建筑抗震論文-高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案淺述

1、建筑抗震論文：高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺述-建筑論文 建筑抗震論文：高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺述 摘 要：現(xiàn)如今，我國的大部分城市內(nèi)都是高樓聳立，然而高層建筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較復(fù)雜又系統(tǒng)的工程，尤其是高層抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是會(huì)直接影響 到高層建筑的質(zhì)量，特別是在地震的多發(fā)區(qū)，其影響更為嚴(yán)重，所以，這就需 要設(shè)計(jì)人員要充分認(rèn)識(shí)高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中易出現(xiàn)的問題，同時(shí)進(jìn)行不斷 總結(jié)和改進(jìn)，從而促使高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步完善化。 關(guān)鍵詞：高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中圖分類號(hào)：TU352.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791 （2016）11 （ b）-0042-02 隨著我國城鎮(zhèn)人口的持續(xù)性

2、增多、城市規(guī)劃的進(jìn)一步拓展，在一定程度 上促使我國高層建筑得到了迅速的發(fā)展?？墒?，受到地震等各種自然災(zāi)害頻頻 出現(xiàn)的影響，人們的正常生活及生命財(cái)產(chǎn)受到了巨大的威脅，為此，高層建筑 設(shè)計(jì)中，做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著十分重要的意義。 1高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 一是整體性原則。大家都知道，高層建筑的樓蓋對(duì)于其結(jié)構(gòu)的整體性占 據(jù)著不可或缺的位置，樓蓋就類似于一個(gè)橫向的水平隔板，將慣性力聚集起 來，并向各個(gè)豎向抗側(cè)力的子結(jié)構(gòu)傳遞，尤其是當(dāng)這些子結(jié)構(gòu)的布置不均勻或 過于復(fù)雜時(shí)，樓蓋則可以很好地將這些抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)組織起來，然后進(jìn)行協(xié)同 合作，來承受地震的作用；二是簡單性原則。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡單性主要 是指

3、在地震的作用下，要具有極其明確清晰的直接傳力方式，在相關(guān)的規(guī)范中 對(duì)于結(jié)構(gòu)體系也是有著明確的要求，即結(jié)構(gòu)體系要有明確的計(jì)算簡圖以及合理 的地震作用傳遞途徑，換句話說就是，只有高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)足夠簡單，才 能夠分析出結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型、內(nèi)力以及位移，從而促使高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能 得到真實(shí)性的可靠預(yù)測。 2高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法介紹 2.1正確挑選施工場地 對(duì)于高層建筑而言，挑選正確的施工場地是非常重要的。需遵循場地的 種類對(duì)建筑的地震力進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，同時(shí)需對(duì)場地做出系統(tǒng)性淺析，將地震的 危害度進(jìn)行了解，按照相關(guān)規(guī)范做好建筑地基的處理，通過對(duì)地震強(qiáng)度、場地 土層實(shí)際厚度、斷裂地質(zhì)的歷史等因素的分析

4、確定地震的斷裂情況，這樣便能 夠確定建筑物要避讓的距離，從而成功地避開對(duì)施工不利的地段，若沒辦法成 功避開這些地段，那么就要選擇適合的抗震措施來加入到建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi) 容當(dāng)中。高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需在性質(zhì)一致的地基中進(jìn)行同一結(jié)構(gòu) 單元的設(shè)置，盡可能地選擇相同的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)?shù)鼗邪夯痢⑿陆?土、土層嚴(yán)重不均勻等問題存在的情況下，需采取相應(yīng)的措施來進(jìn)一步強(qiáng)化地 基的整體性和剛性，這樣才能夠促使高層建筑的穩(wěn)定性得到基礎(chǔ)的保證。譬 如，底層框架結(jié)構(gòu)因其實(shí)用性是非常顯著的，為此得到了大范圍的投入使用， 可是，此結(jié)構(gòu)的上層剛度非常大，下層剛度比較小，其上下屬性存在明顯的差 異性，在地震發(fā)

5、生的情況下，整個(gè)建筑的抗扭曲性能是非常低的，極易導(dǎo)致建 筑的倒塌、斷裂。所以，在抗震區(qū)域要盡可能地不用此種結(jié)構(gòu)，或者將其上下 層剛度性質(zhì)做出調(diào)整，這樣才能夠確保其抗震性能得到基本的保證。 2.2減少地震時(shí)的能量輸入 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，可選擇基于位移的結(jié)構(gòu)抗震法實(shí)施定量 性分析，這樣才能夠確保建筑結(jié)構(gòu)的變形性能達(dá)到預(yù)期地震作用下地形的變形 需求。我們需在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的承載性能進(jìn)行驗(yàn)算的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在地震 作用下的層間位移角限值、位移延性比進(jìn)行科學(xué)合理性的掌控。按照建筑構(gòu)件 的實(shí)際變形與建筑結(jié)構(gòu)位移間的聯(lián)系，將構(gòu)件的變形值加以最終的確定。通過 建筑截面的應(yīng)變情況確定建筑構(gòu)件的構(gòu)造需求

