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超限高层结构抗震计算分析及结构设计

超限高层结构抗震计算分析及结构设计
超限高层结构抗震计算分析及结构设计

建筑设计行业求职招聘首选超限高层结构抗震计算分析及结构设计

1 工程概况

本项目位于南京市浦口区,处于柳州路与滨江大道交汇处。拟建威尼斯水城第三街区由T2、T3、T4、T6、T8号楼住宅楼、商业网点、会所、地下车库组成,其中T3,T4,T6,T8号楼高层住宅均由3个单元组成,在±0.000标高以上各单元之间均设防震缝分开。其中T2为超限高层住宅,其超高层住宅的具体层数、高度、单元组成、结构形式、基础形式等见表1所示。基本风压按100年重现期取为0.45kN/m2,雪压按50年重现期取为0.65kN/m2。抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计分组第一组,场地类别Ⅲ类,特征周期0.50S (由地质报告提供)。结构安全等级均为二级,设计使用年限为50年,建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类)。

拟建场地在勘探深度内全为第四纪全新统新近沉积土层。在83m深度内所揭露的土层,按其沉积环境、成因类型,以及土的工程地质性质,自上而下分为4大层,13个亚层。场地内及其附近无污染源存在,地下水及地基土对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性。场地浅层20米深度范围内存在②-1、②-3、②-4、②-5饱和粉土、粉砂层层分布,综合判定场区为中等液化场地。②-1层桩周土摩阻力折减系数取1/3;②-3层桩周土摩阻力折减系数取2/3;

②-4层桩周土摩阻力折减系数取1.0。由地基土特性发现,场地内⑤-2层中风化泥质砂岩,土性较好,其单桩承载力和变形可以满足高度接近150米的高层建筑设计要求,故选择⑤-2层中风化泥质砂岩作为超高层住宅的桩端持力层,桩型选用直径800mm钻孔灌注桩,单桩承载力特征值4600kN,桩基计算沉降量约40mm。

2 超限结构类型与布置

对于结构类型来说,高层建筑由于出现超限,所以其结构类型以及结构构件布置等相当讲究,这将决定超限结构是否能满足其抗震以及抗风等问题。为此,在考虑结构类型以及布置方面的加以考虑:

2.1 本主楼结构形式采用剪力墙结构,结构高度为145米,结构高度超过《高规》A级高度钢筋混凝土结构最大适用高度,但符合《高规》B级高度钢筋混凝土结构最大使用高度范围之内。主楼与地下车库连为一体,主楼±0.000标高设为嵌固端,为解决高层与地下车库之间差异沉降问题,主楼与地下车库在基础及顶板设置沉降后浇带,并严格控制主楼的绝对沉降,桩端持力层选择入中风化岩。主楼平面形态为Y字型,平面属于不规则形状,主楼核心筒与各单元入户之间采用廊桥形式刚性连接。核心筒区与各单元之间设天井以满足建筑采光通风所需。平面展开总长度约88米左右,为减少温度对结构的影响,主楼范围内设置了两条温度后浇带。

2.2 本项目建筑立面为典型的欧式风格,屋顶采用大面积屋顶构架,且高度较高,如采用砼浇筑,势必导致自重较大,顶部地震力鞭梢效应明显,且施工困难。在不改变其立面风格的前提下,大部分屋顶构架均采用钢结构制作,自重大大减轻,同时给施工带来较大方便,结构计算时按混凝土构架补充建模输入以考虑风荷载及地震力对下部结构的影响。

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2.3 本工程核心筒区域与各单元入户之间采用廊桥形式连接,住宅左右单元与中间单元之间连接楼板宽度也较小,考虑到连接宽度较小以及核心筒区域开洞面积较大,廊桥及核心筒区域、住宅左右单元与中间单元结构楼板均做加厚处理,并在结构结算时定义为弹性楼板,真实反映楼板平面内刚度变化。立面上各层刚度基本均匀,44层立面收进面积不超过25%,48~49层立面收进超25%,属于竖向不规则,收进层数为2层且已经接近屋面。

3 超限高层结构计算分析要点

3.1 超限高层分析要点

按照《高规》第3.3.4条要求,7度区100米以上建筑应进行弹性动力时程分析,本次审查对主楼进行了弹性动力时程分析,按照《高规》第3.3.5条要求选取了五条天然波和两条人工波进行多遇地震下弹性动力时程分析,所选地震波由甲方委托中国地震局工程力学研究所提供。

