建筑抗震分析范文
時間:2023-06-21 09:46:09
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篇1
關鍵詞:高層建筑;結構;抗震;設計
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
近幾年來,隨著中國經濟的快速高效發展,高層建筑不斷地涌現,地震災害對這類建筑的威脅越來越嚴重,對高層建筑的抗震分析也越來越成為目前國內外的科研熱點問題。因此,設計人員不僅在思想上要重視抗震設防,而且要熟悉有關的規范規定,并且在項目設計中認真執行和貫徹。
一 建筑結構抗震能力的主要影響因素
(一)建筑結構所用的材料及施工質量
地震對結構作用的大小幾乎與結構的質量成正比,一般說在相同條件下,質量大,地震作用就大,震害程度就大,質量小,地震作用就小,震害就小所以,在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構件中,廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶?;炷痢⒓託饣炷涟?、空心塑料板材、瓦楞鐵等輕質材料,將能顯著改善建筑物的抗震性能施工質量的影響是深遠的, 在整個施工過程中,任何一個環節出現問題,都可能影響建筑結構本身的抗震能力。
(二)抗震設防標準
抗震不僅是取決于建筑的抗震設防標準,還要嚴格的遵循建筑抗震設計規范。國家根據地震發生的可能性和震害的嚴重性確定各地區基本設防烈度,這是各地區抗震設計的基本參數,主要代表地面加速度的大小。對具體房屋中,需要結合建筑使用功能的重要性確定建筑的抗震設防標準,即確定設計烈度和抗震等級。對一般建筑,設計烈度就是本地區設防烈度。設計烈度愈高,抗震能力愈強,但建筑造價也愈高。
(三)建筑場地
地震造成建筑物的破壞,情況是各種各樣的,由于地震時的地面強烈運動,使建筑物在振動過程中,因喪失整體性或強度不足或變形過大而破壞;由于水壩倒塌、海嘯、火災、爆炸等次生災害所造成;由于斷層錯動、山崖崩塌、河岸滑坡地層陷落等地面嚴重變形直接造成前兩種可以通過工程措施加以防治,而后一種情況,單靠工程措施很難達到預防目的,或者代價昂貴。因此,應進行詳細勘察,搞清地形地質情況,挑選對建筑抗震有利的施工場地。盡可能避開對建筑抗震不利的地段, 任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經濟損失的建筑物。
(四)合理的抗震設計
抗震設計就是要選擇合適的結構形式,確定合理的抗震措施,保證結構的抗震性能,確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標。高層住宅主要采用現澆剪力墻結構、框架一核心筒或框架一剪力墻結構,具有較好的強度和變形能力,抗震性能相對較好。無論板式住宅還是點式住宅,只要設計合理,都可滿足抗震要求。多層住宅大部分采用磚混結構,目前多采用現澆樓板,并采取設構造柱和圈粱等抗震措施,或者采用框架結構,大大增強了抗震能力。
二 建筑結構抗震設計常見的問題分析
(一)缺乏巖土工程勘察資料或資料不全
有的在擴初設計階段還缺建筑場地巖土工程的勘察資料,有的在擴初設計會審之后就直接進入了施工圖設計,有的在規劃設計或方案設計會審后就直接進入了施工圖設計。無巖土工程勘察資料,設計缺少了必要的依據。
(二)抗震設防標準掌握不當
有一些項目擅自提高了設防標準,按照稚棗筑抗震設防分類標準(GB 50223-95)》劃分應屬六度設防的,但設計中提高了一度按七度設防,提高了建筑抗震設防標準,將會增加工程投資;有的項目嚴格應按七度采取抗震措施的,但設計中又按六度設防,減低了抗震設防標準,不利抗震。
(三)抗震構造柱布置不當
如外墻轉角處,大廳四角未設構造柱或構造柱不成對設置;以構造柱代替磚墻承重;山墻與縱墻交接處不設抗震構造柱;過多設置抗震構造柱等。
(四)平面布局的剛度不均
抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱,建筑的質量分布和剛度變化宜均勻,否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱,造成了縱向剛度不均,而底層作為汽車庫的住宅,―側為進出車需要,取消全部外縱墻,另―側不需進出車輛,因而墻直接落地,造成橫向剛度不均,對抗震極為不利。
(五)結構其他問題
有的底層無橫向落地抗震墻,全部為框支或落地墻間距超長;有的僅北側縱墻落地,南側全為柱子,造成南北剛度不均;有的底層作汽車庫,設計時橫墻都落地,但縱墻不落地,變成了縱向框支;還有的底框和內框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設計,其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內柱來承重以代替磚墻承重,實際上將磚混結構演變為內框架結構,這比底框磚房還不利,因內框磚房的層數、總高度控制比底框磚房更嚴,因此存在著嚴重抗震隱患。更為嚴重的是這種情況并未引起目前大多數結構工程師的重視。
三 我國建筑結構抗震能力的提高措施
(一) 對舊有建筑進行加固行動
很多舊房屋現在已經開始出現基礎沉降、墻體裂縫、傾斜、面層剝落等現象或隱患,其中部分建筑已影響使用,甚至出現危房鑒于拆舊建新投資費用較大,為了確保人民生命財產的安全,充分利用原有舊房,對不符合抗震要求的進行加固,對部分部位及構件進行修繕,以滿足抗震設防目標,是十分必要的通常的方法是將結構隔震。消能減震技術應用到建筑物的抗震加固中,這種方法在某些方面具有獨特的優點,它擺脫了常規加固中以構件承載力為主的加固模式,尋求通過減小建筑物上地震作用的途徑,從而使結構及構件滿足承載力要求,從而達到加固目的。我國人口眾多,地震災害頻繁,因此多途徑研究探索既有建筑物的抗震改造加固方法,以滿足不同的改造加固要求,對工程結構抗震具有積極的意義。
(二)材料的選用和結構體系問題的解決
在高層建筑中,還應注意結構體系及材料的優選,現在我國鋼材產量已居世界前列,建筑鋼材的類型及品種也在逐漸增多,鋼結構的加工制造能力也已有了很大的提高,因此在有條件的地方,建議盡可能采用型鋼混凝土結構(SRC)鋼管混凝土結構(CFS)或鋼結構(S 或SS),以減小柱斷面尺寸,并改善結構的抗震性能在超過一定高度后,由于鋼結構質量較輕而且較柔,為減小風振而需要采用混凝土材料時,鋼骨(鋼管)混凝土,通常作為首選工程經驗表明:利用鋼管混凝土承重,柱自重可減輕 65%左右,由于柱截面減小而相應增加了使用面積,鋼材消耗指標與鋼筋混凝土結構相近,而工程造價和鋼筋混凝土結構相比可降低 15%左右,工程施工工期能縮短約 1/2 此外鋼管混凝土結構顯示出良好的延性和韌性。因此,在高層建筑結構中,在采用與否鋼骨混凝土構件時,建議考慮使用。
(三)研究開發更為合理的結構形式
隨著科技的高速發展,自重輕、跨度大、功能多樣、施工周期短成為現代建筑結構的發展方向。因而,研制出輕質高強的新型建筑材料,研究開發合理的結構形式成為各種新型結構體系應運而生的前提和基礎譬如開合屋蓋結構,這種結構是一種在很短時間內部分或全部屋蓋結構可以移動或開合的結構形式,它使建筑物在屋頂開啟和關閉兩個狀態下使用。開合屋蓋是將一個完整的屋蓋結構劃分成幾個可動和固定單元,使可動單元能夠按照一定軌跡移動達到屋蓋開合運轉的目的。根據開合機理,屋蓋體系的開合移動方式可分為:水平移動和水平旋轉移動方式;空間移動方式;繞樞軸轉動方式;折疊移動方式和組合移動方式等。
四 結束語
結構抗震設計的重要技術對建筑安全起到非常重要的作用。因此,要從我國高層建筑抗震設計現狀及國際高層抗震設計發展的趨勢出發,不僅要重視抗震設防,而且要熟悉有關的規范規定,并且在項目結構設計中認真執行和貫徹。努力探求新型的結構與材料,也成為地震區高層建筑發展的新方向。
參考文獻:
[1]孫軍.高層建筑結構設計的問題分析[J].山西建筑 2008(19).
[2]戴瑞同.鋼筋混凝土和砌體結構的抗震設計[M].中國建筑工業出版社,1 999.
