導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高層建筑與抗震設(shè)計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：建筑工程 抗震設(shè)計 抗震結(jié)構(gòu)安全

中圖分類號：TU文獻標識碼：A

1對建筑工程震能力產(chǎn)生影響的主要因素

1.1建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計標準

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計標準要根據(jù)國家對不同地區(qū)地震可能發(fā)生的情況以及對地震的危害程度所進行的初步預(yù)測來確定不同地區(qū)的基本設(shè)防烈度。設(shè)防烈度的確定是對抗震標準進行設(shè)計的主要參考依據(jù)，只有抗震烈度測量預(yù)測的準確性，才能夠保障抗震設(shè)計標準的科學(xué)性與正確性。建筑施工單位根據(jù)抗震設(shè)計標準以及工程項目開發(fā)對住宅使用性能的要求，來進行抗震設(shè)計，提高建筑物抗震設(shè)計的烈度，設(shè)計烈度與建筑物的抗震能力成正比，與建筑工程造價成反比。

1.2建筑工程抗震設(shè)計是否合理

所謂抗震設(shè)計主要是對建筑的結(jié)構(gòu)形式進行合理的設(shè)計，并對建筑結(jié)構(gòu)抗震措施加以選擇，保障建筑結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的抗震性，在地震災(zāi)害威脅的情況下要確保建筑結(jié)構(gòu)不倒。高層建筑物對抗震設(shè)計有著比普通建筑更高的設(shè)計要求，通常選擇現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)、框架- 剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑物的首選結(jié)構(gòu)類型。這種類型的建筑結(jié)構(gòu)強度高、在外力的強烈作用下，能夠維持建筑結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性，抗震效果非常明顯。建筑工程抗震設(shè)計的合理性是確保建筑抗震性能的基本保障。

1.3建筑工程施工質(zhì)量

建筑工程施工質(zhì)量直接影響建筑物的使用性能，在地震振幅的強烈刺激下，建筑物的穩(wěn)固性很難得到保障，為此必須對建筑物施工質(zhì)量進行嚴格的控制，規(guī)范建筑施工工序，加強質(zhì)量監(jiān)督與檢驗工作，提高建筑物的整體質(zhì)量，保障建筑物的高抗震性。

2選擇適合的抗震結(jié)構(gòu)與高質(zhì)量的建筑材料

2.1建筑結(jié)構(gòu)體系對建筑抗震性能的重要作用

現(xiàn)階段在我國建筑結(jié)構(gòu)體系中主要包含了框架結(jié)構(gòu)體系、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系與筒體結(jié)構(gòu)體系等主要結(jié)構(gòu)體系表現(xiàn)形式。這些結(jié)構(gòu)體系根據(jù)建筑物的實際需要被廣泛的運用到高層建筑物中。而目前國外在地震多發(fā)區(qū)，已經(jīng)開展廣泛的采用鋼結(jié)構(gòu)體系，作為提高建筑結(jié)構(gòu)防震的主要結(jié)構(gòu)體系，我國目前所采用的多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其抗震性能遠遠比不上鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能。鋼結(jié)構(gòu)在強度、韌性以及延展性上具有明顯的優(yōu)勢。

通過對地震區(qū)建筑房屋的倒塌情況進行調(diào)查我們可以發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)建筑物的倒塌機率是最小的。我國工程建造開發(fā)者在進行高層建筑物設(shè)計時，為了節(jié)省用鋼數(shù)量，往往采用框架- 核心筒體系。在混合結(jié)構(gòu)震層中所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的八成以上都由內(nèi)部的混凝土來承擔。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在外力的作用下容易出現(xiàn)彎曲變形，為了減少建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移，往往需要采用小的鋼結(jié)構(gòu)對框架-核心筒結(jié)構(gòu)加以輔助，這不但沒能達到節(jié)省建筑鋼材用量的目的，還增加了建筑結(jié)構(gòu)的負擔，不利于建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的發(fā)揮，為此我國要積極推進鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.2建筑材料對建筑物抗震效果的影響與應(yīng)用

建筑材料的使用性能對建筑物的質(zhì)量有著決定性的影響，而高質(zhì)量的建筑物又具有良好的抗震效果，為此若想提高建筑物的抗震性，首先要確保建筑材料的質(zhì)量。在對建筑材料進行選擇時，通常要選擇強度高、安全性好，以及具有良好耐久性的建筑材料，研究實踐表明，高性能的建筑材料在提高建筑結(jié)構(gòu)的使用性能與使用壽命方面具有不可替代的作用。

混凝土是目前我國建筑工程領(lǐng)域所普遍運用的人工石材，它產(chǎn)生于1824年，它的出現(xiàn)極大的改變了世界建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展狀況，為促進我國建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展起到了極大的推動作用。但混凝土建筑材料卻屬于脆性材料，從建筑結(jié)構(gòu)抗震的角度進行分析，混凝土材料不利于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，為此不應(yīng)作為結(jié)構(gòu)性材料應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)當中。為解決這一問題，建筑工程領(lǐng)域展開了廣泛的研究與討論。目前主要通過對建筑結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理設(shè)計以及采用鋼筋來化解混凝土的脆性。同時也可以通過對混凝土自身的性能加以改變來實現(xiàn)對混凝土脆性的改良，達到提高混凝土材料抗震效果的目的。

通常狀況下對混凝土自身的性能進行改良，提高混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能主要從以下幾個方面加以著手：首先，要對混凝土攪拌過程中的用水量進行嚴格的控制，水對混凝土的水化反應(yīng)以及混凝土的和易性都產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，決定混凝土的性能，為此在混凝土加工、攪拌、運輸、使用的全過程要通過會混凝土用水量的控制，來確?；炷恋膹姸燃捌淠途眯?。然而為了確?；炷两ㄖY(jié)構(gòu)的抗震性能，我們不能一味的增加混凝土的強度，因為混凝土強度與極限壓成反比，當混凝土的強度達到一定高度時，在外力作用下一旦混凝土遭到破壞，此時混凝土的脆性特征就會變得更加明顯，為此必須在考慮增強混凝土強度的同時要考慮增強混凝土的韌性，只有這樣才能夠確?；炷辆哂休^好抗震性能。

提高混凝土的使用性能還可以采用聚合物改性，這樣可以顯著提高混凝土的抗?jié)B性、抗侵蝕能力，改善漿體與集料界面的結(jié)合，而且摻加達到一定量時，脆性的混凝土開始呈現(xiàn)聚合物良好的延性特征，在國際上已經(jīng)開發(fā)成功的超高強水泥彈簧，即是該應(yīng)用的一個極端例證。

在保證混凝土足夠的堿度防止鋼筋銹蝕破壞以及碳化破壞的同時，適宜摻加摻合料可降低混凝土結(jié)構(gòu)中主要存在于孔隙和漿體與集料界面的氫氧化鈣的含量，改善界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗?jié)B性。

集料質(zhì)量也是影響混凝土質(zhì)量、尤其是混凝土的耐久性的重要因素。例如，用堿活性集料或含有害組分的集料制備的混凝土不僅可導(dǎo)致混凝土耐久性的降低和壽命的縮短，而且可能在突發(fā)災(zāi)害中加速破壞而導(dǎo)致巨大損失。2003年土耳其地震后對倒塌建筑調(diào)查的結(jié)果表明，由于不當使用含氯離子高的海砂作為集料制備混凝土是導(dǎo)致增強鋼筋加速銹蝕而使混凝土建筑在震中倒塌的主要原因。

當然，從通用水泥自身也可提出許多有益于提高混凝土耐久性的要求，如適宜控制水泥比表面積和水化熱、降低水泥中氯離子含量、堿含量等。此外，還可以從根本上調(diào)整水泥品種，例如選用低水化放熱、高后期強度、尤其是抗折強度高、抗侵蝕性好的低熱硅酸鹽水泥，即高貝利特水泥，對于重點工程建設(shè)是一種更好的技術(shù)途徑。高貝利特水泥低熱高強的特性表明，它是配制高強高性能混凝土的理想的膠凝材料，所配制的高貝利特大體積混凝土抗裂性優(yōu)越、且具有良好的體積穩(wěn)定性和優(yōu)越耐久性，已在國家重點工程應(yīng)用中得到證明。

3結(jié)束語

良好的抗震設(shè)計與抗震結(jié)構(gòu)對建筑物抵抗地震災(zāi)害的威脅起到良好的保護作用，為確保我國建筑使用者的生命財產(chǎn)安全提供了可靠的保障，我國必須努力通過合理的設(shè)計創(chuàng)造出高性能的抗震結(jié)構(gòu)，提高我國建筑物的抗震效果，對人們的生命財產(chǎn)安全實施全面的保護，避免汶川地震的慘劇再次上演。

參考文獻：

[1] 王麗霖.我國高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計初探[J].山西建筑,2011,(03) .

篇2

【關(guān)鍵詞】：靜力彈塑性分析；動力彈塑性分析；超限高層建筑結(jié)構(gòu) ；抗震設(shè)計

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A

【前言】

近些年來，社會經(jīng)濟實力的上升，促使我國高層建筑的規(guī)模得到了較大幅度的提升，使得房屋的數(shù)量不斷的增加，不少較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及形體得以出現(xiàn)。對于這些高層建筑結(jié)構(gòu)來說，其中有一部分都超出了抗震設(shè)計的規(guī)范范圍及相關(guān)的抗震設(shè)計的規(guī)定之外。怎樣能夠?qū)@些建筑在地震中產(chǎn)生的可靠性進行分析與評估，受到研究者們的關(guān)注。靜力彈塑性分析方法能夠有效的來對結(jié)構(gòu)彈塑性下的強度、變形需求及探測結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行分析。特別是在對一些不規(guī)則結(jié)構(gòu)進行分析時，其可以彌除彈性分析過程中不能做到的一些環(huán)節(jié)，動力彈塑性分析方法能夠有效的來對結(jié)構(gòu)的屈服機制及相關(guān)的薄弱環(huán)節(jié)進行判斷，這是結(jié)構(gòu)彈塑性分析過程中一種最為有效的方法。

一、工程概況的反應(yīng)

1、對外框筒具有情況的分析

外框筒在工程實施的過程中是依據(jù)建筑的外形來進行設(shè)置進行。在本座大樓中，其存在的四個面均是呈現(xiàn)出外凸弧形，四個角的局部具有凹進部分。其存在的外框筒的基本柱的距離為5.5m左右，這是為了底部出入口大門凈空的設(shè)置。并且因為大柱距處于外框筒的中部，進行對外框筒造成的影響比較小，為了對結(jié)構(gòu)的延性做到提高，就需要對構(gòu)建的截面進行減小，在大樓的14層之下的距離使用型鋼混凝土柱來進行實施。