计算分析结果主要包括动力特性分析(周期、振型、扭转周期比)、位移和扭转位移比分析(位移、考虑偶然偏心的扭转位移比)、质量分布分析、轴压比分析、刚度比分析(各层刚度比、地下室嵌固端上下刚度比)、地震剪力系数分析以及振型参与质量与总质量之比、舒适度验算以及各层轴压比简图。

3.2 本超限高层情况

由于本工程为复杂高层结构,因此按照《高规》第5.1.13条规定采用SATWE 和ETABS两个符合实际情况且力学模型不同的三维空间结构分析软件进行整体内力位移计算。计算结果分析如下:

3.2.1 振型参与质量与总质量之比均在90%以上。

3.2.2 两种程序的扭转第一自振周期Tt(即计算结果中的第三周期T3)与第一平动周期T1之比均小于0.85,满足《高规》第

4.3.5条的规定。

3.2.3 SATWE和ETABS两种程序计算的楼层层间最大位移与层高之比在X、Y两个方向均小于1/1000的限值。扭转规则性方面,两种程序计算的楼层最大水平位移(或层间位移)与该楼层平均值之比在绝大多数楼层均不大于1.2倍,个别楼层虽不满足,但也不大于1.40倍。

3.2.4 SATWE弹性动力时程分析结果表明,每条时程曲线计算所的结构底部剪力均不小于振型分解反应谱计算结果的65%,每条时程曲线计算所的结构底部剪力的平均值不小于振型分解反应谱计算结果的80%。

由对以上主要计算指标的判断及各主楼计算分析结果的详细分析、比较可以看出,SATWE和ETABS两种程序的结构反应特征、变化规律基本一致,超筋部位、数量及超筋幅度亦大体相当,因此可以说本超限高层结构计算结果合理、真实。

4 超限高层结构抗震加强措施设计

对于超限高层建筑来说,必须采取合理有效的加强措施以满足其抗震要求。结合本超限高层结构以及笔者设计经验,总结了一些有效的加强措施如下:

4.1 计算措施

4.1.1 计算模型均考虑耦连,计及扭转影响。

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4.1.2 主楼按照《高规》第

5.4.4条规定进行了稳定性验算,满足要求。本结构计算结果表明,均可不考虑重力二阶效应。

4.1.3 对于平面形状为Y型,概念上加强两侧单元尾翼及南侧外墙侧向刚度,以提高结构的抗扭刚度,控制指标上从第一扭转周期与平动周期之比和楼层竖向构件最大弹性水平位移(或层间位移)与其平均位移之比两个方面严格控制,使其接近平面规则结构的要求,即使偶有超出,也是在某一个方向的个别楼层且超出不多。

4.1.4 对于廊桥及核心筒区域结构楼板连接宽度较小问题,计算上对该区域结构楼板分别定义为弹性楼板并分析楼板应力,并考虑性能设计,控制中震下此区域楼板在地震工况与恒活载组合工况下楼板主拉应力不超过混凝土抗拉强度,并控制大震工况下廊桥楼板抗剪截面控制条件。与连廊有关的一些关键梁柱受剪承载力按中震弹性控制,正截面承载力按中震不屈服控制。

4.1.5 对于时程分析结果比CQC法结果偏大问题及局部楼层剪重比不足1.6%问题,采取提高全楼地震力放大系数1.1倍,使得CQC法基底剪力与时程分析基底剪力基本吻合,同时使得各层剪力满足规范剪重比要求。

4.1.6 住宅左右两单元与中间单元结构楼板连接宽度较小问题,概念上适当加厚该区域楼板厚度,计算上对该区域结构楼板分别定义为弹性楼板并分析楼板应力。

4.1.7 对于48层立面收进超过25%问题,计算上考虑塔楼地震放大效应,提高结构抗震承载力。

4.2 构造措施

4.2.1 地下室顶板加厚,如本结构厚度均取为180mm,混凝土强度等级C30,采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率均大于0.25%,楼板内钢筋锚固在墙体或边梁内。

