关于现代建筑结构抗震设计的方法分析

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1、关于现代建筑结构抗震设计的方法分析-结构理论【摘要】建筑结构抗震设计一直是结构工程师们设计工作的重点，本文从高层建筑结构中抗震设计特点。指出在建筑结构抗震设计中存在的问题，并提出可供参考的防范措施。【关键词】建筑结构；结构设计；抗震　　随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进，建设用地日趋紧张，促使建筑功能越来越多样化，高层建筑得的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度比较高，所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位，而我国又是地震多发国家，因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。　　1.高层建筑结构中抗震设计特点　　1.1控制建筑物的侧移

2、是重要的指标　　在地震荷载作用下，建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位，所以建筑物会产生明显的侧移，随建筑结构的高度不断曾加，结构的侧向位移迅速增大，但该变形要在一定限度之内，这样才能保证结构安全以及使用功能。　　1.2地震荷载中的水平荷载是决定因素　　水平荷载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大的轴力，这些都与建筑物高度的两次方成正比，故随建筑结构高度的增加，水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言，竖向荷载基本上是不变的，但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同，水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。　　1.3要重视建筑结构的延性设计

3、　　高层建筑结构随着高度增加，刚度减小，显得更柔，在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力，使结构进入塑性变形阶段仍然安全，需要在结构构造上采取有利的措施，使得建筑结构具有足够的延性。　　2.建筑结构抗震设计中存在的问题　　2.1抗震设防烈度较低　　关于建筑物的抗震性能设计，《建筑抗震设计规范》中规定：“小震（超越概率63%）不坏、中震（超越概率10%）可修、大震（超越概率2%）不倒”。现在许多专家学者提出，现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要，认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”，并主张“建筑结构设计的安全度水平应

4、该大幅度提高”。　　此外，有些建筑结构设计人员对抗震设计的认识不透，设计过程中疏忽抗震设计原则，抗震计算方法选择和构造措施规定采用不严谨，抗震计算措施在配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等一系列保证抗震延性设计的要求上做得不够。我国建筑结构抗震设计除了设防烈度较低外，结构失效带来的损失愈来愈大，因而有人主张结构在设防烈度下应该采用弹性设计。　　2.2建筑结构抗震设计不合理　　（1）承重柱截面高度设计过小。这种情况多发生于六度抗震设防区，一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防，为图受力分析方便，故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大（因一些结构设计

5、手册中规定：当梁柱的线刚度比大于4时计算简图中梁柱节点可简化为铰支）。这种做法虽然易于进行结构受力分析，却给房屋结构埋下了隐患，影响了房屋结构的安全性。（2）建筑设计高度存在问题。按我国高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3—2010）规定，在一定设防烈度和一定结构体系下，钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。这个高度是我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下，较为稳妥的，也是与目前整个土建规范体系相协调的。　　2.3筑结构设计中结构与材料的选用　　我国150米以上的建筑，采用的三种主要结构体系（框、筒、筒中筒和框架-支撑体系），都是其他国家高层建筑

6、采用的主要体系。在高层建筑中采用框架-核心筒体系，因其比钢结构的用钢量少，又可减少柱子断面，故常被业主所看中。钢筋混凝土内筒往往要承受80%以上的震层剪力，有的高达90%以上。此外在结构体系或柱距变化时，需要设置结构转换层。转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，常常会使与转换层相邻的柱构件剪力突然加大，转换层构件与外框架柱连接处很难实现“强柱弱梁”。因此在需要设置转换层时，要慎重选择其结构模式，尽量减小其本身刚度，减小其不利影响。　　3.提高建筑结构抗震能力的措施　　为了提高建筑结构抗震能力，结合当前建筑行业的实际情况，笔者认为应该采取以下措施：　　3

7、.1合理布局地震外力能量的传递吸收途径　　这是提高建筑结构抗震能力的第一步，通过这样的合理布局，能够保证支柱、墙和梁的轴线处于同一平面，从而使得构件双向抗侧力体系形成。通过这样的布局，当地震发生的时候，支柱、墙和梁呈弯剪破坏，并且，塑性屈服尽量在墙的底部产生。此外，当地震发生的时候，连梁宜在梁端塑性屈服，还具有足够的变形能力。通过这种结构和布局，当地震发生的时候，在墙段充分发挥它的抗震作用前，按照强墙弱梁的原则加强墙肢的承载力，这样使得墙肢的剪切应力得以破坏，从而使得建筑结构的抗震能力得到了提高。　　3.2按照抗震等级对梁、柱以及墙的节点采取相应的抗震构造措

8、施　　这样做的目的是为了保证在地震发生的时候，梁、柱