2、對內(nèi)筒具有情況的分析

在研究的大樓中，其主塔樓的內(nèi)筒是經(jīng)過四個相關(guān)的小筒來進行聯(lián)系在一起的。并且每一個小筒都是使用多道的剪力墻來組成的，因為明確的受力，使其具有較好的抗震效果。在內(nèi)筒墻體的厚度從上到下來進行減小的時候，其混凝土的也從C60變化為C40，這樣就可以實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)具有的自身重量做到有效的減小。

3、計算模型及假定條件的分析

在工程實施過程中，需要將其方烈度調(diào)置為七度作用，將其加速度也進行降低，因為在工程實施過程中使用的為鋼筋混凝土筒的中筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為混凝土剪力墻核心筒的結(jié)構(gòu)設(shè)置，并將外筒設(shè)置為外筒，把其距離設(shè)置為四米上下，并將樓層的20層以下都使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來進行設(shè)置，另外還需要在相關(guān)規(guī)定中表示出來。把鋼筋混凝土的最大高度設(shè)置為230米作用。但就次樓來說，超出了幾十米，因此就屬于一種超限高層建筑。對于高層建筑來說，其結(jié)構(gòu)中具有梁及柱等結(jié)構(gòu)。梁、支撐及柱都屬于一維構(gòu)建，并且可以使用空間桿單元來做到對承受狀態(tài)的模擬，并且可以根據(jù)受力條件的不同，需要把兩端進行連接起來，分為一端固定連接，一端鉸接及兩端鉸接的幾種情況。并且當柱截面過大的時候，需要對剪切變形的影響進行考慮。剪力墻為高層建筑的主要抗側(cè)力構(gòu)件，在有限元理論的基礎(chǔ)上，用殼元來模擬剪力墻的受力狀態(tài)是比較切合實際的。樓板可采用平面板元和殼元來模擬其受力狀態(tài)。

4、對靜力彈性分析的采用

我們在分析的過程主要是對SATWE及ETABS這兩個程序的使用，從而能夠做到對眾值烈度下地震作用進行反應(yīng)譜分析。根據(jù)相關(guān)程序反應(yīng)的結(jié)果顯示，一個工程周期所使用的時間大約是在四點五秒上下。另外分析軟件分析的結(jié)果，這種最大層間所具有的位移角為1/1583，而是這是在對四十五層樓進行模擬所得到的結(jié)果。另外通過另一種軟件分析顯示，其出現(xiàn)的位移角為1/1551。并且這是在對第三十八層樓進行模擬所得到結(jié)果。這兩種軟件所得到的結(jié)果均能夠滿足相關(guān)的規(guī)定與標準。都把中筒結(jié)構(gòu)層的最大位移角控制在1/1500之中。因此所得到的結(jié)果就表示了這種方法能夠起到對七級地震進行抵抗的效果。

5、對彈性時程的相關(guān)分析‘

在分析的過程中，根據(jù)場地的特征來選擇兩條天然波，并且將其所對應(yīng)的峰值調(diào)到與設(shè)防烈度相適應(yīng)的位置之上。通過對多條時程曲線所得到的結(jié)果顯示，其得到的平均值都大于振型分解反應(yīng)譜法的80%，并將其作為控制條件。經(jīng)過相關(guān)的計算可以得出，使用人工波過程中，當采用最大的速度來對其進行時程進行分析的時候，就會得到結(jié)構(gòu)底部所具有的剪力剛剛超出反應(yīng)譜的60%上。是喲兩條天然波的過程中，采用最大加速度來進行的時候，其得到的結(jié)構(gòu)底部剪力不能滿足相關(guān)規(guī)定所給出的要求。

二、使用靜力與動力彈塑性分析來對超限高層結(jié)構(gòu)的抗震性研究過程

1、使用靜力彈塑性分析的應(yīng)用過程

當使用ETABS這種非線性有限元計算分析軟件來進行分析的時候，就可以建立起三維有限元模型，從而做到對建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性分析。根據(jù)分析的結(jié)果表明了，結(jié)構(gòu)在7度的時候，當遇到較大地震的時候，其層間所發(fā)生的位移為1/156，這樣得到的結(jié)果是小于相關(guān)規(guī)定中所設(shè)置的1/120限值標準。因此在發(fā)生這樣7度地震的時候，建筑也不會受到影響。并且在對其塑性鉸的分布問題進行分析之后，就會知道建筑物的部分柱子的腳部及頂部會有塑性鉸的形成，其主要發(fā)生的原因是因為角柱的形狀為異形柱，對其進行計算的過程中并沒有加入型鋼，并且對于混凝土的鋼筋并沒有進行改變，因此導(dǎo)致塑性鉸在其上部的大量存在。

2、使用動力彈塑性分析的應(yīng)用過程

在這種分析方面的實行過程中，需要兩組真實的強震來進行選擇，并且做好記錄工作，與此同時，還人工進行模擬一組，以便于能夠使用加速度時程曲線來對人工波進行分析，從而做到對地震波分析結(jié)果的了解。另外采用樓層位移的計算方法所得到的最大間位移結(jié)果是非常安全的。而且經(jīng)過對相關(guān)分析結(jié)果對比顯示，當層間彈塑性的位移較小，并且低于規(guī)定標準的時候，此時的結(jié)構(gòu)就是屬于比較安全的。另外根據(jù)對動力及靜力的彈塑性結(jié)果分析得出，這種塑性鉸的分布形式還是較為符合的，因此在對其進行時程分析的過程中，能夠得到較為廣泛的應(yīng)用。

三、靜力與動力彈塑性分析所展現(xiàn)出來的效果

1、分析過程較為合理

因為建筑結(jié)構(gòu)的周期為4.5秒左右，并且根據(jù)振型分解反應(yīng)所得出的最大層間位移角為1/1583及1/1551，其得到的結(jié)果都是在相關(guān)的規(guī)定之中。并且因為外框筒所占據(jù)的比例為50%左右，因此表明了外筒對地震的承擔效果較為良好，并且受力程度也較為合理。

2、分析方法是具有較強的安全性的

在使用彈性時程進行分析的時候，按照相關(guān)的地震的情況來獲得最大彈性間層位移角進行時，得到結(jié)果為1/1890。并且得到結(jié)構(gòu)地震剪力也小于振型分解反應(yīng)譜法。因

此，在彈性狀態(tài)，按照振型分解反應(yīng)譜法計算所得的內(nèi)力進行設(shè)計是安全的。

3、這種分析方法還需要得到進一步的提高

使用彈塑性時程分析方法及Push-Over分析方法對超限高層結(jié)構(gòu)地震作用的評價具有較大的影響。使用Push-Over方法還可以找出結(jié)構(gòu)體系中存在的不足部分，從而找出結(jié)構(gòu)的破壞順序，并且具有較為明顯的效果。

在實際的運用過程中，怎樣來做到對加載模式、高階振型及目標移位所造成影響的確定，以及在需求譜及能力譜計算方法選擇上，還有很多工作要完成。時程分析這種方法雖然運用的較為成熟，但是在對構(gòu)件及對地震波的選擇過程中，還需要做到進一步的研究。

總結(jié)：

雖然在對超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的研究過程中，靜力與動力彈塑性研究方法還存在著較多的不足之處，其中在計算的過程中會消耗大量的時間來用于計算。但是從整體所祈起到的效果來看，在這種分析方法中，選用較多的地震波和采用不同的恢復(fù)力模型對超高層建筑結(jié)構(gòu)進行分析是目前較好的選擇。

參考文獻：

[1] 門進杰,史慶軒,周 琦.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模型振動臺試驗及抗震性能對比[J].建筑結(jié)構(gòu),2008,5(38):45～48.

[2] 程紹革,王 理,張允順.彈塑性時程分析方法及其應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報,2000,2(21)1:52～56.

篇3

摘 要：地震災(zāi)害是人類面臨的嚴重自然災(zāi)害之一，強烈地震常造成人身和財產(chǎn)的巨大損失。而隨著城市化進程加速發(fā)展，全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為工程人員必須充分了解高層建筑抗震設(shè)計特點，本文首先從高層建筑抗震設(shè)計的特點出發(fā)，闡述高層建筑如何提高短柱抗震性能的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞 ：高層建筑 抗震設(shè)計 特點分析 設(shè)計要點 短柱抗震

一、當前高層建筑概念分析

高層建筑主要是指建筑本身的高度或?qū)訑?shù)超過一定的范圍，這類建筑均被稱之為高層建筑。我國在2005 年時對高層建筑做出規(guī)定，即10 層以上的住宅建筑或是高度超過24m 的其它類型民用建筑均為高層建筑。

二、高層建筑抗震設(shè)計的特點分析

1、剛?cè)嵯酀Ｔ诮ㄖ拐鹪O(shè)計過程中若一味的提高結(jié)構(gòu)抗力，增加結(jié)構(gòu)剛度，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度大則在地震發(fā)生過程中地震作用也會相應(yīng)增大，即在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時也增強了地震作用，當?shù)卣鸢l(fā)生時則往往造成建筑物局部受損導(dǎo)致建筑物各個擊破；而若建筑物剛度太柔，雖然可以依靠其柔性消減外力，但容易導(dǎo)致建筑物過大形變而不能使用，甚至在地震發(fā)生時導(dǎo)致整體傾覆。因此在高層建筑物設(shè)計過程中應(yīng)堅持剛?cè)嵯酀瓌t，即建筑物在地震過程中既能滿足變形要求，又能減小地震力的雙重目標。

2、多道設(shè)防。由于每次強震之后都會伴隨多次余震，因此在建筑物的抗震設(shè)計過程中若只有一道設(shè)防，則其在首次被破壞后而余震來臨時其結(jié)構(gòu)將因損傷積累而倒塌，因此，建筑物的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，在地震發(fā)生時由具有較好延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件協(xié)同工作來抵擋地震作用。

三、高層建筑抗震設(shè)計要點

1、結(jié)構(gòu)規(guī)則性。建筑物尤其是高層建筑物設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計要求對建筑進行合理的布置。大量地震災(zāi)害表明平立面簡單且對稱的結(jié)構(gòu)類型建筑物在地震時具有較好的抗震性能，因為該種結(jié)構(gòu)建筑容易估計出其地震反映易于采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施并且進行細部處理。建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性是指建筑物在平立面外形尺寸抗側(cè)力構(gòu)件布置、承載力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面對稱均勻體型簡單結(jié)構(gòu)剛度質(zhì)量沿建筑物豎向變化均勻，同時應(yīng)保證建筑物有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)影響，并應(yīng)盡量滿足建筑物在豎向上重力荷載受力均勻以盡量減小結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力和豎向構(gòu)件間差異變形對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。