4.2.2 地下室墙体厚度加厚至450mm,以满足地下室刚度不小于结构一层刚度的2倍,满足结构±0.000嵌固条件。

4.2.3 廊桥及核心筒与各单元入口连接区域竖向构件构造上抗震等级提高至特一级,轴压比限制控制在0.7,相关区域框架柱内设芯柱及提高配箍率、配筋率以提高结构延性能力。该区域结构楼板加厚至150~180mm不等,廊桥及核心筒区域梁板适当加强配筋率,控制中震下楼板混凝土抗拉强度不屈服,并控制大震工况下廊桥楼板抗剪截面控制条件。

4.2.4 对于楼梯间、电梯井以及楼板开大洞等,其周边布置剪力墙或设置边梁,将洞口附近楼板加厚并适当提高配筋率。

5 结语

本文结合某复杂超限高层建筑结构设计实例,对该超限高层结构进行抗震设计研究,研究结果表明,本超限高层结构设计中所采取的抗震计算分析要点以及相应构造措施对于实现超限要求相当有效,为实现超限高层结构提出借鉴。

高层建筑结构设计的影响因素有哪些

高层建筑结构设计的影响因素 目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。 一、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有:(一)水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。 (二)侧移成为控指标 与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。 另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况: 1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。 2.使居住人员感到不适或惊慌。 3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。 4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。 (三)抗震设计要求更高 有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。 (四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要 高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。 地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。

某超限高层结构性能设计与分析

某超限高层结构性能设计与分析 发表时间:2017-04-10T13:42:53.793Z 来源:《基层建设》2017年1期作者:侯怡[导读] 摘要:本工程为B级高度的部分框支剪力墙结构,介绍了工程的特点和结构体系的选择,并针对结构的超限情况提出相关抗震加强措施。 中铁二局集团勘测设计院有限责任公司成都 610000 摘要:本工程为B级高度的部分框支剪力墙结构,介绍了工程的特点和结构体系的选择,并针对结构的超限情况提出相关抗震加强措施。采用YJK及MIDAS Building振型分解反应谱进行弹性阶段的计算分析,另采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算;抗震设防地震作用下,采用YJK等效弹性法对底部加强部位和薄弱部位进行中震弹性、中震不屈服设计,采用EPDA&PUSH进行弹塑性静力分析校 核构件的不屈服以及弹性状态;罕遇地震下采用EPDA&PUSH进行塑性动力时程分析。分析结果表明结构在地震作用下的反应和破坏机制均能满足预期性能目标。 关键词:超限高层;框支剪力墙;性能设计;动力弹塑性时程分析 1 工程概况 本工程位于四川省成都市金牛区一环路以南,通锦路以西,马家花园路以东。项目由9个单元的高层住宅,一栋商业会所,若干特色商业院落组成,地下为三层停车场。本文以其中的13号楼为研究的对象,地上42层,其中1-4层为商业用房5层及以上为住宅,主楼建筑高度137.7米。根据建筑功能需要,在商业顶板进行结构转换。 工程场地抗震设防烈度为7度(0.10g),建筑场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第三组,特征周期为0.45s。抗震设防分类为丙类,安全等级二级,设计基准周期50年,设计使用年限50年。 2 结构体系及布置 本工程采用钢筋混凝土部分框支-剪力墙结构,采用梁式转换。部分框支柱因水平地震剪力较大,为避免使用更大截面框支柱对建筑使用功能产生影响,特采用型钢混凝土柱。转换层平面布置详见图1。 本工程塔楼拟采用变厚度筏板基础,裙楼和地下室采用独立基础加抗水板,持力层为中密或密实卵石层,其地基承载力特征值分别为fak=550Kpa、fak=750Kpa。 本工程建筑高度139.7米,为B及高度,根据相关要求,须作抗震设防专项审查。除高度超限外,还存在扭转不规则、平面不规则及竖向构件不连续等三项不规则项。 3 抗震性能目标设计 综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、建筑物功能、结构的特征、构件的部位和重要程度以及开发商的需求,依据《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》选定结构抗震性能目标为C级。针对抗震性能目标的不同抗震性能水准,设计时的具体计算控制指标见表1。