篇2
1高層建筑抗震設計的相關概念
高層建筑的抗震設計還需要結合當地的地形以及氣候環境條件,針對一些地震高發地帶,設計需要采用強度較高的施工材料,要做好建筑結構的優化工作,保證建筑滿足抗震設防的要求。高層建筑有著良好的發展趨勢,在設計與施工時,一定要保證建筑使用的安全性,并且要使建筑在地震力的作用下,不會出現結構嚴重變形的問題。高層建筑抗震設計是一項重要的工作,下面筆者對高層建筑結構抗震設計目標以及結構優化措施進行簡單的介紹。
1.1高層建筑結構抗震設計目標
高層建筑結構抗震設計是一項重要的工作,設計人員需要保證結構的穩定性,高層建筑結構抗震設計目標是“小震不壞、大震不倒”。為了達到這一目標,設計人員還要合理確定施工的材料,施工材料要具有較高的強度與剛度,建筑結構要具有良好的延展性。另外,在高層建筑施工時,需盡量減少耗能情況,施工單位要多采用可再生的新型能源。
1.2高層建筑結構優化措施
1.2.1加強結構體系的優化高層建筑施工在選擇材料時,應盡量選擇輕質的材料,結構材料還要具有較高的強度,這樣的結構有著良好的連續性,可以抵抗較大的荷載以及作用力,可以保證建筑結構的整體性。合理選擇結構材料,并優化結構體系,是提高建筑防震效果的有效措施。建筑工程多采用的是鋼結構或者型鋼混凝土結構,這對鋼材以及混凝土的性能有著較高的要求,在施工前,需要對施工材料的性能進行檢測。優化建筑抗震結構體系,可以保證建筑的承載力,避免結構在地震力作用下出現變形問題,良好的建筑結構可以起到吸收地震能量的作用,在地震災害下,有利于避免建筑出現較為嚴重的損毀問題。建筑抗震設計需主要結構的整體性,這考驗了設計人員的能力,采用型鋼混凝土結構,可以保證建筑結構達到立面的效果,提高建筑使用的安全性。
1.2.2場地的選擇高層建筑對施工場地也有著一定要求,在施工前,設計人員需要做好地質的考察工作,對施工場地的土質進行檢測,并保證地質結構的穩定性,設計人員加強實地勘探,可以了解該地區是否存在地震隱患,并了解地下巖層的結構,根據這些因素進行綜合評價,從而得出準確的場地數據。如果遇到不適合建造高層建筑的場地,應該采取回避的措施,給出恰當的危險性評價,從根源上杜絕出現由于地面的震動而摧毀地基的現象。
1.2.3建筑結構的規則性建筑結構的規則性對于抗震作用比較大,不規則的建筑結構不利于抗震。因為建筑結構具有規則以及對稱的剖面結構,地震對建筑物帶來的搖晃有一定的支撐作用,從而起到很好的抗震效果。從建筑豎向剖面理論來說,豎向抗側力構建的截面尺寸以及材料強度應該自下而上的逐漸減少,這樣就能夠避免測力結構的承載力突變。因此,對于沒有特殊要求的高層建筑物,應該盡量避免過于規則的結構組成,不能一味的追求其視覺效果,更多的注重抗震要求。
1.2.4多道防震體系一般情況下,一次地震不會造成持續的震動,但是可能會造成接連不斷的余震,盡管強度不大,但是從持續時間以及反復次數上來說,在一定程度上對建筑物造成不同程度的損壞。高層建筑物只是采取單體的結構,一旦遭遇到破壞時就會難以應付接踵而來的持續余震,最終導致建筑物坍塌。針對此種現象,就必須設立多道防震體系。設立多道防震體系,及時第一道防震線被摧毀,還有第二道以及第三道防震線,就能夠很好的躲避反復的余震帶來的破壞,大大的降低了危險指數,增加了抗震能力。
2高層建筑結構抗震設計中應主要的幾個問題
2.1控制結構超限現象以及相關的解決措施
對于結構薄弱位置,在框架柱內設置型鋼,提高其承載力以及抗震安全性;控制結構扭轉比,使結構樓層的扭轉位移比小于1.2;對于個別墻柱按照中震彈性以及小震計算結果進行包絡設計,滿足中震彈性的抗震性能目標;依次類推,標準層的個別墻柱則按照中震計算結果,滿足中震不屈服的抗震性能目標;根據彈塑性實程分析結果,連梁以及框架梁出現彎曲塑性鉸,梁端塑性鉸在各個樓層分布較為均勻,反應歷程中最大層間位移角小于1/120,滿足規范要求。
2.2剪力墻連梁抗震設計措施
①調整連梁剛度折減系數:對內力以及位移進行計算時,對豎向與水平的荷載效應下兩種情形進行區別對待。在水平荷載效應下,可以折減連梁的剛度系數,例如:當出現作用力時,折減系數應該大于或者等于0.50;在豎向荷載效應下,不需要折減連梁的剛度系數,通過利用支座彎矩調整的幅度來降低連梁支座的彎矩。
②調整連梁跨高比:在設計連梁時,可能會遇到剛度折減之后連梁的正截面仍然承受剪承載力不足的現象,這時就需要增加洞口的寬度,減低高度。
③其他措施:設置水平縫形成雙連梁、連梁內設置交叉暗撐、采用型鋼混凝土連梁、調整連梁的內力以及增加連梁延性等。
3結論
篇3
關鍵詞:高層建筑 , 結構設計 ,抗震設計,短柱,措施
Abstract:The high-rise buildings aseismic design and construction work has been building the key, and summarizes the principle of seismic design of high-rise building, the architecture of the short column seismic necessary theoretical analysis, and the seismic measures must be taken. In order to avoid short column in high-rise building brittle failure occurs in, I think, first of all to correctly determine the short columns, and then the short column to take some structural measures or processing, improve the short column and the ductility of the seismic performance.
Keywords: high building, structure design, seismic design, short columns, measures
中圖分類號:TU318文獻標識碼:A文章編號:
1 高層建筑抗震設計的原則
1.1 結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能①結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。②對可能造成結構的相對薄弱部位,應采取措施提高抗震能力。③承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。
1.2 盡可能設置多道抗震防線①一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框架—剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成,雙肢或多肢剪力墻體系組成。②強烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導致倒塌??拐鸾Y構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度,有意識地建立一系列分布的屈服區,主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度,以使結構能吸收和耗散大量的地震能量,提高結構抗震性能,避免大震時倒塌。③適當處理結構構件的強弱關系,同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后,其他抗側力構件仍處于彈性階段,使“有效屈服”保持較長階段,保證結構的延性和抗倒塌能力。④在抗震設計中某一部分結構設計超強,可能造成結構的其他部位相對薄弱,因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小,改變抗側力構件配筋的做法,都需要慎重考慮。
1.3 對可能出現的薄弱部位,應采取措施提高其抗震能力①構件在強烈地震下不存在強度安全儲備,構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。②要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化,一旦樓層(部位)的比值有突變時,會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。③要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調。④在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位),使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移,這是提高結構總體抗震性能的有效手段。
2 高層建筑抗震中短柱的正確判定
柱凈高H與截面高度h之比H/h≤4為短柱,工程界許多工程技術人員也都據此來判定短柱,這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比λ,只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱,而柱凈高與截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2,亦即不一定是短柱。按H/h≤4來判定的主要依據是:①λ=M/Vh≤2;②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點,取M=0.5VH,則λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2,由此即得H/h≤4。但是,對于高層建筑,梁、柱線剛度比較小,特別是底部幾層,由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小,反彎點的高度會比柱高的一半高得多,甚至不出現反彎點,此時不宜按H/h≤4來判定短柱,而應按短柱的力學定義——剪跨比λ=M/Vh≤2來判定才是正確的。
框架柱的反彎點不在柱中點時,柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣,即Mt≠Mb。因此,框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的,即λt=Mt/Vh≠λb=Mb/Vh。此時,應采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢?筆者認為,應該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值,即取λ=max(λt,λb)。一般情況下,在高層建筑的底部幾層,框架柱的反彎點都偏上,即Mb>Mt。
在層高一定的情況下,為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大,且軸壓比越小截面越大;而截面增大導致剪跨比減小,又降低了構件的延性,軸壓比與延性比關系圖如圖1所示,因此,在高層特別是超高層建筑結構設計中,為滿足規程對軸壓比限值的要求,柱子的截面往往比較大,在結構底部常常形成短柱甚至超短柱。
圖1 軸壓比與延性比關系圖
3 提高短柱抗震性能的措施
