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高層建筑抗震規(guī)范范文第1篇

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑 安全性

中圖分類號：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市用地日趨緊張，這使得高層建筑成為了目前階段建筑設(shè)計的主要形式。高層建筑的廣泛出現(xiàn)，既節(jié)約了建筑的占地面積，增加了使用空間，又豐富了城市的景觀。但高層建筑美化城市的同時，也給建筑設(shè)計師們在安全設(shè)計性方面提供了諸多挑戰(zhàn)。其中，結(jié)構(gòu)安全設(shè)計就是一個十分重要的部分。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個建筑的精髓，是整個建筑工程的骨骼，因此對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要。其合理的設(shè)計是保證建筑質(zhì)量及安全性的重要方法。高層建筑的結(jié)構(gòu)特點是需同時承受水平和豎向的荷載或間接作用。低層建筑結(jié)構(gòu)通常以抵抗豎向荷載為主，水平荷載和作用的影響較小。如風(fēng)荷載和地震作用，它們所產(chǎn)生的內(nèi)力和位移較小，一般可以忽略。因此在低層建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載往往就是設(shè)計的控制因素。但在高層建筑結(jié)構(gòu)中，較大的建筑高度造成了完全不同的受力情況，水平荷載和作用不僅是主要荷載的一種，跟豎向荷載共同起作用，而且往往還成為設(shè)計中的控制因素。因此，在水平荷載作用下，若高層建筑結(jié)構(gòu)的抵抗側(cè)向變形能力或側(cè)向剛度不足，將會產(chǎn)生過大的側(cè)向變形，不僅使人產(chǎn)生不舒服的感覺，而且會使結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下產(chǎn)生附加內(nèi)力，會使填充墻、建筑裝修和電梯軌道等服務(wù)設(shè)施出現(xiàn)裂縫、變形，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)性的損傷或裂縫，從而危及結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性。因此設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時，不僅要求結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，而且要求結(jié)構(gòu)有合理的剛度，使水平荷載所產(chǎn)生的側(cè)向變形限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。同時，有抗震設(shè)防要求的高層建筑還應(yīng)具有良好的抗震性能，使結(jié)構(gòu)在可能的強(qiáng)震作用下當(dāng)構(gòu)件進(jìn)入屈服階段后，仍具有良好的塑性變形能力，即具有良好的延性性能。綜合高層建筑的上述受力特點可知，與低層結(jié)構(gòu)不同，高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性三方面要滿足更多的設(shè)計要求。抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。

高層建筑抗震規(guī)范范文第2篇

關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計

隨著我國城鎮(zhèn)人口的持續(xù)性增多、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。可是,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產(chǎn)受到了巨大的威脅,為此,高層建筑設(shè)計中,做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計有著十分重要的意義。

1高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

一是整體性原則。大家都知道,高層建筑的樓蓋對于其結(jié)構(gòu)的整體性占據(jù)著不可或缺的位置,樓蓋就類似于一個橫向的水平隔板,將慣性力聚集起來,并向各個豎向抗側(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,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)計的簡單性主要是指在地震的作用下,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)計足夠簡單,才能夠分析出結(jié)構(gòu)的計算模型、內(nèi)力以及位移,從而促使高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能得到真實性的可靠預(yù)測。

2高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法介紹

2.1正確挑選施工場地

對于高層建筑而言,挑選正確的施工場地是非常重要的。需遵循場地的種類對建筑的地震力進(jìn)行相應(yīng)計算,同時需對場地做出系統(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,通過對地震強(qiáng)度、場地土層實際厚度、斷裂地質(zhì)的歷史等因素的分析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)計內(nèi)容當(dāng)中。高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,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钔痢⑼翆訃?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)生的情況下,整個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減少地震時的能量輸入