2、層間位移限制。高層建筑都具有較大的高寬比，其在風力和地震作用下往往能夠產(chǎn)生較大的層間位移，甚至?xí)^結(jié)構(gòu)的位移限值。而國內(nèi)普遍認為該位移限值大小與結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)體系甚至裝修標準以及側(cè)向荷載等諸多因素有關(guān)，其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值(一般在1/400-1/700 范圍內(nèi))則比鋼結(jié)構(gòu)(1/200-1/500 范圍內(nèi))要求嚴格，風荷載作用下的限值比地震作用下的要求嚴格，因此在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)建筑物的實際情況以及所處的地理位置進行設(shè)計，既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性以及正常使用功能等。

3、控制地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。大量事實表明，當建筑結(jié)構(gòu)的平面布置等不規(guī)則、不對稱導(dǎo)致建筑層間水平荷載合力中心與建筑結(jié)構(gòu)剛度中心不重合，在地震發(fā)生時建筑結(jié)構(gòu)除發(fā)生水平位移外還易發(fā)生扭轉(zhuǎn)性破壞甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分重視扭轉(zhuǎn)的影響。由于建筑物在扭轉(zhuǎn)作用下各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間變形不同，其中距剛心較遠的結(jié)構(gòu)邊緣的抗側(cè)力單元的層間側(cè)移最大；同時在上下剛度不均勻變化的結(jié)構(gòu)中，各層的剛度中心未能在同一軸線上，甚至?xí)a(chǎn)生較大差距，以上情況都會使各層結(jié)構(gòu)的偏心距和扭矩發(fā)生改變，因此，在設(shè)計過程中應(yīng)對各層的扭轉(zhuǎn)修正系數(shù)分別計算。

四、提高短柱抗震性能的應(yīng)對措施

有抗震設(shè)防要求的高層建筑除應(yīng)滿足強度、剛度要求外，還要滿足延性的要求。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌?；炷炼讨难有灾饕茌S壓比的影響，同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結(jié)構(gòu)短柱，特別是結(jié)構(gòu)低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時呈脆性破壞，其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性，可以從以下幾方面著手。

1、提高短柱的受壓承載力。提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比，從而改善整個結(jié)構(gòu)的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的強度等級，即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力，降低其軸壓比；但由于高強混凝土材料本身的延性較差，采用時須慎重或與其他措施配合使用?？梢圆捎娩摴呛弯摴芑炷林蕴岣叨讨氖軌撼休d力。

2、采用鋼管混凝土柱。鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式，由混凝土填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料。由于鋼管內(nèi)的混凝土受到鋼管的側(cè)向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90 以下，相當于配筋率2 至少都在4.6%。當選用了高強混凝土和合適的套箍指標后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。

3、采用分體柱。由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應(yīng)于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。分體柱方法已在實際工程中得到應(yīng)用。人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2 或4 個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設(shè)置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。

五、小結(jié)

建筑設(shè)計人員在高層建筑抗震設(shè)計中，應(yīng)從結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計一開始，就運用人們對建筑結(jié)構(gòu)抗震己有的正確知識去處理好結(jié)構(gòu)設(shè)計中遇到的諸如房屋體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布，構(gòu)件延性等問題，從宏觀原則上進行評價、鑒別、選擇等處理，再輔以必要的計算和構(gòu)造措施，從而消除建筑物抗震的薄弱環(huán)節(jié)，以達到合理抗震設(shè)計的目的。

參考文獻：

［1］王海翠.我國高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計初探[J].科技傳播，2011，9.

篇4

關(guān)鍵詞: 高層建筑；結(jié)構(gòu)抗震；設(shè)計；分析

Abstract: The author analyzes the characteristics of high-rise buildings by the force of the split-level structure, the split-level structure affect unfavorable factors, summed up the seismic design points.Key words: high-rise buildings; seismic; design; analysis

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

帶有錯層的高層建筑的錯層結(jié)構(gòu)空間變化豐富、層次感較強，極大地滿足了人們的心理要求，同時為結(jié)構(gòu)的發(fā)展提出了新的課題。諸如其受力復(fù)雜、不確定因素較多、地震的特點要求等也帶來了設(shè)計施工難度較大、結(jié)構(gòu)抗震性能較差等諸多問題，這也成為阻礙高層建筑錯層結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要因素。因此，要加大對帶錯層的高層建筑結(jié)構(gòu)的深入研究、提高結(jié)構(gòu)整體性能、有效改善錯層結(jié)構(gòu)的抗震性能。這對進一步推動錯層結(jié)構(gòu)的發(fā)展有著十分重要的意義。

1．高層建筑錯層結(jié)構(gòu)的受力特點及影響因素

1.1 錯層結(jié)構(gòu)的形式

錯層高層建筑為了取得多樣變化的室內(nèi)空間，通常在一個單元的幾個房間設(shè)在有高差的幾個層面上，當錯層高度不同時，就形成了各種類型的梁柱集合體。從工程實用情況來看，可將錯層結(jié)構(gòu)歸納為三類: 包含型錯層結(jié)構(gòu)、交叉型錯層結(jié)構(gòu)和混合型錯層結(jié)構(gòu)。如圖 1 所示。

圖 1 錯層結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 錯層框架結(jié)構(gòu)的受力特點

錯層框架結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)的相比主要由于在錯層處錯開的樓層導(dǎo)致了在結(jié)構(gòu)的一些部位形成豎向的短構(gòu)件，使受力集中，不利于抗震。主要的原因可能是在同向受力中由于錯層構(gòu)件剛度大，而產(chǎn)生內(nèi)力集中。在錯層結(jié)構(gòu)中，短柱問題應(yīng)該得到足夠的重視。

1.3 錯層框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點

錯層框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻承擔了水平力中的一大部分，特別是在地震作用下，錯層框架剪力墻結(jié)構(gòu)有兩道設(shè)防線，能夠較好地改善錯層結(jié)構(gòu)的受力性能。

2．錯層對結(jié)構(gòu)影響的不利因素

錯層對結(jié)構(gòu)的不利影響主要源于兩個方面:一是樓板分塊錯置，在錯層構(gòu)件中會產(chǎn)生很大的變形內(nèi)力，從而削弱了樓板協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)整體受力的能力；二是樓板錯層，容易在某些部位形成豎向短構(gòu)件，從而可能在同向受力中因錯層構(gòu)件剛度較大而產(chǎn)生內(nèi)力集中?；谝陨蟽蓚€根本原因，錯層將進而對結(jié)構(gòu)的整體性產(chǎn)生較大影響。相互錯層的相鄰樓板僅由中間的錯層柱(墻) 相聯(lián)系，而樓板在自身平面內(nèi)的抗彎剛度遠遠大于錯層柱(墻) 的抗彎剛度，當結(jié)構(gòu)受力時，結(jié)構(gòu)左右兩部分將產(chǎn)生不協(xié)調(diào)變形，在錯層柱(墻) 中形成較大內(nèi)力。顯然，這對于錯層結(jié)構(gòu)抗震是十分不利的。以上 3 種錯層結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

2.1 對包含型錯層結(jié)構(gòu)，由于上下層樓面剛度發(fā)生突變，當?shù)卣鹱饔冒l(fā)生時，地震力在樓層之間分配不均勻，從而影響了各樓層總地震作用沿建筑全高分配的連續(xù)性，影響結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。

2.2 交叉型錯層結(jié)構(gòu)上下層平面剛度不重疊，易使地震作用在樓層之間產(chǎn)生局部扭矩，對主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響; 且其共用柱多為短柱，分配的地震作用彎矩往往比其他柱大很多，從而形成相對薄弱的受力構(gòu)件。

2.3 混合型錯層結(jié)構(gòu)存在較長錯層柱，當?shù)卣鹱饔冒l(fā)生時，會導(dǎo)致地震作用在樓層豎向構(gòu)件之間分配不均勻，使同層構(gòu)件內(nèi)力產(chǎn)生很大差別，從而使各結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的可靠度出現(xiàn)較大差別。錯層結(jié)構(gòu)錯層部位的豎向抗側(cè)力構(gòu)件一般均為低矮構(gòu)件，在地震作用下的延性較差。

3．帶錯層的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點

3.1 設(shè)計要點

高層錯層建筑結(jié)構(gòu)由于在錯層短柱存在很大的內(nèi)力集中，且錯層框架結(jié)構(gòu)在錯層處的短柱要協(xié)調(diào)相互錯開的樓蓋的變形，特別是在地震作用下，更易發(fā)生破壞。為改善普通錯層框架結(jié)構(gòu)的受力性能，主要采取以下措施來解決:

3.1.1 在普通錯層框架結(jié)構(gòu)的錯層處根據(jù)實際需要增設(shè)若干撐桿，用撐桿的軸力來轉(zhuǎn)移普通錯層框架結(jié)構(gòu)錯層處短柱受的剪力。

3.1.2 在普通錯層框架結(jié)構(gòu)的適當位置增設(shè)若干剪力墻，用剪力墻來承擔大部分的結(jié)構(gòu)水平剪力。

3.1.3 錯層不宜沿建筑通高設(shè)置，錯層中應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的貫通層，將錯層分為幾個區(qū)段，且每個錯層區(qū)段包含的錯層層數(shù)也不宜太多，通層要重點加強。

3.1.4 對于電算結(jié)果給出的超筋、超限的連梁，在提高其混凝土強度等級，截面調(diào)整仍無效果的情況下，可采用鋼骨混凝土連梁加以解決，采用鋼骨時要注意鋼骨和墻體暗柱的連接構(gòu)造。

3.1.5 在對復(fù)雜高層建筑進行設(shè)計時，運用概念設(shè)計的思想確定結(jié)構(gòu)方案、進行結(jié)構(gòu)布置是十分重要的。在此基礎(chǔ)上還要有充分的計算分析手段例如采用二種不同計算程序進行分析對比、相互驗證，并采用結(jié)構(gòu)動力分析方法進行補充分析。

3.1.6 對高層錯層建筑在錯層處應(yīng)在縱橫向布置剪力墻，并使其互相形成扶壁，錯層處布置單獨的框架柱是不可取的。

3.2 錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項

錯層結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣，如何保證結(jié)構(gòu)安全，采取有效措施正確處理錯層結(jié)構(gòu)就顯得尤為重要。在設(shè)計時應(yīng)具體問題具體分析，充分考慮各種不利因素，針對錯層結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的薄弱部位從建筑平面布置、理論計算及抗震構(gòu)造措施等方面出發(fā)，增強結(jié)構(gòu)的整體受力性能，提高結(jié)構(gòu)的延性。

3.2.1 結(jié)構(gòu)的共用柱大多為短柱，而短柱的延性很差，在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌，因此對因錯層形成的短柱，應(yīng)該盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

