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高層建筑抗震設(shè)計(jì)論文模板(10篇)

時(shí)間:2023-09-06 17:20:15

導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇高層建筑抗震設(shè)計(jì)論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

高層建筑抗震設(shè)計(jì)論文

篇1

自從1886年世界上第一棟近代高層建筑——美國(guó)芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大樓(HomeIuranceBuilding,10層,高55m)建成以來(lái),至今已有100多年的歷史了。高層建筑不僅在材料和結(jié)構(gòu)體系上逐漸多樣化,而且在高度上也有大幅度增長(zhǎng)。而一次又一次地震災(zāi)難及教訓(xùn),警示人們:防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn),刻不容緩。

從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始,各國(guó)的專(zhuān)家、學(xué)者對(duì)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了一系列研究。進(jìn)入90年代,結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計(jì)已提到各國(guó)建筑設(shè)計(jì)的歷史日程。特別是我國(guó)處于地震多發(fā)區(qū)(地震基本烈度6度及其以上的地震區(qū)面積約占全國(guó)面積的60%),高層抗震設(shè)計(jì)設(shè)防更是工程設(shè)計(jì)面臨的迫切的任務(wù)。作為工程抗震設(shè)計(jì)的依據(jù),高層建筑抗震分析更處于非常重要的地位。

二、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題在地震多發(fā)區(qū),采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。

我國(guó)高層建筑中常采用的結(jié)構(gòu)體系有:框架、框架-剪力墻、剪力墻和筒體等幾種體系,這也是其他國(guó)家高層建筑采用的主要體系。但國(guó)外,特別地震區(qū),是以剛結(jié)構(gòu)為主,而在我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)幾混合結(jié)構(gòu)卻占了90%.如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu),國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有經(jīng)受較大的考驗(yàn)。鋼結(jié)構(gòu)同混凝土結(jié)構(gòu)相比,具有優(yōu)越的強(qiáng)度、韌性和延性,強(qiáng)度重量比,總體上看抗震性能好,抗震能力強(qiáng)。

震害調(diào)查表明,鋼結(jié)構(gòu)較少出現(xiàn)倒塌破壞情況。在高層建筑中采用框架-核心筒體系,因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少,又可減少柱子斷面,故常被業(yè)主所看中?;旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)往往要承受80%以上的震層剪力,有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大,靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移,不僅增加了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān),而且效果不大,有時(shí)不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu),形成加強(qiáng)層才能滿(mǎn)足規(guī)范側(cè)移限值;

此外,在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí),需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變,常常會(huì)使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大,加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí),要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式,盡量減小其本身剛度,減小其不利影響。

唐山鋼鐵廠震害調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)形式總建筑面積(萬(wàn)㎡)倒塌和嚴(yán)重破壞比例(%)中等破壞比例(%)鋼結(jié)構(gòu)3.6709.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4.0623.247.9砌體結(jié)構(gòu)3.0941.220.9在高層建筑中,應(yīng)注意結(jié)構(gòu)體系及材料的優(yōu)選?,F(xiàn)在我國(guó)鋼材產(chǎn)量已居世界前列,建筑鋼材的類(lèi)型及品種也在逐漸增多,鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高,因此在有條件的地方,建議盡可能采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)(SRC)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)(CFS)或鋼結(jié)構(gòu)(S或),以減小柱斷面尺寸,并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

在超過(guò)一定高度后,由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕而且較柔,為減小風(fēng)振而需要采用混凝土材料,鋼骨(鋼管)混凝土,通常作為首選。工程經(jīng)驗(yàn)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(yīng)增加使用面積,鋼材消耗指標(biāo)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相近,而工程造價(jià)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可降低15%左右,工程施工工期縮短1/2.此外鋼管混凝土結(jié)構(gòu)顯示出良好的延性和韌性。

篇2

1)建筑結(jié)構(gòu)的平面布置。建筑結(jié)構(gòu)的平面布置是影響結(jié)構(gòu)抗震的重要因素,合理的建筑平面布置對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。大量地震災(zāi)害表明,平面布置簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)規(guī)則、質(zhì)量和剛度分布比較均勻并且具有明確傳力途徑的建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)不容易發(fā)生破壞。規(guī)則結(jié)構(gòu)能較為準(zhǔn)確地預(yù)估結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)和地震時(shí)的反應(yīng),較容易采取有效的抗震措施及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來(lái)加強(qiáng)其抗震性能。相反,平面布置復(fù)雜、不對(duì)稱(chēng)且不規(guī)則的結(jié)構(gòu),其地震作用效應(yīng)很難估計(jì)的。因此,高層建筑結(jié)構(gòu)中規(guī)范規(guī)定,宜采用規(guī)則結(jié)構(gòu),不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。

2)建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,就優(yōu)先采用具有多道防線(xiàn)的結(jié)構(gòu)體系。例如:框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。這三種結(jié)構(gòu)可以作為地震區(qū)高層建筑的首選體系。當(dāng)建筑物高度不高且層數(shù)不多時(shí),可采用框架結(jié)構(gòu)。但當(dāng)建筑物位于地震區(qū),且高度均較高時(shí),應(yīng)避免采用框架結(jié)構(gòu)、板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。因?yàn)椋卣鹁哂袕?qiáng)破性且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),往復(fù)次數(shù)較多,能夠?qū)ㄖ镌斐衫鄯e破壞。單一的結(jié)構(gòu)體系在遭遇地震時(shí),一旦發(fā)生破壞,很容易造成房屋倒塌,危及人們的生命及財(cái)產(chǎn)的安全。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系具有多道防線(xiàn)時(shí),當(dāng)遭遇地震時(shí),第一道防線(xiàn)遭破壞后,后續(xù)的防線(xiàn)仍然能抵抗地震的沖擊力,可以最低限度的防止建筑物的倒塌,給人們以充分的時(shí)間進(jìn)行逃生,保證人民的生命安全。因此,高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的多道防線(xiàn)是進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)所必須設(shè)置的。

3)結(jié)構(gòu)薄弱層。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度分布不均勻、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變時(shí),容易產(chǎn)生薄弱層。薄弱層在地震中是最先遭受破壞的部位。因此,對(duì)有明顯薄弱層的結(jié)構(gòu),應(yīng)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施來(lái)提高其抗震能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎(chǔ),有意識(shí)、有目的地控制薄弱層部位,讓它有足夠的變形能力,而且不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的重要手段。

2高層建筑抗震設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題

1)高層建筑結(jié)構(gòu)的地基問(wèn)題。高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段,應(yīng)有完善的巖土工程勘察報(bào)告,為結(jié)構(gòu)工程提供基本的設(shè)計(jì)依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)場(chǎng)地應(yīng)選擇在有較穩(wěn)定的基巖、開(kāi)闊、平坦、土層堅(jiān)硬或較密實(shí)的有利地段,不應(yīng)建造在容易發(fā)生滑坡、地陷、崩塌和泥石流等不利地段及抗震的危險(xiǎn)地段,有利地段的建造對(duì)建筑物的抗震是十分有利的。有時(shí)由于建設(shè)單位工期要求,在確定方案后設(shè)計(jì)人員就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)階段,從而忽略了巖土工程勘察資料和場(chǎng)地的選擇,從而給后續(xù)工作帶來(lái)不必要的麻煩。

2)高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置問(wèn)題。高層建筑為了追求外立面效果的美觀而設(shè)計(jì)成平面不規(guī)則、不對(duì)稱(chēng)且有較大凹進(jìn)或較大開(kāi)洞的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)對(duì)抗震十分不利。因此,在建筑方案正式確定前,結(jié)構(gòu)工程師就應(yīng)對(duì)建筑平面布置、體型方面的內(nèi)容提出自己的見(jiàn)解,及時(shí)和建筑師進(jìn)行溝通,盡量選用平面、豎向規(guī)則對(duì)稱(chēng)、質(zhì)量和剛度、承載力均勻的平面布置,這對(duì)抗震十分有利。

3)高層建筑結(jié)構(gòu)的高度問(wèn)題。如今的高層建筑結(jié)構(gòu)的高度越來(lái)越高,甚至出現(xiàn)了很多超高層的高層建筑,這就對(duì)結(jié)構(gòu)工程師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)提出了更高的要求。不同的高度對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)體系,規(guī)范上有明確規(guī)定。一旦結(jié)構(gòu)超過(guò)了規(guī)范規(guī)定的限制高度,就應(yīng)通過(guò)專(zhuān)門(mén)的審查、論證進(jìn)行更嚴(yán)格的計(jì)算分析和研究。

4)高層建筑抗震設(shè)防等級(jí)的選取問(wèn)題。抗震等級(jí)是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要依據(jù),抗震等級(jí)選取不當(dāng)將給建筑物的安全帶來(lái)許多隱患,對(duì)工程造價(jià)也會(huì)帶來(lái)不必要的浪費(fèi)??拐鸬燃?jí)根據(jù)房屋的場(chǎng)地類(lèi)別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、結(jié)構(gòu)類(lèi)型等因素綜合評(píng)定。每個(gè)結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)熟練掌握結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)和規(guī)范知識(shí),做到該提高的應(yīng)當(dāng)提高其抗震等級(jí),該降低則應(yīng)適當(dāng)降低。