关于建筑结构设计中抗震结构设计的分析

关于建筑结构设计中抗震结构设计的分析 发表时间:2016-05-21T10:22:48.723Z 来源:《基层建设》2016年1期作者:吴坚 [导读] 普洱市建设工程施工图设计审查事务所本文以建设结构设计为主题,探讨与其相关的抗震结构设计问题。 普洱市建设工程施工图设计审查事务所云南普洱 665000 摘要:本文以建设结构设计为主题,探讨与其相关的抗震结构设计问题。首先结合地震危害对建筑工程设计的抗震结构设计进行了简要概述,主要从延性系数设计、能力普法方面对抗震结构进行了分析说明,并对具体的抗震设计内容、目标进行了介绍,重点结合实际工程案例,探讨了建筑结构设计中的场地选择、平面结构设计的均衡性、简单性与完整性等。希望通过本文初步论述可以引起更多的关注与交流,同时希望可以为该方面的研究工作提供一些有价值的信息,以供参考。 关键词:建筑;结构设计;抗震结构;分析 自然灾害对人类的生存有巨大危害,以地震为例,在2008年5月12日,我国发生的7.8级汶川大地震,损失惨重,造成了众多生命的消逝;另一方面,地震会破坏地面上的建筑物、各种生物等,而且,当这些建筑物或大型树木倒塌时,也会给人类带来严重伤亡,因此,对于人类范围难以控制的领域应该防患于未然,采取远离的措施,而对于人类可控的范围,则应该采用防震技术进行预防,尤其应该加强对建筑结构中抗震结构设计的研究。 一、建筑结构抗震设计分析 在我国,建筑行业以《建筑抗震设防分类标准》为依据,进行具体的抗震设计,从而为建筑工程结构质量提供可靠保障;在抗震设计方面,会根据不同的区域、工程要求等,选择不同的抗震设计方案;其最终目的在于切实落实抗震标准要求,严格按照相关需要进行抗震结构设计,并将其运用到实际的施工之中。从建筑结构抗震设计方面分析,建筑结构中,有抗震设计这一重要环节,而且,是保障建筑物安全性能的必要基础;在通常情况之下,会采用能力普法、延性系数设计;从关联性看两种办法,均以建筑位移、抗震设计间的关系为基本考量范围,辅助建筑施工,确保建筑抗震方案的有效性,从而增加其安全可靠性。 二、从抗震结构设计的具体内容方面分析 1、建筑场地的选择 首先,应该选择适宜的建筑场地;设计师在具体的设计中,应该考虑其平坦性、开阔性,并对地质的密度、硬性以及相关构成加以具体检测;其次,对荷载承重加以分析,尽可能的避开液化土层、软土地基等;还应该防止在易发生泥石流、滑坡等地段进行场地选择;第三,应该避开地震断裂带,减少地震灾害。 2、建筑空间布置设计 首先,在建筑结构平面空间、立体空间方面的设计,应该以提高建筑结构自身的优越性,达到抗震性能的提升,应该稳定、科学合理,符合数据计算要求;最重要的是,在均衡性方面、简单性方面、整体性方面保持切实有效。 其次,在均衡性方面,应该考虑地震来袭时的作用力,引发的应力、对空气冲击所形成的作用力等,所以,应该考虑多方面的作用力,从而保证平面主轴方面强度、刚度,通过强有力的稳定性能克服来自地震灾害的强大冲击;通常而言,强度高、稳定性好,抵抗能力就越强; 第三,在结构的简单性方面,主要是考虑到建筑结构的稳定性,才选择这个结构,因为建筑结构设计的简单化,可以减少其它因素的影响,从而增加对建筑的加固建设,防止稳定性出现问题; 第四,在整体性方面而言,主要是指应该从整体抗震、部分抗震两个方向思考,确保整体上的抗震能力,又增加局部的抗震能力,从而将其消于无形之中,保障建筑工程的质量,防止因单一化造成坍塌现象。 3、科学进行参数技术工作 首先,在延性系数设计方面;主要是以最大曲率为对象,对建筑结构抗震设计中的抗震数据进行具体运算(其中,延性设计目标数据、抗震水平是与其相关的主要因素);从最大曲率的计算公式可以看出 其中,为建筑抗震结构设计中的极限曲率,为其屈服曲率;是抗震构件的极限位移,为曲线位移;以此可以计算最大曲率,并对延性系数加以计算,弄清晰二者的关联,然后,以需求的延性系数为准,设置抗震方案。 其次,从能力普法方面分析;这种方法集中用于设计好的抗震方案之中,原因是该方法重点分析抗震中的弹塑性问题、汇总抗震设计中的剪力、屈服位移;并且,在这种方法的运用之下,以变化曲线设计的方法,可以将加速度(Sa)、建筑位移(Sd)的关系清晰的表达出来;而且需要延性系数的参与;具体的公式如下 , 其中,屈服位移与位移限值的比值,就等于延性系数;而当不小于3时,抗震结构设计会有充足的延性空间,从而达到抗震的效果。

