu)和填充墻破壞

地震中，建筑物的圍護結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的填充墻發(fā)生明顯的震害。建筑物圍護結(jié)構(gòu)一般為砌體結(jié)構(gòu)，地震中會產(chǎn)生裂縫或發(fā)生倒塌；填充墻一般產(chǎn)生水平或豎向墻體-框架界面裂縫、斜裂縫、交叉斜裂縫以及墻體由于缺乏可靠的連接而出現(xiàn)錯位甚至倒塌?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)的填充墻整體性較差，在地震中墻體整體的破壞程度取決于填充墻與框架柱之間的拉筋設置密度、拉筋本身的質(zhì)量以及施工質(zhì)量。據(jù)震害資料可知，地震中，框架剪力墻填充墻的破壞較大，墻體根部的砌塊尤其是空心砌塊一般容易被壓碎，且在地震剪切作用下，墻體易出現(xiàn)斜裂縫。盡管這些部位的破壞一般不影響主體結(jié)構(gòu)的使用，但一般也會造成很大的財產(chǎn)損失，有時會對人員的安全產(chǎn)生威脅。

2.1.8 屋頂突出物破壞

由于鞭梢效應，房屋屋頂局部突出部位在地震時易易遭受比其他部位更嚴重的破壞，如屋頂突出的樓梯間、電梯間、女兒墻、屋頂附屬塔架等。

2.1.9 樓梯破壞

地震發(fā)生時，樓梯是高層建筑中人員逃生的唯一通道，但是2008年我國汶川地震中框架結(jié)構(gòu)中的樓梯出現(xiàn)不同程度的破壞現(xiàn)象。對于樓梯輕微破壞情況，樓梯平臺梁板出現(xiàn)剪切裂縫，樓梯板出現(xiàn)多條水平裂縫；震害嚴重時，樓梯板被完全拉斷，樓梯梁在跨中兩端出現(xiàn)明顯破壞，混凝土保護層壓碎、剝落，鋼筋裸露。在以往的結(jié)構(gòu)設計時僅對樓梯進行靜力分析和設計，將樓梯作為荷載加到主體結(jié)構(gòu)上，然后對主體結(jié)構(gòu)進行抗震計算分析，沒有對樓梯考慮抗震計算。

震害表明，正常設計、施工、使用的鋼筋混凝土高層建筑，達到了我國現(xiàn)行抗震規(guī)范的設防目標，一般在遭遇多遇地震時基本完好；在遭遇設防烈度地震時，僅出現(xiàn)只需簡單維修就可正常使用的破壞；城市地區(qū)的新修房屋有的甚至在遭遇設防烈度地震時，保持基本完好；在遭遇罕遇地震或更大地震的地區(qū)（如極震區(qū)），嚴重破壞的比例較高，個別倒塌。當結(jié)構(gòu)存在先天抗震缺陷時，如未進行抗震設計或設計不合理，或結(jié)構(gòu)抗震設計合格但未按圖施工，如果施工過程中存在較嚴重弊病使得結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)就容易遭受更嚴重的破壞。

2.2 高層鋼結(jié)構(gòu)的震害分析

同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、塑性、韌性好、質(zhì)量輕以及材質(zhì)均勻、密閉性好等優(yōu)點，總體上其抗震性能較好。但是由于連接（焊接、鉚釘連接、螺栓連接）、冷加工等工藝技術(shù)以及環(huán)境的影響，鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點會受到影響。如果鋼結(jié)構(gòu)在設計、施工、維護等方面出現(xiàn)問題，在地震時就會造成建筑物或構(gòu)件損害或破壞。以下主要分析多次地震中的鋼結(jié)構(gòu)的震害情況。

2.2.1 結(jié)構(gòu)倒塌

造成結(jié)構(gòu)倒塌的主要原因是出現(xiàn)薄弱層。薄弱層的形成與樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布不均勻，P-△效應較大，豎向壓力較大等有關。

2.2.2 支撐構(gòu)件破壞

在鋼結(jié)構(gòu)震害中支撐構(gòu)件的破壞和失穩(wěn)出現(xiàn)較多。主要原因是支撐構(gòu)件為結(jié)構(gòu)提供了較大的側(cè)向剛度，當?shù)卣鹱饔幂^大時，支撐構(gòu)件承受的軸向力將增加，如果支撐長度、局部加勁板構(gòu)造與主體結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造等出現(xiàn)問題，就會出現(xiàn)構(gòu)件失穩(wěn)或破壞。