5)計(jì)算軟件的合理應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該應(yīng)用正規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),軟件中的各個(gè)參數(shù)指標(biāo)能夠正確反映建筑物的特征。結(jié)構(gòu)工程師能正確分析結(jié)構(gòu)軟件所計(jì)算的結(jié)果,并做出正確的判斷。但有時(shí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)會(huì)給結(jié)構(gòu)工程師帶來(lái)一種錯(cuò)覺(jué),有的結(jié)構(gòu)工程師往往過(guò)分依賴(lài)計(jì)算結(jié)果,而減少了結(jié)構(gòu)的概念學(xué)習(xí)。一旦選擇了錯(cuò)誤的計(jì)算參數(shù),就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)方面造成影響。因此,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)加強(qiáng)自身的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和抗震概念設(shè)計(jì)的理解,做到熟練掌握相關(guān)的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì),并且根據(jù)自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)配合計(jì)算結(jié)果選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

篇3

防震設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必不可少的一部分,并且地震是一種無(wú)法消除的自然災(zāi)害。因此,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)采取科學(xué)、合理的措施來(lái)降低地震對(duì)高層建筑物的危害系數(shù),以提高高層建筑物的穩(wěn)定性,從而保證人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全,這同時(shí)也是我國(guó)高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝不斷優(yōu)化的必然結(jié)果。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念概述

地震的發(fā)生是無(wú)規(guī)律的,因此做好高層建筑物的防震設(shè)計(jì)是十分必要的。實(shí)踐證明,只有利用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)措施,整體布局高層建筑的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),才能降低地震對(duì)于高層建筑物的危害。一般抗震設(shè)計(jì)是從抗震值和抗震措施兩個(gè)方面進(jìn)行的,其過(guò)程是:地震情況統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、提出概念??拐鸶拍钤O(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是保證高層建筑整體的穩(wěn)固性和細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的抗震性。簡(jiǎn)單地說(shuō),抗震概念設(shè)計(jì)就是基于工程抗震的基本理論和實(shí)際的抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的工程抗震概念,是決定建筑物抗震能力的基礎(chǔ)。抗震概念設(shè)計(jì)中包含空間作用、非線(xiàn)性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種不確定的因素??拐鸶拍钤O(shè)計(jì)的原則是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單性、剛度適宜性、勻稱(chēng)性、整體性。例如在一些地震頻發(fā)的地區(qū)設(shè)計(jì)高層建筑時(shí),應(yīng)該考慮都高層建筑上下部分結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的問(wèn)題。

2高層建筑架構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用策略

2.1合理的場(chǎng)地

高層建筑物的建設(shè)地點(diǎn)也是保障建筑工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。選擇合理的建筑施工場(chǎng)地,不僅可以減少企業(yè)的投入成本,還能提高建筑物的穩(wěn)固性。因此,施工人員可以利用現(xiàn)代先進(jìn)科技設(shè)施來(lái)選擇理想的地段。場(chǎng)地的選擇應(yīng)當(dāng)避開(kāi)地震危險(xiǎn)地段,如地震時(shí)會(huì)發(fā)生崩塌、地裂以及在高強(qiáng)度地震下容易發(fā)生地表錯(cuò)位的場(chǎng)地。一般地震危險(xiǎn)地段包括斷層區(qū)、坡度陡峭的山區(qū)、存在液化和夾層的坡地以及大面積采空的地區(qū)。如發(fā)生嚴(yán)重地震的四川北川地區(qū),其區(qū)域特點(diǎn)是縣境內(nèi)地形切割強(qiáng)烈,地形起伏大,相對(duì)高差超過(guò)1000m,溝谷谷坡一般大于25°,部分達(dá)40°~50°,甚至陡立。并且地貌類(lèi)型以侵蝕構(gòu)造山地、侵蝕溶蝕山地為主。另外在縣境內(nèi)還存在一條斷裂帶。這也就是北川地區(qū)成為汶川地震重災(zāi)區(qū)的原因,該地區(qū)的地震宏觀烈度達(dá)到了Ⅺ度。因此,建設(shè)高層建筑的重點(diǎn)就是選擇地勢(shì)開(kāi)闊、平坦以及中硬場(chǎng)地土。如我國(guó)中部平原地區(qū),其地勢(shì)平坦,并且屬于地震低發(fā)區(qū)。當(dāng)然,如果無(wú)法避免區(qū)域限制,那么也可以選擇抗震性比較好的地區(qū),如避免存在孤立山包的區(qū)域以及表面覆蓋層厚度較小的區(qū)域??傊?,因地制宜,選擇合適的高層建筑建筑建設(shè)場(chǎng)地是保證高層建筑物穩(wěn)定性的最佳途徑。

2.2合理布局建筑平面

建筑物的房屋布置和結(jié)構(gòu)布置都是影響高層建筑物穩(wěn)定性的重要因素。依據(jù)抗震的概念,合理布局能夠有效提高高層建筑物的抗震能力,延長(zhǎng)建筑的使用年限。一般施工人員都會(huì)根據(jù)地震系數(shù)選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ锔叨群蛯挾?,使高層建筑的抗震能力達(dá)到最大值。建筑平面的布置可以從四個(gè)方面考慮:一是布置平面時(shí),應(yīng)當(dāng)遵循簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以減少偏心;二是應(yīng)當(dāng)保證質(zhì)量和剛度變化均勻,避免樓層錯(cuò)層問(wèn)題;三是盡量設(shè)計(jì)合理的平面長(zhǎng)度,且建筑物突出的長(zhǎng)度也應(yīng)該符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);四是盡量避免采用角部重疊的平面圖形以及細(xì)腰形平面圖形。如早前發(fā)生在墨西哥的地震,相關(guān)人員在地震發(fā)生后對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。據(jù)數(shù)據(jù)表明,建筑物剛度明顯不對(duì)稱(chēng)會(huì)增加15%的地震破壞率,拐角形建筑會(huì)增加42%的地震破壞率,因此,高層建筑施工人員應(yīng)該科學(xué)合理的設(shè)置建筑平面。此外,現(xiàn)澆鋼筋混凝土高層建筑適用高度的確定需要考慮地區(qū)的地震烈度,如高層建筑的抗震墻在烈度系數(shù)達(dá)到6的地區(qū),其最高適宜高度為130米;在烈度系數(shù)為7的地區(qū),最高適宜高度為120米??傊?,合理的高層建筑物平面布局是保證高層建筑抗震能力的關(guān)鍵。

2.3合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足抗震要求,還要滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)、功能齊全、施工技術(shù)等要求。在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮實(shí)際的場(chǎng)地環(huán)境和建筑物本身的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。另外,結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還應(yīng)該滿(mǎn)足對(duì)稱(chēng)性??傊?,對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該從各個(gè)方面綜合考慮。首先,高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要考慮多種影響因素,除材料、施工、地基、防烈度等因素外,還要考慮經(jīng)濟(jì)因素,之后才能確定建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型。有利于防震的建筑平面設(shè)計(jì)包括方形、圓形、矩形、正六邊形、正八邊形等,不利于防震的建筑平面設(shè)計(jì)包括多塔形、錯(cuò)層、樓板開(kāi)口等。次外,如果建設(shè)的高層建筑屬于純框架高層建筑,那么設(shè)計(jì)人員應(yīng)避免出現(xiàn)框架柱傾斜、樓體傾斜等問(wèn)題。因?yàn)槿绻蚣苤鶅A斜,一旦發(fā)生地震就會(huì)出現(xiàn)剪切破壞問(wèn)題,造成高層建筑的嚴(yán)重?fù)p壞。其次,更為重要的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要遵循對(duì)稱(chēng)原則,避免扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)。如果高層建筑結(jié)構(gòu)采取對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu),那么當(dāng)發(fā)生地震時(shí),其建筑物只會(huì)發(fā)生平移震動(dòng),建筑物各個(gè)部分的受力比較均勻,從而降低地震對(duì)高層建筑的破壞程度。

2.4設(shè)置多條防震線(xiàn)

設(shè)置防震線(xiàn)是為了提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震系數(shù),提高建筑物體的穩(wěn)固性。之所以設(shè)置多條防震線(xiàn)是因?yàn)榻ㄖ镏懈鱾€(gè)部分的結(jié)構(gòu)和功能是不相同的,設(shè)計(jì)相應(yīng)的反震線(xiàn)能整體提高高層建筑物的抗震能力。設(shè)置多條防震線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)在于如果發(fā)生地震時(shí),第一道防線(xiàn)的抗側(cè)力構(gòu)件在遭到破壞之后,其地震的沖擊力和破壞力就會(huì)減弱。這樣當(dāng)?shù)卣鸾?jīng)過(guò)多道防震線(xiàn)之后,地震的破壞力就會(huì)降到最低。如尼加拉瓜的馬拉瓜市的美洲銀行大廈,就是應(yīng)用多道防震線(xiàn)的典型建筑,其大樓采用的是11.6米*11.6米的鋼筋混凝土芯筒作為主要的抗震和防風(fēng)構(gòu)件,并且該芯筒又由四個(gè)小芯筒組成。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,該高層建筑對(duì)于地震的反應(yīng)用數(shù)據(jù)表示是,當(dāng)發(fā)生地震時(shí),其四個(gè)小芯筒的結(jié)構(gòu)底部地震剪力值達(dá)到了27000KN,結(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩達(dá)到了370000KN•m,其結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移值為120毫米??偠灾?,設(shè)置多條防震線(xiàn)提高高層建筑物防震能力的重要手段。尤其是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,重視抗震概念的設(shè)計(jì)是延長(zhǎng)高層建筑物使用年限,提高我國(guó)建筑工藝水平的關(guān)鍵。

3總結(jié)

綜上所述,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷增長(zhǎng),高層建筑物的數(shù)量也在迅速增長(zhǎng)。因此,做好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震概念設(shè)計(jì)就凸顯的尤為重要。將抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,不僅要考慮高層建筑結(jié)構(gòu)施工的各個(gè)方面,還要考慮各種外界因素以及抗震標(biāo)準(zhǔn)。這樣才能提高高層建筑的穩(wěn)定性,降低地震給高層建筑造成的危害程度,從而保證人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

作者:周寶學(xué) 單位:浙江華坤建筑設(shè)計(jì)院有限公司

參考文獻(xiàn):

[1]張念華.抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,04∶78-79.

