超高层结构抗震设计中若干问题的探讨

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1、超高层结构抗震设计中若干问题的探讨赵楠(北京三磊建筑设计有限公司，北京，100048)[摘要]针对超高层结构抗震设计实践，对振型谱的应用、抗震设防分类、弹塑性位移角统计方法、过渡区的设置原则、特征周期的取值方法及最小剪重比调整方法等设计关键环节进行了探讨，归纳总结了超高层结构设计专项审查中针对这些问题的解决思路。[关键词]超高层结构；振型谱；弹塑性；过渡区；特征周期；剪重比中图分类号:TU973＋.31文献标志码:AExplorationofsomequestionsonseismicdesignofsuperhigh-risest

2、ructureZhaoNan(BeijingSunlayLTD,Beijing100048,China)Abstract:Toaimatpracticeonseismicdesignofsuperhigh-risestructure,wehavemadeexplorationforthekeylinksofthedesignsuchastheapplicationofvibrationspectrum,theclassificationofseismicfortification,statisticalmethodofelastic

3、-plasticdisplacementangle,settingprincipleoftransitionregion,themethodofobtainingnumericalvaluesforcharacteristicperiod,adjustingmeasureofminimumshear-weightratioandsoon,havesummarizedsolutionforthesequestionsinspecialreviewondesignofsuperhigh-risestructure.Keywords:su

4、perhigh-risestructure;vibrationspectrum;elastic-plastic;transitionregion;characteristicperiod;shear-weightratio0引言近年来，随着结构材料及设计方法的不断进步，我国的超高层建筑发展十分迅速，建筑高度被不断刷新。由于超高层项目的特殊性，抗震设计应采取更为严格的技术措施以保证安全。当前我国的高层建筑抗震设计规范、规程较为完善，但其有一定的适用范围，主要是针对常规结构，然而对于超出规范、规程适用范围的超高层建筑结构，对其进行抗震分

5、析时有哪些特殊规定是设计人员普遍关心的问题。本文结合超高层结构设计实践，归纳总结了超高层抗震审查过程中专家意见及建议，尤其是设计人员易混淆的结构设计概念，对超高层抗震分析的若干关键问题进行探讨[1~3]。1地震安全性评价报告中振型谱的应用地震安全性评价是根据对建设工程场址和场址周围地震安全性评价的地震与地震地质环境的调查，场地地震工程地质条件勘测，通过地震地质、地球物理、地震工程等多学科资料的综合评价和分析计算，按照工程类型、性质、重要性，科学合理地给出与工程抗震设防要求相应的地震动参数，以及场址的地震地质灾害预测结果。地震安全性评

6、价工作的主要内容包括：工程场地和场地周围区域的地震活动环境评价、地震地质环境评价、断裂活动性鉴定、地震危险性分析、设计地震动参数确定、地震地质灾害评价等。根据国务院令第323号需对国家及地方的重大工程等进行地震安全性评价。通常情况下，超高层属于超限结构，均需在初步设计前进行场地的地震安全性评价。有关部门依据《工程场地地震安全性评价》GB17741-2005的要求向设计单位提供地震安全性评价报告。其中较为重要的是场地的振型谱即“安评谱”及设计地震动参数。设计地震动参数形式如表1所示。表1安评谱地震动参数样式Table1Seismics

7、afetyevaluationreportofgroundmotionparameters地震烈度超越概率Tg/sAmax/cm/s2αmax多遇地震63%0.38470.125设计地震10%0.351310.401罕遇地震2%0.402050.627安评谱的正确使用是准确进行地震作用内力标准值确定的前提，而设计人员常常只重视设计地震动参数列表而忽视报告中提供的安评谱曲线。设计实践中常常应用安评谱的设计地震动参数对规范谱进行调整后输入计算程序确定地震内力，这种做法是不妥的。如图1所示曲线，使用安评报告设计地震动参数调整规范谱计算时，

8、会提高结构承担的地震作用，尤其超高层结构的自振周期较长，从图1可以看出，高周期段地震影响系数的相对差异更为明显。假定结构自振周期为5s时，地震影响系数见表2所示。规范谱调整后的地震影响参数较之安评谱提高了约27%，相应计算的地震作用也