由國家自然科學基金委員會和建設部聯合資助，中國建筑科學研究院
抗震所、結構所共同承擔的“超
高層建筑結構的
抗震設計理論”課題，為國家自然科學基金 “九五”重大項目——“大型復雜結構的關鍵科學問題及設計理論研究”的3.2專題。
近年來，雖然國內外對高層和超高層
建筑鋼結構、
混凝土結構和鋼-
混凝土結構的抗震設計理論均進行了一些研究，也已取得了一批較深入和較實用的研究成果。但是，由于
地震作用、各類結構體系的空間作用、彈
塑性性能以及“大震”作用的破壞機理等方面的復雜性，使得對
超高層建筑抗震設計理論還需要從許多方面進行深入研究。
本專題結合超
高層建筑的
鋼結構、鋼-混凝土
混合結構和混凝土結構體系，對超高層建筑抗震設計理論的如下五個子項目進行了研究，并取得了具有創新意義的成果——
1超高層建筑結構地震作用分析的研究
多維地震動效應、扭轉振動效應和P-△效應等地震效應對超高層建筑結構的影響很大，然而其計算只能通過大型
有限元程序來完成，目前還無法應用于工程實際。
本專題對上述各種地震效應的主要影響因素進行了深入研究，給出了多維地震動效應的反應譜計算方法、扭轉振動效應的扭轉與平移振動的耦連反應簡化計算方法以及P-△效應的簡化計算方法和穩定設計要點等，供工程設計使用。
2帶加強層的超高層建筑結構地震反應研究
在超高層建筑結構中，沿高度方向布置水平加強層是減少結構水平側移的一種有效方法。
本專題結合實際工程，對帶加強層超高層建筑結構的地震響應、加強層數量及合理
剛度的選擇以及設置加強層的偏心支撐
框架結構進行了研究，分析了帶水平加強層結構在地震作用下的工作機理、
內力傳遞方式和薄弱部位分布等性能，探討了設置加強層引起內力突變的原因，提出了“有限剛度”的概念和對水平加強層設置原則及合理剛度選擇方法的改進建議，同時對帶加強層的超高層建筑結構的抗震設計要點進行了總結。
3 超高層鋼
結構設計理論的研究
在超高層建筑中，鋼結構是一種主要的結構形式。本專題針對超高層偏心支撐鋼
框架結構、鋼框架狗骨式梁柱
剛性節點和地震作用下超高層鋼結構的彈塑性性能等方面進行了研究。
在以上研究的基礎上，本專題提出了偏心支撐鋼框架結構消能梁段的屈服模型、彈塑性時程分析方法以及結構和
構件參數等的具體設計方法；通過數值計算和試驗研究分析了狗骨式梁柱剛性節點的工作原理并提出了具體設計要點；針對高層規則和不規則鋼結構提出了其大震作用下彈塑性位移的簡化計算方法。
4 高層與超高層鋼-混凝土混合
結構抗震性能研究
鋼-混凝土混合結構體系兼有鋼結構施工速度快和混凝土結構剛度大、成本低的優點，但國內外對這類結構的抗震研究較少。
本專題主要從模型試驗、
彈性分析和彈塑性分析等方面對這類結構的抗震性能進行了研究。分析了這種結構形式的工作原理、外框架與核心筒的連接方式以及大震作用下的
變形能力、破壞模式等。
5高層混凝土結構抗震設計理論研究
雖然國內外對于高層混凝土結構的抗震性能已進行了大量的試驗和分析研究，并已取得了許多具有理論和應用價值的成果，但是隨著我國高層建筑結構
平面和體型的多樣化以及功能等方面的要求，又提出了一些需要研究的新問題。
本專題對高層混凝土結構的研究除了上面介紹的多維地震輸入、扭轉效應和P-Δ效應外，還進行了高層
鋼筋混凝土結構的穩定設計、轉換層設置高度對
框支剪力墻結構抗震性能的影響和針對復雜工程的模型試驗研究。
本專題的研究，在積極進行以上5個子項的分析計算及科學試驗的同時，將已取得的研究成果成功地應用到天津國貿中心大廈、珠海信息大廈、深圳福建興業銀行大廈、北京新源大廈和西安長慶石油勘探局科研樓等實際工程中。
本專題已于2003年12月25日通過部級鑒定。鑒定委員會認為：該項研究成果總體上達到國際先進水平，部分成果屬國際領先，對高層和超高層建筑抗震設計具有廣泛指導意義，推廣應用價值大。
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