由国家自然科学基金委员会和建设部联合资助，中国建筑科学研究院
抗震所、结构所共同承担的“超
高层建筑结构的
抗震设计理论”课题，为国家自然科学基金 “九五”重大项目——“大型复杂结构的关键科学问题及设计理论研究”的3.2专题。
近年来，虽然国内外对高层和超高层
建筑钢结构、
混凝土结构和钢-
混凝土结构的抗震设计理论均进行了一些研究，也已取得了一批较深入和较实用的研究成果。但是，由于
地震作用、各类结构体系的空间作用、弹
塑性性能以及“大震”作用的破坏机理等方面的复杂性，使得对
超高层建筑抗震设计理论还需要从许多方面进行深入研究。
本专题结合超
高层建筑的
钢结构、钢-混凝土
混合结构和混凝土结构体系，对超高层建筑抗震设计理论的如下五个子项目进行了研究，并取得了具有创新意义的成果——
1超高层建筑结构地震作用分析的研究
多维地震动效应、扭转振动效应和P-△效应等地震效应对超高层建筑结构的影响很大，然而其计算只能通过大型
有限元程序来完成，目前还无法应用于工程实际。
本专题对上述各种地震效应的主要影响因素进行了深入研究，给出了多维地震动效应的反应谱计算方法、扭转振动效应的扭转与平移振动的耦连反应简化计算方法以及P-△效应的简化计算方法和稳定设计要点等，供工程设计使用。
2带加强层的超高层建筑结构地震反应研究
在超高层建筑结构中，沿高度方向布置水平加强层是减少结构水平侧移的一种有效方法。
本专题结合实际工程，对带加强层超高层建筑结构的地震响应、加强层数量及合理
刚度的选择以及设置加强层的偏心支撑
框架结构进行了研究，分析了带水平加强层结构在地震作用下的工作机理、
内力传递方式和薄弱部位分布等性能，探讨了设置加强层引起内力突变的原因，提出了“有限刚度”的概念和对水平加强层设置原则及合理刚度选择方法的改进建议，同时对带加强层的超高层建筑结构的抗震设计要点进行了总结。
3 超高层钢
结构设计理论的研究
在超高层建筑中，钢结构是一种主要的结构形式。本专题针对超高层偏心支撑钢
框架结构、钢框架狗骨式梁柱
刚性节点和地震作用下超高层钢结构的弹塑性性能等方面进行了研究。
在以上研究的基础上，本专题提出了偏心支撑钢框架结构消能梁段的屈服模型、弹塑性时程分析方法以及结构和
构件参数等的具体设计方法；通过数值计算和试验研究分析了狗骨式梁柱刚性节点的工作原理并提出了具体设计要点；针对高层规则和不规则钢结构提出了其大震作用下弹塑性位移的简化计算方法。
4 高层与超高层钢-混凝土混合
结构抗震性能研究
钢-混凝土混合结构体系兼有钢结构施工速度快和混凝土结构刚度大、成本低的优点，但国内外对这类结构的抗震研究较少。
本专题主要从模型试验、
弹性分析和弹塑性分析等方面对这类结构的抗震性能进行了研究。分析了这种结构形式的工作原理、外框架与核心筒的连接方式以及大震作用下的
变形能力、破坏模式等。
5高层混凝土结构抗震设计理论研究
虽然国内外对于高层混凝土结构的抗震性能已进行了大量的试验和分析研究，并已取得了许多具有理论和应用价值的成果，但是随着我国高层建筑结构
平面和体型的多样化以及功能等方面的要求，又提出了一些需要研究的新问题。
本专题对高层混凝土结构的研究除了上面介绍的多维地震输入、扭转效应和P-Δ效应外，还进行了高层
钢筋混凝土结构的稳定设计、转换层设置高度对
框支剪力墙结构抗震性能的影响和针对复杂工程的模型试验研究。
本专题的研究，在积极进行以上5个子项的分析计算及科学试验的同时，将已取得的研究成果成功地应用到天津国贸中心大厦、珠海信息大厦、深圳福建兴业银行大厦、北京新源大厦和西安长庆石油勘探局科研楼等实际工程中。
本专题已于2003年12月25日通过部级鉴定。鉴定委员会认为：该项研究成果总体上达到国际先进水平，部分成果属国际领先，对高层和超高层建筑抗震设计具有广泛指导意义，推广应用价值大。
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