篇4

 

2008年的汶川地震和2010年的玉樹(shù)地震對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)無(wú)不是沉重的打擊,不但造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,更心痛的是有那么的生命離開(kāi)了我們,這不得不讓人們反思我們建筑的抗震設(shè)防能力。在地震中,幾乎所有的建筑都倒塌了,相對(duì)于低層建筑而言,高層建筑破壞和倒塌的后果就更加嚴(yán)重。近年來(lái)國(guó)內(nèi)國(guó)外高層、超高層建筑的高度不斷攀升,就在2010年正式開(kāi)放的哈利法塔的高度達(dá)到了驚人的828米,而且建筑的體型越來(lái)越復(fù)雜,不規(guī)則結(jié)構(gòu)越來(lái)越多,這對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震都是十分不利的。為保證高層結(jié)構(gòu)的抗震安全,達(dá)到安全和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一,有必要對(duì)高層結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、抗震結(jié)構(gòu)和抗震技術(shù)進(jìn)行探討。

1.地震導(dǎo)致建筑破壞的原因

根據(jù)地震經(jīng)驗(yàn),地震期間導(dǎo)致高層建筑破壞的直接原因可分為以下三種情況:

(1)地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂縫或錯(cuò)位等地面變形,對(duì)其上部建筑的直接危害;

(2)地震引起的砂土液化、軟土震陷等地基失效,對(duì)上面建筑物所造成的破壞;

(3)建筑物在地面運(yùn)動(dòng)激發(fā)下產(chǎn)生劇烈震動(dòng)過(guò)程中,因結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、過(guò)大變形、連接破壞、構(gòu)件失穩(wěn)或整體傾覆而破壞;

2.建筑的抗震概念設(shè)計(jì)

所謂“建筑抗震概念設(shè)計(jì)”是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,依此進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。科技論文。

3.建筑抗震設(shè)計(jì)方法的發(fā)展過(guò)程

3.1、靜力理論階段

水平靜力抗震理論始創(chuàng)于意大利,發(fā)展于日本,1900年日本學(xué)者大森房吉提出“震度法”的概念。該理論認(rèn)為:結(jié)構(gòu)物所收到的地震作用,可以簡(jiǎn)化為作用于結(jié)構(gòu)的等效水平靜力,其大小等于結(jié)構(gòu)重力荷載乘以一個(gè)系數(shù)。

3.2、反應(yīng)譜理論階段

我國(guó)及國(guó)際上多數(shù)國(guó)家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范本質(zhì)上都采用了反應(yīng)譜理論及結(jié)構(gòu)能力設(shè)計(jì)原則。其主要特點(diǎn)如下:

(1) 用規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)線(xiàn)彈性分析。

(2) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力是根據(jù)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜所作的結(jié)構(gòu)線(xiàn)彈性計(jì)算通過(guò)荷載和地震作用效應(yīng)組合后內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(3) 在早期方案設(shè)計(jì)階段,結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)體型的規(guī)則性及結(jié)構(gòu)的整體性滿(mǎn)足規(guī)范的規(guī)定,以使結(jié)構(gòu)能可靠地發(fā)揮非彈性延性變形能力。

3.3、動(dòng)力理論階段

1971年美國(guó)圣費(fèi)南多地震的震害,使人們清楚地認(rèn)識(shí)到“反應(yīng)譜理論只說(shuō)出了問(wèn)題的一大半,而地震持時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)破壞程度的重要影響沒(méi)有得到考慮”,從而推動(dòng)了采用地震加速度過(guò)程a(t)來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)反應(yīng)過(guò)程的動(dòng)力法的研究。此一新理論不但考慮了地震的持時(shí),還更近一步地考慮了地震過(guò)程中反應(yīng)譜所不能概括的其他特性。

4.高層建筑結(jié)構(gòu)體系

設(shè)計(jì)地震區(qū)的高層建筑,在確定結(jié)構(gòu)體系時(shí),除了要考慮前面所提到的材料用量、建筑內(nèi)部空間和使用的房屋高度等因素外,還需進(jìn)一步考慮下列抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:

(1)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震力傳遞路線(xiàn);

(2)具備多道抗震防線(xiàn),不會(huì)因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抵抗側(cè)力或承受重力荷載的能力

(3)具有必要的承載力、良好的延性和較多的耗能潛力,從而使結(jié)構(gòu)體系遭遇地震時(shí)有足夠的防倒塌潛力;

(4)沿水平和豎向,結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度分布均勻,或按需要合理分布,避免出現(xiàn)局部削弱或突變形成薄弱環(huán)節(jié),從而防止地震時(shí)出現(xiàn)過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中。

在確定建筑方案的同時(shí),應(yīng)綜合考慮房屋的重要性、設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件、房屋高度、地基基礎(chǔ)以及材料供應(yīng)和施工條件,并結(jié)合體系的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo),選擇最合適的結(jié)構(gòu)體系。

5.建筑抗震措施或設(shè)計(jì)

5.1、錯(cuò)開(kāi)地震動(dòng)卓越周期

一個(gè)場(chǎng)地的地面運(yùn)動(dòng),一般均存在著一個(gè)破壞性最強(qiáng)的主振周期,如果建筑物的自振周期與這個(gè)卓越周期相等或相近,建筑物的破壞程度就會(huì)因共振而加重。地震動(dòng)卓越周期又稱(chēng)地震動(dòng)主導(dǎo)周期。

從眾多的地震倒塌建筑物中可以看出,建筑周期與地震動(dòng)卓越周期相接近,是引起建筑共振破壞的主要因素和直接原因。因此,在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí),首先要估計(jì)地震引起該建筑所在場(chǎng)地的地震動(dòng)卓越周期;然后,在進(jìn)行建筑方案設(shè)計(jì)時(shí),通過(guò)改變房屋層數(shù)和結(jié)構(gòu)類(lèi)型,盡量加大建筑物基本周期與地震動(dòng)卓越周期的差距。

5.2、采取基礎(chǔ)隔震措施

傳統(tǒng)的抗震方法是依靠結(jié)構(gòu)的承載力和變形能力,來(lái)耗散地震能量,使結(jié)構(gòu)免于倒塌,但由于是一種“被動(dòng)防震”,就不免存在許多不足之處。地震對(duì)建筑的破壞作用,是由于地面運(yùn)動(dòng)激發(fā)起建筑的強(qiáng)烈振動(dòng)所造成的,也就是說(shuō),破壞能量來(lái)自地面,通過(guò)基礎(chǔ)向上部結(jié)構(gòu)傳遞。人們總結(jié)地震經(jīng)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),地震時(shí)結(jié)構(gòu)底部的有限滑動(dòng),能大幅度地減輕上部結(jié)構(gòu)的破壞程度??萍颊撐?。

基于可動(dòng)概念的基礎(chǔ)隔震方案很多,主要有:(1)軟墊式隔震。在房屋底部設(shè)置若干個(gè)帶鉛芯的鋼板橡膠隔振裝置,使整個(gè)房屋坐落在軟墊層上,遭遇地震時(shí),樓房底面與地面之間產(chǎn)生相對(duì)水平位移,房屋自振周期加長(zhǎng),主要變形都發(fā)生在軟墊塊處,上部結(jié)構(gòu)層間側(cè)移變得很小,從而保護(hù)結(jié)構(gòu)免遭破壞。(2)滑移式隔震。在房屋基礎(chǔ)底面處設(shè)置鋼珠、鋼球、石墨、砂粒等材料形成的滑移層或滾動(dòng)層,使建筑物遇地震時(shí)在該處發(fā)生較大位移的滑動(dòng),達(dá)到隔震目的。(3)擺動(dòng)式隔震??萍颊撐?。擺動(dòng)式隔震方式實(shí)質(zhì)上是柔性底層概念的改進(jìn)和引伸。(4)懸吊式隔震。這一隔震方式的構(gòu)思是,將整個(gè)建筑懸吊在支架下面,避免地震的直接沖擊,從而大幅度較小建筑物所受到的地震慣力。