高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,可選擇基于位移的結(jié)構(gòu)抗震法實施定量性分析,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。我們需在對建筑結(jié)構(gòu)的承載性能進(jìn)行驗算的基礎(chǔ)上,對建筑結(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。針對高層建筑若是在比較堅硬的場地進(jìn)行施工的話,那么就能夠?qū)⒌卣鸢l(fā)生時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

在當(dāng)前的高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中,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)生的時候,會使得整個建筑構(gòu)件處在一種非彈性狀態(tài)下,這樣會使得其延性得到進(jìn)一步增加,對地震發(fā)生時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

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,我們在提升建筑抗震性能的同時,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的情況下,增加高層建筑的層數(shù),研究顯示,由于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與兩個以上同時延性較好的分體系組成的一個抗震結(jié)構(gòu)體系,這是由于在發(fā)生地震時通常都會帶有余震,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,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的剛度,以確保建筑物在遭遇地震災(zāi)害時,其強(qiáng)烈的地震作用對其的危害,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,這也將會給高層建筑抗震設(shè)計帶來新的難題,一是對于影響高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計效果的關(guān)鍵因素就是建筑材料的選用,提高每一項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)計的需求;二是對于不同抗震能力的需求,要采取相應(yīng)的抗震措施,甚至是對于同一個高層建筑的不同部位和樓層以及對于性能的要求不相同時,都要選用不同標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件;三是計算機(jī)模擬抗震試驗都得到廣泛應(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臺上,在臺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)計的計算方法也會有新的轉(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)分析向時程分析法的轉(zhuǎn)變。

4結(jié)語

高質(zhì)量的高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是在達(dá)到建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計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)計是整個建筑工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此,設(shè)計人員一定要綜合多方面的因素進(jìn)行分析,同時,還要結(jié)合新型的高性能材料以及抗震結(jié)構(gòu)理念,提高對高層建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平,進(jìn)而促進(jìn)我國高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]于險峰．高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(1):171．

[2]祝英杰,谷偉.結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[M].北京:北京大學(xué)出版社,2009.

高層建筑抗震規(guī)范范文第3篇

關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震結(jié)構(gòu)；剪力墻

隨著全球進(jìn)入一個地質(zhì)活動活躍期，地震已經(jīng)成為威脅高層建筑的主要因素，而隨著我國高層建筑的逐漸增多，如何在隨機(jī)的、尚不能準(zhǔn)確計算和預(yù)警的條件下，盡量減少地震對高層建筑的危害，是技術(shù)人員需要解決的一個重要問題。而現(xiàn)在隨著高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計研究的逐漸深入，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)技術(shù)也逐漸提高，起到很高的預(yù)防作用。我國在80年代就是開始在高層建筑中運(yùn)用抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)過二十多年的發(fā)展以后，技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟。

1.工程概況

1.1XXX綜合貿(mào)易大廈位于XXX高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，是一個集商貿(mào)、住宅功能為一體的綜合性高層建筑，總建筑面積達(dá)11.2萬m2。設(shè)計主體地上25層，地下3層達(dá)75米，是XXX市的標(biāo)志綜合貿(mào)易建筑。，總建筑高度

該建筑主體為框剪結(jié)構(gòu)，裙房為框架結(jié)構(gòu)，各地獨立、澆筑聯(lián)系在一起。工程與2008年破土動工，2010年竣工并投入使用，建成投入使用以后隨歷經(jīng)幾次小地震，但是未對該建筑造成影響。

1.2技術(shù)理念和方法

《建筑抗震規(guī)范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”，其中所謂的“三水準(zhǔn)”也就是“小震不壞、中震可修、大震不倒”，“三個水準(zhǔn)烈度的地震作用水平,按三個不同超越概率(或重現(xiàn)期)來區(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。”[1 佚名. 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計 ]1所謂的兩個階段主要是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般步驟：第一步，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣饎訁?shù)，計算出地震作用下的風(fēng)和重力載荷，并利用承載力抗震系數(shù)計算出高層建筑的強(qiáng)度要求；第二，以第三水準(zhǔn)地震動參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，計算出抗震結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角小于規(guī)定的限值，到達(dá)高層建筑物的抗震要求。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)也規(guī)定了對高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)要求，也就是要使用時程分析法的方式進(jìn)行多震補(bǔ)充計算，取計算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)普法的計算結(jié)果共同作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的參考值，在確定參考值的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)與實施。