2.2.3 節(jié)點破壞

一般剛性連接的結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用鉚釘或焊接形式連接。由于節(jié)點構(gòu)造復雜、傳力集中，施工難度較大，容易造成節(jié)點應力集中、強度不均衡現(xiàn)象。再加上可能出現(xiàn)的焊縫和構(gòu)造缺陷，更容易出現(xiàn)節(jié)點連接破壞。因而梁柱節(jié)點可能出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象有焊接部位拉脫，鉚接斷裂，加勁板斷裂、屈曲，腹板斷裂、屈曲等。

2.2.4 基礎錨固破壞

鋼結(jié)構(gòu)與基礎的連接錨固破壞主要有螺栓拉斷、連接板斷裂、混凝土錨固失效。主要是由于設計構(gòu)造、材料質(zhì)量、施工質(zhì)量等方面出現(xiàn)問題所致。

2.2.5 構(gòu)件破壞

鋼結(jié)構(gòu)框架梁的破壞形式主要有腹板屈曲、腹板開裂、翼緣屈曲與梁扭轉(zhuǎn)屈曲等；框架柱的破壞主要有翼緣屈曲、翼緣撕裂、柱子受拉斷裂、失穩(wěn)等。柱子拉斷的原因是地震造成的傾覆拉力較大、動應變速率較高、鋼材材性變脆。

鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)震害的原因主要可歸為結(jié)構(gòu)設計與計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工質(zhì)量、材料質(zhì)量、維護情況等5個方面。為減小局部破壞、避免出現(xiàn)整體倒塌失穩(wěn)的情況，高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設計必須遵循有關的結(jié)構(gòu)設計與施工規(guī)定，才能盡可能減小或避免地震造成的生命財產(chǎn)的損失、降低震后修復的費用。

2.3 復雜高層建筑結(jié)構(gòu)震害分析

根據(jù)震害資料顯示，在強震作用下，結(jié)構(gòu)不規(guī)則將直接或間接導致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞甚至倒塌。如1995年日本阪神地震中部分復雜高層建筑的中間層倒塌；1999年臺灣集地震中部分體型特別復雜的高層建筑倒塌；2008年汶川地震中部分高層建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生嚴重破壞。以下分析2010年智利地震中，立面收進高層建筑結(jié)構(gòu)及連體連廊高層建筑結(jié)構(gòu)的破壞情況。

智利地震中，某一立面收進結(jié)構(gòu)，共21層，立面收進層位于11層。在地震動作用下，其立面收進層發(fā)生整層破壞以及立面收進層以上高位連體樓層發(fā)生破壞。另一高層連體結(jié)構(gòu)，共31層，地上22層，地下9層，該結(jié)構(gòu)正處于施工階段，兩側(cè)塔樓通過連廊聯(lián)系在一起。為了消除兩側(cè)塔樓相互振動對連體結(jié)構(gòu)的危害，才用了隔震技術(shù)、預留間隙以及后張預應力技術(shù)。然而智利地震后，該結(jié)構(gòu)連梁與塔樓連接部位出現(xiàn)了通長裂縫帶。

根據(jù)上述震害可以看出，在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中應加強復雜高層建筑的抗震研究，結(jié)構(gòu)的豎向布置和平面布置應盡量選擇有利于地震的形式，避免豎向剛度不均勻以及平面布置不合理引起的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)等。

2.4 帶隔震和消能減震高層建筑結(jié)構(gòu)的震害分析

隔震和消能減震技術(shù)是近幾十年來應用最多的抗震和減震技術(shù)。不同于傳統(tǒng)的依靠結(jié)構(gòu)自身的抵抗能力來抗震策略，隔震和消能減震是在建筑物上部結(jié)構(gòu)和基礎之間設置隔震消能裝置或在結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件中設置消能器，吸收部分地震能量，減輕結(jié)構(gòu)地震作用，達到預期抗震設防目標。隔震和消能減震體系能夠減輕結(jié)構(gòu)受到的水平地震作用，減輕建筑物結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震損壞，提高人員在地震時的安全性。一般帶隔震和消能減震的建筑物，在震后損壞很小，或者主體構(gòu)件未發(fā)生破壞，經(jīng)修復可繼續(xù)使用，增加了建筑物的經(jīng)濟性。

