探析高层建筑抗震结构设计相关问题

《探析高层建筑抗震结构设计相关问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、探析高层建筑抗震结构设计相关问题【摘要】现如今，我国的人口数量不断增多、城市规模不断扩大，这造成了建设用地的紧张。为了适应城市发展的需要，高层建筑的发展成为大势所趋。除此之外，计算机的普及和应用，成就了新的计算理论的发展和轻质高强材料的开发，同时也使得抗风抗震理论和新的施工设备技术不断完善，这些方面的快速发展也都为高层建筑的发展提供了有利条件。地震是一种自然现象，是我们无法预测和估计的。4月20日发生的雅安地震，也在提醒我们关于建筑抗震结构设计不容小视，因为一次强烈的地震带给我们的伤害、给国家造成的损失都是巨大的。下文，我们就将针对高层建筑的抗震结构设计问题进

2、行分析和总结。【关键词】高层建筑；抗震；结构设计前言：生活在这个世界上，我们便会面对很多自然灾害，海啸,洪水等等，地震也是其中一种，并且危害极大，对个人，对国家，对社会的稳定和和谐发展都会造成严重不良影响。据调查，在自然灾害中造成的损失中，地震位于榜首，因此得名“群害之首”,可见其杀伤力。地震中，房屋倒塌是造成人员伤亡和经济损失最主要的因素。因此，加强房屋的抗震设计，是减轻地震灾害的最根本有效的措施。由此可见，高层建筑的抗震设计问题，应当引起我们的重视，并采取有针对性的措施，杜绝危险状况，防患于未然。一、抗震设计的理论分析1、拟静力理论。拟静力理论在20世纪的

3、时候比较盛行,它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震水平力作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小相当于结构的重量乘以一个比例系数（地震系数）。2、反应谱理论。建立于加世纪40-60年代的反应谱理论，它通过加速度观测和记录进一步了解地震运动的特性。同时结合结构动力反应的特性进行研究。反应谱理论也是加理工学院的一个有建设性的研究成果。3、动力理论。动力理论就是地震动力理论，广泛应用于20世纪70-80年。电子科技技术成就了它的发展，同时它也离不开试验技术与地震下有无线性反应的各种结构。因此，有关地震受损的反应记录也随着观测台的增多而增多。由于它把地

4、震作为一个实践过程来记录，并选择了有代表性的地震动加速度进行及时录入，便将建筑物简化成了多自由体系，可以通过计算得到地震时每一时刻的建筑物反应，更高效更准确的完成了抗震设计工作，因此也将其称为地震实时分析理论。二、建筑抗震设计的基本内容1、抗震概念设计应坚持的原则一个完美的抗震设计不仅仅依靠于提高结构的抗力，还须很多方面，如混凝土的等级，原始计划的尺寸等，以此为基础数据，计算出配筋、地震力和所使用的结构的刚度。在地震中，地震作用的效果取决于结构的刚度，其成正比例关系。因此，结构的刚度太大，容易造成地震效果的增大，这样会需要更多钢筋，造成材料浪费。同时容易在大型

5、地震来临时，造成局部地方的受损，破坏了整体效果。但如果我们采用柔软的结构，可能会造成变形甚至无法使用，虽然其有延性良好和消减外力等优点，还是不适合应用到实际中来。由此，我们需要一种刚柔并济，既可以减小地震力度，又具有可以变形的条件。满足上述条件，我们根据抗震的概念讨论出有关隔震消能的设计。2、抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件承载能力不降低，且具有塑性的变形能力，这样的结构和构件所具有的性能称之为延性。在十二字抗震设计的指导原则下，我们应当将延性结构作为设计的初始结构，并且严格把握“小震不坏，中震可修，大震不倒”十二字方针。因为如果按照此方案设计后，结构变

6、形加大，但结构的地震作用却不会上升，用它的变形能力抵抗地震作用，可谓一举两得。同时强柱弱梁，节点强杆件弱以及强剪弱弯，这些都是延性结构的构件设计中应该认真把握的方向。三、高层建筑结构抗震设计的基本方法对于抗震设计在高层建筑中的应用，最基本有效的方法当是地震时减少能量的输出。为了让建筑的结构的变化达到初始的设想。我们应当对数据进行准确分析，并采用以位移为基础的结构抗震设计。在相关条件都合适的情况下，重新计算有关于构件的承受和载重能力以及在大型地震下的各层之间的位移的角度限值和延性比。以此作为我们确定构件变形值的基本数据。同时，为达到构件的构造要求，我们还应考虑到

7、界面的应变大小和分布情况。对于比较高的建筑来说，相对于较硬的场地更加适合建设，因为这样可以将破坏程度降到最低，也大量减少了能量的输出。同时，我们也可以有效的避开震动最活跃的周期，防止共振现象的发生。最普遍的抗震体系就是'‘延性结构体系”，这也广泛应用于世界大部分地区，我国也不例外。延性结构体系所采用的方法就是对结构物的硬度进行把控。在地震时允许结构的构件进入一种相反于弹性的状态，且其会具有较大的延性，这样可以减轻地震时所消耗的能量和地震时候的反应，同时保护了结构物。我们应该适时的推广使用隔震和消能减震的设计，此种方法，采用了很多隔震方法，有软垫、滑移、摆动、悬

8、吊等等。通过改变结构的一些特点和性能，