当代高层建筑抗震结构设计探析

《当代高层建筑抗震结构设计探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、当代高层建筑抗震结构设计探析摘要:随着科技的进步与发展，高层建筑已逐步成为城市发展的标志，为了保证人民的生命财产安全，这就对工程师提出了更高的要求。本文对建筑抗震进行必要的理论分析，从而探索高层建筑的设计理念、方法，采取必要的抗震措施。关键词:高层建筑;抗震;结构设计;探讨中图分类号：［TU208.3］文献标识码：A文章编号：1高层建筑发展概况与存在问题80年代，是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦

2、江饭店，它是一座现代化的高级宾馆，总高153.52m,全部采用框架一芯墙全钢结构体系，深圳发展中心大厦43层咼165.3m,加上天线的咼度共185.3m,这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦8层高,385.95m为钢结构，它居目前世界建筑的第四位。我国高层建筑的结构材料一直以钢筋混凝土为主。随着设计思想的不断更新，结构体系日趋多样化，建筑平面布置与竖向体型也越来越复杂,出现了许多超高超限钢筋混凝土建筑，这就给高层建筑的结构分析与

3、设计提出了更高的要求。尤其是在抗震设防地区，如何准确地对这些复杂结构体系进行抗震分析以及抗震设计,已成为高层建筑研究领域的主要课题之一O2建筑抗震的理论分析2.1建筑结构抗震规范建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计（包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容）的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强

4、制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜'等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。2.2高层建筑结构抗震结构设计分析设计阶段的结构动力特性分析。高层建筑进入初步设计阶段后，首先按方案阶段确定的结构布置进行计算分析。计算模型取自±0.000至塔顶，假定楼板为平面内刚度无限大，其地震反应分析基本参数列于，以及可以看出，随着楼层高度的增加，结构X方向（纵向）自振周期及地震力基本正常，而结构Y方向（横向）自振周期偏长、结构刚度偏低，对应于水平地震作用的剪力较小，结构的抗震能力偏弱，结构偏于不安全。为增加Y方向（横向）的抗侧移刚度，提高其抗震能力，

5、在现代高层建筑的设计中，可以在建筑核心筒的两侧增设四道剪力墙。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）,^震设计时，框架-剪力墙结构中剪力墙的数量必须满足一定要求,在地震作用时剪力墙作为第一道抗震防线必须承担大部分的水平力。但这并不意味着框架部分可以设计得很弱,而是框架部分作为第二道防线必须具备一定的抗侧力能力,在大震作用下第一道抗震防线剪力墙遭受破坏时，整个结构仍具备一定的抵抗能力，不至于立即破坏倒塌，这就需要在结构计算时，对框架部分所承担的剪力进行适当调整。3结构抗震设计方法探讨。3.1结构抗震设计的基本步骤。对

6、建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的，其方法步骤如下:第一阶段设计:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段设计:采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值，并

7、采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。3.2结构抗震设计方法3.2.1基础的抗震设计基础是实现高层建筑安全性的重要条件。我国高层建筑通常采用钢筋混凝土连续地基梁形式，在基础梁的设计中，为充分发挥钢筋的抗拉性和混凝土的抗压性的复合效应，把设计重点放在梁的高度和钢筋的用量上,在钢筋的布置上采用主筋、腹筋、肋筋、基础筋、基础辅筋5种钢筋的结合。为防止基础钢筋的生锈，一方面采用耐酸化的混凝土，另一方面是增加钢筋表面的保护层厚度，以抑止钢筋的腐蚀。高层建筑基础处