高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題探究

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1、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題探究　　摘要：隨著社會的發(fā)展，高層建筑得到廣泛應(yīng)用。而高層建筑中地震荷載和風(fēng)荷載在設(shè)計過程中占主導(dǎo)和控制地位，我國又是地震多發(fā)國家，因此高層建筑的抗震設(shè)計分析顯得尤為重要。本文介紹了高層建筑的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計特點(diǎn)，分析了各種結(jié)構(gòu)形式的抗震效果，以期對相關(guān)人員在房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有所幫助。關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震措施Abstract:withthedevelopmentofthesociety,iswidelyusedinhigh-risebuilding.Buthigh-risebuildingsinseismicloadandw

2、indloadinthedesignprocessandthecontrolofdominantposition,Chinaisearthquake-pronecountries,sotheanalysisofaseismicdesignofhigh-risebuildingisveryimportant.Thispaperintroducesthestructureanddesignfeaturesofhigh-risebuildings,theseismiceffectanalysisofdifferentstructureforms,withaview

3、totherelevantpersonneltohelpintheseismicdesignofbuildingstructures.Keywords:high-risebuilding;structuredesign;7aseismicmeasures中圖分類號：TU973文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：地震災(zāi)害是人類面臨的嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。強(qiáng)烈地震常造成人身和財產(chǎn)巨大損失，如何能夠使房屋設(shè)計在地震災(zāi)害中經(jīng)受住考驗(yàn)，保證人民財產(chǎn)的安全，越來越成為我們每個結(jié)構(gòu)設(shè)計人員注意的問題。隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和城市化進(jìn)程的不斷向前推進(jìn)，建設(shè)用地日趨緊張，促使建筑功能越

4、來越多樣化，高層建筑的發(fā)展是大勢所趨。高層建筑的特點(diǎn)是高度比較高，所以地震荷載和風(fēng)荷載在設(shè)計過程中占主導(dǎo)和控制地位，而我國又是地震多發(fā)國家，因此高層建筑的抗震設(shè)計分析顯得尤為重要。一、場地和地基的勘查工程施工前，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，對抗震有利、不利和危險地段作出綜合評價。對不利地段，應(yīng)提出避開要求，當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效措施；選擇地基時，一般而言，巖石、半巖石和密實(shí)的地基土對房屋抗震最有利，是最好的建筑場地；而松軟的，軟弱粘性土等，尤其是易發(fā)生砂土液化的地區(qū)，都對房屋的抗震不利。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然

5、不同的地基上；同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基。二、建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計與計算分析7參數(shù)設(shè)計是進(jìn)行地震作用和房屋各構(gòu)件的地震響應(yīng)計算，包括各墻柱梁板承載力和變形計算。開始計算前，應(yīng)根據(jù)高層結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況，建立正確的計算模型，根據(jù)概念設(shè)計做必要的簡化計算與處理。計算軟件技術(shù)條件的輸入應(yīng)符合規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)根據(jù)具體工程注意需要特殊處理的內(nèi)容。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時，應(yīng)采用不少于兩個不同的力學(xué)模型，目前主要有兩種計算理論：剪摩理論和主拉應(yīng)力理論，它們有各自的適用范圍：磚砌體一般采用主拉應(yīng)力理論，而砌塊結(jié)構(gòu)可采用剪摩理

6、論。對計算機(jī)的計算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計。結(jié)構(gòu)計算控制的主要計算結(jié)果有結(jié)構(gòu)的自振周期、位移、平動及扭轉(zhuǎn)系數(shù)、層間剛度比、剪重比、有效質(zhì)量系數(shù)等。另外，地下室水平位移嵌固位置，轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等，都要求有層剛度作為依據(jù)。復(fù)雜高層建筑抗震計算時，宜考慮平扭耦聯(lián)計算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，振型數(shù)不應(yīng)小于15，對多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍，且計算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90％。總之，高層結(jié)構(gòu)計算很難一次完成，應(yīng)根據(jù)試算結(jié)果，按上述要求多次調(diào)整，才能得到較為合理的計算結(jié)果，以保證建筑物的安全。三、高層建筑結(jié)構(gòu)分析及計算

7、方法1、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)7框架－剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算的方法很多，大都采用連梁連續(xù)化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉(zhuǎn)角相等的位移協(xié)調(diào)條件，可以建立位移與外荷載之間關(guān)系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同?？蚣埽袅Φ臋C(jī)算方法，通常是將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效壁式框架，采用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移法求解。2、剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯(lián)肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻，其截面應(yīng)力分布也不同，計算內(nèi)力與位移時需采用相應(yīng)的

8、計算方法。剪力墻結(jié)構(gòu)的機(jī)算方法是平面有限單元法。此法