3.2.2 盡可能使結(jié)構(gòu)平面布置合理化，使錯層部位兩層的豎向構(gòu)件剛度相等，對結(jié)構(gòu)平面布置不對稱的結(jié)構(gòu)，地震的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)將十分顯著，可能造成角部抗側(cè)力構(gòu)件開裂，在設(shè)計中應(yīng)加強這些部位的配筋，增強抗震構(gòu)造措施。

3.2.3 加強錯層結(jié)構(gòu)中錯層柱及其上連梁的抗扭能力，同時使錯層柱與相鄰普通柱的長細比控制在 1～2 之間。

3.2.4 在高層建筑中，豎向體型應(yīng)避免過大的外挑和內(nèi)收，立面收進部分的尺寸比值應(yīng)滿足≥0.75 的要求。

3.2.5 對設(shè)防烈度較高、抗震等級較高的高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡可能限制使用錯層結(jié)構(gòu)，如不可避免，則應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)，并盡量避免上下層樓面剛度突變。

4．結(jié)束語

高層建筑錯層結(jié)構(gòu)由于同一樓層的樓板沿高度方向相互錯開而形成了室內(nèi)空間的變化富于多樣性，深受消費者的青睞。因此在城市住宅區(qū)廣為使用。但是，作為一種結(jié)構(gòu)體系，其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，地震反應(yīng)特性與普通高層結(jié)構(gòu)也有很大的不同，借助于計算機技術(shù)的發(fā)展，對錯層結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的研究也越來越深入。如何通過適當?shù)脑O(shè)計來滿足錯層結(jié)構(gòu)的抗震性能是本文的主要內(nèi)容。

參考文獻：

[1] 楊光明．對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高短柱抗震措施的探討［J］．建材與裝飾(中旬刊)．2009(06)．

[2] 建筑抗震設(shè)計的基本概念和原則［J］．建筑技術(shù)．2005(Z4)．

[3] 連曉莊，何照明．建筑學(xué)專業(yè)“建筑抗震設(shè)計”課程教學(xué)探討［J］．南方建筑．2010( 03)．

[4] 裘民川．建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的重要作用［J］．工程抗震．2009(04)．

篇5

【關(guān)鍵詞】高層建筑；體型設(shè)計；抗震性能

中圖分類號：TU97文獻標識碼A文章編號1006-0278（2015）12-147-01

高層建筑體型設(shè)計是高層建筑項目實施的前提和基礎(chǔ)，只有做好建筑體型設(shè)計工作，才能更好地開展項目建設(shè)。在高層建筑體型設(shè)計中，不僅要注重外觀，同時也要重視抗震性能，全面把控高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，進而為現(xiàn)代社會發(fā)展設(shè)計出經(jīng)濟且使用的建筑。

一、高層建筑體型的概述

在高層建筑設(shè)計中，抗震是一個重要指標，高層建筑抗震性能的好壞直接關(guān)系到了高層建筑的穩(wěn)定性。不同體型的高層建筑，其抗震性能也會有所不同，為了確保建筑工程穩(wěn)定性，提高建筑的抗震性能，在高層建筑體型設(shè)計中就必須充分考慮到建筑的抗震性能。

二、高層建筑抗震設(shè)計的重要性

在當前社會發(fā)展形勢下，我國高層建筑規(guī)模不斷擴大，一方面推動了我國建筑行業(yè)的發(fā)展，另一方面也促進了我國現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。地震災(zāi)害作為危害我國當前社會穩(wěn)定發(fā)展的一個重要因素，目前，地震災(zāi)害在我國有著頻繁的發(fā)生率，在地震災(zāi)害中，危害最嚴重的就是建筑，而高層建筑的危害性更大。高層建筑體型設(shè)計的好壞與其抗震性能有著直接的管管理。高層建筑的抗震性能深受建筑體型的影響，不管是平面還是里面，一旦高層建筑的抗震性能不達標，就會造成難以計量的財產(chǎn)損失及人員傷亡，不利于我國現(xiàn)代社會的穩(wěn)定發(fā)展。因此，在高層建筑體型設(shè)計中，就必須做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計。只有做好高層建筑的體型設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，才能更好地滿足我國現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。

三、高層建筑體型中的抗震設(shè)計

（一）墻體抗震要求

在高層建筑體型設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的性能直接關(guān)系到了建筑整體質(zhì)量。在地震災(zāi)害中，房屋建筑的墻體結(jié)構(gòu)受地震迫害較為嚴重，主要表現(xiàn)為墻體斷裂、倒坍。為此，在高層建筑體型設(shè)計中，為了進一步提高建筑結(jié)構(gòu)墻體的抗震性能，在墻體與框架結(jié)構(gòu)之間常常會用到拉結(jié)筋。針對拉結(jié)筋的施工，通過采用框架結(jié)構(gòu)中預(yù)埋短筋，而在墻體砌筑時采用焊接延長的方法，墻體拉結(jié)筋應(yīng)保證焊接質(zhì)量和搭接長度的要求。在進行拉結(jié)筋施工時，嚴格控制拉結(jié)筋的間距，加強施工過程中的監(jiān)管，防止施工出現(xiàn)問題，進而確保墻體抗震要求。另外，在進行墻體砌筑的時候，還必須確保墻體砌筑砂漿質(zhì)量，及時調(diào)整砂漿的用水量，并對其他材料嚴格按照配比單進行計量。墻體砌筑時，應(yīng)對砂漿飽滿度和灰縫寬度進行檢查，必須保證水平縫砂漿的飽滿度。

（二）框架結(jié)構(gòu)抗震要求

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，框架結(jié)構(gòu)是一種較為常用的結(jié)構(gòu)形式，框架結(jié)構(gòu)是以框架梁、柱為主要承重構(gòu)件，在高層建筑中有著重要的作用。而框架結(jié)構(gòu)的抗震性能要求主要就是框架梁柱鋼筋施工質(zhì)量方面。鋼筋施工質(zhì)量直接關(guān)系到了框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，為了確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的抗震性能達標，框架結(jié)構(gòu)的鋼筋施工質(zhì)量十分重要。首先，鋼筋接頭應(yīng)采用焊接，同時要減少統(tǒng)一構(gòu)建內(nèi)接頭受力鋼筋截面面積的受力。其次，鋼筋剛度等級不能高于原設(shè)計中的鋼筋，且鋼筋的縱向抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值要大于1.25。

（三）提高建筑的整體抗震性能

在高層建筑體型設(shè)計中，高層建筑的高寬比、尺寸、柔層等對高層建筑的抗震性能有著重大影響。為了確保高層建筑的整體性能，在體型設(shè)計中，即必須選擇科學(xué)的高寬比，采用收進體型，進而滿足高層建筑各層面積變化的需要。在體型收進過程中，要保證結(jié)構(gòu)強度以及剛度的連續(xù)性。另外，在高層建筑中，柔層受地震的危害較大，柔層上部是較大的框架，下部是建筑工程預(yù)留的空面積，一旦地震發(fā)生，柔層就會發(fā)生倒塌。為此，在高層建筑體型設(shè)計中，必須做好柔層的抗震設(shè)計，提高柔層的抗震性能。另外，為了更好的保障磚混結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，除了加大磚混建筑的地基抗震性能設(shè)計外，同時還要加固樓板、墻體以及屋面等其他重要部分的抗震設(shè)計，在這方面的抗震加固設(shè)計運用較多的方法就是加筋法。當抗震墻布置不均勻、間距過大或不閉合而導(dǎo)致房屋抗震承載力不足滿足要求時，采用加筋法可以提高磚混結(jié)構(gòu)鋼筋的抗壓力以及預(yù)應(yīng)力，在地震災(zāi)害中，能夠有效的減少地震災(zāi)害帶來的危害，避免產(chǎn)生過大的損失。

四、結(jié)語

隨著社會的進步與發(fā)展，高層建筑規(guī)模也在不斷擴大。高層建筑的發(fā)展一方面推動了我國城市化建設(shè)的發(fā)展，另一方面也促進了社會經(jīng)濟的增長。在高層建筑中，建筑體型設(shè)計作為一項重要的工作，體型設(shè)計的好壞直接關(guān)系到了高層建筑的整體性能。地震作為危害高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一個重要因素，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了確保建筑的穩(wěn)定性，就必須做好抗震設(shè)計，提高高層建筑體型的抗震性能。

參考文獻：

篇6

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)體系；抗震防線；框架結(jié)構(gòu)；抗震性能

Abstract: Nowadays with the Ya'an earthquake occurred frequently, to the people in the building structure design has sounded the alarm. The seismic performance of building structures has become the focus of attention. Seismic performance design is reasonable or not decides the final result of the whole building can reach the standard, therefore, brook no delay to enhance the seismic performance of high-rise. In this paper, according to the design principle of the working experience of high-rise building structure design work, design of structure system, structure layout are analyzed, with the hope that people of the same trade, put forward valuable suggestions.

Keywords: structural system; antiknock; frame structure; seismic performance

中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

一、 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

（一） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能

1、 高層建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)間要遵循“強柱弱梁、 強剪弱彎、 強節(jié)點弱構(gòu)件、 強底層柱 （墻） ” 的原則。

2、 在某些存在薄弱部位的構(gòu)件及時做到增強其抗震能力。

3、 主要耗能構(gòu)件不宜選擇承受豎向荷載的主要構(gòu)件。

（二） 抗震防線要盡可能的多設(shè)置幾道

1、抗震結(jié)構(gòu)的體系主要由一些延性較好的分支體系構(gòu)成，并且以延性較好的構(gòu)件一起協(xié)同工作來增強抗震性能。

2、 較強烈的地震過后常常伴有余震，為避免建筑物再遭破壞需要多道防線，抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的外內(nèi)部冗余度，有意識的建立一系列分布的屈服區(qū)，主要的耗能構(gòu)件一方面需要有較高的延展性，另外還需具備適當?shù)膭偠?，這樣結(jié)構(gòu)體才能把大量的地震能量擴散和吸收掉，避免震時倒塌。

3、 把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強弱關(guān)系處理好。在同一樓層最好使主要構(gòu)件在屈服以后，其它的抗側(cè)力構(gòu)件還處于彈性階段，能使有效屈服保持的階段比較長，使結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力和結(jié)構(gòu)的延展性得到提高。

4、 抗震設(shè)計中部分結(jié)構(gòu)設(shè)計過強則會導(dǎo)致其它部位相對薄弱，在設(shè)計時應(yīng)當引起注意。

（三） 建筑體薄弱部位必須提高抗震能力

1、 在強烈地震下的構(gòu)件根本沒有強度安全儲備，對構(gòu)件的實際承載能力進行分析是判斷那些部位薄弱的基礎(chǔ)。

2、 要使樓層的實際承載能力和設(shè)計計算的彈性受力比值保持均勻，如果樓層的比值出現(xiàn)突變，塑性內(nèi)力重新分布會導(dǎo)致集中地塑性變形。

