高层建筑抗震性能设计问题研究-论文.pdf

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1、◇科技论坛◇科技一向导2014年21期高层建筑抗震性能设计问题研究柳天伟(北京保利达工程设计有限责任公司西安分公司陕西西安710018)【摘要】地震是一种目前难以准确预测的自然灾害，为避免它给人类带来大的灾难。作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中，应从整体宏观的观点出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，从而创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑；新型结构的出现，高性能材料的发展，计算机技术水平的提高，促使人类建筑精品再上新的台阶。【关键词】高层建筑；建筑结构；抗震设计1．建筑抗震设计规范与工程问题分析目标，系统的抗震措施包括以下几个

2、方面内容强柱弱梁：人为增大柱1．1选择有利的抗震场地相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下．梁端塑性铰出现较地震造成建筑物的破坏，除地震动直接引起的结构破坏外，场地条早。在达到最大非线性位移时塑性转动较大：而柱端塑性铰出现较晚．件也是一个重要的原因地震引起的地表错动与地裂．地基土的小均在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰从匀沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。因此，应选择对建筑抗震有利的地段，而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能应避开对抗震不利地段，如软弱场地土，易液化土。条件突出的山嘴，高力。强剪弱弯：剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发

3、生剪切破坏，该耸孤立的山丘}岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘，场地土在平面分部位就将彻底退出结构抗震能力。对于柱端的剪切破坏还可能导致结布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段；当无法避开时应采取适当构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力的抗震加强措施应根据抗震设防类别、地基液化等级，分别采取加强值．使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的剪切破坏。措施；当地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、新近填土和严重1．5合理的建筑结构参数设计计算分析不均匀土层时应估计地震时地基不均匀沉降或

4、其他不利影响，采用桩参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算，包括各基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施：对于地震时可能导墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前应根据高层结构的实际工致滑移或地裂的场地，应采取相应的地基稳定措施。基础设计时，同一作状况．建立正确的计算模型．根据概念设计做必要的简化计算与处结构单元不宜设计在性质截然不同的地基土上。也不宜部分采用天然理。计算软件技术条件的输入应符合规范及有关标准的规定，并应根地基部分采用桩基。不宜部分采用端承桩部分采用摩擦桩；高层建筑宜据具体工程注意需要特殊处理的内容。设置地下室应避免采用局部地下室2．高层建筑抗震设计中需

5、要注意的问题1．2优化的平面和立面布置2．1部分建筑物高度过高关于建筑结构设计的平面与立体布置。根据规范我认为有以下几按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定．在一定设防烈度个方面可以参考：和一定结构型式下．钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度在这(1)结构的简单性。结构简单是指结构在地震作用下具有直接和个高度．抗震能力还是比较稳妥的。但是目前不少高层建筑超过了高明确的传力途径只有结构简单’才能够对结构的计算模型、内力与位度限制在震力作用下．超高限建筑物的变形破坏性会发生很大的变移分析。限制薄弱部位的出现易于把握，因而对结构抗震性能的估计也化．建筑物的抗震能力下降．很多影响因素也

6、发生变化．结构设计和工比较可靠。程预算的相应参数需要重新选取(2)结构的刚度和抗震能力。水平地震作用是双向的，结构布置应使2．2地基的选取不合理结构能抵抗任意方向的地震作用通常。可使结构沿平面上两个主轴方由于城市人口的增多和相对空间的缩小．不少建筑商忽略了这一向具有足够的刚度和抗震能力，结构的抗震能力则是结构强度及延性的问题，哪里商业空间大就在哪里建。高层建筑应选择位于开阔平坦地综合反映结构刚度的选择既要减少地震作用效应又要注意控制结构带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地．远离河岸．不应垮在两类土变形的增大，过大的变形会产生重力二阶效应，导致结构破坏、失稳。壤上，避开不利地形、不采

7、用震陷土作天然地基，避免在断层、山崖、滑(3)结构的整体性。在高层建筑结构中，楼盖对于结构的整体l生起到坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能非常重要的作用，楼盖相当于水平隔板。它不仅聚集和传递惯性力到各导致抗震能力差个竖向抗侧力子结构，而且要求这些子结构能协同承受地震作用，特别2．3材料的选用不科学，结构体系不合理是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或抗侧力子结构水平变在地震多发区．采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到形特征不同时，整个结构就要依