住宅高层建筑结构抗震的优化设计

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1、住宅高层建筑结构抗震的优化设计'潮州市建筑设计院摘要：随着各行业都更加讲究效率和效益。未来建筑行业的发展一定是经济性和实用性相结合的，高层建筑正是顺应这个发展特点，而高层建筑结构抗震优化设计是一个不断发展和进步的过程，需要我们不断努力去发展、创新、完善。木文结合高层建筑的设计，提出了结构抗震优化设计的原则并分析了提高高层建筑结构抗震能力的具体措施。关键词：高层建筑；抗震设计；结构优化建筑抗震的实践表明，高层建筑物如果缺乏良好的抗震设计，没有良好的总体布置方案，仅仅依靠结构抗震计算，采取抗震构造措施是远

2、远不够的，不能达到良好的抗震效果。当较强地震发生的时候，高层建筑物无法发挥很好的抗震效果，不能起到降低震害的效果。因此，在高程建筑设计的实际工作中，为了提高设计水平，保证高层建筑的强度和质量，提高高层建筑的抗震能力，必须重视采取相应的策略，从多个方面入手，优化高层建筑结构的抗震设计，提高建筑结构的抗震能力，为人们的生产生活创造良好的条件。一、住宅高层建筑结构抗震设计原则抗震设计要刚柔相济，选择合适的结构形式，在增加结构刚度的同时也要增强地震作用，需要确定合理的抗震措施。保证结构的抗震性能主要是确保建筑

3、物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。在地震力作用下，要求结构保持在弹性范围内正常使用。建筑物的变形破坏性态后不能发生很大的变化，经简单的修复后可正常使用。随着建筑物高度的增加，允许结构进入弹塑性状态，但必须保证结构整体的安全。因此，六级以上必须进行抗震设计。每次强震之后都会伴随多次余震，在建筑抗震设计过程中如果若一味的提高结构抗力,就会增加结构刚度。若只有一道设防，则会导致结构刚度大。所以，建筑物在地震过程中既能满足变形要求，又能减小地震力的双重目标。因此，只有这样才能使建筑物抗震设计过

4、程中防止造成建筑物局部受损。建筑物的抗震结构体系如果刚度太柔，首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤，结构构件协冋工作来抵挡地震作用容易导致建筑物过大形变而不能使用。延性较好的分体系组成，地震发生吋不会发生整体倾覆。因此，由若干个在地震发生吋由具有较好延性。二、高层建筑结构抗震的具体设计措施1、高层建筑结构抗震设汁应重视建筑结构的规则性在高层建筑中，结构的均匀性主要体现在以下几个方面：(1)高层建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度要比较接近、变形特性要比较相近。这是因为实际的高层建筑结构都是三维的，实

5、际的地震作用、风荷载具有任意的方向性，高层建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度比较均匀，就能具有比较良好的抗震、抗风性。(2)高层建筑主体抗侧力结构沿竖向断面、构成变化比较均匀，不要突变。这里主要是指主体结构的层剪切刚度不要突变，这种均匀的高层建筑结构可以避免因薄弱层的破坏而引起的结构整体破坏，尤以强震区的高层建筑结构需特别注意。(3)高层建筑主体抗侧力结构的平面布置，应注意同一主轴方向各片抗侧力结构刚度尽量均匀，应避免在主体结构的布置中设置一、二片刚度特别大而延性较差的结构，如长窄的实体剪力墙。此吋

6、，即使结构仍满足对称性和刚度的要求，但由于个别结构刚度巨大，地震发生吋，将首先吸收极大的能量，应力特别集中，容易首先招致破坏，从而引起整体结构的破坏。冋一主轴方向的各片抗侧力结构刚度均匀，水平荷载作用下应力分布将比较均匀，冇利于结构抗震延性的实现。2、合理的建筑结构体系选择高层建筑结构体系选择是结构设计应考虑的关键问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和经济性起决定的作用。(1)结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径：楼屋盖梁系的布置，应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱

7、上去。竖向构件的布置，应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀，以避免竖向构件之间压应力的二次转移。而垂直重力荷载下竖向构件压应力水平接近均匀是最合理优化的结构选择。转换结构的布置，应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层1次至多2次转换，即能传递到下部结构的竖向构件上去。整体抗侧力结构必须体系明确，传力直接。抗侧力结构一般由框架、剪力墙、简体、支撑等组成，它们宜尽量贯通连续，若它们沿竖向要有变化，则变化要缓慢均匀。(2)结构体系宜有多道抗震防线，框架-剪力墙结构是具奋

8、良好性能的多道防线的抗震结构，其中剪力墙既是主要抗侧力构件，又是第•一道抗震防线。因此，剪力墙应冇相当数量，其承受的结构底部地震倾覆力矩不应小于底部总地震倾覆力矩的50%。同吋，为承受剪力墙幵裂后重分配的地震作用，任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和框架各层地震剪力最大值的1.5倍两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁(包括非建筑功能需要的开洞)组成多肢联肢墙，使苏具奋优良的多道抗震防线性能。