3、 盡量避免在局部加強而忽視各結(jié)構(gòu)部位剛度與承載力的協(xié)調(diào)。

4、 有目的對抗震設(shè)計的薄弱部位進行控制，既要使其具有當然的變形能力，又可以使薄弱層不發(fā)生轉(zhuǎn)移。這種手段能有效的提高其抗震性能。

二、 選擇合理的結(jié)構(gòu)體系

根據(jù)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的不同，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要可分為框架———剪力墻結(jié)構(gòu)、 框架結(jié)構(gòu)、 剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等幾種結(jié)構(gòu)體系，它們各自的受力特點以及抵抗水平力的能力，尤其在抗震性能上的表現(xiàn)也有所不同，適用用范圍也有一定的針對性。

（一） 框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)主要由柱與梁構(gòu)件以節(jié)點來進行連接構(gòu)成?？蚣苤械牧汉椭惺苤怪焙奢d和水平荷載，在建筑的層數(shù)較少的情況下，水平荷載對結(jié)構(gòu)的影響很小，適于采用框架結(jié)構(gòu)體系。如果層數(shù)較多框架結(jié)構(gòu)在水平力的作用下，內(nèi)力分布均衡性較差，同時還存在著有的樓層層間屈服強度特別弱的情況；并且由于框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面慣性矩比較小，而導(dǎo)致側(cè)向變形較大和剛度較小，一旦遇到強烈地震，薄弱層首先屈服出現(xiàn)彈塑性變形，震害中一般是梁較輕柱較重柱頂重于柱底，尤其是邊柱與角柱的被破壞率更高。剪跨度小的短柱容易在柱中發(fā)生剪切破壞，通常情況下都是柱端出現(xiàn)彎曲性破壞。所以說框架結(jié)構(gòu)在高度上有所限制主要用于層數(shù)較少的建筑和非抗震設(shè)計中。

（二） 剪力墻結(jié)構(gòu)

在剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻沿著橫縱方向多軸線斜交或者正交來布置，由鋼筋混凝土墻體來承受全部的豎向荷載和水平荷載，它是一種以彎曲變形為主的剛性結(jié)構(gòu)，它的抗側(cè)力強度要大于框架結(jié)構(gòu)，在水平力的作用下不但空間整體性不錯而且側(cè)向變形較小。剪力墻結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)可分為小開口墻、連肢墻和單肢墻。其中小開口墻和單肢墻的截面內(nèi)力幾乎接近于按材料力學(xué)公式呈直線分布的規(guī)律。聯(lián)肢墻則主要通過連系梁來使各墻肢體來共同工作。地震力矩可由連梁對墻肢的約束力矩與多個墻肢的截面內(nèi)力矩來共同承擔，設(shè)計要以 “梁先屈服，然后是墻肢彎曲被破壞而導(dǎo)致承載內(nèi)力喪失?！睘樵瓌t。在連梁鋼筋屈服且有延性時大量的地震能量被吸收掉，彎矩和剪力得以繼續(xù)傳遞，對墻肢有約束作用。由于剪力墻結(jié)構(gòu)的自重比較大，建筑平面布置的局限性也比較大，對建筑內(nèi)部大空間的需求難以滿足，因此它多用于房間面積不大，墻體布置較多的建筑物中。

（三） 框架———剪力墻結(jié)構(gòu)

它主要是指在框架結(jié)構(gòu)中的合適部位增設(shè)剪力墻，是一種剛?cè)峤Y(jié)合的結(jié)構(gòu)體系，由若干道單片剪力墻與框架組成。在這種結(jié)構(gòu)體系中水平力由剪力墻與框架共同承擔，但是剪力墻與框架的剛度相差較大，變形狀態(tài)各有不同，必須要通過各層樓板來使它們的變形達到一致以達到剪力墻和框架協(xié)同工作的效果。從受力的特點上來進行分析，剪切墻主要是以彎曲變形為主要特點，框架則是以剪切變形為主要特點，由于在變?yōu)樯系膮f(xié)調(diào)，建筑物遇震時，在底部剪力墻協(xié)助框架進行抗震，在頂部框架則協(xié)助剪力墻來進行抗震。兩種結(jié)構(gòu)各自發(fā)揮特點進行聯(lián)合抗震，抗震能力大為提高可適用于各種高度的建筑物。通過對以上三種抗震結(jié)構(gòu)方式的分析可以看出建筑物的用途與高度是選擇何種結(jié)構(gòu)方式的重點。

三、 選擇合理的結(jié)構(gòu)布置， 協(xié)調(diào)好建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

（一） 既要滿足建筑功能所要達到的要求，又要注意經(jīng)濟適用，利于施工。建筑物的開間、 層數(shù)、層高以及進深等體型和平面關(guān)系不但要滿足使用要求，還要把類型減少最好達到對標準層的重復(fù)使用。

（二）高層建筑的主要矛盾是對位移的控制，不但要從立面變化和平面體型等方面來考慮提高結(jié)構(gòu)的整體剛度來把結(jié)構(gòu)的位移減少。在進行結(jié)構(gòu)布置時,必須加強結(jié)構(gòu)的剛度以及整體性，重視對構(gòu)件的連接，使結(jié)構(gòu)各部分能以最有效的方式在結(jié)構(gòu)體上共同作用。重視基礎(chǔ)整體性的加強，能把基礎(chǔ)平移或者扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的側(cè)移影響減少，另外還要加強應(yīng)力比較復(fù)雜部位的強度和薄弱部位的強度。把結(jié)構(gòu)的整體寬度加強也能夠有效減少側(cè)移影響，在其它條件未發(fā)生變化時，變形與寬度的三次方成正比，所以說對建筑體的高度與寬度加以限制對于抗震相當有利，因體型偏重而扁的建筑體是不合適的，建筑體最好選擇剛度比較大的平面形狀， 比如說圓形、方形、接近方形的矩形、Y 形等。也就是把建筑體的使用要求與多樣化和結(jié)構(gòu)的要求進行有機的結(jié)合，有助于側(cè)向穩(wěn)定體系的建立。

（三） 為減少地震區(qū)在發(fā)生地震時對建筑結(jié)構(gòu)的局部以及整體造成的不利影響，應(yīng)當注意建筑體的平面形狀要規(guī)整避免出現(xiàn)內(nèi)收或者外伸太大，層間屈服度和層間剛度的分布要均勻，建筑體主要抗側(cè)力的豎向構(gòu)件的截面尺寸、混凝土強度等級以及配筋量的改變，不要集中在同一樓層內(nèi)出現(xiàn)。在平面內(nèi)的長與寬的比不能太大會導(dǎo)致振動的同步性差，應(yīng)當使荷載合力作用線通過結(jié)構(gòu)剛度中心來把扭轉(zhuǎn)的影響減少。在對電梯間進行布置時不應(yīng)把電梯間設(shè)置在端部的角區(qū)或者平面的凹角處，這會對剛度的對稱性產(chǎn)生不利影響。

四、 結(jié)構(gòu)的抗震性能的提高

在地震區(qū)進行高層建筑不但要求結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度與強度，抗震性能的提高也至關(guān)重要，所以建筑體具有一定的塑性變形能力來吸收能量，能有效減少地震的破壞。

（一） 框架結(jié)構(gòu)

在對框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時應(yīng)盡力做到不破壞節(jié)點，通常情況下梁比柱的屈服要早一些，在同一層中各柱的兩端屈服的時間長一些有利于對建筑體的保護，底層柱底的塑性鉸最好晚一些形成，必須使梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散，以便使抗震能力得以充分發(fā)揮。要使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有足夠的延展性與承載力，在設(shè)計時必須遵循“強柱弱梁” 、“強剪弱彎” 、“強節(jié)點弱構(gòu)件”的原則，柱截面尺寸的設(shè)計要合理，構(gòu)造配筋要求必須要達到，尤其是節(jié)點的構(gòu)造必須加強。

（二） 框架———剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)

對于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架———剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的高與寬的比不易小于 2，這樣在地震的作用下會呈現(xiàn)出彎剪型破壞，并且塑性屈服在墻的底部出現(xiàn)。連梁的塑性屈服最好在梁端，并且要有足夠的變形能力。在遵循“強墻弱梁”的原則下把墻肢的承載力加強，能提高抗震能力，能避免墻肢被剪切而破壞。

結(jié)語

近年來，隨著我國高層建筑體的迅猛發(fā)展，對高層建筑體的抗震要求也越來越高，科學(xué)的高層建筑體的抗震設(shè)計必將會將損失減到更小，希望通過本文的認識有助于建筑行業(yè)者完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，建造出抗震能力更加優(yōu)秀的杰作。

參考文獻：

[1] 和佳一.淺談高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2011,12:156.

[2] 盧偉. 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之探討 [J]. 價值工程.2011,05:84-85.

篇7

關(guān)鍵詞：高層建筑；抗地震；防倒塌

一、問題提出

建筑物在地震中是否會被損害，不能簡單依據(jù)設(shè)計時的抗震級別和抗震烈度，設(shè)計時的受力大小、角度與實際地震中的受力大小、角度是否吻合，也是一個很重要的因素。但是，回想當年汶川重建人員“責任重于泰山，半點不敢馬虎”的誓言，按照“8級抗震、9度設(shè)防”標準重建的建筑物，卻有不少都抵不住7級地震，這就不能不令人質(zhì)疑了，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上如何做到有效防震呢？本文就該話題談幾點筆者的看法。

二、我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點

1、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計

抗震結(jié)構(gòu)一直以來都是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點之一，由于地震的發(fā)生具有不可預(yù)測性，加之高層建筑結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，往往在高層建筑中，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員無法全面的將抗震原理融入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之中[2]。同時地震具有非常發(fā)性，高層建筑往往在結(jié)構(gòu)設(shè)計上抗震數(shù)據(jù)分析簡便，抗震系數(shù)難以得到保障。如若高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中不能夠?qū)⒌貐^(qū)地震特點融入總體規(guī)劃布局之中，并合理設(shè)計結(jié)構(gòu)局部，建筑物必將難以抵御地震危害，這對建筑物使用者造成的傷害也是巨大和難以挽回的。

2、抗風結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑對風振十分敏感，因此抗風壓成為了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點任務(wù)之一[3]。由于高層建筑本身樓層建筑較高，其對上層風的阻隔作用也就變得十分明顯，風由于高層建筑的阻擋，其空氣動力效應(yīng)也將隨之改變，會產(chǎn)生對高層建筑的動力荷載。因此，風壓對高層建筑具有較高的危害性，如若風壓過大，也可能會直接導(dǎo)致高層建筑的主體結(jié)構(gòu)承受過大的動力荷載，而遭到損壞，甚至發(fā)生墻體裂縫、內(nèi)外裝飾物脫落等現(xiàn)象。