2.XXX綜合貿(mào)易大廈抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)合本地區(qū)的地震動參數(shù)和抗震建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，XXX綜合貿(mào)易大廈在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要從以下幾個方面改善高層建筑抗震結(jié)構(gòu)性能。

2.1優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了提高本項目整體的抗震性能，在考慮到當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件以及地震頻率強(qiáng)度情況下，技術(shù)人員對抗震結(jié)構(gòu)當(dāng)中的部分關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行了優(yōu)化，以提高他們的抗震性能，具體措施如下：

2.1.1復(fù)合箍、復(fù)合螺旋箍或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍技術(shù)加大抗剪力

已有的施工經(jīng)驗表明，在加強(qiáng)箍筋對柱子的約束的情況下，可以有效的提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗剪力性質(zhì)，有效防止構(gòu)件在大剪力、大壓力的情況下發(fā)生剪力破壞，有效的提高建筑物的抗震性能。而國內(nèi)外的一些實驗結(jié)果也充分說明了一點，在加強(qiáng)箍筋對主子的約束的情況下，可以提高建筑高柱極限變形角約20%，可以說非常明顯。基于此，本項目技術(shù)人員在施工過程中選用井字復(fù)合箍、復(fù)合螺旋箍或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍等技術(shù)，改善強(qiáng)箍筋對柱子的約束，使用該技術(shù)以后，軸壓比限制增加了0.1左右，效果十分明顯。具體箍筋要求如下：

箍筋形式 箍筋肢距/mm 箍筋螺旋間距/mm 箍筋直徑/mm

井字復(fù)合箍 ≤200 ≤100 ≥12

復(fù)合螺旋箍 ≤200 ≤100 ≥12

連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍 ≤200 ≤80 ≥10

2.1.2柱截面矩形核心柱設(shè)計

在以前的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計項目當(dāng)中，很多技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)在壓、彎、剪的作用下，一旦發(fā)生柱彎、裂縫的時候，心柱可以有效的減少小柱的壓縮，保持整個柱的外形與截面的承載力不變，也就是說心柱實際上可以提高短柱的抗變形能力，延緩柱坍塌，達(dá)到抗震的目的。為此，技術(shù)人員專門在本項目當(dāng)中增加了矩形核心柱的設(shè)計結(jié)構(gòu)，設(shè)計心柱以后可以增加縱向鋼筋總面積0.8%A，此時軸比限值在原有的基礎(chǔ)上增加了0.05，柱的抗變形能力明顯得到改善。

2.1.3在部分區(qū)域增加了鋼管混凝土柱設(shè)計

鋼管混凝土目前還比較少加，它是套箍混凝土中比較特殊的一種，鋼管混凝土對柱的約束比較少，在與柱相互作用中呈現(xiàn)三向受壓的狀態(tài)，此時可以有效的提高柱的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變。在本項目當(dāng)中，針對建設(shè)工程一些邊角受力強(qiáng)的地方，技術(shù)人員采用了鋼管混凝土柱的設(shè)計方法，使得柱在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，避免了受壓先破壞問題的出現(xiàn)，混凝土的延性得到了明顯的改善。更重要的是，采用鋼管混凝土柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，柱截面要比普通混凝土截面面積要減少一半以上，可以在某些地方替代短柱，并具備良好的抗震性能。

2.2改善短柱抗震性能

考慮到短柱在高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要作用以及改善短柱抗震性能對提高高層建筑抗震性能的重要作用，XXX綜合貿(mào)易大廈在施工中主要采取以下幾個方法改善短柱抗震性能，具體如下：