5.3、削減地震反應(yīng)——提高結(jié)構(gòu)阻尼

為了提高結(jié)構(gòu)阻尼,可以在結(jié)構(gòu)上設(shè)置阻尼器,以吸收地震輸入的能量,減小結(jié)構(gòu)變形。臺(tái)北101大樓在87~92樓安裝了一個(gè)巨大的鋼球風(fēng)阻尼器,是世界上目前最大的大樓風(fēng)阻尼器,它的球體直徑5.5米,由四十一層12.5厘米厚鋼板結(jié)合為球形,重量660噸,可以有效減輕由于颶風(fēng)和地震所引起的震動(dòng)和側(cè)移。

為高層建筑提供附加阻尼的另一新途徑,是利用主體結(jié)構(gòu)與剛性?huà)彀逯g特殊裝置的非彈性性能和摩擦。采取這一措施后,可以使阻尼比僅為2%的抗彎鋼框架,有效粘滯阻尼比增加到8%或更多,從而使底部地震剪力和頂點(diǎn)側(cè)移降低50%。

此外,通過(guò)采用高延性構(gòu)件和附設(shè)耗能裝置也能有效削減地震反應(yīng)。

6.高層建筑抗震技術(shù)發(fā)展展望

未來(lái)高層建筑的發(fā)展趨勢(shì),體型將更趨復(fù)雜,結(jié)構(gòu)體系將更趨多樣化。出于對(duì)建筑藝術(shù)上的要求,高層建筑的體型將會(huì)更為復(fù)雜和多樣,許多高層建筑都是綜合性的和多用途的,因此對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)必然提出新的更高的要求。從結(jié)構(gòu)體系上看,也決不會(huì)停留在原有的幾種形式上,而會(huì)更好地滿(mǎn)足功能和藝術(shù)上的需求,創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)體系。

參考文獻(xiàn)

[1]劉大海,楊翠如,鐘錫根.高層建筑抗震設(shè)計(jì).中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[2]谷連營(yíng),肖國(guó)梁.高層建筑抗震技術(shù)的發(fā)展概況.山西建筑,2006.8(15):50—51.

篇5

建筑設(shè)計(jì)是否考慮抗震要求,從總體上起著直接的控制主導(dǎo)作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很難對(duì)建筑設(shè)計(jì)有較大的修改,建筑設(shè)計(jì)定了,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則上只能是服從于建筑設(shè)計(jì)的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設(shè)計(jì)階段中較好地考慮抗震的要求,則結(jié)構(gòu)工程師就可以對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)進(jìn)行合理的布置,建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布以及相應(yīng)產(chǎn)生的地震作用和結(jié)構(gòu)受力與變形比較均勻協(xié)調(diào),使建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高;如果建筑師提供的建筑設(shè)計(jì)沒(méi)有很好地考慮抗震要求,那就會(huì)給結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)帶來(lái)較多困難,使結(jié)構(gòu)的抗震布置和設(shè)計(jì)受到建筑布置的限制,甚至造成設(shè)計(jì)的不合理。有時(shí)為了提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力,不得不增大構(gòu)件的截面或配筋用量,造成不必要的投資浪費(fèi)。由此可見(jiàn),建筑

設(shè)計(jì)是否考慮抗震要求,對(duì)整個(gè)建筑起著很重要的作用。因此,我們?cè)诮ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)過(guò)程別要注重以下幾個(gè)問(wèn)題。

一、建筑體型設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設(shè)計(jì)。震害表明,許多平面形狀復(fù)雜,如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過(guò)多伸懸、不對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡(jiǎn)單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)較重的破壞,有的甚至保持完好無(wú)損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜和不規(guī)則在地震時(shí)都會(huì)造成震害。特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。因此在建筑體型的設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡(jiǎn)潔、規(guī)則;在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對(duì)抗震來(lái)說(shuō)都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型,盡可能少做不對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼和過(guò)長(zhǎng)的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布,避免產(chǎn)生因體型不對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對(duì)稱(chēng)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

二、建筑平面布置設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑物的平面布置在建筑設(shè)計(jì)中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內(nèi)墻的布置、空間活動(dòng)面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數(shù)量和布置等,都要在建筑的平面布置圖上明確下來(lái)。而且,由于建筑使用功能不同,每個(gè)樓層的布置有可能差異很大,建筑平面上的墻體,包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對(duì)稱(chēng),墻體與柱子分布的不對(duì)稱(chēng)、不協(xié)調(diào),使建筑物在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用,對(duì)抗震很不利。有的建筑物,其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側(cè),結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴(yán)重破壞。這是因?yàn)殡娞菥簿哂袠O大的抗側(cè)力剛度,吸引了地震作用的主要部分[3]。有的建筑物,在平面布置上一側(cè)的墻體很多,而另一側(cè)的墻體稀少,這就造成平面上剛度分布的很不對(duì)稱(chēng),質(zhì)量分布也偏心,使結(jié)構(gòu)的受力和變形不協(xié)調(diào),導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng),帶來(lái)局部墻面的破壞。有的建筑物,如底層為商場(chǎng)的臨街建筑,臨街一側(cè)往往不設(shè)墻體,而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉,兩側(cè)在剛度上相差很多,也將在地震時(shí)引起扭轉(zhuǎn)地震作用,對(duì)抗震不利。還有的建筑平面布置上,經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對(duì)齊或中斷,使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻,對(duì)抗震也帶來(lái)不利,客易引起結(jié)構(gòu)的局部破壞。建筑平面布置設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震關(guān)系很大,從概念上要解決的一個(gè)核心問(wèn)題是:建筑平面布置設(shè)計(jì)上要盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻,對(duì)稱(chēng)協(xié)調(diào),避免突變,防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在建筑平面布置的總體設(shè)計(jì)上要盡可能為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置創(chuàng)造條件,使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構(gòu)抗震要求融合成一體,充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震中的作用。

三、建筑豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑的豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題在建筑設(shè)計(jì)中主要反映在建筑沿高度(樓層)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計(jì)上。無(wú)論是單層或多層,還是高層建筑或超高建筑,這個(gè)問(wèn)題是比較突出的。存在的這個(gè)主要問(wèn)題是,由于建筑使用功能的不同要求,如底層或下面幾層是商場(chǎng)、購(gòu)物中心,建筑上要求是大柱距、大空間;而上面的樓層則是開(kāi)間較大的寫(xiě)字樓或布置多樣化的公寓樓,低層設(shè)柱、墻很少,而上面則是以墻為主,柱很少。有的建筑在布置上還設(shè)有面積很大的公用天井大廳,在不同樓層上設(shè)有大會(huì)議廳、展廳、報(bào)告廳等,建筑使用功能的不同,形成了建筑物沿高度分布的質(zhì)量和剛度的嚴(yán)重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問(wèn)題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過(guò)大,形成突變[3]。在剛度最差的樓層形成對(duì)抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設(shè)計(jì)中必須高度重視的問(wèn)題。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,在建筑使用功能不同的情況下,很可能出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對(duì)齊,柱子不對(duì)齊,墻體不連續(xù),不到底;上層墻多,下層墻少;上層有柱,下層無(wú)柱等,使地震力的傳遞受阻或不通;抗震用的剪力墻設(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)或數(shù)量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來(lái)地震作用分布的不均勻、不對(duì)稱(chēng)和對(duì)建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。多次大震害表明,建筑物豎向樓層剛度的過(guò)大變化,給建筑物造成很多破壞,甚至是整個(gè)樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中,有多棟鋼筋混凝土高層建筑發(fā)生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此,盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部,不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過(guò)少,盡量避免產(chǎn)生地震時(shí)的鈕轉(zhuǎn)效應(yīng)。

四、建筑上應(yīng)滿(mǎn)足的設(shè)計(jì)限值控制問(wèn)題

根據(jù)大量震害的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJll-89)對(duì)房屋建筑在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定。這些規(guī)定,建筑設(shè)計(jì)應(yīng)予遵守:一是房屋的建筑總高度和層數(shù);二是對(duì)房屋抗震橫墻問(wèn)題和局部墻體尺寸的限值控制。

五、屋頂建筑的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

在高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中,屋頂建筑是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)部分。從近幾年對(duì)一些高層建筑抗震設(shè)計(jì)審查結(jié)果來(lái)看,屋頂建筑存在的主要問(wèn)題,一是過(guò)高,二是過(guò)重。這樣的屋頂建筑加大了變形,也加大了地震作用。對(duì)屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線(xiàn)上,且前者的抗側(cè)力墻與其下樓層的抗側(cè)力墻體上下不連續(xù)時(shí),更會(huì)帶來(lái)地震的扭轉(zhuǎn)作用,對(duì)建筑物抗震更不利。為此,在屋頂建筑設(shè)計(jì)中,宜盡量降低其高度。采用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結(jié)構(gòu)的傳遞比較通暢,使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致;當(dāng)屋頂建筑較高時(shí),要使其具有較好的抗震定性,使屋頂建筑的地震作用及其變形較小,而且不發(fā)生扭轉(zhuǎn)地震作用。