三、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法

1、應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

結(jié)構(gòu)的平面布置不規(guī)則、平面布局的剛度不均都會對抗震效果產(chǎn)生不利影響。因此，在高層建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案。在高層建筑中抗震設(shè)計中，提倡平、立面布置規(guī)整、對稱、減少偏心，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化均勻。以往震害經(jīng)歷表明，此種類型的建筑在地震時比較不容易受到破壞，容易估計出其地震反應(yīng)，易于采取相應(yīng)的抗震措施。

2、對地基的選擇

高層建筑在地震中的破壞主要來源與地基沉降，如果高層建筑地基出現(xiàn)沉降，其結(jié)構(gòu)必然受到破壞。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首先要對地基抗震進行針對性的設(shè)計。選擇堅硬的場地土建造高層建筑，可以明顯地減少地震能量輸入，從而減輕地震的破壞程度。高層建筑宜避開對抗震不利的地段，當條件不允許時應(yīng)采取可靠措施，使建筑在地震時不致由于地基失穩(wěn)而遭受破壞，或者產(chǎn)生過度下沉、傾斜。 為了保證高層建筑的穩(wěn)定性，要求基礎(chǔ)要有一定的埋置深度。埋深基礎(chǔ)四周土壤的被動土壓力，能夠抵抗高層建筑承受水平載荷所產(chǎn)生的傾覆和滑移。天然地基基礎(chǔ)埋深為建筑高度的1/15，樁基基礎(chǔ)埋深為建筑高度的1/18。高層建筑宜設(shè)地下室。

3、多道設(shè)防

多道設(shè)防，就是設(shè)有多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力?？蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)使梁的屈服先于柱的屈服，利用梁的變形來耗能，從而使框架柱退居第二道防線。其措施就是梁端調(diào)幅?？蚣艚Y(jié)構(gòu)應(yīng)使剪力墻連梁首先屈服，然后是墻肢；要使墻肢易屈服，必須是墻肢稍短、洞口較多的聯(lián)肢墻，因此規(guī)范規(guī)定限制墻肢過長。最后框架作為第三道防線。對剪力墻結(jié)構(gòu)，通過構(gòu)造措施，保證連梁先屈服，如連梁折減剛度，少配縱筋、配交叉抗剪筋，并通過空間整體性形成高次超靜定等。

4、運用高延性設(shè)計

結(jié)構(gòu)構(gòu)件除應(yīng)具有必要的承載能力，還應(yīng)具有良好的延性和較多的耗能潛力，防止過早的剪切、錨固和受壓等脆性破壞。所謂延性，就是結(jié)構(gòu)受地震屈服后進入塑性變形階段，其變形能力的大小。變形越大，就是延性越大，因為地震耗能是靠強度和塑性變形能力的綜合，即充分變形而不倒，促使地震給高層建筑帶來的破壞被有效地減弱，避免重大損失的發(fā)生。

5、結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計合理性

框架設(shè)計應(yīng)符合：剛梁柔柱，強柱弱梁，強剪弱彎，節(jié)點更強。框架作為主要受力構(gòu)件，對結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要。框架設(shè)計應(yīng)避免剪切先于彎曲破壞，避免混凝土的壓脆先于鋼筋的屈服，避免鋼筋錨固粘結(jié)先于構(gòu)件破壞。目的就是使塑性變形開裂耗能而不致遭受脆性破壞。剛梁柔柱，就是讓節(jié)點彎矩多分配一點給梁端；強柱弱梁，就是在配筋方面讓柱多配一點，梁配筋恰當；強剪弱彎，就是梁頂彎矩可以調(diào)幅，而剪力不能調(diào)幅，剪力還可按實際彎矩配筋調(diào)大，剪力配筋強于彎矩配筋；節(jié)點更強，是加強節(jié)點配箍及縱筋錨固，施工中應(yīng)注意鋼筋間距，以便施工易于振密，保證節(jié)點穩(wěn)固。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)用的體系

1、框架-剪力墻體系

框架-剪力墻體系不僅框架結(jié)構(gòu)布置靈活，使用方便，又有較大的剛度和較好的抗震性能。在承受水平力時，剪力墻和框架通過的連梁和樓板共同組成的一種結(jié)構(gòu)體系。在該體系中，框架的主要作用就是承受垂直方向的載荷，剪力墻的主要作用就是承受水平方向的剪力?？蚣?剪力墻的結(jié)構(gòu)體系中剪力墻在地震作用下呈彎剪破壞，且塑性屈服盡量產(chǎn)生在墻體的底部。連梁宜在梁端塑性屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發(fā)揮抗震作用前不失效。按照“強墻弱梁”的原則加強墻肢的承載力，避免墻肢的剪切破壞，提高其抗震能力。

2、剪力墻體系

剪力墻體系的結(jié)構(gòu)剛度大、空間整體性好。在剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，剪力墻擔負了所有的垂直方向的載荷和水平方向的力。剪力墻結(jié)構(gòu)體系的剛度和強度都很高，有延性，傳力整體性好、直接均勻，抗倒塌的能力很強，它是一種良好的結(jié)構(gòu)體系，能建的高度大于框架或者框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

3、鋼結(jié)構(gòu)體系

鋼結(jié)構(gòu)具有良好抗震性，工業(yè)化生產(chǎn)程度較高，鋼結(jié)構(gòu)施工周期較短，并且具有節(jié)能環(huán)保、延展性好等優(yōu)點，特別對于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有的延展性可以對地震波產(chǎn)生衰減作用，減少地震對建筑的破壞，具有良好的優(yōu)勢。但由于經(jīng)濟和技術(shù)方面的要求，鋼結(jié)構(gòu)體系的高層建筑未能普及，這是未來高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。

提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)則性，合理設(shè)計各個抗側(cè)力構(gòu)建的布局，從而形成合理的系統(tǒng)化的承載布局，同時在垂直方向采用抗側(cè)力構(gòu)建提升建筑物整體的強度和剛度，滿足建筑物的承載穩(wěn)定性和連續(xù)性要求，也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震優(yōu)化設(shè)計的重要方式。

五、總結(jié)

高層建筑的結(jié)構(gòu)體系是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步而不斷發(fā)展的。自20世紀90年代后，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計已提到各國建筑設(shè)計的日程，特別是我國處于地震多發(fā)區(qū)，高層建筑抗震設(shè)防更是工程設(shè)計面臨的迫切任務(wù)。

參考文獻：

[1] GB 50011-2001 建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].

[2]呂西林?復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震理論與應(yīng)用[M]?2007?

篇8

【關(guān)鍵詞】 抗震設(shè)計 高層建筑 扭轉(zhuǎn)效應(yīng) 問題 對策

隨著當前人們生活水平不斷上升，對居住環(huán)境要求也越來越高，高層建筑普及率大幅度提升，成為建筑工程中占據(jù)比例最高的建筑種類。高層建筑在設(shè)計時必須考慮到抗震因素，做好抗震設(shè)計，以此來確保建筑的安全性。高層建筑抗震設(shè)計中要確保鋼度、強度、延性與耗能力等達到設(shè)計標準，解決諸如結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件延性和剛度分布等問題。下面我們結(jié)合高層建筑設(shè)計談下抗震設(shè)計中存在的若干問題，探究解決對策。

1 高層建筑抗震設(shè)計中存在的問題

高層建筑抗震設(shè)計中面臨著不少問題。設(shè)計初期，施工現(xiàn)場工程地質(zhì)勘查資料不全是引發(fā)問題的重要因素，現(xiàn)場勘查精確度較差，對巖土地質(zhì)情況把握不準，給設(shè)計工作帶來難度，準確資料的缺乏致使設(shè)計無法最大限度的解決安全隱患，設(shè)計好建筑地基。對高層建筑而言，地震對其結(jié)構(gòu)的影響與結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量成正比關(guān)系，建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量越大，地震帶來的損害程度就越嚴重，反之則損害較輕[1]。所以，相同條件下，建筑材料的選擇要嚴格考慮抗震需求，比如樓板、框架、墻體、隔斷、屋面構(gòu)件以及圍護墻等，都要盡量選擇一些質(zhì)量較輕鋼度與強度滿足需求的輕質(zhì)材料，如硅酸鹽砌塊、空心塑料板材、多孔磚、陶?；炷恋?，提升建筑物抗震性能。

在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時，過于復(fù)雜的平面布置和設(shè)計會影響剛心與質(zhì)心的重合，面對地震時會發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，加劇對高層建筑的損害，在近幾年發(fā)生的汶川地震、青海玉樹地震中就有不少實際案例，高層建筑因結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則在地震過用下發(fā)生嚴重扭轉(zhuǎn)效應(yīng)繼而倒塌，并損害周圍相鄰建筑。在高層建筑的抗震設(shè)計中，其立面、平面布置要考慮對稱和規(guī)正，以確保建筑質(zhì)量和剛度的分布與變化成均勻狀態(tài)，否則應(yīng)該考慮其帶來的不利影響。比如有些平面設(shè)計嚴重不對稱，一邊大開間一邊小房間，一邊為柱承重一邊為落地承重墻，造成剛度分布不均衡，在面臨地震時，抗震能力受影響。有些高層住宅平面設(shè)計為L、π形等不規(guī)則平面，造成縱橫向剛度不均。

根據(jù)高層建筑情況，有些必須通過設(shè)置防震縫來達到抗震效果，在國家頒布的《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》中規(guī)定了應(yīng)該設(shè)置防震縫的三種情況，比如房屋有較大錯層、部分結(jié)構(gòu)剛度與載荷相差懸殊且缺乏有效改善措施、未進行抗震設(shè)計或設(shè)置抗震措施的高層建筑等，防震縫的設(shè)置能夠有效解決以上三種情況帶來的地震威脅[2]。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級的把握是設(shè)計時的重要指導(dǎo)原則，對抗震等級把握不準是設(shè)計大忌，影響抗震等級的有建筑高度、場地巖土類型、結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度等，對這些因素評估不準會影響結(jié)構(gòu)抗震等級的把握和抗震設(shè)計。