在2010年智利地震中，位于智利首都Santiago的Titanium Tower，該高層結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)地上52層，地上結(jié)構(gòu)高度181 mm，地下7層，樓面為預制板加混凝土整澆層，結(jié)構(gòu)橫向支撐交叉位置設置了消能減震裝置。在此次地震中，Titanium Tower僅在結(jié)構(gòu)橫向40層處出現(xiàn)玻璃幕墻脫落，未見其他任何結(jié)構(gòu)性裂縫及破壞?？梢钥闯?，該高層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系設計合理，消能減震裝置可以有效的消耗地震動能量，保護主體結(jié)構(gòu)在強震時不發(fā)生破壞。

2.5 高層組合結(jié)構(gòu)的震害分析

型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是以型鋼為鋼骨，在型鋼周圍配置鋼筋并澆注混凝土的埋入式組合結(jié)構(gòu)體系，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)可以發(fā)揮鋼材與混凝土各自的優(yōu)點，因而具有剛度大、節(jié)省鋼材、造價低、抗震性能好、施工方便等一系列優(yōu)點。目前在工程中應用較多的組合結(jié)構(gòu)為組合板、組合梁、鋼管混凝土柱以及鋼-混凝土結(jié)構(gòu)體系等。

2.5.1 鋼板剪力墻及鋼板-混凝土組合剪力墻高層結(jié)構(gòu)震害

鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大，在地震作用下承受較大的水平力，較早產(chǎn)生裂縫，震后不易修復。當鋼筋混凝土剪力墻與鋼框架或組合框架一起使用時，由于鋼筋混凝土剪力墻在水平剪力的作用下延性和耗能能力相對較差，框剪結(jié)構(gòu)體系和層間位移角取值較為嚴格，此時鋼框架或組合框架的優(yōu)越抗震性能能不能得以充分發(fā)揮；同時鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)因其自重較大，導致地震荷載作用增加，基礎造價和結(jié)構(gòu)造價明顯增加。此外，由于鋼筋混凝土剪力墻的尺寸較大，隨著建筑物的高度增加，剪力墻的墻厚過大，使得建筑物的自重過大。發(fā)展出了鋼板剪力墻以及鋼板-混凝土組合剪力墻這些新型的剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

至今采用不同種類鋼板剪力墻的建筑已達幾十幢，主要分布于日本和北美等地震高烈度區(qū)。在1995年阪神大地震中，日本神戶建成的35層的日本神戶城市大廈（高129.4 mm），經(jīng)受了此次地震考驗，該高層采用鋼框架-鋼板剪力墻雙重抗側(cè)力體系，地下三層和地上二層為鋼筋混凝土剪力墻，地上第二層以上采用加勁板剪力墻。在震后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)除第26層的加勁鋼板發(fā)生局部屈曲外，結(jié)構(gòu)整體并未發(fā)生明顯破壞，而與其相鄰的八層鋼筋混凝土建筑卻首層完全垮塌。目前已知的采用鋼板-混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑較少，全世界范圍內(nèi)采用組合剪力墻的建筑不超過二十棟，大部分為混合結(jié)構(gòu)，均沒有經(jīng)過實際地震考驗。所以現(xiàn)有國內(nèi)外對鋼板混凝土組合剪力墻的已有震害實例基本處于空白狀態(tài)。

2.5.2 其他型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)震害情況

高層建筑的組合構(gòu)件中，梁可采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)梁或鋼-混凝土組合梁；柱可采用鋼管混凝土柱或型鋼混凝土柱；樓板可采用壓型鋼板與混凝土組合樓板等。在當今高層建筑中，尤其是超高層建筑，型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的應用越來越多。在1995年的阪神地震中，一些舊式的鋼骨-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱遭到破壞，舊式的鋼骨-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般主要以角鋼焊接成格柵式柱，外綁扎鋼筋并澆筑混凝土，因而變形能力較差。而近現(xiàn)代的鋼骨-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)利用寬翼緣H型鋼作為骨架所形成鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，具有很強的變形能力，在此次地震中未見有破壞的例子。

