学习抗震阻尼器在墨西哥torremayor高层建筑中的应用

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1、工程设计抗震阻尼器在墨西哥ＴｏｒｒｅＭａｙｏｒ高层建筑中的应用陈永祁高正博阳（北京奇太振控科技发展有限公司，北京１０００３７）摘要：还没有全部完工开放就遭遇２００３年强烈地震考验的５７层２２５ｍ高的高层钢结构———墨西哥ＴｏｒｒｅＭａｙ－ｏｒ大楼，经受了此次地震的考验。作为世界上首批采用阻尼器抗震的高层建筑，采用了全新的设计理念、先进的优化、构造和安装技术、成功的抗震手段，其设计理念和计算方法都为世界地震工程界开创了一个值得学习的先例。最后提出了一点看法，希望引起进一步讨论。关键词：巨型跨层支撑；临界阻尼比；土壤和结构的相互作用；延性设计ＳＥＩＳＭＩＣ

2、ＤＡＭＰＥＲＦＯＲＴＨＥＴＯＲＲＥＭＡＹＯＲＨＩＧＨＲＩＳＥＢＵＩＬＤＩＮＧＡＴＭＥＸＩＣＯＣＩＴＹＣｈｅｎＹｏｎｇｑｉＧａｏｚｈｅｎｇＢｏｙａｎｇ（ＢｅｉｊｉｎｇＱｉｔａｉＳｈｏｃｋＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏ．Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＴｈｅＴｏｒｒｅＭａｙｏｒｂｕｉｌｄｉｎｇｕｓｅｄｓｅｉｓｍｉｃｄａｍｐｅｒｔｏｄｏｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｉｒｓｔｌｙｗｈｉｃｈｗａｓｓｕｂｊｅｃｔｔｏｔｈｅｓｅｖｅｒｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｉｎ２００３．Ｎｏｔｏｎｌｙｓｅｔｕ

3、ｐａｔｏｔａｌｌｙｎｅｗｉｄｅａ，ａｎｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｂｕｔａｌｓｏｒｅｓｕｌｔｐｅｒｆｅｃｔｅｆｆｅｃｔｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｉｔｓｄｅｓｉｇｎｉｄｅａａｎｄｍｅｔｈｏｄｐｒｏｖｉｄｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｅａｒｔｈｑｕａｋｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｉｅｌｄ．Ａｔｌａｓｔ，ａｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｓｕｐｅｒｏｖｅｒｓｔｏｒｉｅｓｂｒａｃｅ；ｃｒｉｔｉｃａｌｄａｍｐｉｎｇｒａｔｉｏ；ｓｏｉｌａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏ

4、ｎ；ｄｕｃｔｉｌｉｔｙｄｅｓｉｇｎ１概述尼亚州北岭地震后更新的ＦＥＭＡ－２６７措施。１９８５年世界著名的墨西哥８．１级强烈地震完全破坏了墨西哥市。从１９９９年起耗资２．５亿美元在墨西哥开始重建５７层２２５ｍ高的ＴｏｒｒｅＭａｙｏｒ办公大厦（图１）。２００３年１月２１号，墨西哥Ｃｏｌｉｍａ州沿海地区遭受了７．６级的大地震。这次强地震给处于断层附近的墨西哥市再次带来巨大的破坏。超过１３０００幢居民建筑以及６００幢商业建筑受到破坏。其中，超过２７００个建筑被完全毁坏。地震工程界的奇迹是，在地震发生时３０ｓ的强列震动过程中，刚对外开放使用了３１层的ＴｏｒｒｅＭ

5、ａｙｏｒ大楼震感强度要比楼外的其他建筑小很多。大量运用的液体阻尼器作为大楼抗震结构的最重要部分，成功地起到了耗能减震作用，将结构反应保持在了弹性范图１墨西哥ＴｏｒｒｅＭａｙｏｒ大厦围内。由此，ＴｏｒｒｅＭａｙｏｒ大楼已成为整个拉丁美洲、甚至世界阻尼器抗震的标志性建筑。２建筑结构分析实际上，本建筑成为将阻尼器作用在高层建筑这座墨西哥以及拉丁美洲最高的建筑，地下４上的先驱，设计者采用了很多值得世界地震工程领层、地上９层均为停车场。１１～５３层为办公用房。域密切关注、并且至今还在继续讨论的设计理念和计算方法。大楼的设计遵循墨西哥市设计规范第一作者：陈永祁，男

6、，１９４４年出生，博士，高级工程师。（ＭＣＢＣ），它的抗震措施是世界最严格的。设计还Ｅｍａｉ：ｙｇｃｈｅｎ＠ｂｌｕｅｌａｋｅｉｎｔ．ｃｏｍ收稿日期：２０１０－０９－０９要求符合美国统一建筑规范（ＵＢＣ－９４）和加利福５０钢结构２０１１年第１期第２６卷总第１４２期陈永祁，等：抗震阻尼器在墨西哥ＴｏｒｒｅＭａｙｏｒ高层建筑中的应用５５层塔楼屋顶上设置了直升飞机降落场地。该建筑水平断面从８０ｍ×８０ｍ起向上递减，４～１０层减为８０ｍ×６５ｍ。在１０层以上塔楼的标准层，减小至４８ｍ×３６ｍ。２．１基础该建筑位于墨西哥市的松软堆积土上。设计的基础由沉箱和钢筋混凝

7、土底板系统构成（图２）。直径达１．２ｍ的沉箱坐落在４０ｍ深的“深度沉积”岩石层上。沉箱上设置厚度为１．０～２．５ｍ不等的混凝土基础板块。８００ｍｍ的钢筋混凝土基础墙坐落在该板块上。考虑到最严重的地震环境，该设计采用了较保守的基础设计。图３施工中的钢结构（部分钢筋混凝土外包柱）“外层筒”；由内部框架形成钢结构“内筒”；外筒和内筒间共设置的９６个大型阻尼器就像肌肉一样把双筒框架的骨骼有效地连接起来共同工作，形成第三重抗侧体系。考虑阻尼器所选用的型号、性能和安置位置，最后确定为，在南北方向上，采用７２个阻尼器并按对角跨层支撑的形式设置在核心结构的层间（图４）

8、。在南北两平面的东西方向上２４个超大阻尼器被用作外围巨型跨层支撑系统的一部分（图５）。从计算图