面對以上這些存在的典型問題，高層建筑在抗震設(shè)計中必須予以重視，以消減地震來臨時可能造成的損害，降低安全隱患，提升建筑抗震性能。

2 解決高層建筑抗震設(shè)計問題的對策

高層建筑的抗震設(shè)計要考慮結(jié)構(gòu)規(guī)則性，符合抗震概念設(shè)計要求，對建筑進行合理布置。有研究表明，地震災(zāi)害中抗震效果最好的結(jié)構(gòu)類型為平立面簡單且結(jié)構(gòu)對稱的建筑，這種設(shè)計結(jié)構(gòu)容易估計模擬地震反應(yīng)，在采取相對應(yīng)的抗震措施方面也較為方便，易于對細節(jié)部分加強處理。結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮規(guī)則性就需要在承載力的分布、平立面外形與尺寸、抗側(cè)力構(gòu)建布置等多個方面進行設(shè)計研究，以達到抗震設(shè)計需求，結(jié)構(gòu)鋼度、建筑質(zhì)量分布均勻，且有足夠的扭轉(zhuǎn)鋼度消減扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，滿足豎向上重力荷載分布需求，最大限度的減少高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力和豎向構(gòu)件間差異變形帶來的不利影響。高層建筑的高寬比一般都較大，地震與風力作用下會產(chǎn)生較大的層間位移，有些甚至超過位移限值。目前建筑理論研究認為這些位移限值的大小主要與建筑材料、結(jié)構(gòu)體系、側(cè)向荷載等因素密切相關(guān)，如鋼筋混凝土的位移限值就比鋼結(jié)構(gòu)要更為嚴格，風力荷載限值比地震限值更加嚴格。因此，抗震設(shè)計時要深入分析并考慮高層建筑所處的地理位置和設(shè)計情況，確保其剛度滿足需求的情況水平荷載作用帶來位移不會超過限值以影響建筑的穩(wěn)定性、承載力和使用功能。

大量實際案例表明，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)在地震中帶來的建筑損害十分巨大，所以抗震設(shè)計中必須控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，此類效應(yīng)更容易發(fā)生在平面布置不規(guī)則且鋼心與質(zhì)心不重合的高層建筑中，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不僅導(dǎo)致水平位移和扭轉(zhuǎn)性破壞，甚至?xí)l(fā)建筑整體倒塌，所以設(shè)計時計算扭轉(zhuǎn)系數(shù)并予以修正十分關(guān)鍵。高層建筑在扭轉(zhuǎn)作用力下各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)層間變形不同，位移不同，剛度變化與剛度中心的變化也會帶來巨大差異，所以，要分別針對各層的扭轉(zhuǎn)系數(shù)進行計算并修正，以規(guī)避各層結(jié)構(gòu)的偏心距和扭矩發(fā)生改變[3]。計算中要嚴格控制位移比和周期比兩個指標，在無法滿足結(jié)構(gòu)參數(shù)時進行分析調(diào)整。面對周期比不能滿足要求的情況可適當通過加大抗側(cè)力構(gòu)建界面或增加構(gòu)建數(shù)量的辦法予以解決，消減鋼心和質(zhì)心的偏差，增大建筑結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。減少地震能量輸入的設(shè)計在高層建筑中應(yīng)用較為普遍，這種設(shè)計能夠滿足地震作用下高層建筑的變形要求，符合位移限值和位移延性比要求，滿足結(jié)構(gòu)位移和構(gòu)件變形需求，消減地震對建筑的損害作用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要選擇合理的結(jié)構(gòu)類型，滿足抗震需求前提下保障建筑結(jié)構(gòu)性能，盡可能的設(shè)置多道抗震放線，以最大限度的吸收和耗散地震能量，提升建筑抗震性能，減少地震帶來的損害[4]。

總之，高層建筑的抗震設(shè)計方法和技術(shù)處在不斷進步中，要結(jié)合建筑實際情況設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)，以消減地震作用力，增強建筑抗震性能。

參考文獻：

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篇9

【關(guān)鍵詞】高層建筑；抗震設(shè)計；城市化建設(shè)；建筑工程；建筑物

1概述

高層建筑工程屬于我國當前國家建筑事業(yè)中的重要組成部分之一，人民生活水平的不斷提高，使得人民逐漸開始關(guān)注高層建筑物的安全性問題。由于高層的建筑工程具有底部結(jié)構(gòu)受力很大、上部結(jié)構(gòu)受力較小的特性，只有做好高層建筑工程的設(shè)計工作，才能使其具備穩(wěn)定性，以免在地震等自然災(zāi)害來臨時受到侵害，甚至發(fā)生安全事故。因此，做好高層建筑物的抗震設(shè)計十分關(guān)鍵。

2 高層建筑工程在抗震設(shè)計方面存在的不足

2.1 高層建筑工程設(shè)計結(jié)構(gòu)與抗震設(shè)計間存在矛盾隨著人民生活水平的提高，對建筑的外觀造型也提出了更多美學(xué)的要求。因此，近年來，各種形狀不規(guī)則的高層建筑物屢見不鮮。對這些外觀具有豐富美感的不規(guī)則高層建筑物，在進行結(jié)構(gòu)的設(shè)計時便產(chǎn)生了一定的難度。加之我國的設(shè)計人員在這樣的高難度設(shè)計中存在一定不足，因此，導(dǎo)致不規(guī)則的高層建筑物表面出現(xiàn)不均衡、實際長度與設(shè)計不符等問題，進而導(dǎo)致在抗震設(shè)計時，建筑物的不規(guī)則結(jié)構(gòu)使其難于找到設(shè)計和施工的均衡點，而這些問題的存在對高層建筑物的整體安全性帶來了很大的安全隱患。

2.2 高層建筑工程受力體系對建筑物的整體設(shè)計產(chǎn)生不利影響

在對高層建筑工程項目進行設(shè)計的過程中，由于高層建筑工程的負重結(jié)構(gòu)不同，會產(chǎn)生不一樣的受力體系。但是，在這樣的情況下，如果在對高層建筑物進行設(shè)計時充分地考慮其負重結(jié)構(gòu)以及受力體系，便會出現(xiàn)高層建筑物的受力體系建設(shè)和高層建筑物的抗震出現(xiàn)矛盾的現(xiàn)象。當高層建筑物的受力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)復(fù)雜化，會在一定程度上降低高層建筑物的抗震性能，進而影響其整體穩(wěn)定性。

2.3 高層建筑工程準備資料不充分導(dǎo)致抗震設(shè)計出現(xiàn)缺陷

高層建筑工程準備資料不充分主要體現(xiàn)在對施工現(xiàn)場以及附近區(qū)域的地質(zhì)等資料掌握不夠，進而導(dǎo)致抗震設(shè)計出現(xiàn)缺陷。在市場經(jīng)濟體制的要求下，部分建設(shè)等參建單位為了提高自身的經(jīng)濟利益，在縮短施工工期方面存在準備不充分等問題。比如，在工程開工之前，并

未安排相關(guān)人員對施工現(xiàn)場、附近區(qū)域的環(huán)境條件和地質(zhì)條件等情況進行充分的調(diào)查和分析，最終因急于開工而為高層建筑工程的施工質(zhì)量埋下安全隱患。

3 高層建筑工程抗震的設(shè)計要點

3.1 對高層建筑的施工場地進行合理處理

當前，在對高層建筑工程進行關(guān)于地震安全性能方面的評價時，會依照評價結(jié)果來制定高層建筑工程的抗震要求，進而確定抗震設(shè)防的具體措施。如果高層建筑工程項目建設(shè)在比較軟弱的地基之上，地基的不穩(wěn)定性會導(dǎo)致高層建筑物在投入使用時出現(xiàn)傾斜甚至是倒塌的危險。因此，在高層建筑工程施工之前，相關(guān)單位應(yīng)該做好選址工作，只有選用地基穩(wěn)定的施工場地，才能為建設(shè)出高質(zhì)量同時具有抗震功能的高層建筑工程創(chuàng)造前提條件。

3.2 選擇使用更為科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)形式

在高層建筑工程項目中，通常會采用混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或者鋼混混合的結(jié)構(gòu)形式。在這樣的前提下，施工單位應(yīng)該注重結(jié)合不同建設(shè)地區(qū)和不同的抗震要求來選擇與之相適宜的結(jié)構(gòu)形式。近年來，建筑工程的高度也在逐漸增加，受地震等作用的負面影響，如果建筑物穩(wěn)定性不夠，則會出現(xiàn)水平位移等問題。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移度要求逐漸提高?；诳拐鸬慕嵌榷?，建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇應(yīng)該考慮到結(jié)構(gòu)的側(cè)移度，只有選擇適當?shù)膫?cè)移度，才能對高層建筑物的穩(wěn)定性進行較好的控制。同時，建筑結(jié)構(gòu)的不同，也會產(chǎn)生不同的受力。在這一因素的影響下，高層建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的側(cè)移度也會出現(xiàn)差距較大的現(xiàn)象。因此，為保證高層建筑的結(jié)構(gòu)側(cè)移度能夠達到抗震的設(shè)計要求，設(shè)計人員應(yīng)該對各種建筑的結(jié)構(gòu)體系以及高度要求進行詳細的了解，進而保證建筑結(jié)構(gòu)的選擇更加科學(xué)和合理。

3.3 保證高層建筑工程的整體性設(shè)計質(zhì)量

基于抗震的角度出發(fā)，做好高層建筑工程的整體性設(shè)計工作十分重要。比如，高層建筑物的整體承載度、整體穩(wěn)定性和整體延伸性等。同時，在對高層建筑工程進行設(shè)計時，為提高高層建筑的整體安全性，設(shè)計人員應(yīng)該增加對建筑物的薄弱部分重視度，提高高層建筑物的整體抗震性能。在地震發(fā)生的情況下，為保證高層建筑物不受到地震的破壞，就要求高層建筑物的構(gòu)件具有能夠承受很強沖擊力的性能，尤其是高層建筑物的薄弱部分，一旦出現(xiàn)問題，將會導(dǎo)致整個建筑物難以承受地震的侵襲。這就要求設(shè)計人員應(yīng)該對建筑物的薄弱部分進行仔細觀察、認真分析，采取有效的預(yù)防措施進行加固，并對建筑物的承載力以及彈性受力處的均衡位置進行相應(yīng)處置，進而確保建筑物能夠承受地震的強力性破壞。

3.4 對高層建筑進行多層次抗震的設(shè)計

對于高層建筑物而言，良好的抗震體系需要多個延伸性能好的分體支持，因此，基于抗震的角度出發(fā)，對高層建筑進行多層次抗震的設(shè)計十分可行。與此同時，還應(yīng)該保證高層建筑物的主要耗能構(gòu)件具有符合規(guī)范要求的延伸性以及剛?cè)嵝裕@樣便可以有效減緩地震產(chǎn)生的能量，同時，也可以提高高層建筑工程的整體性能。除此之外，對于高層建筑物內(nèi)部的構(gòu)件間的關(guān)系也應(yīng)該進行足夠重視，對于高層建筑物的每一樓層而言，在其使用的耗能構(gòu)件出現(xiàn)屈服情況后，需要對其彈性進行相應(yīng)檢測，進而使其具有較長時間的抗倒塌和傾斜能力。

