高层建筑结构抗震的优化设计研究.pdf

《高层建筑结构抗震的优化设计研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、LoWcARBoNWORLD2014／6绿色人居高层建筑结构抗震的优化设计研究熊高全(中冶建工集团有限公司，重庆大渡口400000)【摘要】随着城市化进程的不断加快，我国的高层建筑数量也在不断加大，这就使得高层建筑结构抗震的优化设计受到了广泛关注。首先高层建筑结构抗震的结构体系选择、优化是经过大量实践经验得来的，对提高层建筑结构的抗震能力具有重要意义；其次，对于建筑抗震设防水平，在保证高层建筑结构抗震能力的要求下，必须根据国家现有的社会经济条件，节约造价成本。本文主要基于以上两个方面进行的论述。【关键词】高层建筑结构抗震设计；高层建筑结构体系；最优设防烈度

2、【中图分类号】TU318【文献标识码】B【文章编号】2095—2066(2014)12—0031—02前言类：有利地段、一般地段、不利地段、危险地段。有利地段和一随着社会生产力水平的提高和科学技术的进步．我国的般地段场地条件比较好，可以直接选作建筑场地；不利地段的高层建筑结构体系也在不断发展，特别是高层建筑的高度不地表条件比较差，覆土较厚，需经过地基处理才能修建建筑物，危险地段是严禁选作建筑物场地，禁止建设。因此，在建筑断突破新历史．其结构抗震的设计成为了工程结构设计中的选址时，应对场地条件进行初步勘察，了解地貌、地质、岩层土重要内容。当前，高层建筑结构抗

3、震设计要求主要体现在两方层分布、地下水情况，充分论证，尽量避开对建筑抗震不利的面：①抗震性；②造价经济性。因此，在进行高层建筑结构抗震设计时，合理选择结构体系、建筑材料、地震动参数、场地条件地段，充分考虑有利地段与建筑结构共同作用，以期达到抗震性能和经济性的优化设计是高层建筑结构安全性和经济性的重要保证。1影响建筑结构抗震能力的主要因素2高层建筑结构体系的优化1．1建筑材料及施工质量建筑结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计．其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力地震作用是与结构的质量是成正比的。因此．在建筑抗等方面达到最优．在进行高层

4、建筑结构体系选择时，应遵循以震概念设计时．尽可能选择强度高、密度小、质量轻的建筑材下几点原则：料，广泛选用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材、型钢等轻质材料，减少建筑物自重，减少2．1结构体系应具有合理的地震作用传递途径布置楼屋盖梁时，应尽量使水平荷载、重力荷载通过最简地震作用。施工技术水平也是直接影响建筑抗震性能，如砌体抗震洁的路径传递到竖向构件，如墙、柱、基础上。墙的结构体系中，在施工时先砌墙在浇筑框架梁板柱体系，混(1)无转换层高层建筑中，布置竖向构件时，最合理优化的结构选择就是使竖向构件在垂直重力荷载作用下的轴压力凝土墙体、

5、框架柱的水平施工缝．应采取构造加强新旧混凝土的结合性能．混凝土密实度、钢筋的接头质量等对构件的抗震作用于竖向构件的几何中心．减少偏心距也即减少偏心矩。(2)有转换层建筑结构中，布置转换结构时，则是要求上都有直接重要的影响．在抗震设计模型计算和设计说明中应考虑重点部位的施工要点。部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层能够进行一次或二次转换．也就是说上部结构竖向构件传来的垂直重力1．2建筑平面设计选型荷载能够传递到下部结构中去。建筑平面选型是建筑抗震设计的核心，也是本文要阐述(3)超高层建筑结构中，整体抗侧力结构体系应尽量贯通的关键核心内容。高层建筑尽可能

6、的选择规则对称的建筑平连续。从而达到传力直接的目的。抗侧力结构一般由框架、剪面。简单对称建筑平面，在地震发生时不容易破坏，因为简单力墙、筒体、支撑等组成，若它们沿竖向要有变化，则变化要连对称规则的建筑结构在设计时容易计算出地震反应大小，容续均匀。易采取抗震构造措施和加强构件的承栽力设计，所以规则建(4)选择抗侧力构件时。应考虑抗侧力结构和构件的延性筑结构不容易破坏。不规则的建筑物是指建筑平面内突出凹水平．避免脆性破坏。结构的延性一般用结构顶点的延性系数进的尺度过大、上下楼层平面外的突出凹进过大、底部结构为表示：大空间上部为小空间的转换结构等，平面布置复杂建

7、筑，质心△u与刚心不重合，结构计算复杂，一般采用近似或简化计算，不能准确计算出地震作用大小．同时在地震作用下必定产生平面扭转效应．导致地震的破坏力加剧．在地震影响相同的条件式中：——结构顶点延性系数；下．不规则的建筑平面遭受到的破坏要大得多，所以抗震设计△u一结构顶点屈服位移；△u一结构顶点弹塑性位移限值。的建筑平面尽可能采用规则平面，在立面设计中立面变化尽可能均匀连续变化，不采用大悬挑结构。例如：台湾921地震一般认为，在抗震结构中结构顶点延性系数产应不小于3～4。中。某钢筋混凝土建筑结构平面不规则，从而导致其在水平地震作用下．产生严重扭转、倒塌。2．2

8、抗震构件具有必要的延性因此，建筑抗震优化设计中，应尽可能地使平面形