2.2.1使用高強(qiáng)混凝土

在短柱抗震性能影響因素當(dāng)中混凝土的質(zhì)量對其有著直接的影響，為了減小柱截面和提高剪跨比，技術(shù)人員在混凝土選擇上采用提高混凝土的強(qiáng)度等級的方法。通過增加混凝土強(qiáng)度來增加短柱的受壓承載力，有效降低短柱的軸壓比。需要注意的是高強(qiáng)度混凝土本身的延性較差，在施工過程中應(yīng)該與其他措施配合使用才能達(dá)到相應(yīng)的施工效果。

2.2.2采用框架-抗震墻結(jié)構(gòu)

考慮到剪力墻與框架抗震設(shè)計需要，在施工過程中技術(shù)人員確定了采用框架$抗震墻（筒體）結(jié)構(gòu)，通過改變框架的剪力分布改善框架的抗震結(jié)構(gòu)性能，如：圖一。其中框架剪力的最大值控制在0.3-0.6之內(nèi)。這種設(shè)計將框架抗震作用提后，地震作用力主要由剪力墻承受，降低了框架承受的作用力，使整個框架結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)性能有了很大的提升。

圖一：框架結(jié)構(gòu)高度剪力分布示意圖

2.2.3采用鋼骨混凝土柱

“鋼骨混凝土柱可充分發(fā)揮鋼與混凝土兩種材料的優(yōu)點，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使柱的承載力大大提高，從而有效地減小了柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對混凝土有很好的約束作用，使混凝土的延性提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使具有良好的延性及耗能能力。”[1 韋愛鳳、梁靖波. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中改善短柱抗震性能的方法. 建筑技術(shù).2005年第2期。]1鋼骨混凝土柱的抗震性能已經(jīng)在國內(nèi)外很多高層建筑中得到了應(yīng)用，并且取得了很好的效果，這表明鋼骨混凝土柱可以有效的改善高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，因此在本工程當(dāng)中技術(shù)人員也采用了這一施工技術(shù)方式。

2.2.4采用分體住技術(shù)

“對分體柱工作性態(tài)的理論分析和試驗研究表明，采用分體柱的方法雖然使柱子的抗剪承載力基本不變，抗彎承載力稍有降低。但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高。其破壞形態(tài)由剪切型轉(zhuǎn)化為彎曲型。從而實現(xiàn)了短柱變‘長柱’的設(shè)想!有效地改善了短柱尤其是剪跨比M小于等于1.5的超短柱的抗震性能。”[2 彭水清. 淺議改善高層建筑短柱抗震性能的措施. 廣東科技. 2006年10期。]2在本工程的具體施工當(dāng)中，技術(shù)人員在柱中豎向設(shè)立2-3個分體住，采用分開配筋、集中連接的方式，增加了分體柱初始剛度和后期的耗能能力，達(dá)到了人為削弱短柱抗彎強(qiáng)度的目的。

結(jié)論

通過上述抗震技術(shù)實施，該工程自竣工投入使用以后，隨經(jīng)歷幾次小震，檢查建筑結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，并沒有對該建筑造成實質(zhì)性的影響，說明上述措施在高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著較為明顯的提高。需要指出的是我國高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)仍然處于不斷完善的階段，還沒有形成一整套切實可行、抗震性能突出的技術(shù)體系，今后技術(shù)人員應(yīng)該在掌握建筑材料性能、動力響應(yīng)、計算理論、穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)等方面不斷探索創(chuàng)新高層建筑抗震結(jié)構(gòu)施工新技術(shù)，提高我國高層建筑抗震結(jié)構(gòu)技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)：

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[2]徐立新、郝京利，淺談框架結(jié)構(gòu)填充墻后置拉結(jié)筋施工.建筑與工程.2010年11期。