3.5 提升高層建筑抗震設(shè)計工作人員的專業(yè)水平

基于抗震的角度出發(fā)，提升高層建筑抗震設(shè)計工作人員的專業(yè)水平十分重要。但是，比較國外發(fā)達國家而言，我國在高層建筑工程的抗震設(shè)計水平仍然存在一定程度的不足之處，比如高層建筑物的設(shè)計方案不科學(xué)等。由于抗震設(shè)計工作中存在缺陷，不僅會增加高層建筑物的結(jié)構(gòu)自重，同時也會致使施工材料增加，進而造成資源的浪費。為了有效提高高層建筑的抗震性能，一方面，設(shè)計人員應(yīng)該堅持以科學(xué)的抗震理論為指導(dǎo)，并把高層建筑物的剛度和承載力作為抗震設(shè)計的重要目標；另一方面，設(shè)計人員應(yīng)該保證高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計盡量簡單，并保證建筑結(jié)構(gòu)的傳力途徑便捷，進而確保高層建筑物的整體結(jié)構(gòu)與子結(jié)構(gòu)間實現(xiàn)協(xié)調(diào)性，最終提高高層建筑物的抗震能力。除此之外，相關(guān)單位也應(yīng)該注重對設(shè)計人員的培養(yǎng)。比如，組織設(shè)計工作人員定期進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，增加設(shè)計工作人員的業(yè)務(wù)知識，并組織一些參觀、訪問等學(xué)習(xí)活動，增加設(shè)計工作人員的知識貯備量，使設(shè)計工作人員及時了解設(shè)計行業(yè)的最新設(shè)計方法和規(guī)范，進而使其更好地進行抗震設(shè)計工作。

4 結(jié)語

綜上所述，做好對高層建筑的抗震設(shè)計十分重要。近年來，我國經(jīng)濟的發(fā)展促使城市人口增加，對住房也產(chǎn)生了更大的需求。在這一情況下，如果不能保質(zhì)保量地對高層建筑進行設(shè)計，將會給建筑物的日后投入使用埋下安全隱患，直接與人民的生命和財產(chǎn)安全息息相關(guān)。同時，進行高層建筑工程抗震設(shè)計的工作人員也應(yīng)該不斷提升自身的專業(yè)技術(shù)水平，總結(jié)抗震設(shè)計經(jīng)驗，嚴格按照高層建筑設(shè)計的相關(guān)規(guī)范和要求進行抗震設(shè)計，以確保設(shè)計質(zhì)量合格，進而保證高層建筑工程在投入后的安全使用性，使其高品質(zhì)地為人民服務(wù)。

篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)； 抗震設(shè)計；

一、引言

建筑抗震的實踐表明，高層建筑物如果缺乏良好的抗震設(shè)計，沒有良好的總體布置方案，僅僅依靠結(jié)構(gòu)抗震計算，采取抗震構(gòu)造措施是遠遠不夠的，不能達到良好的抗震效果。當較強地震發(fā)生的時候，高層建筑物無法發(fā)揮很好的抗震效果，不能起到降低震害的效果。因此，在高程建筑設(shè)計的實際工作中，為了提高設(shè)計水平，保證高層建筑的強度和質(zhì)量，提高高層建筑的抗震能力，必須重視取相應(yīng)的策略，從多個方面入手，優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，為人們的生產(chǎn)生活創(chuàng)造良好的條件。文章結(jié)合高層建筑的設(shè)計情況，主要探討分析了抗震優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)問題，并提出了具體的提高高層建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的策略，以供實際工作進行參考和借鑒。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計準則

抗震設(shè)計要剛?cè)嵯酀?，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式，在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時也要增強地震作用，需要確定合理的抗震措施。保證結(jié)構(gòu)的抗震性能主要是確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標。在地震力作用下，要求結(jié)構(gòu)保持在彈性范圍內(nèi)正常使用。建筑物的變形破壞性態(tài)后不能發(fā)生很大的變化，經(jīng)簡單的修復(fù)后可正常使用。隨著建筑物高度的增加，允許結(jié)構(gòu)進入彈塑性狀態(tài)，但必須保證結(jié)構(gòu)整體的安全。因此，六級以上必須進行抗震設(shè)計。每次強震之后都會伴隨多次余震，在建筑抗震設(shè)計過程中如果若一味的提高結(jié)構(gòu)抗力，就會增加結(jié)構(gòu)剛度。所以，建筑物在地震過程中既能滿足變形要求，又能減小地震力的雙重目標。因此，只有這樣才能使建筑物抗震設(shè)計過程中防止造成建筑物局部受損。建筑物的抗震結(jié)構(gòu)體系如果剛度太柔，首次被破壞后而余震來臨時其結(jié)構(gòu)將因損傷，結(jié)構(gòu)構(gòu)件協(xié)同工作來抵擋地震作用容易導(dǎo)致建筑物過大形變而不能使用。延性較好的分體系組成，地震發(fā)生時不會發(fā)生整體傾覆。因此，由若干個在地震發(fā)生時由具有較好延性。

三、 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的關(guān)鍵問題

對于高層建筑來說，提高其抗震能力無疑是其十分重要的工作。而要提高抗震能力，首先就得做好設(shè)計工作，優(yōu)化抗震設(shè)計，把握好其中的關(guān)鍵問題。具體來說，這些關(guān)鍵問題包括以下幾個方面。

1. 場地選擇。場地的選擇對高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力會產(chǎn)生直接的影響。如果場地選擇不好，不僅影響高層建筑的抗震性能，還會給人們的生產(chǎn)生活帶來極大的不便。具體來說，在進行場地選擇的時候，應(yīng)該選擇有利于抗震的場地，避開危險地段，避開對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震不利的地段。選擇地段安全、地基穩(wěn)定的地段。如果確實不能避開不良地段的話，為了提高高層建筑的抗震性能，就必須采取相應(yīng)的促使對地段進行處理和加工，以滿足施工的要求，提高高層建設(shè)結(jié)構(gòu)的抗震能力。

2. 結(jié)構(gòu)體系選擇。第一，結(jié)構(gòu)體系需要避免對高層建筑整體抗震產(chǎn)生不利影響。在進行設(shè)計的時候，需要考慮不能因為部分結(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致整個高層建筑結(jié)構(gòu)抗震能力下降或者喪失。即使某一構(gòu)件停止工作，但是其他的構(gòu)件卻不能失去效能，以免影響整個高層建筑物的抗震能力。第二，結(jié)構(gòu)體系需要有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳播途徑。第三，結(jié)構(gòu)體系必須具備良好承載能力、變形能力、消耗地震能量的能力。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有上述良好的能力，所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第四，結(jié)構(gòu)體系需要具

有合理的剛度和強度。這是應(yīng)對地震，降低地震給高層建筑物帶來損害的必備條件。

3. 結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，還需要重視建筑平面布置的規(guī)則性。在平面布置上需要注意符合抗震的設(shè)計原則，采用規(guī)則的設(shè)計方案，不能采用不規(guī)則的方案。結(jié)構(gòu)的規(guī)則性主要表現(xiàn)在高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)上，尤其需要注意以下四個問題。第一，高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)需要注意兩個主軸方向的剛度需要比較接近，其變形特性還需要比較的相似。第二，高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)成變化比較均勻，不應(yīng)當有突變的情況發(fā)生。第三，從高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置來看，需要注意的是，應(yīng)該注意同一主軸方向的各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度盡量均勻，這樣有利于高層建筑整體的抗震性能的發(fā)揮。第四，高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置需要注意，中央核心和周邊結(jié)構(gòu)的剛度協(xié)調(diào)均勻，以避免產(chǎn)生過大的扭曲變形。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計探討

高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計，指在注意總體布置上的大原則，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，顧及到關(guān)鍵部位的細節(jié)構(gòu)造，全面合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本問題。需著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng)，從根本上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，按照結(jié)構(gòu)的破壞過程。

1. 建筑場地的選擇

選擇有利的建筑場地，最好選擇有利地段，為減輕高層建筑物的震害。當無法避開時，避開對建筑抗震不利的地段，在選址時，不應(yīng)在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。應(yīng)加強地基勘察，應(yīng)采取有效措施。對于不利地段，這就考慮了地震因場地條件間接引起結(jié)構(gòu)破壞的原因。盡量避開不利地質(zhì)環(huán)境，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)提出避開要求，如活動斷層、溶洞、局部突出的山包等。

2. 建筑的平、立面布置

根據(jù)新的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011―2001），持力層的選擇對建筑物的安全至關(guān)重要。要求建筑的形狀及抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則的整體性，不宜用軸壓比很大的鋼筋混凝土框架柱作為第一道防線。在相同的地震力作用下，又要考慮抗震的要求。多道抗震防線，避免采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案。增大建筑物的固有周期，選擇基礎(chǔ)方案時，以減少輸入主體結(jié)構(gòu)的地震能量。受力性能比較明確，必要的強度的剛度和強度分布，既要考慮經(jīng)濟合理，達到減輕主體結(jié)構(gòu)破壞的目的。

3. 抗震結(jié)構(gòu)體系

抗震結(jié)構(gòu)體系體型是抗震設(shè)計中應(yīng)考慮的最關(guān)鍵問題，結(jié)合設(shè)計、經(jīng)濟條件綜合考慮與確定，結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有多道抗震防線，應(yīng)優(yōu)先選用不承受重力荷載的構(gòu)件如框架填充墻構(gòu)件。應(yīng)根據(jù)建筑類因素，抗震結(jié)構(gòu)體系必須具有合理的地震作用傳遞途徑，可避免因部分構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力?？拐鸶拍钤O(shè)計在選擇建筑結(jié)構(gòu)的方案和采取抗震措施時，首先要考慮地震動的性質(zhì)及其對建筑影響，將橡膠墊層放置于上部建筑物與基礎(chǔ)之間，應(yīng)注意地震的不確定性及其一定的規(guī)律性，用以吸收震能量。

五、結(jié)語

文章結(jié)合高層建筑的設(shè)計，介紹了其結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵問題，并分析了提高高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的具體措施，以期能夠為高層建筑抗震設(shè)計的實際工作提供借鑒和指導(dǎo)。然而，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計是一個不斷發(fā)展和進步的過程，隨著新技術(shù)的運用和實際經(jīng)驗的總結(jié)，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計必將得到進一步的發(fā)展。今后在實際工作中，我們需要重視經(jīng)驗的積累和總結(jié)，并注重創(chuàng)新，以更好的推動高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展，為人們的生產(chǎn)生活創(chuàng)造良好的條件。

參考文獻

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