有抗震設防要求的高層建筑除應滿足強度、剛度要求外,還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大,所以對于高層建筑的底層柱,隨著建筑物高度的增加,其所承擔的軸力不斷增加,而抗震設計對結構構件有明確的延性要求,在層高一定的情況下,提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內而不能過大,這樣則必然導致柱截面的增大,從而形成短柱,甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱幾乎沒有延性,在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時,很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌。
混凝土短柱的延性主要受軸壓比的影響,同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結構短柱,特別是結構低層的混凝土短柱,其軸壓比很大,破壞時呈脆性破壞,其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能,主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此,可以從以下幾方面著手,采取措施提高混凝土的抗震性能。
3.1提高短柱的受壓承載力
提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比,從而改善整個結構的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比,最直接的方法就是提高混凝土的強度等級,即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力,降低其軸壓比;但由于高強混凝土材料本身的延性較差,采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外,可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。
3.2 采用鋼管混凝土柱
鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式,由混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料。由于鋼管內的混凝土受到鋼管的側向約束,使得混凝土處于三向受壓狀態,從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高,混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時,鋼管既是縱筋,又是橫向箍筋, 其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下,相當于配筋率2至少都在4.6%。
當選用了高強混凝土和合適的套箍指標后,柱子的承載力可大幅度提高,通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上,消除了短柱并具有良好的抗震性能。
3.3 采用分體柱
由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多,在地震作用下往往是因剪壞而失效,其抗彎強度不能完全發揮。因此,可人為地削弱短柱的抗彎強度,使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度,這樣,在地震作用下,柱子將首先達到抗彎強度,從而呈現出延性的破壞狀態。分體柱方法已在實際工程中得到應用。人為削弱抗彎強度的方法,可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱,分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵,以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般,連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。
篇4
關鍵詞:高層建筑;抗震性能;設計分析
中圖分類號:tu97 文獻標識碼:a
1 概述
事實上,在建筑結構的設計過程中,抗震性能設計是目前所有高層建筑極需認真考慮的問題。我國的高層建筑主材料一般都是選用鋼筋混凝土,而高層建筑結構的復雜化以及設計的新穎化對高層建筑的抗震性能又有一定的影響。
2 當前高層建筑抗震理念
在人類建筑史當中,人們一直想要尋求一個很好的辦法去抗震防震,隨著地質學家對地震的了解以及深入,已經基本掌握了地震的特征以及一般的地震地面運動特點,于是,在此基礎上,高層建筑的抗震性能設計理論以及設計方案都有了很大的轉變,并且不斷完善發展。
現在最為流行使用的抗震設計方法就是基于位移的抗震設計方法。這種方法主要是對高層建筑進行準確的定量分析研究,再用量化的位移指標來制定高層建筑的抗震性能,從而讓高層建筑的抗震變形能力范圍可以滿足地震時最低的變形要求,最終保持高層建筑的抗震性能能夠達到一定的標準。
基于位移的抗震設計方法一般能夠細分成下面的方法,即為:①能力譜方法;②按延性系數設計方法;③直接基于位移的方法。直接基于位移的方法是按照地震作用下預期的位移去計算地震的作用,從而進行高層建筑的抗震性能設計,望高層建筑能夠達到一定的預期變形,能夠起到抗震防震的作用。
3.高層建筑抗震性能低的原因分析
3.1 高層建筑層數過多
混凝土高層建筑的層數是有一個極限的,也就是說混凝土高層建筑的高度是有一個極限的,不能無限增高。一旦該建筑超過了混凝土建筑的最大高度,高層建筑的自重就會變大,導致這個高層建筑的抗震性能變差,給實際上的高層建筑施工帶來的施工難度就更大了。這樣一來,施工的時間、成本的耗費也就大了,而且居民的安全卻無法得到保障,這是沒有好處的。若地震發生,高層建筑容易倒塌,給國家跟居民所造成的精神傷害以及經濟損害是無法估計的。因此,為了能夠保證高層建筑的抗震性能良好,高層建筑的層數不宜過高,一定要根據實際施工場地,嚴格依照專業的高層建筑設計師的標準高層建筑設計圖來進行施工。
3.2 地基選取不當
在一定程度上,地基的選取也可以對高層建筑的抗震性能造成一定的影響。地基之所以會對高層建筑的抗震性能造成影響,是因為地基作為所有建筑的基礎,一旦地基不牢固,地震又不幸發生,高層建筑損壞甚至倒塌的現象就會極易出現。因此,在實際的高層建筑施工設計過程當中,優先選擇一些地勢較低、相對平坦的場地,還要保證基底的硬度足夠大,如一些堅硬施工場地或者是較為均勻的中硬度施工場地,避免在山崖、陡坡或者下陷的地方進行高層建筑施工。
3.3 材料選取不當
在地震較為頻繁的地區,除了要考慮高層建筑的施工層數、地基的選取還必須要考慮高層建筑的施工材料。施工材料的選擇,是控制高層建筑抗震性能的最直接途徑。同時,還有注意選取比較合理的建筑結構體系,在實際施工中,施工工作人員應當確?;炷两Y構的位移限制值必須控制在國家相關法律法規當中。
3.4 抗震設防烈度偏低
根據地震發生的頻率以及地震發生時地震的強度,我國把全國劃分成多個地震設防區域,在不同的地方,不同的高層建筑設防等級也是不盡相同的。一旦高層建筑的抗震設防烈度下降,高層建筑的結構安全隱患就會增大。我國目前使用的抗震設防標準還沒有達到一個較高的水平,中級地震就相當于在規定的設計既準期以內超越概率約為百分之十的地震強度,所以,高層建筑的抗震設防烈度不容忽視。
4、有效增強高層建筑的抗震性能
4.1 高層建筑結構規則性
對高層建筑進行一個合理的布局是增強高層建筑抗震性能的有效措施,有專家曾經分析過,外觀較為簡單、建筑結構較為對稱的建筑在地震發生時,該種建筑的抗震性能會比較好,不易被地震損壞。之所以會這樣,是因為這類建筑在地震發生時可以很快地對地震的強度作出很好的反應,抵御地震。所以,專業的高層建筑施工人員在進行高層建筑設
計時會采用較為簡單的建筑結構設計,確保建筑的平面外形以及立面外形的尺寸、抗側力構件布置、承載力等各個方面都能夠均勻分布,保持了高層建筑的相對規則性。唯有外觀簡單、受力均勻、結構硬度適中的高層建筑設計,才可以保證建筑物的抗震性能良好。
4.2 降低地震能量輸入
要想降低高層建筑在地震中的能量輸入,最常用的方法就是消能減震技術,這個技術就是在建筑結構的一些特殊部分,就好像節點、支撐點、連接縫等,在這些部位添加一些消能元件,然后這些消能元件就會通過產生摩擦非線性滯形耗能來分散或者是吸收地震能,從而減少建筑主體受地震的影響,防止高層建筑的結構被地震損壞甚至倒塌。
雖然這個方法可以大幅度地提高高層建筑的抗震性能,但這個方式的真正施工實施較難,若施工的尺度不能準確把握,到時整個工程就沒有達到預期的抗震效果。所以,在實際施工當中,一定要注意合理規劃施工。
4.3 控制地震扭轉效應
一旦地震發生,那些建筑結構不對稱、建筑格局不合理的建筑通常會出現水平移動,產生水平位移,這樣就會產生扭轉性的效應,嚴重的還會讓高層建筑倒塌。究其原因,就是因為不規則的高層建筑的水平荷載中心跟剛度中心無法很好地重合在一起。所以,這就告訴專業的建筑施工人員,在實際的施工過程中要充分考慮建筑的結構會對建筑的抗震性能產生什么樣的影響,最好選擇一些外觀規則、簡單的建筑設計。
4.4 建筑結構自重減輕
當前的混凝土高層建筑,自重很大,一旦高層建筑的層數過多,要求相應的地基承載力也要大。所以,應當盡可能地減小高層建筑的自重,這樣就對地基有很好的效果而且我們都應該注意到,建筑的質量跟地震效應是成一個正比關系的,建筑質量越大,受地震的影響就越大,所吸收的地震能量也就多。如這些地震能量無法釋放,必然會損壞高層建筑。
4.5 增設抗震防線
要想增強高層建筑的抗震性能,還可以在建筑內外設置多道抗震防線,一旦第一道抗震防線被破壞,其他的抗震防線也可以繼續起作用。
結語
在不斷追求高層建筑的外形新穎奇特的同時,抗震性能一定不能忽略。因為一個建筑最能體現它的價值的除了其外觀結構、建筑材料,更重要的一樣就是抗震性能。從根本上增強高層建筑的抗震性能就要從實際上綜合考慮各方面的因素。唯有從高層建筑的內部結構有足夠大抗震防震措施,方可從根本上增強高層建筑的抗震性能。
參考文獻
篇5
關鍵詞:生土結構;震害;村鎮建筑;夯土墻;土坯墻
Abstract: the research of northwest were born bearing the kind of the building wall and build habit, analyzes the advantages and disadvantages of the characteristic of structure generates. Describes the TuPiQiang bearing and wall of the house rammer earth bearing the earthquake disasters. Research in the static load and under seismic load generates the destruction of the building characteristics and structural causes of damage. Points out that the traditional build custom layout, foundation treatment, base material selection, wall material selection and wall construction method of the existing problems. Put forward some measures, and may also without any increase in cost or slightly increase the cost of the cases, greatly improved the structure of generates seismic performance.