高層建筑抗震規(guī)范范文第4篇

關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；抗震性能；設(shè)計

中圖分類號：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

高層建筑的抗震性能關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全，但是就目前情況來看，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能還存在一定問題，由于地震造成的巨大災(zāi)難給人們敲響了警鐘，所以，提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能成為現(xiàn)代建筑重點研究的課題。

一、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)的分析

現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)形式主要是一個垂直于地面的豎向懸臂結(jié)構(gòu)。其建筑的垂直載荷主要使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個與地球引力相抗衡的軸心力；建筑的水平載荷使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩。從建筑結(jié)構(gòu)的受力特點進(jìn)行分析可以看出：當(dāng)建筑的垂直載荷方向保持不變時，隨著建筑高度的不斷增加僅僅會引起量的增加而已，而這時水平載荷的方向就可以來自四面八方；而當(dāng)建筑為平均分布載荷時，建筑的高度就和彎矩呈現(xiàn)出二次方的變化。

再從建筑的側(cè)移特點來看：建筑豎直方向載荷引起的建筑位移是比較小的，而水平方向的載荷作為平均分布的載荷時，建筑的高度就和其側(cè)移呈現(xiàn)出四次方的變化。由此可以得出，在高層建筑結(jié)構(gòu)中，水平方向的載荷對建筑結(jié)構(gòu)的影響是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直方向載荷對建筑結(jié)構(gòu)的影響的，所以在進(jìn)行高層建筑建設(shè)時，水平載荷是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要重點控制的影響因素，所以除了在保證高層建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平載荷產(chǎn)生的彎矩、剪力以及壓、拉應(yīng)力時，要具有較大的強(qiáng)度以外，還要保證高層建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度，使得建筑隨著高度的不斷升高，所引起的側(cè)向變形能控制在結(jié)構(gòu)規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。

二、高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系選擇

在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)所建設(shè)工程的具體使用功能、房屋的高度與寬度的比值、抗震設(shè)防的類別、場地的類別以及建筑地基的實際情況、建筑所用的結(jié)構(gòu)材料和施工工藝等相關(guān)因素，進(jìn)行綜合的比對分析，從而選擇出最為合適的建筑結(jié)構(gòu)體系。高層建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以采用框架、剪力墻、框架-剪力墻、簡體和板柱-剪力墻的結(jié)構(gòu)體系。

建筑的結(jié)構(gòu)框架可以為建筑在進(jìn)行室內(nèi)空間的布置時提高其靈活性。當(dāng)建筑的層數(shù)較少的時候，水平方向的載荷對建筑結(jié)構(gòu)的影響是比較小的，所以采用框架結(jié)構(gòu)是比較合理的設(shè)計。框架結(jié)構(gòu)主要受到剪力作用的影響，屬于柔性結(jié)構(gòu)，其在建筑層數(shù)較多時就會受到限制，所以框架結(jié)構(gòu)主要用在非抗震設(shè)計以及層數(shù)相對較少的建筑當(dāng)中。

建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)中，其剪力墻是沿著建筑的橫向方向和縱向方向，進(jìn)行正交布置或者是多軸斜線交布置的，是由鋼筋混凝土墻體來承受建筑所有的水平方向和豎直方向的載荷，是屬于以彎曲變形為主的剛性結(jié)構(gòu)。所以剪力墻這種結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度相對較大，在水平方向的作用力下側(cè)面方向的變形相對較小，具有良好的空間一體性。但剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點就是其結(jié)構(gòu)的自重比較大，在進(jìn)行建筑的平面布置時具有局限性，很難滿足建筑內(nèi)部需要建設(shè)大空間結(jié)構(gòu)的要求。所以剪力墻結(jié)構(gòu)更多的是運(yùn)用在墻體的布置以及對于建筑的面積要求不大的建筑工程中，這樣既彌補(bǔ)了剪力墻的缺點，減少了非承重隔墻的數(shù)量，同時也使建筑更加的美觀，具有整體性。在國內(nèi)大力推廣節(jié)能設(shè)計的大環(huán)境下，結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中工程師宜在滿足國家及行業(yè)規(guī)范的前提下盡量節(jié)省鋼筋混凝土的用量。在剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大且軸壓比很小的位置增設(shè)結(jié)構(gòu)洞，在結(jié)構(gòu)周期比不滿足規(guī)范要求的一些情況下此種減小剛度的方法更宜優(yōu)先采用。這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足規(guī)范要求的同時也降低了鋼筋混凝土的用量，降低了工程造價。

