刍议高层建筑抗震结构设计

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1、刍议高层建筑抗震结构设计：按抗震设计规范进行设计非常重要，所以加强结构的抗震概念设计，应按照“强柱弱粱”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则进行设计。本文就抗震设计的三点原则从理论计算和实际运用提出新的见解。　　关键词：抗震设计抗震措施　　Abstract:accordingtothestandardaseismaticdesigndesignisveryimportant,sotostrengthenthestructureoftheanti-seismicconceptdesign,shouldaccordingto"st

2、rongcolumns","strongcuticdesignfromthreeprinciplestheoreticalcalculationandpracticaluseputsforicdesignaseismaticmeasures　　　　　　：TU973.31：A：　　1．抗震概念设计应坚持原则，做到刚柔相济，多道设防理念　　1．1刚柔相济　　在抗震设计中，不能一味地提高结构的抗力，一般是根据初定的尺寸和混凝土等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后计算配筋。如果结构刚度太大，地震作用效应就很大，这样为抵御地震

3、而需配更多的钢筋，因此，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。在较大的地震力瞬间袭来时，极易造成局部受损，最后导致各个击破：而太柔的结构虽然有很好的延性，可以消减外力，但容易造成变形过大而无法使用，甚至整体倾覆。在抗震设计中，为了实现刚柔相济的原则，既满足变形要求，又能减小地震力，最主要的方法是进行隔震消能设计。隔震消能设计一般的做法是在基础和主体之间设置柔性隔震层、加设消能支撑(类似于阻尼器的装置)等；另外，在抗震设计中“刚柔相济”可以通过合理控制设计指标来实现，如周期比、位移比、剪重比、刚度比等应满足建筑抗震设计规范限值

4、要求。　　1．2多道设防　　强烈地震后往往伴随多次余震，如果只有一道设防，在首次破坏后再遭余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。因此，一个抗震结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作，如框架-剪力体系是由延性框架和抗震墙两个分体系组成；双肢或多肢剪力墙体系组成。　　2．系统的抗震措施包括以下几个方面内容：　　2．1“强柱弱梁”　　人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在地震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动

5、较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。　　2.1.2框架柱轴压比控制　　抗震受力延性需要：　　避免大震作用下框架柱压屈脆性破坏。现行规范框架柱轴压比控制计算原则：控制框架柱小震作用组合下轴压应力设计值水平：　　　　　　中柱所受轴力较小，边柱、角柱所受轴力较大，尤其角柱迭加斜向作用、扭转作用所受轴力最大。框架中、边、角柱轴压比控制应有所不同。　　建议：　　现行规范框架中、边、角柱轴压比控制宜参照1984年高层建筑结构学组《高层建筑结构设计建议》，区别对待适当调整。中柱适当放松，

6、边柱不变，角柱适当从严，如表2所示。　　　　　　2．2“强剪弱弯”　　剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。　　2.2.1框架柱剪力调整方法　　受力需要：框剪结构在小震作用下，弹性计算变形协调所得的框架柱剪力较小：大震作用下，剪力墙、简体及连梁出现裂缝后，刚度退化，框架柱剪力将大大增加。　　抗震需要：提高结构二道防线的抗震能力。

7、现行规范剪力调整计算原则：　　框架层总剪力：　　中较／j、值第i层框架剪力调系数：　　第i层j框架柱剪力、弯矩调整：　　相连第i层j框架梁粱端剪力、弯矩调整：　　　　　　　　问题：是否需满足节点力系平衡——调整相连框架梁梁端剪力、弯矩分析：　　(1)框架柱偏压，轴压比控制，配筋一般由构造控制，柱剪力调整，柱的实际配筋一般未能得到调整增大，实际框架柱承载能力未能得到有效提高。　　(2)框架梁纯弯，梁端弯矩调整，配筋成比例调整增大，实际框架梁承载能力得到明显提高。　　(3)实际结构承载能力向强粱弱柱方向发展，不利于整体结构强柱弱梁延

8、性抗震。　　(4)台湾、日本、美国震害表明，整浇楼盖的钢筋混凝土结构的竖向构件墙、柱破坏严重，楼盖梁板一般尚未出现破坏，因此，强柱弱粱延性抗震更显重要。　　建议：　　(1)小震作用下的钢筋混凝土框剪结构柱剪力调整十分必要。　　(2)不必拘泥于地震作用下框架节点力