李铁灿

（湖南宝信建筑设计平台股份有限公司，湖南 长沙 410000）

1 超高层工程概况

本文选择广州某处超高层建筑住宅，作为剪力墙结构设计以及动力性能的研究对象，该住宅楼为塔楼结构，总建筑面积约为2.5W平方米，楼体总高度为137米。该住宅建筑结构地上层数41，地下层数2，从建筑要素的不规则性来看，属于B级高度下的超高层建筑，因此其在建设中，需要保持绝对完整的动力性能审查机制，保障抗震能力符合国家建筑建设要求。图1为该建筑住宅外观示意图。

从设计立项中来看，该楼体为竖向体型，设计使用年限可达50年；从动力性能角度来看，其防震类别为丙、烈度为7，基本能够承受的地震加速度为0.10g。该超高层的建筑使用渠道为住宅，因此其场地类别是三类、地震分组是第一组，能在前期设计中便将该建筑的结构规划指标确定，可更好落实建设目的，提高超高层建筑住宅质量。

2 剪力墙的结构布置设计

塔楼的建筑形式，是实现超高层建筑规模的一大保障，塔楼从建筑结构到空间规划，都较为紧密，体现出建筑的紧凑之美。该超高层建筑工程中选用的是将钢筋混凝土材料作为其剪力墙建设中的主要结构体系，钢筋与混凝土相结合，能在建筑施工中保持绝对意义上的建筑稳定性，帮助前期建筑结构快速成型。该超高层建筑首层设计为架空层体，其余标准层为实体构筑物，标准层平面为T形，其长宽比例为7.74，从结构数据上来看，该建筑相对稳定，能在遇震时保持较平稳状态。现浇混凝土是该项目工程中选择使用的双向板施工体系，板材厚度为10厘米，特殊的局部位置做以加厚处理，建筑剪力墙结构能够很好将建筑受到的外力影响分担到每一个部位中，墙体厚度从35厘米逐渐减小到20厘米，确保每层楼体间都可以受到相同的动力作用。

3 剪力墙的动力性能研究

3.1 荷载计算研究

该超高层建筑设计的剪力墙结构需经过相关动力性能测试，才可进行下一步施工步骤，而首要进行的便是荷载计算测试。超高层建筑楼层较多，其楼面、屋面的活荷载数值测量，需要符合相关规范规定，才可进行标准值的取值，判断标准值各项示数为：风压0.50KN/m2，风荷载体型系数1.4，地面粗糙程度C类［1］。

在建筑现场进行地震安全性检测，该高层建筑的各项数值体现为：小震作用下地震影响系数最大值为0.087，特征周期为0.45，设计地震反应谱下降段的衰减指数γ为0.9。

因此根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.3.8条计算可知，小震下该项目的各楼层地震反应力及基底剪力安评反应谱计算结果均大于规范反应谱，故偏于安全地对本工程采用安评反应谱进行小震作用下的抗震设计。该高层建筑具备较高荷载能力，且符合国家建设要求。

3.2 抗震性能目标

该超高层建筑在动力性能指标上有确切目标，即为提高结构抗震性能，通过国家建筑设计规范准则的测定，达到相关标准。针对该项目工程的实际建设特点和相应的超限情况，最终选择C级目标作为抗震性能展现，另外需要做好在多发地震的作用下，将建筑剪力墙各结构构件保持弹性，提高建筑的抗震能力。

抗震性能的目标实现，离不开建筑剪力墙结构设计因素，在一定设计方案的落实中，需要从设计到施工等各项阶段，严格按照抗震设计规范下的指数要求，做好各项测定数值的安全、合理性表达。比如进行小震下的层间位移控制，应将角度限值控制在1/800，以此证明建筑剪力墙结构施工中的各个构件保持相对弹性，将整体结构的抗震性能加以诠释，切实优化超高层建筑的动力性能。

3.3 弹性计算研究

针对超高层建筑剪力墙结构进行弹性计算，应使用结构分析软件Midasbuilding，该软件可对小震中的结构弹性做出整体计算，并且提供校正核验功能，能有效将结构的相关计算结果进行分析［2］。在弹性计算的结果数据中，可发现该建筑小震振型相对平稳，且周期比低于0.85，与项目规定下的技术规范数值相匹配，并且在位移数值中，可观察到X方向、Y方向各个楼层间的水平/垂直位移变化相对较小，不对建筑稳定性造成威胁。

弹性计算数据可将测定数据与原有结构体系数据进行对比，通过变形特征的分析，能科学推断出建筑遇震后的稳定性保持，另外也可侧面显示出剪力墙结构的刚度变化，具体体现为结构层间的位移角度符合规范数值，并在不同方向下的位移数值较为接近，由此判断出该建筑的动力性能较为优异。

4 结语

综上，超高层建筑能改善现代城市居民的居住环境，增加居住面积，但其在设计、施工中需要将动力性能指标做以充分保证，通过荷载计算研究，能对各楼层所承受荷载力数值做以展示；弹性计算研究，能将基底剪力和弯矩数值控制在合理范围内。最终通过剪力墙结构设计上的抗震性能优化措施，将设计立项中的抗震性能目标达成。