建筑的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)主要是指：在建筑框架結(jié)構(gòu)中的適當(dāng)部位，增添設(shè)置一些剪力墻，是剛性結(jié)構(gòu)與柔性結(jié)構(gòu)的融合體系，能提升高層建筑大開間的使用空間。在這種體系當(dāng)中，建筑的主要結(jié)構(gòu)是由若干道單片剪力墻以及框架相互構(gòu)成的，在這樣的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，框架和剪力墻將共同承擔(dān)起建筑水平方向的受力。所以在進(jìn)行框架-剪力墻這種結(jié)構(gòu)的建筑建設(shè)時，必須通過各樓層間的樓板使得其變形保持一致，以此使得兩者間能夠很好的進(jìn)行協(xié)同工作。而從這兩者的受力特點進(jìn)行分析后，可以看出由于兩者的變形方式不同，所以在進(jìn)行協(xié)同工作時，框架結(jié)構(gòu)能協(xié)助頂部剪力墻進(jìn)行抗震，底部剪力墻能協(xié)助框架進(jìn)行抗震，以此發(fā)揮出各自的抗震最佳效果，提升了建筑的抗震性能，被廣泛運(yùn)用在高層建筑抗震的設(shè)計上。在實際工程設(shè)計當(dāng)中框剪結(jié)構(gòu)的剪力墻時常會影響房間的使用，這樣結(jié)構(gòu)專業(yè)在設(shè)計的時候會因為局部剪力墻不能布置而導(dǎo)致框架柱軸壓比略超過規(guī)范要求。此種情況設(shè)計者宜調(diào)整箍筋的直徑，間距，肢距從而提高軸壓比限值的上限來滿足要求。這種方法比增大柱子截面或者提高混凝土強(qiáng)度等級更容易接受。

三、高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)布置

在進(jìn)行高層建筑的獨立結(jié)構(gòu)單元布置時，應(yīng)該使得建筑結(jié)構(gòu)平面的形狀相對簡單、規(guī)則、剛度和承載力都能均勻的分布。建筑的豎直方向體型應(yīng)該規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)斂。建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度應(yīng)該是下部剛度大上部剛度小，并逐漸的進(jìn)行變化。其高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)該遵循以下幾點要求：

1、在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)該具有必要的承載能力、足夠大的剛度以及變形能力。

2、在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)該注意避免因為部分建筑結(jié)構(gòu)或者是構(gòu)件遭受損壞，從而導(dǎo)致了建筑結(jié)構(gòu)的整體喪失對重力、載荷以及地震的承受能力。

3、在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)布置時，對可能出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的審核，并且及時采取相應(yīng)的有效措施來進(jìn)行應(yīng)對。

4、在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)布置時，其建筑結(jié)構(gòu)的豎直方向和水平方向的布置，應(yīng)該使建筑的剛度以及承載力進(jìn)行合理的分布，避免因地震時引起的局部突變和扭轉(zhuǎn)效益的發(fā)生，具有多道抗震設(shè)防的特點。

