试析高层建筑结构抗震设计理念及方法

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1、试析高层建筑结构抗震设计理念及方法摘要：在进行高层建筑结构抗震设计的过程当中应该充分考虑当地的地质情况，有针对性的进行相应的设计，尽可能的降低地震造成的损坏。本文探讨了高层建筑结构抗震设计理念及方法。关键词：高层建；结构；抗震设计；理念；方法中图分类号：TU973+.31文献标识码：A文章编号：我国是一个地震灾害比较频繁的国家，对于高层建筑来说，一旦遭遇地震，往往会遭受巨大的损失。因此在进行高层建筑结构抗震设计的过程当中应该充分考虑当地的地质情况，有针对性的进行相应的设计，尽可能的降低地震造成的损坏。一、建筑结构抗震的理论1、建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威

2、性的总结，是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践。2、抗震设计的理论。拟静力理论。拟静力理论是20世纪10～40年代发展起来的一种理论,8它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40～60年代发展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研

3、究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20世纪70~80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。二、高层建筑抗震设计的方法1、合理选择建筑结构体系首先，结构体系应具备

4、必要的承载能力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力，能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。8在地震作用下，地震合理的破坏机制应该是:框架地震破坏机制，应该是节点基本不破坏，梁比柱的屈服可能早发生、多发生，同一层中各柱两端的屈服历程越长越好，底层柱底的塑性铰宜最晚形成。总之，框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散，充分发挥整个结构的抗震能力。框架一剪力墙结构和剪力墙结构中剪力墙的各墙段的高宽比不宜小于2，使其呈弯剪破坏，且塑性屈服也宜产生在墙的底部。连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失

5、效。2、场地和地基的选择建筑的场地以及地基的选择对于高层建筑的抗震能力具有直接的影响，是建筑抗震设计的基础。在进行建筑场地以及地基的选择时，应该充分的了解当地的地震活动情况，对当地的地质情况进行科学的勘察，在收集丰富资料的基础之上对场地进行综合的分析和评价，评估当地的抗震设计等级。对于一些不利于抗震设计的场地应该尽可能的进行规避，而实在无法规避的应该有针对性的做好相应的处理措施。在高层建筑地基选择过程当中应该尽可能的选择岩石或者是其它具有较高密实度的基土，从而提高建筑地基的抗震能力，尽可能的避开不利于抗震的软性地基土。对于一些达不到抗震要求的地基应该采取相应的措施进行加固和

6、改造，使其能够符合相应的标准。83、注重抗震结构的设计高层建筑抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150米以上的建筑，采用的三种主要结构体系（框—筒、筒中筒和框架—支撑体系），都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，改善结构的抗震性能。在高层建筑结构的抗震设计中，可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济的目的，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如，在高层建筑的拱形结构中有这样一个例子：迪拜帆船

7、酒店，外观如同一张鼓满了风的帆，一共有56层、321米高，就是运用拱结构抗震减灾的很好例子。4、重视建筑材料的选择在高层建筑的抗震方案设计中，建筑材料的选择也非常重要。首先，我们可以对建筑材料的参数进行抗震性能分析，从整体上对材料的参数变异性进行研究，不能仅考虑建筑材料的承载力而忽略其他因素。从抵抗地震的角度来讲，8就是要控制建筑结构的延性需求，这就要求我们从高层建筑建设施工的各方面来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。5、增多抗震防线当第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线