六、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),建筑設(shè)計(jì)是建筑杭震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面,建筑設(shè)計(jì)與建筑

抗震設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系。它對(duì)建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì),必須是在建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。為此,要充分重視建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要性,在建筑抗震設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn):

[1]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(CBJll-89),中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005。

篇6

建筑設(shè)計(jì)是否考慮抗震要求,從總體上起著直接的控制主導(dǎo)作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很難對(duì)建筑設(shè)計(jì)有較大的修改,建筑設(shè)計(jì)定了,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則上只能是服從于建筑設(shè)計(jì)的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設(shè)計(jì)階段中較好地考慮抗震的要求,則結(jié)構(gòu)工程師就可以對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)進(jìn)行合理的布置,建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布以及相應(yīng)產(chǎn)生的地震作用和結(jié)構(gòu)受力與變形比較均勻協(xié)調(diào),使建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高;如果建筑師提供的建筑設(shè)計(jì)沒(méi)有很好地考慮抗震要求,那就會(huì)給結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)帶來(lái)較多困難,使結(jié)構(gòu)的抗震布置和設(shè)計(jì)受到建筑布置的限制,甚至造成設(shè)計(jì)的不合理。有時(shí)為了提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力,不得不增大構(gòu)件的截面或配筋用量,造成不必要的投資浪費(fèi)。由此可見(jiàn),建筑設(shè)計(jì)是否考慮抗震要求,對(duì)整個(gè)建筑起著很重要的作用。因此,我們?cè)诮ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)過(guò)程別要注重以下幾個(gè)問(wèn)題。

一、建筑體型設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設(shè)計(jì)。震害表明,許多平面形狀復(fù)雜,如平面上的外凸和凹進(jìn)、側(cè)翼的過(guò)多伸懸、不對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡(jiǎn)單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)較重的破壞,有的甚至保持完好無(wú)損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜和不規(guī)則在地震時(shí)都會(huì)造成震害。特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。因此在建筑體型的設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能地使平面和空間的形狀簡(jiǎn)潔、規(guī)則;在平面形狀上,矩形、圓形、扇形、方形等對(duì)抗震來(lái)說(shuō)都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型,盡可能少做不對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼和過(guò)長(zhǎng)的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布,避免產(chǎn)生因體型不對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對(duì)稱(chēng)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

二、建筑平面布置設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑物的平面布置在建筑設(shè)計(jì)中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內(nèi)墻的布置、空間活動(dòng)面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數(shù)量和布置等,都要在建筑的平面布置圖上明確下來(lái)。而且,由于建筑使用功能不同,每個(gè)樓層的布置有可能差異很大,建筑平面上的墻體,包括填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對(duì)稱(chēng),墻體與柱子分布的不對(duì)稱(chēng)、不協(xié)調(diào),使建筑物在地震時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用,對(duì)抗震很不利。有的建筑物,其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側(cè),結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴(yán)重破壞。這是因?yàn)殡娞菥簿哂袠O大的抗側(cè)力剛度,吸引了地震作用的主要部分[3]。有的建筑物,在平面布置上一側(cè)的墻體很多,而另一側(cè)的墻體稀少,這就造成平面上剛度分布的很不對(duì)稱(chēng),質(zhì)量分布也偏心,使結(jié)構(gòu)的受力和變形不協(xié)調(diào),導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng),帶來(lái)局部墻面的破壞。有的建筑物,如底層為商場(chǎng)的臨街建筑,臨街一側(cè)往往不設(shè)墻體,而其另一側(cè)則有剛度很大的墻體封閉,兩側(cè)在剛度上相差很多,也將在地震時(shí)引起扭轉(zhuǎn)地震作用,對(duì)抗震不利。還有的建筑平面布置上,經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對(duì)齊或中斷,使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻,對(duì)抗震也帶來(lái)不利,客易引起結(jié)構(gòu)的局部破壞。建筑平面布置設(shè)計(jì)對(duì)建筑抗震關(guān)系很大,從概念上要解決的一個(gè)核心問(wèn)題是:建筑平面布置設(shè)計(jì)上要盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻,對(duì)稱(chēng)協(xié)調(diào),避免突變,防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在建筑平面布置的總體設(shè)計(jì)上要盡可能為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置創(chuàng)造條件,使建筑使用功能要求與建筑結(jié)構(gòu)抗震要求融合成一體,充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震中的作用。

三、建筑豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑的豎向布置設(shè)計(jì)問(wèn)題在建筑設(shè)計(jì)中主要反映在建筑沿高度(樓層)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計(jì)上。無(wú)論是單層或多層,還是高層建筑或超高建筑,這個(gè)問(wèn)題是比較突出的。存在的這個(gè)主要問(wèn)題是,由于建筑使用功能的不同要求,如底層或下面幾層是商場(chǎng)、購(gòu)物中心,建筑上要求是大柱距、大空間;而上面的樓層則是開(kāi)間較大的寫(xiě)字樓或布置多樣化的公寓樓,低層設(shè)柱、墻很少,而上面則是以墻為主,柱很少。有的建筑在布置上還設(shè)有面積很大的公用天井大廳,在不同樓層上設(shè)有大會(huì)議廳、展廳、報(bào)告廳等,建筑使用功能的不同,形成了建筑物沿高度分布的質(zhì)量和剛度的嚴(yán)重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問(wèn)題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過(guò)大,形成突變[3]。在剛度最差的樓層形成對(duì)抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設(shè)計(jì)中必須高度重視的問(wèn)題。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,在建筑使用功能不同的情況下,很可能出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對(duì)齊,柱子不對(duì)齊,墻體不連續(xù),不到底;上層墻多,下層墻少;上層有柱,下層無(wú)柱等,使地震力的傳遞受阻或不通;抗震用的剪力墻設(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)或數(shù)量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來(lái)地震作用分布的不均勻、不對(duì)稱(chēng)和對(duì)建筑物很不利的扭轉(zhuǎn)作用。多次大震害表明,建筑物豎向樓層剛度的過(guò)大變化,給建筑物造成很多破壞,甚至是整個(gè)樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中,有多棟鋼筋混凝土高層建筑發(fā)生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此,盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部,不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過(guò)少,盡量避免產(chǎn)生地震時(shí)的鈕轉(zhuǎn)效應(yīng)。

四、建筑上應(yīng)滿(mǎn)足的設(shè)計(jì)限值控制問(wèn)題

根據(jù)大量震害的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJll-89)對(duì)房屋建筑在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定。這些規(guī)定,建筑設(shè)計(jì)應(yīng)予遵守:一是房屋的建筑總高度和層數(shù);二是對(duì)房屋抗震橫墻問(wèn)題和局部墻體尺寸的限值控制。

五、屋頂建筑的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

在高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中,屋頂建筑是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)部分。從近幾年對(duì)一些高層建筑抗震設(shè)計(jì)審查結(jié)果來(lái)看,屋頂建筑存在的主要問(wèn)題,一是過(guò)高,二是過(guò)重。這樣的屋頂建筑加大了變形,也加大了地震作用。對(duì)屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線(xiàn)上,且前者的抗側(cè)力墻與其下樓層的抗側(cè)力墻體上下不連續(xù)時(shí),更會(huì)帶來(lái)地震的扭轉(zhuǎn)作用,對(duì)建筑物抗震更不利。為此,在屋頂建筑設(shè)計(jì)中,宜盡量降低其高度。采用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結(jié)構(gòu)的傳遞比較通暢,使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致;當(dāng)屋頂建筑較高時(shí),要使其具有較好的抗震定性,使屋頂建筑的地震作用及其變形較小,而且不發(fā)生扭轉(zhuǎn)地震作用。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)

六、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),建筑設(shè)計(jì)是建筑杭震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面,建筑設(shè)計(jì)與建筑

抗震設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系。它對(duì)建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì),必須是在建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。為此,要充分重視建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要性,在建筑抗震設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn):

[1]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(CBJll-89),中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005。

篇7

【 abstract 】 the crust activity was active in recent years, with the development of economy, the increase of population, building aseismic performance in architectural design in becomes very important. The first part of this paper from the building in the layout design problems, vertical layout design problems, building shape design problems of the three aspects such as the architectural seismic design should be paid attention to discusses. The second part of the seismic design of buildings from the roof, the design of the building should satisfy the limit control problem in two in architecture design should pay attention to the seismic question proposes the solution measures.