目前國內(nèi)外已應用型鋼混凝土構(gòu)建了大量的高層、超高層建筑。從表2的目前國內(nèi)外最高的十大建筑可以可以看出，超高層建筑大部分為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)論和建議

文中分別介紹了地震中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑、鋼結(jié)構(gòu)高層建筑、復雜高層建筑、帶消能減震支撐高層建筑以及型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)高層建筑的基本震害情況，并對其震害原因進行了分析，得到以下建議。

3.1 深入研究能夠?qū)崿F(xiàn)高層建筑框架結(jié)構(gòu)“強柱弱梁”機制的構(gòu)造措施和設計方法

歷次震害表明，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的薄弱部位一般為框架柱與填充墻，框架柱端的震害最嚴重，而梁一般很少發(fā)生破壞。一般嚴重破壞或倒塌的房屋是因為某層（多見于底層）較多柱端破壞，使得框架結(jié)構(gòu)層間位移角過大，大量震害表明結(jié)構(gòu)屬于“強梁弱柱”。而現(xiàn)行設計理念所倡導的“強柱弱梁”式延性破壞機制極少實現(xiàn)。

3.2 重視樓梯間的抗震設計

按我國目前的設計常規(guī)。樓梯無需進行抗震設計，承載力設計時一般都未考慮地震時的附加拉（壓）力。在多次地震中，樓梯梯段板、梯梁和梯柱均不同程度的破壞。因而在高層建筑以后的設計和施工中，應考慮樓梯對主體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。

3.3 確定最優(yōu)的抗震設防標準

多次地震經(jīng)驗表明，破壞性地震引起的經(jīng)濟損失人員傷亡，主要是由于地震時產(chǎn)生的巨大能量使得工程設施、建筑物產(chǎn)生破壞和倒塌，以及地震伴隨的次生災害造成的。而要最大限度的減輕地震災害，高層建筑設計時必須進行科學合理的抗震設防，這是目前人類應對地震災害對策中最積極有效的措施。目前我國的抗震設防原則是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，但是對于高層建筑來說，其高昂的造價意味震后重建或者加固的成本過高，而我國目前的抗震設防標準過于籠統(tǒng)，因此可以根據(jù)不同地區(qū)的地震危險性差異以及建筑功能差異，設定不同的抗震設防標準。

3.4 加強復雜高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能研究

大量震害資料顯示，復雜而不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，在地震作用下容易出現(xiàn)薄弱部位，因結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性變形集中而導致結(jié)構(gòu)的嚴重破壞甚至倒塌，造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的人員傷亡。在近期的歷次地震中，復雜高層建筑的震害都有發(fā)生。提高復雜高層建筑的抗震性能，一方面應改善結(jié)構(gòu)自身的抗震性能，開發(fā)高效的高性能抗震部件及高層建筑結(jié)構(gòu)新體系；另一方面，在施工過程中，應嚴格控制關鍵部位的施工質(zhì)量。

3.5 加強消能減震技術(shù)在高層建筑以及超限高層建筑中的應用

結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)中設置消能部件，這些部位通常由阻尼器、耗能支撐等組成。當結(jié)構(gòu)受到地震作用時，消能部件將產(chǎn)生彈塑性滯回變形，吸收并消耗地震作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的能量，以減少主體結(jié)構(gòu)的地震響應，從而避免結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞或倒塌，達到效能減震的目的。從歷次震害中可以看出，帶有消能減震裝置的高層建筑，震害一般比較輕。因而利用結(jié)構(gòu)抗震控制的思想，發(fā)展適用于高層建筑的消能減震新技術(shù)，主動應對地震災害。

3.6 加強新型組合結(jié)構(gòu)的抗震性能研究

鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，具有強度高、延性好的特點，能承受較大的地震作用，作為最有發(fā)展前途的高層建筑結(jié)構(gòu)形式，尤其適用于多發(fā)地震區(qū)域的高層建筑。但是由于目前現(xiàn)存的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)高層建筑經(jīng)歷的地震較少，缺乏有效全面的震害資料。對于鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的抗震性能研究僅限于計算機模型分析和振動臺試驗，需要在以后的高層建筑中不斷發(fā)展和完善。

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