高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)

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1、高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)　　【摘要】隨著現(xiàn)在地震發(fā)生的頻率越來(lái)越高，提高建筑的防震設(shè)計(jì)的呼聲也越來(lái)越高，建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)，是在靜力設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，按抗震等級(jí)、并考慮構(gòu)件抗震破壞的特點(diǎn)進(jìn)行承載力設(shè)計(jì)，從而避免非延性破壞，其是高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)中非常重要的一部分。【關(guān)鍵詞】高層混凝土；建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A前言文章對(duì)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性做了簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)我國(guó)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，通過(guò)分析，并結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論知識(shí)，對(duì)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容進(jìn)行了探討。二、高層混凝

2、土建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性6在設(shè)計(jì)中，雖然分析計(jì)算是必須的，也是設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，但僅靠此往往不能滿足結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的要求，不能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，因此必須非常重視概念設(shè)計(jì)。從某種意義上講，概念設(shè)計(jì)甚至比分析計(jì)算更為重要，因?yàn)楹侠淼慕Y(jié)構(gòu)方案是安全可靠的優(yōu)秀設(shè)計(jì)的基本保證。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，更應(yīng)重視概念設(shè)計(jì)。這是因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、發(fā)生地震時(shí)震動(dòng)的不確定性、人們對(duì)地震時(shí)結(jié)構(gòu)響應(yīng)認(rèn)識(shí)的局限性與模糊性、高層結(jié)構(gòu)計(jì)算尤其是抗震分析計(jì)算的精確性、材料性能與施工安裝時(shí)的變異性，結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的假定與地震時(shí)的實(shí)際工作有很大的差異以及其他不可預(yù)

3、測(cè)的因素，致使設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果(尤其是經(jīng)過(guò)實(shí)用簡(jiǎn)化后的計(jì)算結(jié)果)與實(shí)際相差較大，甚至有些作用效應(yīng)至今尚無(wú)法定量計(jì)算出來(lái)。三、我國(guó)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀地震由于其具有較強(qiáng)的突發(fā)性和隨機(jī)性，要在強(qiáng)烈晃動(dòng)中保證高層建筑的穩(wěn)定性是一向很大的挑戰(zhàn)?；炷辆哂杏捕雀?、連接性好的特點(diǎn)，但是強(qiáng)烈的晃動(dòng)又要求建筑物的材質(zhì)應(yīng)該是變形可收縮的，這樣就可以消耗地震的能量，提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力，防止高于設(shè)防烈度的“大震”不倒是抗震設(shè)計(jì)要達(dá)到的目標(biāo)。雖然這幾年，越來(lái)越多的研究者這在著手研究這方面的問(wèn)題，但是效果并不是很理想。下面簡(jiǎn)述一下關(guān)于我國(guó)高層混凝提土建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)

4、計(jì)中存在的問(wèn)題。1.結(jié)構(gòu)層間屈服強(qiáng)度有明顯的薄弱樓層在對(duì)于混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上存在明顯的不均勻性，使得這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強(qiáng)度特別薄弱的樓層。當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈地震時(shí)，結(jié)構(gòu)的薄弱層率先屈服，彈塑性變形急劇發(fā)展，并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致大樓的迅速垮塌。比如在1976年的唐山大地震中，就出現(xiàn)了高層建筑的集體彈性變形的情況。2.柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為突出6在地震中易造成高層建筑嚴(yán)重變形倒塌的原因是框架結(jié)構(gòu)中存在梁輕柱重的情況。如果柱頂重于柱底，那么很顯然的容易造成尤角杜和邊柱易發(fā)生破壞。這種情況對(duì)于短柱來(lái)說(shuō)，易發(fā)生剪切破壞外。對(duì)于一般柱來(lái)講，當(dāng)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)無(wú)箍筋約束

5、時(shí)，節(jié)點(diǎn)與柱端破壞合并加重。同時(shí)當(dāng)柱側(cè)有強(qiáng)度高的砌體填充墻緊密嵌砌時(shí)，柱頂剪切破壞嚴(yán)重，破壞部位還可能轉(zhuǎn)移至窗洞上下處，甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。3.砌體填充墻的破壞較為普遍當(dāng)遭到地震作用時(shí)，由于砌體承重墻變形力度較小，首先受到地震的作用而出現(xiàn)裂縫情況。當(dāng)遇到8級(jí)或者8級(jí)以上地震時(shí)，填充墻的裂縫會(huì)明顯變寬，甚至造成建筑物倒塌震害規(guī)律一般是上輕下重，空心砌體墻重于實(shí)心砌體墻，砌塊墻重于磚墻。四、高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1.首先應(yīng)重視高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的形狀設(shè)計(jì)方案。合理的建筑布置在抗震設(shè)計(jì)中是頭等重

6、要的，提倡平、立面簡(jiǎn)單對(duì)稱，因?yàn)檎鸷Ρ砻?，此種類型建筑在地震時(shí)較不容易破壞，而且容易估計(jì)出其地震反應(yīng)，易于采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理。“建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性”包含了對(duì)建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布，承載力分布等諸多因素的綜合要求。“規(guī)則建筑”體現(xiàn)在體形(平面和立面的形狀)簡(jiǎn)單;6抗側(cè)力體系的剛度承載力上下變化連續(xù)、均勻;平面布置基本對(duì)稱。2.結(jié)構(gòu)剛度、承載力和延性要有合理的匹配當(dāng)結(jié)構(gòu)具有較高的抗力時(shí)，其總體延性的要求可有所降低;反之，較低的抗力需要較高的延性要求相配合。對(duì)結(jié)構(gòu)提出了“綜合抗震能力”的概念，就是要綜合考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力和構(gòu)造等

7、因素，來(lái)衡量結(jié)構(gòu)具有的抵抗地震作用的能力。地震時(shí)建筑物所受地震作用的大小與其動(dòng)力特性密切相關(guān)，與其具有合理的剛度和承載力分布以及與之匹配的延性密切相關(guān)。但是，提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，往往是以提高工程造價(jià)及降低結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)為代價(jià)的。要使建筑物具有很強(qiáng)的抗倒塌能力，最理想的是使結(jié)構(gòu)中的所有構(gòu)件都具有較高的延性，然而實(shí)際工程中很難做到。有選擇地提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及關(guān)鍵桿件的延性是比較經(jīng)濟(jì)有效的辦法。因此，在確定建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，需要在結(jié)構(gòu)剛度、承載力及延性之間尋找一種較好的匹配關(guān)系。3.合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系6隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，在現(xiàn)代化充分發(fā)展的今天，再單

8、純強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)