Keywords: generates structure; Earthquake damage; Town construction; Rammer earth walls; TuPiQiang
中圖分類號:TU352.1+1文獻標識碼:A 文章編號:
1、生土墻承重房屋的建造習慣和結構特點
1.1 生土建筑的優點
生土建筑利用地方材料建造,造價低廉,技術簡單,冬暖夏涼。而且原土不需燒制,不污染環境,這是生土建筑具有較強生命力的主要原因。另外,房屋拆除后建筑垃圾可作為肥料回歸土地,這種可持續發展的生態優勢是其他任何材料無法取代的。
1.2 生土墻承重房屋的建筑形式
生土墻體承重房屋一般呈硬山擱檁型,全部墻體用土坯或夯土建成。夯土墻墻厚從400-800mm不等,內墻也可做300mm,墻頂上擱檁建頂。大多為雙坡屋頂,也有單坡形式,房屋后墻比前墻高出1.5-2m,前墻留有門窗。雙面坡的房屋前后墻均可開門窗。土坯墻一般前后墻頂順墻長方向架 ,檁上鋪椽建頂。土坯墻體采用泥漿砌筑,土坯 尺寸根據地區不同而有差異。
1.3 生土墻承重房屋的結構特點
生土墻房屋以墻體為承重體系。夯土墻墻體房屋屋蓋系統的檁條或大量直接擱置在墻上,集中荷載直接作用于墻。土坯墻墻體由生土塊材砌筑,由于黏結泥漿強度低且在土坯縫中不飽滿,墻體承受集荷載的能力很弱,有時在墻頂設通長木梁(一般為圓木),檁條或屋架梁擱置在墻頂木梁上,將集中荷載分布在一定范圍。[1][2]
生土結構房屋的屋蓋全部荷載通過檁條或屋架(梁)傳給承重的生土墻體,由于生土墻材料強度低,墻體一般較厚。夯土墻房屋的空間剛度和整體性略差。墻體上開設的門窗洞口,對墻體有局部削弱,洞口間墻體過窄和洞口上部墻體高度過度小時,對房屋性能影響較大。墻體荷載傳給墻下條形基礎,再由基礎穿給地基。生土結構房屋的基礎,在靜力荷載作用下,一般性能良好。但在地震荷載作用下,易裂開產生通縫,滑動,失穩。嚴重時造成基礎失效。村鎮生土房屋的地基,通常開挖至基底后,對天然地基稍加夯實,有的不夯實而直接砌筑基礎。若地基不均勻,軟弱,則對上部結構性有不利影響。
2、生土墻承重房屋震害分析
2.1 震害調查
20世紀70年代以前發生于陜,甘,寧,青,新五省(區)21次強烈地震的震害調查資料表明:生土墻承重房屋在Ⅸ度及Ⅸ度以上地區幾乎全部倒塌,在Ⅷ度及Ⅷ度以下地區,破壞和倒塌率隨烈度提高而上升。
2.2 破壞特點及破壞原因
生土墻承重的房屋在靜力荷載作用下的性能與房屋地基條件,墻體材料和施工方法關系較大。一般情況下。夯土墻承重房屋抗震性能優于土坯墻承重房屋,但不論那種形式的生土墻承重房屋,延性差是其顯著弱點。
1) 地基基礎破壞。生土墻房屋幾乎都沒有經過正規設計,基礎深度寬度較小,地基未經很好處理,石料,黏土磚常采用泥漿砌筑。若房屋建造在軟弱地基。砂土液化地基及土質不均勻地段,可能引起房屋的整體破壞。在靜力作用下,反映為墻體開裂,甚至傾斜。在地震荷載作用下會導致房屋的嚴重變形或倒塌。
2) 結構體系不規則引起的破壞。尤其是單面坡房屋,后墻比前墻高1.5~2m,地震時前后墻的慣性力相差懸殊,易發生墻體嚴重開裂和前后墻變形差異引起的屋蓋系統塌落或房屋的倒塌。
3) 在剪切力的作用下,很容易發生墻體裂開,墻體外傾的現象,這是此類房屋的主要震害之一。震害表明,在Ⅵ度既有少量倒塌,大部分為轉角Ⅴ形局部塌落及墻體的斜裂縫,豎向裂縫,縱橫墻交界處通裂縫等。
4) 墻體受壓承載力不足引起的破壞。屋蓋系統的檁條或大梁直接擱置在夯土墻上,墻體承受著屋蓋系統的全部重量,在檁條或大梁與墻體的接觸處荷載集中,由于墻體受壓能力或局部承壓能力不足,承重墻體往往使用階段就產生豎向裂縫,對房屋的抗震性能不利。在地震作用下,由于地震力引起的梁檁與墻體搭接觸的沖撞,造成梁檁撥出,山墻倒塌,甚至落架等震害。
3、改善生土結構受力性能的措施
3.1 平面布局
為了減小房屋的地震作用,建筑平面布置和立面處理應力求簡單,規整。房屋高度不宜過高,開間不宜過大。最好每開間都設橫墻,以減小縱墻的跨度。門窗不宜開得過大,以免因窗間墻過窄在地震時破壞??v橫墻布置要均勻對稱,保證房屋高度均勻。避免砌筑一些附屬物,如門臉,女兒墻等,防止地震時塌落傷人。煙囪不應削弱墻體強度。煙道可放置在土墻內側或外側的墻垛里,并應采取一定連接措施。
房屋以兩面坡為宜。單面坡房屋由于屋頂重心不穩,在地震作用下容易向下滑動,與墻體脫開。而后墻高而穩定性差,在地震作用下也容易遭受破壞。
3.2 地基基礎
地基應開槽分層回填夯實,深度根據土質確定,土質好的地方淺一些,土質差的地方深一些,通常500~1000為宜。寬度以每邊寬出基礎150~200。土質好的地區用原土分層回填夯實即可,土質差或濕陷嚴重的地區應采用2:8或3:7灰土分層回填夯實。
基礎應砌至室外地坪以上300左右,以防止墻體底部受雨水侵蝕。材料可以用磚,毛石,片石和礫石。用石灰砂漿砌筑,施工中應注意錯縫咬槎。也可用灰石基礎。若能用幾何尺寸較規則的料石做基礎,將大大增強墻體的抗震性能。
3.3承重墻體
1)土坯平砌承壓不足易出現通縫,立砌抗折剛度較大但穩定性差,且整體性較差,在地震烈度Ⅶ度以上的地區應優先選用夯土墻的形式。
2)土坯墻因錯縫搭接砌筑,土坯尺寸應大體一致,并應摻入碎草等拉接材料,砌筑的泥漿性要好,砌縫的泥漿應飽滿,最好用草泥漿以增強砌體的抗震能力。試驗表明,土坯中按重量比摻入0。5%的草。土坯的抗彎和抗剪強度可增加50-100%。
3)夯土墻應應分層錯縫夯筑,拆摸后應在墻體端部鏟成斜面,以使兩板結合緊密,如果相隔時間較長,再次夯筑時再鏟斜面并應澆水后夯筑。上下兩層必須澆水后夯筑,且在按縫處可豎向加竹片,木條等拉結材料,以增加層間拉結。在縱橫墻交接處如沿高度每500左右設一層如荊條,葦稈,竹片。木條等拉結材料,墻體整體性會有較大提高。外墻拐角處縱橫墻分板夯筑時,應每板加入拉結材料,拉結材料應鋪至墻體盡端。門窗洞口兩側沿墻體高度方向水平加入竹片,樹枝等拉結材料,以改善局部抗震性能。拉結材料使用前應先在水中充分浸泡,以加強和墻體的粘結。
4)夯土墻的土料中加入一定量的砂,碎石,可明顯提高墻體承載力。由于夯土墻墻體較厚,條件許可的地區可采用小型電夯,以提高墻體的夯筑質量,減輕施工人員勞動強度,加快施工進度。墻體邊角區須用斜面行錘夯實,以保證墻體質量。[3]
4、結語
1)生土結構房屋由于墻體承載能力低,自重大,延性差等特點,決定了夯土墻承重房屋的抗震性能較差。但由于其易于就地取材,建造方便,綠色環保,可持續發展和經濟實用的特點,在我國廣大農村,尤其是在經濟尚不發達地區仍然是居民的一種主要形式。指出生土結構房屋建造中的一些問題,給出有效的提高抗震性的措施,對村鎮建筑減災防災具有現實意義。
2)調查表明,生土墻房屋的傳統做法有其合理方面,同時也有需要改進的地方,實踐表明,通過對此類房屋的震害特點及破壞機理進行分析,提出改善此類房屋抗震性能的技術措施并加以應用,生土墻承重房屋的抗震性能可以得到明顯的改善。在非抗震區和低烈度區使用和發展具有一定的前景和實用性。
參考文獻:
[1] 尚建麗,楊曉東,李占印.雙摻改性聚合物砂漿性能的試驗研究.新型建筑材料,2002. 12
[2] 施維林.傳統民居與未來居住建筑取向.新建筑,2002.No.2: 5-6
篇6
【關鍵詞】高層建筑;抗震;結構設計
一、高層建筑抗震結構的分析
現代高層建筑結構形式主要是一個垂直于地面的豎向懸臂結構。其建筑的垂直載荷主要使建筑結構產生一個與地球引力相抗衡的軸心力;建筑的水平載荷使建筑結構產生彎矩。從建筑結構的受力特點進行分析可以看出:當建筑的垂直載荷方向保持不變時,隨著建筑高度的不斷增加僅僅會引起量的增加而已,而這時水平載荷的方向就可以來自四面八方;而當建筑為平均分布載荷時,建筑的高度就和彎矩呈現出二次方的變化。
再從建筑的側移特點來看:建筑豎直方向載荷引起的建筑位移是比較小的,而水平方向的載荷作為平均分布的載荷時,建筑的高度就和其側移呈現出四次方的變化。由此可以得出,在高層混凝土建筑結構中,水平方向的載荷對建筑結構的影響是要遠遠大于垂直方向載荷對建筑結構的影響的,所以在進行高層混凝土建筑建設時,水平載荷是在進行結構設計時需要重點控制的影響因素,所以除了在保證高層建筑結構抵抗水平載荷產生的彎矩、剪力以及壓、拉應力時,要具有較大的強度以外,還要保證高層建筑結構具有足夠的剛度,使得建筑隨著高度的不斷升高,所引起的側向變形能控制在結構規范允許的范圍之內。
二、高層建筑抗震設計結構設計的方法
對高層建筑結構的抗震設計時,要從減小地震作用力的輸入和增強地震抵抗力兩個方面進行考慮。下面將從五個方面進行分析:盡可能減小地震作用能量的輸入,運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用,注重抗震結構的設計,重視建筑材料的選擇,增多抗震防線的建設。將減小地震作用力和增強建筑的地震抵抗力二者結合起來,從兩方面入手,進行建筑抗震的設計施工。
(一)減少地震發生時能量的輸入
在具體的設計中,積極采用基于位移的結構抗震方法,對具體的方案進行定量分析,使結構的變形彈性滿足預期地震作用力下的變形需求。對建筑構件的承載力進行驗收的同時,還要控制建筑結構在地震作用下的層間位移限值;并且更具建筑構件的變形和建筑結構的位移之間的關系,確定構件的變形值;根據建筑界面的應變分布以及大小,來確定建筑構件的構造需求。對于高層建筑來講,在堅固的場地上進行建筑施工,可以有效減少地震發生作用時能量的輸入,從而減弱地震對高層建筑的破壞程度。
(二)運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用
現在在我國,許多高層建筑進行抗震設計時,多采用延性結構,也就是適當的控制建筑結構的剛度,允許地震時結構的構件進入到具有很大延性的塑性狀態,從而消耗地震作用時的能量,使地震反應減小,減弱地震給高層建筑帶來的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小,但是具有較高的延性,那么在地震中它也不容易倒塌,因為延性構件可以吸收較多的能量,經受住很大的結構變形。延性結構的運用,在很多情況下是有效的,它可以消耗地震能量,減輕地震反應,使結構物“裂而不倒。
進入20 世紀以來,人們對建筑物抗振動能力的提高做出了巨大的努力,取得了顯著的成果,其中阻尼器的使用在高層建筑的抗震方面有很大的作用。通過對阻尼器的利用,進行減震和能量的吸收,可以巧妙的避免或減弱地震對高層建筑的破壞作用。
(三)注重抗震結構的設計
高層建筑抗震設計的結構應該得到人們的重視。我國150m 以上的建筑,采用的3 種主要結構體系(框.筒、筒中筒和框架- 支撐體系),都是其他國家高層建筑采用的主要體系。我國鋼材生產數量已較大,鋼結構的加工制造能力已有了很大提高,因此在有條件的地方,建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構,以減小柱斷面尺寸,并改善結構的抗震性能。
我國傳統文化中“以柔克剛”具有價高的思想價值,可以指導很多實際問題。在高層建筑結構的抗震設計中,可以從傳統的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉變,實現以柔克剛、剛柔相濟,有效地減弱地震作用過程中釋放的沖擊力。比如,在高層建筑的拱形結構中有這樣一個例子:迪拜帆船酒店,外觀如同一張鼓滿了風的帆,一共有56 層、321m高,就是運用拱結構抗震減災的很好的例子。
(四)重視建筑材料的選擇
在高層建筑的抗震方案設計中,建筑結構的材料選擇也非常重要。首先,我們可以對建筑材料的參數進行抗震性能的分析,從整體上對材料的參數變異性進行研究,而不能僅考慮建筑材料的承載力忽略其他因素。從抵抗地震的角度來講,就是要控制建筑結構的延性需求,這就要求我們從高層建筑建設施工的各方面,來選擇符合抗震需求而且經濟適用的建筑結構材料。
(五)增多抗震防線的建設
高層建筑結構防震可以設置多道抗震防線,增強對地震的抵抗力。高層建筑物設置多層的地震抵抗防線,第一道防線遭到破壞之后,有后備的第二道、第三道甚至更多的防線對地震的作用力進行阻擋,避免高層建筑物的倒塌。高層建筑結構進行抵抗地震設計時,可以采用具有多個肢節和壁式框架的“框架剪力墻”等防震結構。
框架剪力墻具有性能較好的多道防線抗震結構,其中的剪力墻是第一道抗震防線也的主要的抗側力構件。所以,剪力墻要足夠多,保證它的承受能力較高,不小于高層建筑底部地震傾覆力矩的一半。同時,為承受剪力墻開裂后重分配的地震作用,任一層框架部分按框架和墻協同工作分配的地震剪力,不應小于結構底部總地震剪力的20%和框架各層地震剪力最大值的1.5倍兩者的較小值。剪力墻結構中剪力墻可以通過合理設置連梁(包括非建筑功能需要的開洞組成多肢聯肢墻,使其具有優良的多道抗震防線性能。
三、高層建筑的抗震結構計算
目前國內外在進行高層建筑抗震結構的計算時,都開始廣泛的采用電腦軟件,特別是在面對一些比較復雜的建筑結構形式時,電腦軟件能對其提供巨大的幫助。在運用電腦軟件進行建筑抗震結構的計算時,要求建筑結構的工程師必須具有清晰的結構概念,能準確在計算機上建立出反映工程實際情況的模型,還要能對其計算結果是否具有準確性、合理性做出分析。
在利用計算機進行對高層建筑的抗震結構計算時,要求計算機軟件的技術條件應該符合相關的標準規范,并且在進行特殊結構處理計算時,還要闡明其內容方面相關的科學依據。在面對復雜結構下,多發地震災害的建筑內力和變形的分析時,至少要采用兩個不同的力學模型進行研究計算,對計算出來的結果進行準確的分析、確認無誤后,才能進行相關建筑工程的抗震結構設計。
四、結束語
高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的,我們需要在具體的實踐中對高層建筑所處的地質和環境進行詳細的分析和研究,選用適合的抗震結構,注重建筑結構材料的選擇,減小地震的作用力,增強地震的抵抗力,從而達到高層建筑抗震的目的。
參考文獻:
[1] 王榮書,高層建筑結構概念設計探析[J] 黑龍江科技信息,2010.