6、。針對(duì)高層建筑若是在比較堅(jiān)硬 的場地進(jìn)行施工的話，那么就能夠?qū)⒌卣鸢l(fā)生時(shí)的能力輸入降到最低的程度， 將地震給高層建筑造成的影響減少到最小。 2.3隔震與消能減震設(shè)計(jì) 在當(dāng)前的高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常運(yùn)用的是以往的抗震結(jié)構(gòu)體系 即延性結(jié)構(gòu)體系。這種抗震結(jié)構(gòu)體系是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行的系統(tǒng)性掌控，在 有地震發(fā)生的時(shí)候，會(huì)使得整個(gè)建筑構(gòu)件處在一種非彈性狀態(tài)下，這樣會(huì)使得 其延性得到進(jìn)一步增加，對(duì)地震發(fā)生時(shí)能量的消耗起到一定的輔助作用，將地 震效應(yīng)產(chǎn)生的影響降到最低，可有效避免建筑物倒塌的發(fā)生。除此之外，可采 取相應(yīng)的隔震措施，將高層建筑的動(dòng)力特性進(jìn)行科學(xué)的更改，這樣能降低地震 作用于建筑物的力，并

7、且可利用高延性結(jié)構(gòu)將地震效應(yīng)降到最低。 2.4充分重視抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，我們?cè)谔嵘ㄖ拐鹦阅艿耐瑫r(shí)，需兼顧到 建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能情況。一般情況下，高層建筑會(huì)選用框、筒框架、支 撐結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)前，我國的鋼材生產(chǎn)數(shù)量非常大，鋼結(jié)構(gòu)加工制造水平得到了 明顯升高，所以，在高層建筑中可最大限度上以鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼 管混凝土結(jié)構(gòu)為主，這樣能夠使得柱斷面尺寸大大縮減，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震性 能的改善是非常有利的 2.5減小高層建筑結(jié)構(gòu)自重 若是在相同的地基承載能力條件下，減輕高層建筑結(jié)構(gòu)的自身重量，就 可以使其在不增加地基以及造價(jià)的情況下，增加高層建筑的層數(shù)，研究顯示， 由于

8、高層建筑的高度很高，所以其重心也相應(yīng)較高，然而建筑的重量越大，受 地震作用的傾覆力矩的效應(yīng)也就越大，所以，在高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中， 我們要盡量采用輕質(zhì)材料來填充高層建筑物的填充墻及隔墻，以減輕建筑的自 重。 2.6設(shè)置多道抗震防線 我們提倡采用由兩個(gè)與兩個(gè)以上同時(shí)延性較好的分體系組成的一個(gè)抗震 結(jié)構(gòu)體系，這是由于在發(fā)生地震時(shí)通常都會(huì)帶有余震，倘若只有一道抗震防 線，那么就很難防止由于某一結(jié)構(gòu)損傷而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)坍塌的情況發(fā)生，所 以，在構(gòu)建高層建筑抗震結(jié)構(gòu)體系時(shí)，我們首先要有最大可能數(shù)量的內(nèi)外部冗 余度；其次還要建立一套分布完整的屈服體系；最后，該體系的主要耗能構(gòu)件 一定要有較高的延性和充足

9、的剛度，以確保建筑物在遭遇地震災(zāi)害時(shí)，其強(qiáng)烈 的地震作用對(duì)其的危害，這樣在第一道防線崩潰的狀況下，抵擋后續(xù)地震波的 沖擊還有第二道防線和第三道防線。 3高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的前景分析 從目前的形勢來看，今后若干年，中國仍將是世界上修建高層建筑最多 的國家，這也將會(huì)給高層建筑抗震設(shè)計(jì)帶來新的難題，一是對(duì)于影響高層建筑 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果的關(guān)鍵因素就是建筑材料的選用，提高每一項(xiàng)建筑材料的抗 震指標(biāo)可以很好地提高高層建筑的整體抗震性能，因此，科研人員需要加強(qiáng)對(duì) 于新型復(fù)合高性能的建筑材料的研發(fā)，以促進(jìn)抗震技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而滿足高層 建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求；二是對(duì)于不同抗震能力的需求，要采取相應(yīng)的抗震 措

10、施，甚至是對(duì)于同一個(gè)高層建筑的不同部位和樓層以及對(duì)于性能的要求不相 同時(shí)，都要選用不同標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件；三是計(jì)算機(jī)模擬抗震實(shí)驗(yàn)都得到廣泛應(yīng)用， 將制作好的模型或結(jié)構(gòu)構(gòu)件放在模擬地震振動(dòng)臺(tái)上，在臺(tái)面輸入某一確定性的 地震記錄，就能夠較好地反映該次確定性地震作用的效果，計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境可 以擬真抗震效果，進(jìn)而幫助改進(jìn)各因素，從而做到有效抗震，另外，高層建筑 結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算方法也會(huì)有新的轉(zhuǎn)變。即從線性分析向非線性分析的轉(zhuǎn) 變，從確定性分析向非確定性分析的轉(zhuǎn)變，從振型分解反應(yīng)分析向時(shí)程分析法 的轉(zhuǎn)變。建筑抗震論文 4結(jié)語 高質(zhì)量的高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在達(dá)到建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的密切配 合的前提下加以完成的，高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑工程的關(guān)鍵環(huán) 節(jié)，因此，設(shè)計(jì)人員一定要綜合多方面的因素進(jìn)行分析，同時(shí)，還要結(jié)合新型 的高性能材料以及抗震結(jié)構(gòu)理念，提高對(duì)高層建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)