高层建筑抗震结构设计相关问题分析

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1、高层建筑抗震结构设计相关问题分析　　摘要：本文介绍了高层建筑抗震结构设计的基本原则，分析了高层建筑抗震设计常见问题，提出了高层建筑抗震设计分析方法，保证高层建筑物的质量。　　关键词：高层建筑；抗震结构；设计；　　中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：　　引言　　地震作用是一种随机性很强的循环往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用非弹性性质材料时效阻尼变化等多种因素，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有

2、良好的抗震能力。　　一．高层建筑抗震结构设计的基本原则　　1．结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能　　（1）结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）”的原则；（2）对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力；　　（3）承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。　　2．尽可能设置多道抗震防线。　　由于每次强震之后都会伴随多次余震，因此在建筑物的抗震设计过程中若只有一道设防，则其在首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤积累而倒塌。因此，建筑物的抗震结构体系应由若干个延性较好的分体

3、系组成，在地震发生时由具有较好延性的结构构件协同工作来抵挡地震作用。当遭遇第二设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保证了人员的安全。　　3．对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。　　（1）构件在强烈地

4、震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。　　（2）要使楼层（部位）的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层（部位）的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。　　（3）要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。　　（4）在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层（部位），使之有足够的变形能。　　二．高层建筑抗震设计常见问题　　在高层建筑的建设中，最主要的问题是对抗震问题的研究，其中又以中短柱为最主要的问题抗震设计中常见问题如下：　　1、缺乏

5、岩土工程勘察资料或资料不全。　　（1）、在扩初设计阶段缺建筑场地岩土工程的勘察资料。　　（2）、在扩初设计会审之后直接进入了施工图设计.　　（3）、在规划设计或方案设计会审后直接进入了施工图设计，无岩土工程勘察资料，设计缺少了必要的依据。　　2、结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大，同一结构单元内，结构平面形状和刚度不均匀不对称，平面长度过长等　　3、一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。如一半采用砌体承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重;底框砖房中一半为底框，而另一半为砖墙落地承重，这种情

6、况常出现在平面纵轴与街道轴线相交的住宅，其底层为商店，设计成一半为底框砖房(有的为二层底框)，而另一半为砖墙落地自承，造成平面刚度和竖向刚度二者都产生突变，对抗震十分不利。　　4、底框砖房超高超层。如1996年，对杭州设计单位作的一次专题普查，发现有69幢底框砖房超高超层。新项目亦普遍存在此现象，1999年某地块住宅竣工交付使用验收中发现有3幢底框砖房超高超层，甚至有超3层的。　　5、结构的竖向布置。在高层建筑中，竖向体型有过大的外挑和内收，立面收进部分的尺寸比值B1/B不满足≥0.75的要求.　　6、抗震构造柱布置不当。如外墙转角

7、处，大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置，以构造柱代替砖墙承重，山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱等。　　7、框架结构砌体填充墙抗震构造措施不到位。砌体外围护墙砌筑在框架柱外未设置抗震构造柱，框架间砌体填充墙高度长度超过规范规定要求未采取相应构造措施。　　三．高层建筑抗震设计分析方法　　1．隔震和消能减震设计　　有些高层建筑对于抗震的要求较为严格，除了要实现一般的抗震效果外，还有保证隔振、消能等方面的需求。因此，为了达到这些效果，首先，从场地与地基的角度来看，应该选择具有较高密实度的地基，因为高密实度的地基，可以减轻地震发生时所产生的能

8、量给建筑造成的破坏，降低共振发生几率。对于不同建筑，其所要求的隔振系数有所不同，因此，在进行建筑结构设计时，一定要具体问题具体分析，选择相应的隔震支座，并且，也要考虑因风力所给建筑带来的负荷。对于隔振、消能方面的建筑构件的选择上，尽量