某超限高层住宅结构设计

某超限高层住宅结构设计 摘要:本文针对广州某超限高层住宅结构设计进行研究,介绍了该工程超限情况及有针对性的构造加强措施。采用了satwe和midas两种软件进行结构整体分析,用pkpm进行静力弹塑性分析(pushover)及弹性时程分析。结果表明结构在罕遇地震下处于延性阶段,结构抗震性能满足规范要求。 关键词:超限高层;静力弹塑性分析;弹性时程分析;构造加强措施 abstract:in this paper,the research on some exceeding high-rise residential building,which locates in guangzhou,is discussed.the code exceeding status and the structural reinforcing measures are introduced.two types of software,satwe and midas,were used for the global analysis,and pkpm was used for pushover analysis and elastic time-history analysis.the results shows that the structure is in ductile stage under rare earthquake,the seismic performance of the structure can satisfy the code requirements. key words: code exceeding high-rise building;pushover analysis;elastic time-history analysis;structural reinforcing measures 中图分类号;tu2文献标识码:a 文章编号:

高层住宅结构设计统一技术措施 (上部结构)

-结构构件设计与构造 7.1 板设计 7.1.1 除工程建设当地有专门规定外,高层住宅标准层楼板板厚一般取100mm。板的厚度规格一般宜取100、120、140、160、180、200mm,大于200mm时按实际需要取值。 表 7.1.1 住宅最小板厚取值表 以考虑采用CRB550钢筋。 7.1.2电梯厅、加强部位及薄弱连接部位板厚一般取140mm,并设置不小于 10@200的双层双向拉通钢筋。 7.1.3地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,楼板厚度不宜小于180mm;混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。普通地下室顶板厚度不宜小于160mm。 7.1.4部分框支—剪力墙结构的转换层楼板厚度不宜小于180mm,除计算要求外,板配筋不应小于双层双向10@150。当框支转换范围较小时,可仅对框支转换梁相连的板按转换层楼板进行加强,其他部位楼板按实际情况可取120~150mm。转换层楼板不宜采用冷轧带肋钢筋。 7.1.5 地震设防区跨度L≥1500mm 的楼层悬臂结构,如无特殊要求时,宜采用梁板式结构。当悬挑跨度L<1500mm且其降板高度未超过相邻板厚或嵌固梁有足够抗扭刚度时,可采用悬臂板式结构,但其根部厚度不应小于L/10 且不小于100mm。悬臂板计算时截面有效高度h0=h-25~30(考虑施工时面筋可能被踩低,h0稍取小值),并应验算裂缝和挠度。 7.1.6 标准层楼板宜按弹性板计算,板与剪力墙支座按嵌固端计算;板与边梁按简支边计算;支座两侧板面标高相差大于梁宽时按简支边计算;当支座两侧板面标高相差小于梁宽时及确认边梁可作为嵌固时可按嵌固计算配筋。对于按简支计算的板支座,可不按受力钢筋的最小配筋率控制,统一取0.18%,钢筋直径不宜小于8或фR7;板面受力钢筋配筋率不宜小于0.2%,悬挑板和较大角板面筋不宜小于0.25%,板底钢筋配筋率不小于0.18%。 7.1.7楼板受力钢筋间距(mm)建议采用100、125、150、175、200,局部附加钢筋后间距不宜小于75mm。除分布钢筋外楼板钢筋间距不应大于200mm。 7.1.8考虑温度收缩的板配筋(如屋面板),可利用原有板的底、面筋拉通布置,也可另行设置构造分布筋,但必须与原有钢筋按受拉要求搭接或在周边构造中锚固。当面筋采用拉通筋布置时,其支座实际需要的配筋量不足时可采用另加相同间距的短筋补足。屋面板拉通钢筋不宜小于双层双向8@200且配筋率不小于0.2%。 7.1.9因建筑使用要求而局部降板的较大跨楼板,当板底不要求平整时,可做成折板的形式(如卫生间沉箱不宜拉直梁的情况),并应绘制折板配筋大样,平面上板配筋可以同普通楼板。通跨折板按设梁考虑。当局部降板并要求板底平整时,