【 key words 】 architectural design, earthquake, wall body, structure, research

中圖分類(lèi)號(hào):TU973+.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

在建筑設(shè)計(jì)中是否對(duì)抗震予以考慮,起著直接的控制主導(dǎo)作用。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),當(dāng)設(shè)計(jì)完成后,在結(jié)構(gòu)上就很難有較大的修改,在原則上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此時(shí)也只能依照建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。如果一個(gè)項(xiàng)目的建筑師在最初的建筑方案中、以及在初步的設(shè)計(jì)階段等中可以較多地考慮抗震等因素,此時(shí)結(jié)構(gòu)工程師便可以在結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)方面進(jìn)行有效合理的布置,如果建筑結(jié)構(gòu)在質(zhì)量和剛度分布方面等的抗震作用和結(jié)構(gòu)受力與變形能夠均勻協(xié)調(diào),那么在一定程度上可以改善并提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能及抗震承載力;如果建筑師所提供的建筑設(shè)計(jì)中并沒(méi)對(duì)抗震要求多加考慮,那么就會(huì)給結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)帶來(lái)很多不必要的麻煩與困難,此時(shí),抗震的設(shè)計(jì)受到了建筑布置的制約、限制。有時(shí)增大構(gòu)件的配筋量或者截面是為了提高構(gòu)件的抗震承載力,在一定程度上由此可能會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。由此可見(jiàn),在建筑設(shè)計(jì)中能否對(duì)抗震要求加以考慮,對(duì)整個(gè)建筑都起著十分重要的作用。

一、建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的關(guān)鍵性問(wèn)題

1、建筑在平面布置設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

建筑物在平面的布置是建筑設(shè)計(jì)中非常重要的組成部分,它能夠直接的反映建筑的使用功能和要求。柱子的間距、對(duì)內(nèi)墻的布置、以及活動(dòng)空間的面積、樓、電梯的空間分布,房間的分布及數(shù)量都需要在建筑的平面設(shè)計(jì)中明確的展現(xiàn)出來(lái)。另外,由于不同建筑物在使用功能方面存在很大的差異,所以對(duì)每個(gè)樓層都要進(jìn)行不同的布置,建筑在平面上的墻體是由的填充墻、以及具有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻共同組成的,這些墻體在布置當(dāng)中存在不對(duì)稱(chēng)的現(xiàn)象,墻體與柱子在分布上的不對(duì)稱(chēng)及不協(xié)調(diào),對(duì)地震時(shí)建筑物的抗震作用發(fā)生扭轉(zhuǎn),不利于建筑的抗震。有些建筑物將剛度很大的電梯井筒等布置在建筑物平面的角部或者平面的側(cè)面,一旦地震發(fā)生,對(duì)靠近電梯一側(cè)的建筑物將產(chǎn)生十分嚴(yán)重的破壞。這是由于電梯井筒具有很大的抗側(cè)力剛度,對(duì)地震產(chǎn)生很強(qiáng)的吸引作用。

2、建筑在豎向布置設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

建筑在豎向布置方面的設(shè)計(jì)問(wèn)題主要反映在在建筑設(shè)計(jì)中的建筑的樓層結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及其剛度分布的設(shè)計(jì)上。這個(gè)問(wèn)題無(wú)論是單層建筑還是多層建筑,無(wú)論是高層建筑還是超高層建筑中等都是一個(gè)比較突出的問(wèn)題,存在這個(gè)問(wèn)題的主要原因在于,由于建筑的使用功能不同,所以對(duì)樓層的結(jié)構(gòu)質(zhì)量與剛度分布的要求也各不相同。比如說(shuō),如果建筑下面的幾層或底層是商場(chǎng)及購(gòu)物中心,那么在建筑上便提出了大空間,大柱距的要求;如果相對(duì)較高的樓層是寫(xiě)字樓或者公寓,則要求以墻為主,用柱較少;部分建筑設(shè)計(jì)還設(shè)計(jì)的有面積相對(duì)很大的公共天井大廳、在不同樓層還都設(shè)有展廳、大會(huì)議室等。

建筑在使用功能方面的不同,便形成了建筑物在高度分布上對(duì)質(zhì)量和剛度的要求不同,這些不同在一定程度可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的不均勻與不協(xié)調(diào)。上下相鄰間的樓層在質(zhì)量和剛度方面相差過(guò)大的問(wèn)題十分突出,容易發(fā)生突變。在剛度較差的樓層由于其在抗震承載力方面存在的不足以及容易形成很大的變形形成薄弱層。在建筑設(shè)計(jì)中這是必須予以高度重視的嚴(yán)重問(wèn)題。在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中,由于建筑在使用功能方面存在不同,上下相鄰樓層在墻體上可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)法對(duì)齊的現(xiàn)象,由于柱子不對(duì)齊,所以墻體就無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù);另外如果是上層墻體多,下層墻體少;上層有柱子,下層無(wú)柱子等,也容易阻擋地震力的傳遞;做抗震用的剪力墻等設(shè)置不能夠直通到底層的、剪力墻在布置時(shí)不對(duì)稱(chēng)或者數(shù)量較少等都給建筑物在抗震方面帶來(lái)不利影響。由多次大地震的數(shù)據(jù)表明,由于建筑物的豎向樓層剛度過(guò)大會(huì)給建筑物帶來(lái)更大的破壞,甚至?xí)鹫麄€(gè)樓層的坍塌。

3、建筑在體型設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

建筑體型主要指的是建筑物的平面形狀以及其主體在空間形狀方面的設(shè)計(jì)。地震事實(shí)證明,平面形狀復(fù)雜的建筑物更易遭受迫害,比如說(shuō)在平面上存在外凸和凹進(jìn)的建筑、以及側(cè)翼伸懸過(guò)多的建筑等在地震中遭受的破壞程度更大。以我國(guó)的唐山大地震為例,地震中平面形狀相對(duì)簡(jiǎn)單而且規(guī)則的建筑,在地震中遭受到重創(chuàng)的機(jī)率比其他建筑要少,部分平面形狀簡(jiǎn)單的建筑在地震中甚至可以完好無(wú)損的保留下來(lái)。在高度立體空間上形狀相對(duì)復(fù)雜以及不規(guī)律等在地震中等遭受的震害更大。特別是建筑結(jié)構(gòu)的突變更容易造成建筑的破壞。所以,在對(duì)建筑體型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該在平面及空間上采用形狀相對(duì)簡(jiǎn)潔及規(guī)則的形狀,比如說(shuō),圓形、矩形等都是抗震效果較好的體型;盡量少用外凸或者內(nèi)凹的形態(tài)。

二、建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該關(guān)注的抗震問(wèn)題

1、屋頂建筑中的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

在屋頂中建筑中往往存在過(guò)高及過(guò)重等問(wèn)題。這就加大的建筑物的變形程度,在一定程度也就削弱了抗震作用,對(duì)屋頂建筑以及其下建筑的抗震等都不利。如果屋頂建筑和下部建筑的重心出現(xiàn)不在一條線(xiàn)上的情況、或者屋頂建筑的抗側(cè)力墻體與下部建筑的抗側(cè)力墻體不能形成連續(xù)時(shí),便會(huì)削弱整個(gè)建筑物的抗震作用。因此,在設(shè)計(jì)屋頂建筑的時(shí)候,應(yīng)該盡量降低其高度,或者采用比較輕便的新型建筑材料進(jìn)行裝飾造型。

2、建筑上應(yīng)滿(mǎn)足的設(shè)計(jì)限值控制問(wèn)題

我國(guó)現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)房屋建筑在抗震方面提出了一定的要求。這些規(guī)定,都是建筑在設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的。第一,對(duì)房屋建筑在高度和層數(shù)方面做了規(guī)定。比如說(shuō):如果設(shè)防的烈度為8度,此時(shí)由粘土磚建造的多層房屋的總高度應(yīng)該控制在18m內(nèi),樓層數(shù)則應(yīng)該控制在6層以?xún)?nèi);而底層框架多層的磚房在總高度方面要控制在16m以?xún)?nèi),樓層數(shù)要小于等于5層;如果采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的框架房屋,此時(shí)的總高度則應(yīng)該控制在40m內(nèi);采用框架抗震墻的高層建筑也應(yīng)把總高度控制在100m以?xún)?nèi)。在目前的實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中,或?qū)偢叨然驅(qū)倢訑?shù)都進(jìn)行了超規(guī),有的在具體的建筑設(shè)計(jì)雖然對(duì)總高度未進(jìn)行超規(guī),但對(duì)房屋在高寬比等方面進(jìn)行了超過(guò)規(guī)定。所有諸如上述超規(guī),對(duì)建筑物在抗震安全方面都可能帶來(lái)不利影響,特別是在高寬比過(guò)大的多層中產(chǎn)生的不利影響更大。這此情況下,房屋在整體上就存在抗震穩(wěn)定等問(wèn)題。第二,便是對(duì)房屋在抗震橫墻的間距以及局部墻體的尺寸等方面的限值以及控制。在對(duì)建筑的平立面進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)具體的實(shí)際震害經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)控制規(guī)定,為建筑設(shè)計(jì)在抗震方面打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、總結(jié)

總而言之,建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分,建筑設(shè)計(jì)同建筑抗震設(shè)計(jì)之間有著十分密切的關(guān)系。它是建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要的基礎(chǔ)部分。一個(gè)良好的建筑抗震設(shè)計(jì),必須是與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)之間形成良好的相互配合協(xié)作關(guān)系,是在共同考慮抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上協(xié)同完成的。因此,在建筑設(shè)計(jì)中要充分重視建筑抗震設(shè)計(jì),另外也要在建筑抗震設(shè)計(jì)中,注重建筑設(shè)計(jì)作用的發(fā)揮。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]何譽(yù),建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的探討[J]. 中國(guó)科技財(cái)富, 2010(22)

篇8

Abstract: This article researches and analyzes the seismic design of the tall reinforced concrete building, according to the author’s practical experience and summarized relevant materials,.