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關鍵詞:建筑抗震;設計規范;發展
中圖分類號:TU352.1+1 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑抗震設計規范作為建筑抗震工作的重要依據,在很在程度上影響著人們的生命財產安全,因此,抗震工作人員必須根據本國的經濟發展水平和科技發展水平,制定出科學合理的建筑抗震設計規范,有效地保障人們的生命財產安全。
一、當代建筑抗震設計規范的內涵
建筑抗震設計規范是指為了減輕地震對建筑的破壞程度,減輕人員傷亡和經濟損失對建筑建設規范作出的要求和規定。它包括對地震所產生的作用的客觀分析、由各方制定的關于建筑建設活動的規定文件、對建筑的結構抗震性能的分析、對不同的建筑物和建筑場地的地基分析,以及建筑抗震方法策略經驗的總結。建筑抗震設計規范受國家經濟水平和科學技術水平的影響較大,因此,它能夠反應一個國家的經濟技術發展狀況和抗震理念,有很重要的研究價值。
二、當代建筑抗震設計規范的發展趨向及問題
隨著抗震理論的不斷提高,當代建筑抗震設計規范也不斷的發展。目前建筑抗震設計規范的發展現狀是反應譜理論在設計規范中的應用比較全面,但是動力理論尤其是非線性動力理論的應用還有待完善。應用抗震設計規范的對象一般都是數量較大、面積較廣的結構物,一些比較復雜的設計規范必須進行精簡,形成具體簡單地設計方法,才能夠被更好的利用。在當代建筑設計規范的發展中,主要涉及到以下幾個問題:
1、建筑抗震設防標準
地震的發生規律是不可預測的,當代建筑抗震設防標準是根據對地震發生概率的分析,采用了“大震、中震、小震”三個標準。大震是指大于當地抗震設防烈度的地震,也叫做罕遇烈度的地震;小震指小于當地抗震設防烈度的地震,也叫眾值烈度的地震;中震是指等于當地抗震設防烈度的地震,也叫基本烈度地震??拐鹪O防是為了盡量減少地震對建筑的破壞和人們生命財產安全的危害,對于大小不同的地震,要根據建筑的重要性和人口的集中度,給與不同標準的設防,可以概括為“大震不倒塌,中震能修補、小震不損壞”。我國是一個人口眾多、面積遼闊的國家,而且各地區的地理條件差別很大,地震給不同地區帶來的危害,差別也很大。在制定建筑抗震設防標準的過程中,需要根據不同地區的實際情況,制定合理的建筑抗震設防標準。
2、建筑物的設計結構
建筑結構的體系類型、建筑的施工因素以及建筑結構的使用功能都在很大程度上影響結構地震的反應。當代建筑抗震設計規范對此有不同的規定。對于建筑結構的使用功能的重要程度,建筑抗震設計規范給出了不同分類,對不同的類型給予不同的抗震措施。在建筑的結構體系方面,對于平面或立面不規則等復雜的的平面結構的建筑結構,要考慮扭轉振動效應,進行水平地震的計算和內力調整;對于比較均勻和對稱的結構要運用通過地震的作用效應來實現扭轉效應。但是現實中,那些均勻結構的建筑,也存在扭轉破壞的情況,由于地震自己可以產生扭轉的作用,有時會使結構的扭轉作用變大。所以,當通過地震的作用效應來考慮扭轉效應時,要注意結構的平面大小對扭轉效應的影響,進行不同的調整。
3、地震的作用
有很多因素會對地震的作用產生影響,地震的作用可以表示成地震發生的概率的一個函數,如果將地震的作用用參數來表示,要考慮地震發生的一個概率,通過地震的頻譜特征、地震的強度和持續時間來表示,地震的大小、發生地的地理情況、震中距等都會對地震的作用有很大程度的影響。因為地震的發生的持續時間也不能確定,而且震級較小但持續時間較長的地震破壞力比震級大但是持續時間較短的地震破壞力更大,對于這種情況,往往通過調整地震的頻譜特征和強度來表示。在時程分析法中才能考慮地震的持續時間對結構的影響,用擬靜力理論的振型分解法和底部剪力法也可以反映地震的持續時間,今后,運用地震的持續時間來調整地震的作用也需要給予重視。
4、場地和地基
當選擇建筑場地時,應該先了解場地的地質結構和地震活動情況,總結出抗震的有力地段、不利地段和危險地段,盡量避開不利和危險地段。場地和地基常常通過場地的土分類和它們的特征周期值來影響地震,當代建筑抗震設計規范,運用運用場地土覆蓋層的厚度以及剪切波速來劃分場地的類型,但是這在表示場地土層對地震的影響上并不全面,黨對場地圖層進行分類時,還要考慮到承載力、基數等的變化對分類的影響,并且要在構造方法、計算方法和概念的設計上加以分析。在當代建筑抗震設計規范中,對于場地條件在地震影響上的研究還有待完善,應該在抗震設計規范中進行必要的修正。
三、對建筑抗震設計規范的完善
針對當代建筑抗震設計規范發展中的一些問題,必須采取適當的措施加以解決,使建筑抗震設計規范更為完善。
首先是對于建構抗震設防分區的完善,地震對建筑所在地的影響,應該運用地震動強度以及設計反應譜來反映。其次是對于場地地基和基礎抗震設計的完善,包括根據不同場地的類型采取抗震構造措施的措施,對建筑場地類型劃分的部分調整,以及在地基基礎抗震設計和巖土勘察上的完善。還有就是對于不同結構的建筑在抗震方法上的完善,鋼筋混凝土結構的建筑要在框架結構上進行調整;砌體結構的建筑要注意,在層數和總高度上同時控制砌體建筑的使用范圍,在一個墻段內要有多個芯柱和構造柱。
總之,在對建筑物進行抗震設計時,主要要有一些設計概念:1.選擇對抗震有利的場地,避開對抗震不利的地段;2.建筑形狀力求簡單、規則;3.利用多道抗震防線;4.加強結構的延性,防止脆性破壞;5.非結構構件應滿足抗震要求。
結束語:
由于地震嚴重威脅人類的生命財產安全,而地震的發生有不可預測,所以,抗震工作十分重要。建筑抗震設計規范對抗震工作的實施有很好的規范和指導作用,隨著抗震理念的不斷發展,建筑抗震設計規范也不斷完善,必然會在指導抗震工作上發揮更大的作用。
參考文獻:
[1] 謝禮立,馬玉宏.現代抗震設計理論的發展過程[J].國際地震動態.2003(8)
[2] 蔡健,周靖,禹奇才.建筑抗震設計理論研究進展[J].廣州大學學報(自然科學版).2005(01)
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關鍵詞:高層建筑;抗震設計
Abstract: the structural seismic design theory with the development of social economy and development, people in the production process, the mastery and application of earthquake resistance and disaster mitigation technology has made a lot of progress, but the building aseismic design method of is a significant issue, not only to be able to develop the existing buildings aseismic design, still can for society and the safety of people's lives and property provided protection.
Keywords: high building; Seismic design
中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
隨著經濟水平的增長和高層建筑的增多,結構抗震分析和設計已變得越來越重要。由于地震作用是一種隨機性很強的循環、往復荷載,建筑物的地震破壞機理又十分復雜,存在著許多模糊和不確定因素,在結構內力分析方面,由于未能充分考慮結構的空間作用、材料時效、阻尼變化等多種因素,計算方法還很不完善,單靠微觀的數學力學計算很難使建筑結構在遭遇地震時真正確保具有良好的抗震能力。特別是我國處于地震多發區,高層建筑抗震設防更是工程設計面臨的迫切任務,高層建筑結構的抗震仍然是建筑物安全考慮的重要問題。
二、抗震概念設計的含義
建筑結構的抗震概念設計是指在進行結構抗震設計時,根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想,從概念上,特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策,即正確地解決總體方案、材料使用和細部構造,以達到合理抗震設計的目的??拐鸶拍钤O計的基本要點有:
1.選擇良好的抗震結構體系
高層建筑結構在抗震設計時,應選擇合理的結構類型,設計的結構既要考慮其抗震安全性,也要盡可能的經濟。結構應布置多道抗震防線,避免部分結構或構件失效而導致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力。此外,結構應擁有良好的整體性和變形能力,使結構的強度、剛度和變形能力三者達到統一。
2.建筑布置宜規則
高層建筑應重視體形和結構的總體布置。由于建筑體形不合理或結構總體布置不合理而造成的地震災害,在國內外的大地震中都有所見??拐鹪O計選擇的建筑平面和立面布置宜對稱、規則,避免采用嚴重不規則的結構。結構的剛度宜均勻變化,豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小,避免有剛度和承載力突然變小的樓層,造成薄弱層的出現,地震時該部分容易破壞。
3.選擇合理的結構計算簡圖和地震作用傳遞途徑
目前大多數高層建筑都可以利用計算機進行程序運算,為保證計算結構的可靠性,要求工程設計人員要熟練掌握結構的簡化計算方法,得到結構構件在荷載作用下的計算見圖,結構在地震作用下的傳力途徑要簡單、直接,利用合理的力學模型和數學模型獲得更為符合實際的抗震驗算結果。
4.選擇有利于抗震的場地和地基
高層建筑設計中要選擇對建筑抗震有利的地段,避開對建筑抗震不利的地段。當無法避開時,應當采取適當的抗震措施,不應在危險地段上建造高層建筑。此外,設計前應估算建筑結構的自振周期,并與場地卓越周期錯開,防止地震時結構發生類共振現象的破壞。