(完整版)东南大学抗震结构设计考研复试重点

2012抗震防灾笔试题回忆 大题1:振型分解反应谱法,很简单,记得验算最小地震剪力。 大题2:底部剪力法;需要知道怎么算弯矩,算剪力时记得考虑鞭端效应。 简答题:1.解释隔振和减震的原理; 2.耐火极限; 3.为什么底部框架,上部砖房的结构在汶川地震中底部破坏严重; 4.怎样形成整体破坏机制; 5.什么是动力系数,地震系数,水平地震影响系数以及他们的关系; 6.简述框架结构中延性原则 判断题:桥梁抗震是根据水平地震影响系数来计算的 同样地震烈度,远震中距破坏严重。 地震只有一个烈度,一个震级。 混凝土强度要适中。 为什么砌体结构中,横强要有最小间距? 还考了两题延性,请注意,判断题要说明理由。 第一章绪论 学习要求: 1.了解地震震害 震害主要表现为地表破坏、工程结构破坏和次生灾害三种形式。 2.了解地震分类 构造地震,火山地震,陷落地震,诱发地震 3.理解地震波、地震震级与地震烈度的定义 a地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量,称为地震波,地震波是一种弹性波。体波(纵波,横波),面波(瑞雷波,乐浦波), 纵波使建筑物产生上下颠簸 剪切波(横波)使建筑物产生水平方向摇晃 面波使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃 b里氏震级 1935年美国人查尔斯·里克特﹙C.F.Richter﹚给出定义:M=lgA A—标准地震仪记录的距震中100km的最大水平地动位移(微米) M<2,微震,无感觉,只有仪器可观测 2≤M<5,有感地震

5≤M<7,破坏地震 7≤M<8,强烈地震或大地震 M≥8,特大地震 震级M与能量E的关系: M增大一级E增大32倍 c烈度(intensity):表示地震所造成的某一地区的地面和地面以上建筑物破坏的程度。或者说地震时在一定点震动的强弱程度。 4.深刻理解抗震设防烈度的概念 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况,取50年内超越概率10%的地震烈度。 具有规定性和权威性 ◆地区最小单位为县级 ◆依据基本烈度但不一定等于基本烈度 ◆设防烈度为6、7、8、9度 5.理解多遇地震、罕遇地震的定义 6.掌握“三水准”抗震设防目标,了解建筑结构抗震设计方法 小震不坏,中震可修,大震不倒 7.了解抗震设计的基本要求 a选择有利场地,避免不利场地,不得危险场地修建建筑物。 b地基基础设计注意,同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同 的地基上;同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用 桩基。 c建筑平立面设计要求,力求简单规则、避免刚度突变 d结构体系要求, 有明确的计算简图,受力明确、传力直接,有多道抗震防线。 e结构构件要求,有较好的延性、加强节点连接及整体性 f非结构构件要求,与主体结构要有可靠连接,避免不当设置对主体结构的不利影响。 g施工质量,施工应正确贯彻抗震设计意图,并符合质量验收标准。 h隔震和耗能减震 要点、难点分析: 一、“三水准”抗震设防目标 当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用。(小震不坏)。 当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。(中震可修)。 当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。(大震不倒)。 二、建筑结构抗震设计方法 第一阶段: 对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验算;在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。对于大多数结构一般可只进行第一阶段的设计。 第二阶段: 对一些规范规定的结构(有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑,不规则的建筑等)进行大震作用下的弹塑性变形验算。

超限高层建筑工程界定标准

超限高层建筑工程界定标准 根据国家建设部《超限高层建筑工程抗震设防审查技术要点》确定的超限高层建筑工程界定标准,结合我省实际予以细化,归纳整理如下: 一、房屋高度超过以下规定的高层建筑属于超限高层建筑 (一)现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(M) 结构类型烈度 6 7 8 9 框架60 55 45 25 框架-抗震墙130 120 100 50 抗震墙140 120 100 60 部分框支抗震墙120 100 80 不应采用 框架-核心筒150 130 100 70 筒中筒180 150 120 80 板柱-抗震墙4 0 35 30 不应采用 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构; 3、部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构; 4、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度; 5、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。 (以上摘自《建筑抗震设计规范》表6.1.1) 《建筑抗震设计规范》第6.1.1条还规定:平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低(规范条文说明规定“一般降低20%左右”)。 (二)钢结构房屋适用的最大高度(M) 结构类型6、7度8度9度 框架110 90 50 框架-支撑(抗震墙板)220 200 140 筒体(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒)和 巨型框架300 260 180 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。(以上摘自《建

