基于性能的设计方法在超限高层建筑结构中的应用.pdf

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1、基于性能的设计方法在超限高层建筑结构中的应用吕杨(重庆雅凯斯凯建筑设计有限公司，重庆400020)摘要：超限高层结构随着经济建设的发展不断增多，不仅提供了舒适的生活环境，节约了土地资源，也带来了结构抗震的诸多研究课题。关于超限高层建筑工程抗震设防的研究，在我国已经拥有了较为完善的管理体系，而且新的抗震设计思想也层出不穷。本文围绕基于性能的设计方法在超限高层建筑结构设计中的应用展开论述，主要涉及基于性能抗震设计的原理和方法，诸如静力弹塑性分析的实施等，结合超限高层建筑结构实际案例，提出抗震设计思想的改进方法，力图为工程

2、建设中的抗震设计提供有针对性的建议，为今后的超限高层建筑的实际工程建设提供参考资料。关键词：超限高层结构；抗震设计；改进方法中图分类号：TU973．31文献标志码：A文章编号：1672—4011(2017)06—0031—02DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2017．06．0181超限高层结构中基于性能的抗震设计思路超限高层结构基于J

3、生能的抗震设计思路，是本着确保人们的生命和财产安全为目标的。在我国的抗震规范设计思路上，要求结构要具有对抗小震的强度验算及对抗大震的薄弱层控制的技术和方法，做

4、到小震不坏，中震可修，大震不倒。因此，遵照这个原则，基于性能的抗震设计方法有了大量的研究和实践成果。基于性能的超限高层结构设计，主要包括的内容有结构的设计原则、结构的布置、结构的质量把握、维修维护等内容。具体落实包括从设计到可行性研究、施工质量管理等各个环节⋯。基于性能的结构抗震性能水平指的是对结构的破坏程度进行预期的评估，根据评估出来的构件可能遭到的破坏以及内部设施能够用于地震设防的作用等进行全面的考虑，将被破坏的状态、经济影响因素等加以预估，以保证人们的人身和财产安全得到最大程度的保护。关于结构抗震性能的规定从2

5、011年就开始进人实施阶段，内容囊括了结构抗震性能的设计，其中包含了四个等级的结构抗震目标的划分以及五个结构抗震性能水准设定。新规定克服了旧有规范在抗震设计思想中的种种不足，引进了新结构体系、设计方法以及材料的应用，使得超限高层建筑的构件的承载力和变形等要求有了更加合理的参照标准和规范旧1。如对于超限高层结构的抗震性能水准的规定包括：在地震作用下，结构应保持基本完好，人员不会受到伤害；结构的个别构件如果发生损伤，可以经过修复后继续使用；结构中的薄弱环节和部位能够保持完好，如果个别部位发生微裂缝等问题，则通过修复可以恢

6、复使用；在强震作用收稿日期：2017—03—08作者简介：吕杨(1978一)，男，重庆人，本科，高级工程师，主要从事建筑结构设计工作。下，构件发生中等程度以上的损坏后，结构可能会发生严重的损伤，但是不能对人造成伤害，不允许局部和整体发生倒塌。2工程案例重庆市某超高层建筑(见图1)，占地面积11346m2。分为地下5层和地上48层，采用框架剪力墙结构。该建筑所处地段频临江边，地理位置优越，沿江部分采用斜向45。的剪力墙作为转换层的正交布置。标准层和转换层的平面布置严格按照高层建筑混凝土结构的技术要求施工。该设计理念使结

7、构的布置不规范，转换层的结构包含了主次梁的转换，整个工程属于较为复杂的超限高层的建筑，具有竖向凹凸不规则、楼板局部不均匀、竖向不连续等超限问题口1．目}《一’墨高层莲盈j，；诧11白示蕾t封根据该工程的特点，应业主要求，在施工中针对不同水平的地震作用进行了预估计，对地震作用下的性能指标进行了设计。在地震作用下的结构构件弹性的设计，按照行业规则，首先对荷载组合中最不利的部分进行了设计，主要设计的内容包括了承载力的要求、构件的系数调整、内力的增大等。见表l。表1不同水平地震作用下的性能指标的预期数值除了楼板等结构构件的承

8、载力之外，根据建筑中抗震性能的类型进行了相关荷载组合的设计，考虑的因素主要包括构件内力的增大、系数的调整等。对于罕见强震的结构构件中的竖向、转换构件以及首层以及转换层的薄弱部分、地基承载力的荷载等的设计⋯。见表2。-31·V01．43，No．6于I．J～罗材第43卷第6期June，2017Sich聪口n召“f麻^f白饱．，．缸跆2017年6月___l-‘oo●_日!!!!E，-_______‘____-I__●___E!!E，_____________--___●l_l目!E__·_______一I1______●l

9、______o·l_----_‘_____●-_●__l_!!1日__--________●_●___●l_日E!__自___一表2烈度地震作用下的荷载设计系数1)地震作用下的设计参数分析。该工程在抗震防烈度上被设计为6级，按照地震的加速度值进行了分组，场地类别为II级。在对地震波的分析中，采用了阻尼比的分析方法。见表3。表3地震不同阶段的阻尼