浅谈高层建筑的抗震设计

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1、浅谈高层建筑的抗震设计摘要：十八世纪末的产业革命带來了生产力发展与经济的繁荣，大工业兴起使人口集中到城市中来，造成用地紧张，地价上涨，城市范围逐步扩大仍感局促，为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积，所以说高层建筑是城市发展的必然产物。但是由于近年地震频发，建筑物的抗震设计越来越受到重视。文章主要针对高层建筑抗震设计要点进行分析。关键词：高层建筑结构设计抗震设计高层建筑的结构设计是一个庞大复杂的系统。它一方面要满足包括抗风、抗震等内在安全性能的要求。另一方面，还需要满足高层建筑结构设计的合理性与科学性。我国是一个地震多发的国家。尤其是自汶川地震发牛以来，抗

2、震设计分析显得更为重要。因此，高层建筑的抗震设计必须从客观、科学的角度全面考虑，让建设结构更安全、合理。一、抗震设计中的常见问题1、缺乏岩土工程勘察资料或资料不全。无岩土工程勘察资料，设计缺少了必要的依据。2、结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大，同一结构单元内，结构平面形状和刚度不均匀不对称，平面长度过长等。3、一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。如一半采用砌体承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框砖房中一半为底框，而另一半为砖墙落地承重。4、底框砖房超高超层。如1999年某地块住宅竣工交付使用验收中发现冇幢

3、底框砖房超高超层，甚至冇超三层的幢底框砖房超高超层，甚至有超三层的。5、结构的竖向布置。在高层建筑中，竖向体型有过大的外挑和内收,立面收进部分的尺寸比值B1/B不满足三0・75的要求。6、抗震构造柱布置不当。如外墙转角处，大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置；以构造柱代替砖墙承重；山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱；过多设置抗震构造柱等。7、框架结构砌体填充墙抗震构造措施不到位。砌体外围护墙砌筑在框架柱外又没有设置抗震构造柱，框架间砌体填充墙高度长度超过规范规定要求又没有采取相应构造措施。8、平面布局的刚度不均。抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称，建筑的

4、质量分布和刚度变化宜均匀，否则应考虑其不利影响。二、高层建筑抗震设计特点1、控制建筑物的侧移是重要的指标。高层建筑结构的侧移是结构设计中的关键决定因素。在地震作用下，侧向位移过大将使结构产生附加内力，附加偏心力超过一定限值时，将会引取整个结构的倒塌，因此必须将侧移限制在一定的范围之内，也就是结构构件应具有必耍的强度、刚度、稳定性，这样才能保证结构安全以及使用功能。2、地震作用中产生的水平力是关键因素。水平力会使建筑物产生倾覆力矩，并且在结构的竖向构件中引起很人的轴力。水平方向上地震作用的数值大小往往会随着高层建筑结构动力特性不同而存在较大幅度的变化。3、要重

5、视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加，显得更柔，在地震作用下变形较大。这就要求结构要有足够的变形能力，尽可能设置多道抗震防线，应避免部份构件超强设计，造成结构的其他部位相对博弱。要有目的、有意识的控制博弱部位，使之有足构的变形能力又不使薄弱层发生转移。在结构构造上采取有利的加强措施，使得建筑结构具冇足够的延性。三、高层建筑的抗震措施1、正确选择合理的结构体系由于高层建筑中抗水平力成为设计的主要矛盾，因此采用何种抗侧力结构是结构设计的关键性问题。根据抗侧力结构的不同，钢筋栓结构主要可分为框架结构、框架一一剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等几种结构体系

6、，这些体系具有不同的适用范围。框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，可为建筑提供灵活布置的室内空间。当建筑物层数较少时，水平荷载对结构的影响较小，采用框架结构体系比较合理，当层数较多时，一般不宜使用。剪力墙结构中，剪力墙沿横向、纵向正交布置或多轴线斜交布置，由钢筋磴墙体承受全部的水平荷载和竖向荷载。框架一一剪力墙结构是指在框架结构中的适当部位增设一些剪力墙，是刚柔相结合的结构体系，能提供建筑大开间的使用空间,是由若干道单片剪力墙与框架组成。从受力特点看，剪力墙是以弯曲变形为主，框架是以剪切变形为主，在顶部框架协助剪力墙抗震，在底部剪力墙协助框架抗震，其抗震性

7、能由于较好的的发挥了各自的优点而大为提高。因此可以适用于各种不同高度建筑物的要求而被广泛采用。2、正确认识高层建筑的受力特点，选择合理的结构类型高层建筑从木质上讲是一个竖向悬臂结构，水平荷载的影响要远远人于垂直荷载的影响。因此设计中在满足建筑功能要求和抗震性能的前提下，选择切实可行的结构类型，使之在特定的物资和技术条件下，具有良好的结构性能、经济效果和建筑速度是非常必要的。高层建筑上常用的结构类型主要冇钢结构和钢筋不仝结构。钢结构具冇整体自重轻，强度高、抗震性能好、施工工期短等优点。其缺点是造价相对较高，当场地土特征周期较长时，易发生共振。现浇钢筋磴结构具有

8、结构刚度大，空间整体性好,造价低及材料來源丰富等优点