关于高层建筑结构设计的几点见解

关于高层建筑结构设计的几点见解 摘要:在科技迅猛发展的21世纪,建筑是越建越高,至于建筑结构的设计就越发的复杂,建筑的结构体系、建筑的类型,建筑的风险计算都成为设计的要点。本文从高层建筑的特点出发,对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了分析探讨。 关键词:框架结构;荷载;抗震设计 1 前言 随着我国城市化建设进程的加快,城市人口的高度集中,用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求,下面就结构设计中的问题进行一些探讨。 2 高层建筑结构体系的特点 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层或10层以上或者房屋高度超过28m的建筑为高层建筑物。随着层数和高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。 2.1 框架结构体系 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足;剪力墙结构体系主要缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的大空间使用要求。此外,结构自重往往也较大。当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。根据施工方法的不同,可以分为:全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;

高层钢结构房屋抗震设计要点分析

【 高层钢结构房屋抗震设计要点分析 摘要:高层钢结构建筑主要是建立在钢铁工业发展的基础上,并且具有较长的发展历史。随着我国社会经济和科学技术不断发展,我国钢产量和钢材产量也得到很大幅度的提升,在这一背景下,也促进我国钢结构建筑获得进一步发展。然而国外其他国家相比较,我国的高层钢结构房屋工程发展比较晚,但是人们对于房屋居住质量提出了更高的要求,其中尤其是高层钢结构房屋的抗震设计,越来越受到人们高度重视。在本文中,对高层钢结构发展及应用优势进行阐述,并对高层钢结构房屋抗震设计各项要点进行具体的分析,以此确保高层钢结构房屋建设质量,在地震作用下也能够发挥良好的抗震效果。 关键词:高层钢结构;房屋;抗震设计;要点;分析 在现代,钢结构被普遍运用于民用建筑工程中,在高层和超高层建筑工程中也得到了广泛的应用。与混凝土结构的房屋建筑工程结构相比较,钢结构具有超强韧性、强度大、重量比较高等优势特点,同时还能够发挥很好的抗震性能。随着近几年我国各项地质灾害频频发生,也为高层房屋建设和管理增加了一定难度,其中尤其是地震的发生,对高层房屋的安全性和稳定性造成极大的影响。因此,在现代高层钢结构房屋工程建设中,需要重视防震设计,以确保房屋安全和稳定。基于此,对高层钢结构房屋抗震设计要点进行分析。 1高层钢结构房屋抗震设计基本概述 对高层钢结构房屋进行抗震设计的重要性分析 ; 随着我国社会经济不断发展,对我国自然生态环境造成一定影响,再加上近几年我国地质灾害发生频率的增加,其中尤其是地震灾害,所涉及到的范围、破坏性和影响力都十分巨大,对房屋建筑安全和稳定在造成严重的影响,也引发社

会各界广泛的关注。因此,在对现代高层钢结构房屋工程建造时,也要对高层房屋进行抗震设计,通过在高层钢结构房屋建设中安装阻尼器、隔振器等方式,有效阻挠地震对房屋造成的不良影响,进而保障人民群众生命财产安全,有效维护社会的和谐稳定。长时间以来,很多发达国家对高层钢结构房屋的抗震设计开展探索和研究,不断完善和优化高层房屋抗震设计,在实际中进行应用也取得很好的应用效果,但是由于我国对高层钢结构房屋建筑抗震设计的研究和探索时间比较晚,致使抗震设计方案在实际应用中出现诸多问题,也对后期房屋使用安全性和稳定性造成一定影响,也迫切的需要相关专业人才和先进技术在其中发挥作用,不断总结经验和完善房屋抗震设计,提高承受地质灾害的能力,也有效保障房屋安全和稳定。 高层钢结构房屋进行抗震设计的优势分析 做好高层钢结构房屋抗震设计,对开展抗震、防震都能够起到积极促进作用。并且对高层房屋进行良好的隔震设计,一旦发生地震灾害,还能够有效分解地震对高层房屋造成的损害,确保高层房屋建筑结构完整性和安全性。与此同时,在高层钢结构房屋抗震设计中,主要是通过对刚度调整的方式实现对房屋结构的调整,以此达到防震、降低损坏的作用。通常情况下,在抗震设计中,较常选择隔震设计方案,其主要目的是可以达到降低成本、提高防震效果的目的。除此之外,后期所耗费的维修费用也比较低,并且适用于高层钢结构房屋建筑设计。 高层钢结构房屋抗震设计技术的特点分析 在高层钢结构房屋抗震设计中运用隔震技术,主要是借助隔震装置发挥效用,以起到延长房屋结构周期、降低地震灾害所带来的损害和保障人民群众生命财产安全。在实际设计过程中,也要确保减震装置设计和安装的科学合理性,同时提高抗震系统各个构件的可塑造性,进而更好的保证高层房屋建筑安全性。以外,在高层钢结构房屋设计过程中,为保障和提高上部结构总体设计灵活性,实现抗震措施的简化,也避免由于附属构件过多对最终的抗震效果造成不利影响,也需要进行科学合理的隔震设计,这样就可以降低非结构构件出现损坏,确保机械、仪表等处于正常工作状态,也能够使得抗震效益发挥到最大。 2高层钢结构地震灾害现象及形成原因