三、高層建筑抗震計算方法
當地震發生時,地面上原來靜止的結構物因地面運動而發生強迫振動。因此,結構地震反應是一種動力反應,其大小不但與地面運動有關,還與結構的動力特性有關,一般需要采用結構動力學方法分析才能得到。目前常用的方法有底部剪力法、振型分解反應譜法和時程分析法。
1.底部剪力法
底部剪力法是一種擬靜力法,把地震作用當作等效靜力荷載來計算結構最大地震反應,其計算量比較小,但由于忽略了高階振型的影響,且對第一振型也作了簡化,因此計算精度稍差。
2.振型分解反應譜法
振型分解反應譜法是利用振型分解原理和反應譜理論進行結構最大地震反應分析,它屬于一種擬動力法,計算量稍大,但計算精度較高,計算誤差主要來自于振型組合時關于地震動隨機特性的假定。
3.時程分析法
時程分析法是隨著電子計算機技術和試驗技術的發展而發展起來的一種計算方法。該方法通過選擇一定的地震波,直接輸入到所設計的結構,然后對結構的運動微分方程進行數值積分,求得結構在整個地震時程范圍內的地震反應。時程分析法屬于一種完全動力法,計算量大,但計算精度很高,可分為振型分解法和逐步積分法兩種,而逐步積分法是又包含線形加速度法、紐馬克β法等多種求解方式。
下面以單質點彈性體系為例,說明按線性加速度求解運動方程的基本原理。這種方法的基本假定是,質點的加速度反映在任一微小時段,即積分時段t內的變化呈線性關系。設已求出ti時刻質點的地震位移δ(ti)、速度(ti)和加速度(ti),現求經過時段t后在(ti)時刻的位移δ(ti+t)、速度和加速度(ti+t)。線性加速度的變化率為:
現將質點移加速度分別在ti時刻按泰勒級數展開:
將式(1)代入式(2)和式(3),并注意到式(2)和式(3)中δ(ti)的四階以上導數均為零,于是:
ti+t時刻質點加速度,可前面得出:
式(4)-式(6)為ti+t時刻關于,的代數方程組。
關于線性加速度的多個質點體系時程分析法,其原理與單質點體系基本相同,在此不一一贅述。
四、地震作用下高層建筑動力時程分析算例
有一高層建筑高86m,共24層。本文根據其結構設計施工圖建立了質量串有限元數學模型(如圖1),其中各樓層用三維質量單元進行模擬,而柱、剪力墻等豎向承重構件用梁單元進行模擬。利用有限元動力特性分析模塊計算的結構X向前兩階振型分別是0.154Hz和0.470Hz,Y向前兩階振型分別是0.153Hz和0.461Hz。本文計算選用的地震波為隨機生成的地震加速度模擬數據(如圖2所示),經瞬態動力分析計算得到的結構頂部加速度響應如圖3所示。由圖可知,盡管輸入的地震波幅值較小,但由于結構的動力放大效應,仍然導致結構上部出現了較大的動力響應。
圖1有限元模型
圖2基底地震波
圖3頂部加速度反應
五、結論
隨著社會的發展、結構設計理念的創新及施工技術的進步,促使高層建筑往更高的方向發展,其在地震作用下的安全性也變的尤為重要。但由于高層建筑抗震設計屬于繁重而復雜的過程,設計時一定要從概念設計及定量分析兩個方向同時入手,從而獲得即經濟又安全可靠的設計結果。
參考文獻:
[1]李愛群,高振世.工程結構抗震設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2007.
[2]李國強,李杰,蘇小卒.建筑結構抗震設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
篇9
關鍵字:高層結構設計抗震
隨著科學的發展和時代的進步,高層建筑如雨后春筍般的出現。高層建筑的高度在一定程度上反映了一個國家的綜合國力和科技水平,世界著名的建筑更是建筑史上的紀念碑。但是如果高層建筑因結構設計不清,而造成結構布置不合理,不僅會造成大量的浪費,更重要的是給高層建筑留下了結構質量的安全隱患。因此高層建筑的結構設計就顯得尤為重要了。
一 結構設計特點
1.1 水平載荷是設計的主要因素
高層結構總是要同時承受豎向載荷和水平載荷作用。載荷對結構產生的內力是隨著建筑物的高度增加而變化的,隨著建筑物高度的增加,水平載荷產生的內力和位移迅速增大。
1.2 側向位移是結構設計控制因素
隨著樓房高度的增加,水平載荷作用下結構的側向變形迅速增大,結構頂點側移與建筑高度的四次方成正比,設計高層建筑結構時要求結構不僅要具有足夠的強度,還要具有足夠的抗推強度,使結構在水平載荷下產生的側移被控制在范圍之內。
1.3 結構延性是重要的設計指標
高層建筑還必須有良好的抗震性能,做到“小震不壞,大震能修。”為此,要求結構具有較好的延性,也就是說,結構在強烈地震作用下,當結構構件進入屈服階段后具有較強的變形能力,能吸收地震作用下產生能量,結構能維持一定的承載力。
1.4 軸向變形不容忽視
高層結構豎向構件的變位是由彎曲變形、軸向變形及剪切變形三項因素的影響疊加求得的。在計算多層建筑結構內力和位移時,只考慮彎曲變形,因為軸力項影響很小,剪力項一般可不考慮。但對于高層建筑結構,由于層數多,高度大,軸力值很大,再加上沿高度積累的軸向變形顯著,軸向變形會使高層建筑結構的內力數值與分布產生明顯的變化。
二 建筑抗震的理論分析
2.1 建筑結構抗震規范
建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結,是指導建筑抗震設計(包括結構動力計算,結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容)的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平,又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導,向技術經濟合理性的方向發展,但它更要有堅定的工程實踐基礎,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識,現代規范中的條文有的被列為強制性條文,有的條文中用了“嚴禁,不得,不許,不宜”等體現不同程度限制性和“必須,應該,宜于,可以”等體現不同程度靈活性的用詞。
2.2 抗震設計的理論
擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀10~40年展起來的一種理論,它在估計地震對結構的作用時,僅假定結構為剛性,地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數(地震系數)。
反應譜理論。反應譜理論是在加世紀40~60年展起來的,它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解,以及結構動力反應特性的研究為基礎,是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論。動力理論是20世紀70-80年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外,人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解,同時隨著強震觀測臺站的不斷增多,各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論,它把地震作為一個時間過程,選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計算得到每一時刻建筑物的地震反應,從而完成抗震設計工作。
三 高層建筑結構抗震設計
3.1 抗震措施
在對結構的抗震設計中,除要考慮概念設計、結構抗震驗算外,歷次地震后人們在限制建筑高度,提高結構延性(限制結構類型和結構材料使用)等方面總結的抗震經驗一直是各國規范重視的問題。當前,在抗震設計中,從概念設計,抗震驗算及構造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結構延性)結合的基礎上,建立設計地震力與結構延性要求相互影響的雙重設計指標和方法,直至進一步通過一些結構措施(隔震措施,消能減震措施)來減震,即減小結構上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經濟的抗震性能是當代抗震設計規范發展的方向。而且,強柱弱梁,強剪弱彎和強節點弱構件在提高結構延性方面的作用已得到普遍的認可。
3.2 高層建筑的抗震設計理念
我國《建筑抗震規范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設防提出“三水準、兩階段”的要求,“三水準”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時,結構處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。因此,要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算,要求建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區抗震設防烈度的基本烈度地震時,結構屈服進入非彈性變形階段,建筑物可能出現一定程度的破壞。但經一般修理或不需修理仍可繼續使用。因此,要求結構具有相當的延性能力(變形能力)不發生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震即高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時,結構雖然破壞較重,但結構的非彈性變形離結構的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發生危及生命的嚴重破壞,從而保障了人員的安全。因此,要求建筑具有足夠的變形能力,其彈塑性變形不超過規定的彈塑性變形限值。