Key words: high-rise building; concrete building; seismic design; seismic fortification

中圖分類(lèi)號(hào):TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)

在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中,設(shè)計(jì)階段是整個(gè)工程最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)中要考慮到多方面的因素。本文結(jié)合工作實(shí)踐對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行理論上的研究,從設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)原則到設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討,雖然有些粗淺,希望對(duì)同行們有一定的參考作用。

地震是人類(lèi)在繁衍生息、社會(huì)發(fā)展過(guò)程中遇到的一種可怕的自然災(zāi)害。強(qiáng)烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類(lèi)生存安全和社會(huì)穩(wěn)定、社會(huì)功能帶來(lái)嚴(yán)重的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì),歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地 52 個(gè)城市,其中因地震而毀滅的城市有 27 個(gè)。地震之外的其它各種災(zāi)害,如水災(zāi)、火災(zāi)、火山噴發(fā)、風(fēng)災(zāi)、沙災(zāi)、旱災(zāi)等毀滅的城市為 25 座。因此,地震占災(zāi)害總數(shù)的 52%。可見(jiàn)地震災(zāi)害確系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發(fā)的次生災(zāi)害(約占 95%)。無(wú)數(shù)次的震害告訴我們,抗震設(shè)計(jì)是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施。

1 建筑抗震的理論分析

1.1 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國(guó)建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平,又反映了各個(gè)國(guó)家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展,但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。正是基于這種認(rèn)識(shí),現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強(qiáng)制性條文,有的條文中用了“嚴(yán)禁,不得,不許,不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須,應(yīng)該,宜于,可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。

1.2 抗震設(shè)計(jì)的理論 擬靜力理論。擬靜力理論是 20 世紀(jì) 10~40 年展起來(lái)的一種理論,它在估計(jì)地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用時(shí),僅假定結(jié)構(gòu)為剛性,地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)(地震系數(shù))。反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì) 40~60 年展起來(lái)的,它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測(cè)記錄的增多和對(duì)地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解,以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ),是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對(duì)地震動(dòng)加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個(gè)重要成果。動(dòng)力理論。動(dòng)力理論是 20 世紀(jì) 70-80 年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于 60 年代以來(lái)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外,人們對(duì)各類(lèi)結(jié)構(gòu)在地震作用下的線(xiàn)性與非線(xiàn)性反應(yīng)過(guò)程有了較多的了解,同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)站的不斷增多,各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱(chēng)地震時(shí)程分析理論,它把地震作為一個(gè)時(shí)間過(guò)程,選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入,建筑物簡(jiǎn)化為多自由度體系,計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng),從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

2.1 抗震措施 在對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,除要考慮概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算外,歷次地震后人們?cè)谙拗平ㄖ叨?,提高結(jié)構(gòu)延性(限制結(jié)構(gòu)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)材料使用)等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗(yàn)一直是各國(guó)規(guī)范重視的問(wèn)題。當(dāng)前,在抗震設(shè)計(jì)中,從概念設(shè)計(jì),抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結(jié)構(gòu)延性)結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立設(shè)計(jì)地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計(jì)指標(biāo)和方法,直至進(jìn)一步通過(guò)一些結(jié)構(gòu)措施(隔震措施,消能減震措施)來(lái)減震,即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟(jì)的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展的方向。而且,強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認(rèn)可。

2.2 抗震設(shè)計(jì)理念 我國(guó) 《建筑抗震規(guī)范》(GB50011-2001)對(duì)建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求,“三水準(zhǔn)”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此, 要求建筑結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算,要求建筑的彈性變形不超過(guò)規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時(shí),結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段,建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ┎话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當(dāng)遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)雖然破壞較重,但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴(yán)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(guò)規(guī)定的彈塑性變形限值。

三個(gè)水準(zhǔn)烈度的地震作用水平,按三個(gè)不同超越概率(或重現(xiàn)期)來(lái)區(qū)分的:多遇地震:50 年超越概率 63.2%,重現(xiàn)期 50 年;設(shè)防烈度地震(基本地震):50 年超越概率 10%,重現(xiàn)期 475 年;罕遇地震:50 年超越概率 2%-3%,重現(xiàn)期 1641-2475 年,平均約為 2000年。對(duì)建筑抗震的三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)防要求,是通過(guò)“兩階段”設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準(zhǔn)烈度相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),先計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合。并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)。進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì),從而滿(mǎn)足第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求;第二步是采用同一地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的層間位移角,使其不超過(guò)抗震規(guī)范所規(guī)定的限值;同時(shí)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動(dòng)滿(mǎn)足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段:采用與第三水準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),計(jì)算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿(mǎn)足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。

2.3 抗震設(shè)計(jì)方法 我國(guó)的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)對(duì)各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定:高度不超過(guò) 40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法;除 1 款外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜方法;特別不規(guī)則的建筑、甲類(lèi)建筑和限制高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算,可取多條時(shí)程曲線(xiàn)計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。

3 結(jié)語(yǔ)

要使工程建設(shè)真正達(dá)到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害,把握好抗震設(shè)計(jì)關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。

參考文獻(xiàn):

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篇9

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);關(guān)鍵問(wèn)題;具體舉措

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU318【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2236-1879(2017)20-0217-01

引言:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,一棟棟高樓大廈拔地而起,但與此同時(shí),在我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家的背景下,建筑抗震等安全因素成為設(shè)計(jì)需要考慮的因素之一,現(xiàn)階段,我國(guó)的建筑抗震水平較高,但因地震導(dǎo)致房屋倒塌的情況時(shí)有發(fā)生,為了能更好的提高建筑抗震水平,在建筑抗震設(shè)計(jì)方面更加合理,作為中學(xué)生了解建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題、具體的抗震設(shè)計(jì)舉措是很有必要的。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題

(一)場(chǎng)地的科學(xué)選擇。

建筑場(chǎng)地的科學(xué)選擇,直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的水平與質(zhì)量。因此,有關(guān)的工程設(shè)計(jì)人員需要對(duì)于建筑物建設(shè)的場(chǎng)地進(jìn)行全面的考察工作,選擇具有土質(zhì)松軟、地質(zhì)元素分布不均衡的區(qū)域來(lái)進(jìn)行地段的選擇,避免地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生出地裂或者是地表錯(cuò)動(dòng)問(wèn)題。

(二)建筑結(jié)構(gòu)的合理化抗震設(shè)計(jì)。

建筑結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)也對(duì)于提升建筑抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平發(fā)揮著重要的作用。比如:使用高強(qiáng)度的建筑材料使得建筑物的結(jié)構(gòu)框架具有完整性的構(gòu)造。而高質(zhì)量設(shè)計(jì)圖紙的應(yīng)用,可以使得建筑物的各個(gè)部位進(jìn)行更加合理、科學(xué)的布局,最終形成強(qiáng)有力的抗震效果。

(三)建筑平面布置的規(guī)則性。

進(jìn)行滿(mǎn)足有關(guān)抗震設(shè)計(jì)要求的施工,可以極大提高建筑的抗震水平與能力。比如:綜合的考慮到各個(gè)方面的因素,應(yīng)用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將會(huì)對(duì)于建筑的抗震實(shí)際效果進(jìn)行科學(xué)的提升。同時(shí),我們需要清楚的了解到各種科學(xué)的設(shè)計(jì)需要真正的落實(shí)到施工實(shí)踐中,使得設(shè)計(jì)的成果真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的應(yīng)用成果[1]。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的具體舉措

(一)基礎(chǔ)隔震措施。

所謂的基礎(chǔ)隔震指的是應(yīng)用各種各樣的減震裝置來(lái)完成有關(guān)建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。具體來(lái)講,將有效的抗震、隔震的裝置應(yīng)用到建筑物自身的部位中,從而達(dá)到保護(hù)建筑物,使其具有良好抗震、隔震效果的一種方式。但是,這種方式不適用于高大的建筑物中。原因在于,在高大建筑物中應(yīng)用抗震裝置會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生出自振周期問(wèn)題,無(wú)法達(dá)到應(yīng)有的抗震效果。在我國(guó)的生活中常見(jiàn)的抗震裝置有橡膠墊裝置、混合隔震裝置等。對(duì)于這些裝置應(yīng)用摩擦移動(dòng)或者是粘彈性隔震的方式就可以進(jìn)行有效的防震,保障建筑物具有良好的防震要求[2]。

(二)特殊材料在地基隔震中的應(yīng)用。

應(yīng)用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能,也是一個(gè)重要的防震舉措。具體來(lái)講,應(yīng)用高效的瀝青原料與粘土、砂子等進(jìn)行混合性的應(yīng)用,可以提高建筑物整體的質(zhì)量與水平,保障建筑物的安全。目前這種方法已經(jīng)在建筑物的防震設(shè)計(jì)中進(jìn)行了一定程度的應(yīng)用,并且取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果[3]。