四、高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)計算

目前國內(nèi)外在進(jìn)行高層建筑抗震結(jié)構(gòu)的計算時，都開始廣泛的采用電腦軟件，特別是在面對一些比較復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)形式時，電腦軟件能對其提供巨大的幫助。在運(yùn)用電腦軟件進(jìn)行建筑抗震結(jié)構(gòu)的計算時，要求建筑結(jié)構(gòu)的工程師必須具有清晰的結(jié)構(gòu)概念，能準(zhǔn)確在計算機(jī)上建立出反映工程實際情況的模型，還要能對其計算結(jié)果是否具有準(zhǔn)確性、合理性做出分析。

在利用計算機(jī)進(jìn)行對高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)計算時，要求計算機(jī)軟件的技術(shù)條件應(yīng)該符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并且在進(jìn)行特殊結(jié)構(gòu)處理計算時，還要闡明其內(nèi)容方面相關(guān)的科學(xué)依據(jù)。在面對復(fù)雜結(jié)構(gòu)下，多發(fā)地震災(zāi)害的建筑內(nèi)力和變形的分析時，至少要采用兩個不同的力學(xué)模型進(jìn)行研究計算，對計算出來的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的分析、確認(rèn)無誤后，才能進(jìn)行相關(guān)建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。

五、提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能

由于高層建筑的受力特點與低層建筑的受力特點有所不同，所以在地震頻發(fā)區(qū)，進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，除了在保證建筑結(jié)構(gòu)具有足夠良好的強(qiáng)度以及剛度以外，還必須具有一定的塑性變形能力，來減少地震對高層建筑的破壞。

高層建筑如果采用框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，應(yīng)該保證節(jié)點基本不會受到破壞，同一樓層中各個梁柱的兩端屈服歷程越長越好，而梁柱兩端的塑性鉸的出現(xiàn)應(yīng)盡可能相對分散，以此充分發(fā)揮出整體框架結(jié)構(gòu)的抗震能力。

六、結(jié)語

為了保證高層建筑具有良好的抗震性，在地震災(zāi)害來臨之際可以有效的對人民的生命財產(chǎn)安全提供保護(hù)，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時，就必須要通過其受力的特點、建筑結(jié)構(gòu)的體系、建筑結(jié)構(gòu)的布置以及計算進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后再進(jìn)行建造。只有這樣才能保證高層建筑擁有良好的抗震能力，減少材料用量，降低工程造價，使人們的生命財產(chǎn)安全受到有效保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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高層建筑抗震規(guī)范范文第5篇

中圖分類號：[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1 現(xiàn)行規(guī)范抗震分析與設(shè)計的內(nèi)容

我國現(xiàn)行抗震規(guī)范要求高層建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下，按反應(yīng)譜理論計算地震作用，用彈性方法計算內(nèi)力及位移，并用極限狀態(tài)方法設(shè)計構(gòu)件。對于重要建筑或有特殊要求時，要用時程分析法補(bǔ)充計算，并進(jìn)行罕遇地震作用下的變形驗算。這種先用多遇地震作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，再校核罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)彈塑性變形的方法，即二階段設(shè)計方法。同時規(guī)范還規(guī)定了結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的彈塑性變形的結(jié)構(gòu)彈塑性分析方法。

結(jié)構(gòu)彈塑性分析可分為彈塑性動力分析和彈塑性靜力分析兩大類。彈塑性動力分析，采用桿模型和層模型等簡化的結(jié)構(gòu)計算模型。桿模型計算的優(yōu)點是可以得到桿件狀態(tài)隨時間的變化過程，也可得到各樓層的反應(yīng)。但耗時多、費用昂貴、結(jié)果數(shù)據(jù)量大且分析比較繁冗，在國外也極少采用。層模型計算能得到各樓層的反應(yīng)，例如層剪力、樓層側(cè)移和層間轉(zhuǎn)角、層間位移延性比等，它主要是從宏觀上即層間變形檢驗結(jié)構(gòu)在大震作用下的安全性。層模型計算的數(shù)據(jù)相對較少，適宜于進(jìn)行宏觀檢驗，也便于計算多條地震波作用。但無論是采用桿模型還是層模型進(jìn)行彈塑性時程分析，計算結(jié)果受地震波的影響較大且不存在唯一答案，有時難以判斷。

