试论高层建筑结构的抗震设计

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1、试论高层建筑结构的抗震设计　　摘要：古往今来，地震作为一种强烈的自然灾害，一直难以被避免和预防，尤其是近几年来，高层建筑的日益增多，致使地震的发生所带来的破坏逐渐变大，所以须在结构上采取有效措施，从而使高层建筑的抗震性得以提高，本文从实际出发，对于高层建筑结构的抗震设计做了的探讨。小清新：高层建筑抗震抗震规范抗震理论　　一、建筑结构抗震的主要发展　　1、建筑结构的抗震理念　　我国在《建筑抗震规范》这一规范中对建筑的抗震设防提出了两点要求，即“三水准、两阶段”，“三水准”主要是指“小震不坏，中震可修，大震不倒”。当遭遇到低于本地区的抗震设防烈度的多遇地

2、震，即第一设防烈度地震时，建筑物的结构应处于弹性变形阶段，这时建筑物是处于其正常使用状态。当遭遇到相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震，即第二设防烈度地震时，建筑物的结构屈服进入了非弹性变形阶段，这时建筑物可能会在一定程度出现破坏。但经过简单维修仍然可以继续正常使用。当遭遇到高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震，即第三设防烈度地震时，建筑物的结构虽然遭遇到严重破坏，但其结构的非弹性变形距离结构的倒塌仍存在一定的距离，这样就不会导致建筑物倒塌或者发生更为严重的破坏，这样可以保障人员的安全。这三个不同水准烈度的地震作用水平，可按三个不同的超越概率来进行区分

3、的:多遇地震：50年的超越概率约为%，重现期约为50年；设防烈度的地震：50年的超越概率约为10%，重现期约为475年；罕遇的地震：50年的超越概率约为2%-3%，重现期约为1641-2475年，平均发生期为XX年。对待建筑物的抗震的三个水准进行设防的具体要求，主要是通过“两个阶段”的设计来实现完成的，主要方法和步骤如下：第一个阶段：第一步是采用和第一个水准烈度相对应的地震动参数，首先计算出来建筑物的结构在弹性状态下所承受的地震作用的效应，并且与风和重力的荷载效应进行组合。同时将承载力抗震调整系数引入其中。并进行建筑物构件的截面设计，最终满足第一个水

4、准的强度要求；第二步主要是采用和上述相同一的地震动参数进行计算，得出结构的层间位移角度，使得它不会超过抗震规范中所规定的极限值；并采用相对应的抗震结构措施，从而保证建筑物结构能够具有足够的延性、塑性耗能和变形能力，进而能自动满足第二个水准所规定的变形要求。第二个阶段：主要采用和第三个水准相对应的地震的动参数，从而计算出来建筑物的结构的弹塑性楼层间的位移角度，使它能够小于抗震规范中所要求的极限值。同时采用响应的抗震构造措施，进而满足第三个水准所规定的防倒塌要求。　　XX年12月1日，我国正式通过并施行了《建筑抗震设计规范》，修订后它共有14个章并且包含

5、12个附录的内容。其中，除了保持了XX年的局部修订规定之外，它的主要修订内容为：修改并补充了关于7度()和8度()的设防抗震措施，并按照《中国地震动参数区划图》调整和设计地震分组；对土壤液化判别公式进行了改进；对地震影响系数曲线的阻尼调整参数、承载力抗震调整系数和钢结构昀阻尼比、隔震结构的水平向减震系数的计算进行了调整，并且对大跨屋盖建筑水平和竖向地震作用的计算方法进行了补充；对混凝土框架结构的房屋和底部框架砌体的房屋的抗震设计规范要求进行了提高；并且提出了钢结构房屋抗震等级和调整了抗震措施的相关规定；改进了多层砌体房屋、混凝土抗震墙房屋、配筋砌体房

6、屋的抗震措施；扩大了隔震和消能减震房屋的适用范围；新增建筑抗震性能化设计原则以及有关大跨屋盖建筑、地下建筑、框排架厂房、钢支撑一混凝土框架和钢框架一钢筋混凝土核心筒结构的抗震设计规定。　　2、抗震设计的理论历程　　拟静力理论主要是在20世纪10～40年代期间发展起来的，它仅假定建筑物的结构为刚性，并且地震力是水平作用在建筑物结构或构件的质心之上。　　反应谱理论主要是在20世纪40～60年代期间而发展起来的，它主要是以强烈地震动加速度的观测记录的增多和对地震过程当中地表面运动特性的深入了解，及对建筑物的结构动力反应特性的研究为基础，它是由加理工学院的一

7、些学者对强烈地震动加速度的观测记录的特性进行了分析后所取得的一个很重要的成果。　　动力理论主要是在20世纪70-80年代期间得到广泛应用的地震动力学理论。它能得以快速发展和应用，除因60年代以来，计算机技术和试验技术的快速发展以外，学者对各种建筑物结构在地震的作用下的线性和非线性反应的整个过程都有了较深入的了解，并且随着强烈地震观测台站建设的逐渐增多，多种受损建筑物结构的地震反应记录也在不断地增多。动力理论也被称之为地震时程分析理论，它主要是把地震作为一个连续的时间过程，并且选择具有代表性的地震动加速度的时程作为地震动态输入，将建筑物简化为一个多自由

8、度的体系，最后计算得出每一个时刻的建筑物的地震反应。　　二、在高层建筑抗震设计中常常面临的问题　　1、建筑抗