三個水準烈度的地震作用水平,按三個不同超越概率(或重現期)來區分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重現期50年;設防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重現期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重現期1641-2475年,平均約為2000年。
對建筑抗震的三個水準設防要求,是通過“兩階段”設計來實現的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數,先計算出結構在彈性狀態下的地震作用效應,與風、重力荷載效應組合,并引入承載力抗震調整系數,進行構件截面設計,從而滿足第一水準的強度要求;第二步是采用同一地震動參數計算出結構的層間位移角,使其不超過抗震規范所規定的限值;同時采用相應的抗震構造措施,保證結構具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段:采用與第三水準相對應的地震動參數,計算出結構(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環節)的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規范的限值。并采用必要的抗震構造措施,從而滿足第三水準的防倒塌要求。
3.3 高層建筑結構的抗震設計方法
我國的《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)對各類建筑結構的抗震計算應采用的方法作了以下規定:高度不超過40m,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構,以及近似于單質點體系的結構,可采用底部剪力法等簡化方法;除1款外的建筑結構,宜采用振型分解反應譜方法;特別不規則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。
四 高層建筑結構發展趨勢
隨著城市人口的不斷增加建設可用地的減少,高層建筑繼續向著更高發展,結構所需承擔的荷載和傾覆力矩將越來越大。在確保高層建筑物具有足夠可靠度的前提下,為了進一步節約材料和降低造價,高層建筑結構夠構件正在不斷更新,設計理念也在不斷發展。高層建筑結構也正朝著結構立體化,布置周邊化,體型多樣化,結構支撐化,體型多樣化,材料高強化,建筑輕量化,組合結構化,結構耗能減震化等方向發展。
篇10
關鍵詞:超限高層建筑、抗震設計、分析
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
一、前言
改革開放以來,我國經濟快速增長,城市化進程明顯加快,大量農村人口迅速向城市集中,由此造成城市人口數量的不斷膨脹,對房屋的需求也急劇增加。為了緩解城市人口對房屋需求的壓力,越來越多的高層、超高層建筑如雨后春筍般出現在各大、中城市。超高層建筑,除了具有充分利用有限的土地面積,最大限度利用地上建筑使用空間外,還具有強烈的標志性及展示性作用,從而往往能成為區域性、地標性建筑或成為城市“名片”。
然而,盡管城市中的超高建筑越來越多,但目前卻沒有統一的方法和明確的依據來對超限工程進行抗震設計,多數情況下還是要依靠工程師和專家們的結構概念和經驗來把握,而其可靠程度,限于現今的技術水平一般只能作出定性結論,還很難作出定量的描述。以下本文就超限高層建筑工程抗震設計方面內容作出簡要分析,供廣大同行參考。
二、超限高層建筑工程抗震設計研究的作用和意義
隨著我國經濟的快速發展,在全球經濟一體化的趨勢下,我國基礎設施的建設發展有了突破性進展,出現了各個行業的流動資金開始往基礎設施建設匯集的現象。超高層建筑工程是在人們對空間的成分充分利用的前提下應運而生的,這反映了人們對充滿現代感和時代感的城市生活的追求。但是,問題也隨之而來,因為超限高層建筑工程自身的結構特點已經超出了我國對建筑工程的規定,抗震也是擺在超高建筑工程面前的重大難題。尤其是這幾年以來我國地震災害頻發,汶川和玉樹地震的發生造成對建筑物的破壞,更是讓我們觸目驚心。建筑物的抗震安全性和人民的生命財產安全密不可分。所以,我們要正確認識到在發展過程中存在的問題,認識到超限高層建筑工程抗震設計的重要性。完善超限高層建筑的抗震設計是人民生命財產安全的重要保證,也是社會發展的需要所在。
三、超限高層建筑工程抗震設計的原則和基本內容
1、超限高層建筑工程抗震設計的原則
在建筑物抗震設計上,我國遵循這樣三條原則“:小震不壞、中震可修、大震不倒”。 第一,小震不壞。當建筑物遇到多遇地震時,其結構沒有遭受到損壞,無需修理就可以繼續使用。在這個原則下,一般是對建筑結構的承載力進行驗算,是建筑工程抗震設計第一階段的彈性設計。第二,中震可修。當建筑物遇到設防地震時,建筑物可能發生一定程度的損壞,經過修補之后就可以繼續投入使用。這要求建筑設計時考慮到建筑結構的非線性彈塑性變形和承載力,是第二階段的彈塑性變形驗算。第三,大震不倒。當遭受到罕遇地震影響時,建筑物不會發生倒坍等威脅人民生命財產安全的重大事故。這一階段的設計是前面兩個階段驗算和設計的分析過程,并采取相應的抗震措施和技術來提高建筑物的抗震性能。
2、基本內容
第一,當超限高層建筑物采用鋼筋混凝土框架結構和抗震墻結構時,其高度不得超過《建筑抗震設計規范》規定的最大適用高度。當采用的是抗震墻結構和筒體結構時,建筑工程為 9 度設防時,其高度不得超過《建筑抗震設計規范》規定的最大適用高度;建筑工程為 8 度設防時,其最大高度應是《建筑抗震設計規范》規定最大適用高度的120%;建筑工程為 7 度和 6 度設防時,其最大高度應是《建筑抗震設計規范》規定最大適用高度的 130%。第二,超限高層建筑物設計時,其高度、高寬比和體型規則性這三者中至少有一項需要滿足《建筑
抗震設計規范》的要求。第三,在進行抗震設計時,至少要采用兩種力學模型來計算分析建筑物的受力情況,其計算程序需要經過有關行政部門的鑒定許可。第四,為保證超限高層建筑的安全性,應采取比《建筑抗震設計規范》更嚴格的抗震措施。第五,當超限高層建筑物有明顯薄弱層時,還應進行結構的彈塑性時程分析。
四、超限結構抗震設計要點
1、高度和高寬比超限建筑
a. 盡可能采用適用高度較高的結構類型, 如鋼筋混凝土框架結構房屋高度超限時, 可改用框架-剪力墻結構。
b. 驗算結構整體抗傾覆穩定性, 驗算在側向力最不利組合情況下樁身是否會出現拉力或過大的壓力, 并進行風荷載或地震作用下的舒適度驗算, 控制頂點位移及層間側移, 當側移無法滿足要求時, 可考慮利用建筑設備層和避難層空間, 沿豎向設置若干層伸臂桁架或腰桁架。
c. 適當降低底部豎向構件在最不利荷載組合下的軸壓比并加強配筋, 當軸壓比不滿足要求且構件截面再增大有困難時, 可采用鋼或其它組合構件與混凝同組成的結構。
d. 要有足夠的埋置深度, 考慮重力二階效應, 并進行風荷載作用下的舒適度驗算。
2、平面規則性超限建筑
a. 采用彈性樓蓋模型, 或按分塊剛性樓板+局部彈性板進行計算, 并考慮扭轉耦聯效應。
b. 對于凹凸不規則和樓板局部不連續的情況,采取符合樓板平面內實際剛度變化的彈性樓板計算模型。
c. 對于樓板應力集中部位( 凹凸部位及洞口四角) 和弱連接的樓板, 應采用加大樓板厚度、增加板內配筋、配置集中配筋的邊梁、配置 45°斜向鋼筋等方法予以加強。凹口部位可增設部分拉梁或拉板, 以改善這些薄弱部位的剛度和延性, 提高其抗震性能。
d. 當平面過于不規則、樓板連系過弱或建筑物超長時, 可通過設置變形縫將結構分成若干個子結構。對結構扭轉效應明顯的超限高層建筑, 應盡量使抗側力構件在平面布置中對稱、均勻, 避免過大偏心,并盡量加大豎向構件的抗側剛度和強度。
3、豎向規則性超限建筑
a. 立面收進引起超限, 如有可能則宜采用臺階形多次內收的立面, 確保結構位移沿豎向沒有突變,并使結構扭轉效應控制在合理范圍內; 宜加強收進部位的豎向構件及樓板; 立面收進若造成偏心, 則底部結構會因扭轉而產生較大內力, 故應加強底部周邊構件的配筋, 并補充進行靜力非線性分析和時程分析, 驗證結構的抗震性能, 確定結構的薄弱部位。
b. 連體建筑的連體部位及其周邊應采用彈性樓板計算, 并控制連接部位的層數, 且兩塔樓層剛度差異不宜過大, 連接體與主體宜用弱連接,如鉸接等;連接體結構自身重量應盡量減小, 故應優先采用鋼結構或型鋼混凝土結構等。
c. 對于立面開大洞的建筑, 應加強洞口四角及洞邊, 避免在小震時洞角開裂。
d. 對于懸挑建筑, 應考慮豎向地震作用; 當懸挑質量較大時, 應避免偏心造成的扭轉。
e. 對于帶轉換層的高層建筑, 盡量避免多級復雜轉換, 優先采用梁式轉換, 慎用厚板轉換。盡量強化和提高轉換層下部結構側向剛度、抗震承載能力和延性, 并控制轉換層的設置高度; 結構分析時除檢查結構位移和剛度有無突變外, 還應重點檢查框支柱所承受的地震剪力和軸壓比; 采取有效措施減少轉換層上、下結構等效剪切剛度和承載能力的突變;加強轉換層樓板、轉換構件、框支梁、框支柱、框支層上部剪力墻(包含筒體)及落地剪力墻(包含筒體)的抗震構造措施。
五、結束語
隨著抗震技術和理念的快速發展,抗震設計的重要性也日益凸顯出來,而超限高層建筑工程結構復雜,抗震設計要求高,這也就要求設計者必須不斷提高自身知識修養,借鑒他人抗震設計經驗,運用最新抗震技術和措施提高建筑物的抗震性能。轉變思想觀念,多方面借鑒相關知識和概念,從其他地方激發設計靈感,轉變剛性為主的抗震模式,努力實現抗震設計理念的創新,開創超限高層建筑工程抗震設計的新局面,為老百姓打造更加安全的建筑物。
參考文獻:
[1] 徐培福 戴國瑩:《超限高層建筑結構基于性能抗震設計的研究》,《土木工程學報》,2005年01期
[2] 侯偉雄:《提高建筑物抗震性能措施探討》,《科技風》,2010年11期