2022年高层建筑结构抗震设计问题研究.docx

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1、2022年高层建筑结构抗震设计问题研究 论文导读：地震是一种随机振动,所以建筑结构设计人员为防止、削减地震给建筑造成的危害,就须要分析探讨建筑抗震问题不断总结工程阅历,妥当处理这一工程问题。在高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到特别重要的作用,楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构,而且要求这些子结构能协同承受地震作用,特殊是当竖向抗侧力子结构布置不匀称或布置困难或抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。关键词：高层建筑，建筑结构，抗震设计 地震是一种随机振动,所以建筑结构设计人员为防止、削减地震给建筑造成的危害,就须要分析探

2、讨建筑抗震问题不断总结工程阅历,妥当处理这一工程问题。 一、实行建筑抗震设计规范，总结工程阅历妥当处理工程问题： 选择有利的抗震场地 地震造成建筑物的破坏,除地振动干脆引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的缘由。地震引起的地表错动与地裂,地基土的小匀称沉陷,滑坡和粉、砂土液化等。科技论文。因此,应选择对建筑抗震有利的地段,应避开对抗震不利地段。当无法避开时,应实行适当的抗震加强措施,应依据抗震设防类别、地基液化等级,分别实行加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消退或全部消退地基液化沉陷的措施;当地基主要受力层范围内存在懦弱粘性土层、新近填土和严峻不匀称土层时,应估计地震时地基不匀称沉降或其他

3、不利影响,采纳桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施;对于地震时可能导致滑移或地裂的场地,应实行相应的地基稳定措施。 优化的平面和立面布置 关于建筑结构设计的平面与立体结构,我们依据认为有以下几个方面可以参考: 1、结构的简洁性。结构简洁是指结构在地震作用下具有干脆和明确的传力途径。只有结构简洁,才能够对结构的计算模型、内力与位移分析,限制薄弱部位的出现易于把握,因而对结构抗震性能的估计也比较牢靠。 2、结构的刚度和抗震实力。水平地震作用是双向的,结构布置应使结构能反抗随意方向的地震作用。通常,可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震实力,结构的抗震实力则是结构强度及延性的综合反

4、映。结构刚度的选择既要削减地震作用效应又要留意限制结构变形的增大,过大的变形会产生重力二阶效应,导致结构破坏、失稳。论文参考网。 3、结构的整体性。在高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到特别重要的作用,楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构,而且要求这些子结构能协同承受地震作用,特殊是当竖向抗侧力子结构布置不匀称或布置困难或抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。 设置多道设防的抗震结构体系 多道抗震防线,是指在一个抗震结构体系中,一部分延性好的构件在地震作用下,首先达到屈服,充分发挥其汲取和耗散地震能量的作用,即担负起第一道

5、抗震防线的作用,其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服,从而形成其次、第三或更多道抗震防线,这样的结构体系对保证结构的抗震平安性是特别有效的。同时底框建筑底层高度不宜太高,应限制在4.5m以下。高度加大,底层刚度减小,重心提高,使框架柱的长细比增大,更简单产生失稳现象。论文参考网。而且由于高度较大,许多建筑房间被业主一层改成了两层,造成了较大的平安隐患。科技论文。宜具有合理的刚度和强度分布,避开因局部减弱或突变形成薄弱部位.产生过大的应力集中或塑性变形集中;可能出现的薄弱部位,应实行措施提高抗震实力。 保证结构的延性抗震实力 合理选择了建筑结构后,就须要通过抗震措施来保证结构的确具有所需的

6、延性抗震实力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标,系统的抗震措施包括以下几个方面内容。强柱弱梁:人为增大柱相对于梁的抗弯实力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大;而柱端塑性铰出现较晚,在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能实力。强剪弱弯:剪切破坏基本上没有延性,一旦某部位发生剪切破坏,该部位就将彻底退出结构抗震实力,对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值,使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发

7、生剪切破坏。 合理的建筑结构参数设计计算分析 对于困难结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时,应采纳不少于两个不同的力学模型,目前主要有两种计算理论:剪摩理论和主拉应力理论,它们有各自的适用范围:砖砌体一般采纳主拉应力理论,而砌块结构可采纳剪摩理论。对计算机的计算结果,应经分析推断确认其合理、有效后方可用于工程设计。结构计算限制的主要计算结果有结构的自振周期、位移、平动及扭转系数、层间刚度比、剪重比、有效质量系数等。另外,地下室水平位移嵌固位置,转换层刚度是否满意要求等,都要求有层刚度作为依据。困难高层建筑抗震计算时,宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对多塔结构的振型数不

8、应小手塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参加质量不小于总质量的90%。总之,高层结构计算很难一次完成,应依据试算结果,按上述要求多次调整,才能得到较为合理的计算结果,以保证建筑物的平安。 二、高层建筑抗震设计中常常出现的问题 部分建筑物高度过高 按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定，在肯定设防烈度和肯定结构型式下，钢筋混凝土高层建筑都有一个相宜的高度。在这个高度，抗震实力还是比较稳妥的，但是目前不少高层建筑超过了高度限制。在震力作用下，超高限建筑物的变形破坏性会发生很大的改变，建筑物的抗震实力下降，许多影响因素也发生改变，结构设计和工程预算的相应参数须要重新选取。 地基的选取不合理 由于城

9、市人口的增多和相对空间的缩小，不少建筑商忽视了这一问题，哪里商业空间大就在哪里建。高层建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实匀称中硬土场地，远离河岸，不应垮在两类土壤上，避开不利地形、不采纳震陷土作自然地基，避开在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危急地段建立房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震实力差。 材料的选用不科学,结构体系不合理 在地震多发区，采纳何种建筑材料或结构体系较为合理应当得到人们的重视。由于我国建筑结构主要以钢筋混凝土核心筒为主，变形限制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，而且效果不大

10、，有时不得不加大混凝土的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满意规范侧移限值。 较低的抗震设防烈度 很多专家提出，现行的建筑结构设计平安度已不能适应国情的须要，建筑结构设计的平安度水平应当大幅度提高。我国现行抗震设防标准是比较低的，中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为lO的地震烈度，较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求。论文参考网。科技论文。 三、结语 地震是一种目前难以精确预料的自然灾难,为避开它给人类带来大的灾难。作为工程技术设计人员在建筑结构的探讨和工程设计中,应从整体宏观的观点动身,综合处理好建筑功能、技术、艺术、平安牢靠性和经济合理等几方面内容,从而创建出更加平安、适用、经济美观的高层建筑;新型结构的出现，高性能材料的发展，计算机技术水平的提高，促使人类建筑精品再上新的台阶。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页