高层建筑抗震设计要点探究.pdf

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1、规划与设计■啊固曩商2013年1月【文章编号11673-0038(2013)02-0026--02高层建筑抗震设计要点探究牧搜(铜仁市建筑勘察设计院554300)摘要：在城市的高速发展过程中，随着土地的紧张，需要我们充分发挥土地的综合孝叮用率，因此多、高层建筑正在日益成为城市建设的主体。高层建筑有它自己的特殊性，比如投入相对多层大，且施工周期长，混凝土浇筑量大，工程质量等方面。而且对于高层结构的设计问题可能错综复杂，只能具体问题具体分析。践表明在高层结构的设计过程中．，设计人员只有抗震概念清晰，构

2、造措施得当，应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果，在这个过程中抗震结构设计尤其需要引起重视，本文就是从这些角度出发，谈一些体会。关键词：高层建筑；结构设计；抗震1引言当我们按照抗震设计要求进行高层结构的设计与分析时，希望是使所设计的结构在刚度、强度、延性及耗散地震能量等方面达到要求，从而在经济上实现“三水准”的目的。不过，由于地震作用是一种随机性很强且地震破坏机理又十分复杂的循环荷载，许多不确定的和模糊的因素也会存在，而且在对结构进行内力分析时，由于本身并没有充分考虑结构的空间

3、作用、阻尼变化、材料时效、非弹性性质等多种因素，而且在计算方法上也不是十分完善，仅依靠微观的数学、力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时具有良好的抗震能力。2我国高层建筑及抗震概况上世纪80年代是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在lOOm左右或100m以上的以钢筋为主的建筑，建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。使我国在建筑抗震设计方面已经积累了很多经验，现行国家规范及行业规程《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》与以前的规范

4、相比，有了很大的进步。现行规范和规程的抗震设计方法已经为广大工程技术人员所掌握。但是，随着我国高层建筑的发展，国家经济实力的提升，个人财产的增多，我过的高层建筑结构抗震设计有许多心的问题需要研究解决。3建筑抗震的理论分析3．1抗震设计的理论3．1．1拟静力理论拟静力理论是在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于构的重量乘以一个比例常数，即地震系数。3．1．2动力时程分析法这种分析法常用作计算高层或超高层的一种方法，基本思路是由在结构基本运

5、动方程中输入地震加速度记录进而进行积分，是在求整个时间历程内结构地震作用效应的一种结构动力计算方法，并且也是国际上通用的动力分析方法。结构设计时如果满足了规范要求是可以不用它计算结构的。规范规定：对于特别不规则的建筑、甲类建筑及超过一定高度的高层建筑，宜采用时程分析法进行补充计算。所以有较多设计人员对应用时程分析法进行抗震设计感到生疏。近年来，随着高层建筑和复杂结构的发展，时程分析在工程中的应用也越来越广泛了。3．1．3反应谱理论反应谱理论是以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一

6、步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础。3．2建筑结构抗震规范建筑结构抗震规范是各个国建筑抗震经验权威性的总结，是指导建筑抗震设计的法定性文件，不但反映了各个国家的具体抗震实践经验，而且也反映了各个国家经济与建设的时代水平。它有大量可靠地工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，不允许半点冒险和不实。我国的《建筑抗震设计规范》收录了建筑抗震设计规范、室内给水排水和燃气热力工程抗震设计规范、建筑抗震鉴定标准、电力设施抗震设计规范、建筑抗震试验方法规程、建筑抗震设防分类标准等。规范是广大工程建设者必

7、须遵循的准则和规定，对提高工程建设的科学管理水平，促进技术进步，保证工程质量和工程安全，缩短工期，降低工程造价，节约建筑材料和能源等方面起到了显著的作用。2013年1月■啊目曩瞄规划与设计4高层建筑结构抗震设计4．1选择合理结构类型高层建筑的竖向荷载主要使结构产生轴向力，水平荷载主要产生弯矩。其竖向荷载方向不变，但随着建筑结构高度的增加而增大，而建筑所受到的平风荷载则可以来自任何方向，所以竖向荷载引起的建筑物侧移非常小，而由水平荷载产生的侧移则与高度成几何倍数变化，所以在高层结构中竖向荷载的影响远

8、远低于水平荷载的影响，因此应把水平荷载作用作为抗震设计的主导因素，在设计时应在满足建筑功能及抗震性能的前提下，优先选择合适的结构类型，使建筑物具有良好的结构性能。现在国内的多数高层结构都采用钢结构或钢混结构，钢结构具有自重轻、抗震性能好、强度高、具有较好延性、施工工期短等优点，不过钢结构造价相对较高，当场地土具有较大的特征周期时易发生共振等缺点；钢混结构具有刚度大、可组成多种结构体系且空间整体性较好等优点而被大量采用，但它也具有明显的缺点，即自重大、易发生共振、抵抗塑性变形能力差。