2 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能；應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱(墻)”的原則； 對可能造成結(jié)構(gòu)的相對薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力；

承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。

一個抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框架—剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導(dǎo)致倒塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時倒塌。

適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲備，構(gòu)件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。在抗震設(shè)計中有意識、有目的地控制薄弱層，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。

3我國高層建筑抗震分析與設(shè)計中常見問題

按我國現(xiàn)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定綜合考慮 經(jīng)濟(jì) 與適用的原則，給出了各種常見結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。

這個高度是在我國目前建筑科研水平、經(jīng)濟(jì) 發(fā)展 水平和施工技術(shù)水平下，較為穩(wěn)妥的，也是與目前整個土木工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)的。對于超高限建筑物，應(yīng)當(dāng)采取 科學(xué) 謹(jǐn)慎的態(tài)度。因為在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態(tài)會發(fā)生很大的變化，隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變，即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍，如安全指標(biāo)、延性要求、材料性能、荷載取值、力學(xué)模型選取等。

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150m以上的建筑，采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系（框一筒、筒中筒和框架一支撐），這些也是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外特別在地震區(qū)，是以鋼結(jié)構(gòu)為主，而在我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90%。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外都還沒有經(jīng)受較大地震作用的考驗。混合結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)筒往往要承受80%以上的地震作用剪力，有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(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，不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且效果不大，有時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)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值。此外，在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，且加強(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，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。現(xiàn)在許多專家學(xué)者提出，現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度己不能適應(yīng)國情的需要，認(rèn)為我國“取用了可能是世界上最低的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度”并主張“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度水平應(yīng)該大幅度提高”。此外，對于“小震不壞，中震可修，大震不倒”這個抗震設(shè)計原則，在新形勢下也有重新審核的必要。

設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低的根本原因在于國家財力物力有限。我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計除了設(shè)防烈度較低外，具體抗震計算方法和構(gòu)造規(guī)定的安全度也不如國外，在配筋率、軸壓比、梁柱承載力匹配等一系列保證抗震延性的要求上，與外國相比，也有異同。隨著社會財富的增長，結(jié)構(gòu)失效帶來的損失愈來愈大，加之結(jié)構(gòu)造價在整個投資中的比例下降，因而有人主張結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度下應(yīng)該采用彈性設(shè)計，特別是高烈度區(qū)要有嚴(yán)格的抗震措施與抗震構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的安全。

4 抗震分析與設(shè)計的新趨勢

 現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)空間理論應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)問題。根據(jù)結(jié)構(gòu)動力方程，引入位移與速度為狀態(tài)變量，導(dǎo)出狀態(tài)方程，給出非齊次狀態(tài)方程的解，進(jìn)而建立狀態(tài)空間迭代計算格式。經(jīng)工程實例驗算，具有較高精度。特別對多自由度體系的多輸入、多輸出等問題的動力響應(yīng)解法，效率較高。從結(jié)構(gòu)整體性能出發(fā)，改變過去對結(jié)構(gòu)抗震可靠度的研究只考慮荷載的不確定性而忽略了其他多種不確定因素，綜合考慮了材料參數(shù)的變異性，地震烈度的隨機(jī)性，烈度等級界限的隨機(jī)性與模糊性對結(jié)構(gòu)抗震可靠度的影響。研究成果可用于對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震可靠度評估，并可用于指導(dǎo)基于可靠度理論的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，土與結(jié)構(gòu)物共同工作理論的研究與發(fā)展使建筑抗震分析在概念上進(jìn)一步走向完善，如果可以在結(jié)構(gòu)與地基的材料特性，動力響應(yīng)，計算理論，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)諸方面得到符合實際的發(fā)展，自然會在建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域內(nèi)起到重要的作用。

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