(三)建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震。

所謂的建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震指的是在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)用懸掛的方式來(lái)對(duì)于建筑物大部分結(jié)構(gòu)或者是整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效減震處理,使得地震發(fā)生時(shí)地震災(zāi)害的破壞力量對(duì)于懸掛的建筑結(jié)構(gòu)沒(méi)有非常大的影響,最終減輕地震對(duì)建筑的破壞程度,避免重大的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。比如:在一些大型鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用懸掛的方式來(lái)進(jìn)行有關(guān)的設(shè)計(jì),使得有關(guān)的子框架通過(guò)鎖鏈或者是吊桿方式的應(yīng)用懸掛在主框架上。這種設(shè)計(jì)方式應(yīng)用的意義在于地震發(fā)生之后,地震一部分破壞力量會(huì)傳導(dǎo)在這些鎖鏈或者是吊桿上,降低了地震對(duì)于建筑物地基以及墻面的影響,提高了建筑物地基抗震的實(shí)際效果[4]。

(四)建筑層間的隔震。

對(duì)于建筑物層間進(jìn)行有效的隔震是一種操作簡(jiǎn)單、工序簡(jiǎn)單的應(yīng)用方式。但是,這種方式與其它方面的隔震使用舉措比較起來(lái)只能對(duì)于地震破壞力量的10%到30%進(jìn)行有效的預(yù)防,無(wú)法從根本上形成強(qiáng)有力的抗震效果。因此,這種方式需要與其它模式的抗震舉措進(jìn)行綜合性的應(yīng)用,形成對(duì)于建筑物的有力保護(hù),全面提高其應(yīng)對(duì)地震破壞力量的能力。

(五)建筑結(jié)構(gòu)的加固隔震。

為了全面提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震能力,我們需要采取各種的方式對(duì)于建筑物進(jìn)行必要的加固處理,提升建筑物的質(zhì)量。具體來(lái)講,第一,在建筑物竣工之后,有關(guān)的工程施工技術(shù)人員可以應(yīng)用阻尼的方式對(duì)于建筑物進(jìn)行全面的加固,最終使得建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果得到加強(qiáng)。第二,為了提高高層建筑的抗震效果,我們可以應(yīng)用消能減震裝置來(lái)提高其抗震的能力,使得高層建筑也可以在地震發(fā)生時(shí)具有對(duì)地震破壞力的抵御能力,避免重大的財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡。比如:消能減震裝置在建筑物隔震夾層中進(jìn)行應(yīng)用,可以極大提高建筑物結(jié)構(gòu)的抗震效果[5]。

二、結(jié)論:

通過(guò)上述幾個(gè)方面,對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)抗震若干問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的研究與探討,有利于建筑物施工的企業(yè)應(yīng)用眾多的具體方法全面提高建筑物結(jié)構(gòu)抗震的質(zhì)量與水平,保障建筑物在地震發(fā)生時(shí)具有強(qiáng)有力抵御地震的能力,減少人員的傷亡與財(cái)產(chǎn)上的損失。如今總體的設(shè)計(jì)理念與方式比較先進(jìn),但也需要與時(shí)俱進(jìn),不斷提高建筑抗震等級(jí),為人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全提高保障。

參考文獻(xiàn) 

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[2] 曹振. 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的討論[J]. 門(mén)窗,2015,06:126. 

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篇10

引言

新的《混凝土異型柱技術(shù)規(guī)程》(JGJl49—2006)(簡(jiǎn)稱(chēng)異型柱規(guī)程)于2006年8月頒布,改變了異型柱設(shè)計(jì)只有地方性規(guī)定而沒(méi)有國(guó)標(biāo)的歷。隨之而來(lái)就是我們對(duì)規(guī)范的理解可能沒(méi)有比較深入的研究,另外《異型柱規(guī)程》有些規(guī)定比《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2~1)(簡(jiǎn)稱(chēng)抗震規(guī)范)嚴(yán)格?,F(xiàn)就規(guī)范的幾點(diǎn)規(guī)定,談?wù)剛€(gè)人的一點(diǎn)看法:

(1)異型柱結(jié)構(gòu)最大適應(yīng)高度

由于異型柱是一種新型的結(jié)構(gòu)形式,只經(jīng)過(guò)十余年的實(shí)踐。綜合考慮現(xiàn)有的理論研究、實(shí)驗(yàn)研究成果及設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn),其房屋適用的最大高度較一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有所降低。現(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》對(duì)比見(jiàn)下表:

沈陽(yáng)市抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本加速度值為0.10g,超過(guò)40米的結(jié)構(gòu),建議采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。

(2)異型柱的抗震等級(jí)

由于異型柱結(jié)構(gòu)的抗震性能相對(duì)于普通混凝土房屋較弱,異型柱結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)相對(duì)于普通混凝土房屋也應(yīng)較嚴(yán)格。由于異型柱結(jié)構(gòu)的適用范圍較普通混凝土結(jié)構(gòu)小,相應(yīng)《異型柱規(guī)程》的抗震等級(jí)分類(lèi)較《抗震規(guī)范》詳細(xì)。對(duì)于丙類(lèi)建筑抗震設(shè)計(jì)的房屋,《異型柱規(guī)程》給出了抗震等級(jí)的確定方法,現(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》的異《抗震規(guī)范》現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級(jí)《異型柱規(guī)程》中表3.3—1注3,當(dāng)為7度(0.15g)時(shí),建于Ⅲ、Ⅳ類(lèi)聲地的異形柱框架結(jié)構(gòu)和框架一剪力墻結(jié)構(gòu)情形時(shí),也按8度(O.20g)采取抗震構(gòu)造措施,但于括號(hào)內(nèi)所示的抗震等級(jí)形式來(lái)具體表達(dá),需注意的是《異型柱規(guī)程》采取了“應(yīng)”按表中括號(hào)所示的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施,比《抗震規(guī)范》的上述對(duì)應(yīng)部分規(guī)定(“宜”按……)有所加嚴(yán)

(3)不規(guī)則異型柱結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求

1.當(dāng)異型柱結(jié)構(gòu)樓層豎向構(gòu)件的最大水

平位移(或?qū)娱g位移)與該樓層層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值之比大于1.20時(shí),根據(jù)《抗震規(guī)范》有關(guān)規(guī)性,可界定為平面不規(guī)則的“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則類(lèi)型”,但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時(shí)控制該比值不應(yīng)大于1.45(第3.2.5條第1款),較《抗震規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定“不大于1.5”有所加嚴(yán),目的是為了為嚴(yán)格控制異型柱結(jié)構(gòu)平面的不規(guī)則性,避免過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而導(dǎo)致嚴(yán)重的震害。

2.當(dāng)異型柱結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于上一樓層的80%時(shí),根據(jù)《抗震規(guī)范》有關(guān)規(guī)性,可界定為豎向不規(guī)則中的“樓層承載力突變類(lèi)型”,并規(guī)定其薄弱層的受剪承載力不應(yīng)小于上一層的65%,但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時(shí)乘以1.20的增大系數(shù)(第3.2.5條第2款),較《抗震規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定乘以增大系數(shù)1.15有所加嚴(yán)

(4)異型柱的抗震作用計(jì)算規(guī)則

1.《抗震規(guī)范》第3.1.4條規(guī)定:“抗震設(shè)防為6度時(shí),除本規(guī)范規(guī)定外,對(duì)乙、丙、丁類(lèi)建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算”及第5.1.6條規(guī)定:“6度時(shí)的建筑(建造于Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地上較高的高層建筑除外),以及生土房屋及木結(jié)構(gòu)房屋,應(yīng)允許不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算?!钡懂愋椭?guī)程》第4.2.3條則以強(qiáng)制性條文方式規(guī)定:“抗震設(shè)防為6度、7度(0.1Og、0.15g)及8度(0.20g)的異型柱結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行地震作用計(jì)算及結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算。”本條是基于異型柱結(jié)構(gòu)的抗震性能特點(diǎn)而制定的,6度設(shè)防時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)注意此條。

2.異型柱的雙向偏壓正截面承載力隨荷載(作用)方向不同而有較大的差異,在L形、T形和十字形三種異型柱中,以L(fǎng)形柱的差異最為顯著(設(shè)計(jì)者應(yīng)著重加強(qiáng)L形柱的構(gòu)造)。如根據(jù)《抗震規(guī)范》5.1.1條第一款(一般情況下(所有烈度),應(yīng)允許在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)),則可能在某些情況下造成結(jié)構(gòu)的不安全性,所以《異型柱規(guī)程》4.2.4條第一款規(guī)定,7度(0.15g)及8度(0.20g)時(shí)尚應(yīng)對(duì)與主軸成45°方向進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。

(5)異型柱的抗震變形驗(yàn)算

由于異型柱結(jié)構(gòu)的特殊性,《異型柱規(guī)程》對(duì)異型柱結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值也較《抗震規(guī)范》嚴(yán)格,現(xiàn)比較如下:

考慮到異型柱結(jié)構(gòu)的特殊性,本人建議進(jìn)行異型柱設(shè)計(jì)時(shí)彈性層間位移角應(yīng)從嚴(yán)控制:框架結(jié)構(gòu)【】應(yīng)小于l,800,框架一剪力墻結(jié)構(gòu)【]應(yīng)小于1/I100。

(6)異型柱框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力驗(yàn)算。

《抗震規(guī)范》附錄D規(guī)定: