不规则性建筑结构抗震设计

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1、不规则性建筑结构抗震设计现在许多建筑物由于建筑功能和立面效果的需要，往往形成结构规范所规定的不规则建筑(平面不规则、竖向不规则或两者兼而有之)。特*q是近年来，高层建筑的底部几层往往用作大型购物中心，而将结构设计成带底盘的不规则结构形式也成为一种趋势。因此。对带底盘不规则高层建筑结构的抗震性能分析具有十分重要的意义．是在工程设计和抗震加固时必须考虑的问题。关键词：不规则建筑；抗震设计0.引言　　在地震地面运动作用下，建筑物的损伤破坏首先会出现在结构侧向抗震系统的薄弱部位，薄弱部位的损伤破坏会进一步加剧结构抗震性能的退化，从而导致结构

2、整体的倒塌。建筑物的薄弱部位主要于结构配置的缺陷或不规则，如结构或构件不规则的几何尺寸、软弱的楼层、质量过分集中以及不连续的侧向抗震系统等。建筑结构的平、立面是否规则，对结构抗震性具有最重要的影响，建筑设计应符合抗震概念设计要求，不应采用严重不规则的设计方案，应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。1不规则结构定义　　1.1平面不规则的类型　　1.

3、1.1扭转不规则　　楼层的最大弹性水平位移(或层问位移)大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。　　1.1.2凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸。大于相应投影方向总尺寸的30％。　　1.1.3楼板局部不连续　　楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如。有效楼板宽度小于该层楼板典裂宽度的50％，或开洞面积大于该层楼面面积的30％，或较大的楼层错层。　　1.2竖向不规则　　1.2.1侧向刚度不规则　　该层的侧向刚度小于相邻上一层的70％，或小于其上相邻三个楼层侧向剐度平均值的80％；除顶层外。局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层

4、的25％。　　1.2.2竖向抗侧力构件不连续　　竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(粱、析架等)向下传递。　　1.2.3楼层承载力突变　　抗侧力结构的屡间受剪小于上一层的80％。2.结构抗震性能目标　　1)在小震作用下，要求全部构件的抗震承载力满足弹性设计要求。结构层间位移角小于1/800，全部构件承载力及结构抗震承载力满足规范要求。　　(2)在中震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求所有竖向构件满足中震不屈服要求，所有构件受剪截面满足VGE+VEK≤0.15Fckbh0要求，最大弹性层间位

5、移角不超过1/400。　　(3)在大震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求塔楼凸出端角柱满足大震不屈服要求，所有构件受剪截面应满足VGE+VEK≤0.15Fckbh0要求，最大弹性层间位移角约为1/200。　　(4)另需采用静力弹塑性法进行大震验算，要求弹塑性层间位移角小于1/100，构件屈服顺序需满足先耗能构件后竖向构件的要求，同一楼层不得大部分竖向构件出现塑性铰。3.不规则结构建筑设计的要求　　体型复杂、平直面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，并分别符合

6、下列要求：　　1当不设置防震缝时，应采用符合实际的计算模型，分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位，采取相应的加强措施。　　2当在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。　　3当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。4.针对不规则建筑的设计问题　　4.1建筑平面布置设计问题　　建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能

7、和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等，都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且，由于建筑使用功能不同，每个楼层的布置有可能差异很大，建筑平面上的墙体，包括外围填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称，墙体与柱子分布的不对称、不协调，使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。有的建筑物，其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧，结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电井筒具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分

8、。有的建筑物，在平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，这就造成平面上刚度分布的很不对称，质量分布也偏心，使结构的受力和变形不协调，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏。有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