某超限高层结构抗震设计

某超限高层结构抗震设计 [摘要]主要介绍了某b级高度超高层办公楼项目的结构布置,抗震计算分析及结构概念设计。针对其超高的超限特点,采用基于性能的抗震设计,经多模型,多软件的弹性比较分析及动力弹塑性补充计算,保证设计能够覆盖结构的各种实际受力状态。使结构的抗震性能满足规范及性能目标的要求。 [关键词]超限高层; 抗震性能目标; 弹性分析; 动力弹塑性分 析 中图分类号:tu241.8 文献标识码a 文章编号 seismic design of exceed-limit tall building of a project gao fei (huasen architecture & engineering design consultants ltd.,shenzhen 518054) abstract: the structure plan, the seismic analysis and the seismic fortification measures of a project is described in the article. for the exceed-limit height, performance based seismic design was adopted, and the elastic analysis of multi-models using different programs and the static elastic-plastic analysis are given to ensure all the potential states of loading are enveloped. some specific constructional measures are taken to assure the design meets the performance objectives.

建筑结构基于性能抗震设计的问题分析 秦伟高

建筑结构基于性能抗震设计的问题分析秦伟高 发表时间:2019-08-28T14:58:30.140Z 来源:《防护工程》2019年11期作者:秦伟高高庆马彦峰 [导读] 近年来,我国地震自然灾害频繁发生,给我国受众人身财产安全以及国家公共财产安全带来了很大的威胁。 中国建筑第八工程局有限公司广东深圳 518000 摘要:我国建筑行业的快速发展推动我国经济建设的发展迅速。随着社会的进步和发展,建筑业在这几年获得了蓬勃的发展,建筑的高度也在逐渐增加。可以说,在人们的生活中,建筑涉及的种类众多,随处可见。但是,许多问题也逐渐暴露出来,比如说在建筑过程中,没有详细的对建筑的抗震结构进行设计和分析。 关键词:建筑工程;结构;抗震设计 引言 我国地大物博,幅员辽阔,地质环境非常复杂。地震是破坏性较强的自然灾害,不仅对社会基础设施、建筑工程有着很大的破坏性,还给受众日常工作生活带来了巨大的影响。近年来,我国地震自然灾害频繁发生,给我国受众人身财产安全以及国家公共财产安全带来了很大的威胁。 1建筑设计与建筑抗震设计之间的关系 当前,很多建筑项目的实施工都综合的考虑到了建筑的抗震性能,并采取了一些措施进行建筑抗震的设计,取得了较好的效果,大大的提高了建筑工程的安全性能。建筑设计通常进行于项目施工的准备阶段,以便为工程的正式施工提供良好的参考。在进行具体的设计时,为了确保设计方案的科学合理以及工程施工的顺利进行,设计人员要结合地质及场条件、环境因素等进行综合的考虑。建筑设计是项目完成的重要环节,合理的建筑设计能保障建筑项目的顺利施工,并能保证建筑物有足够安全度抵御地震力对建筑物的破坏。所以,在建筑设计中有效的融入抗震理念,将大大提高建筑的抗震性能,给建筑物的稳定性提供最大的保障。此外,建筑设计可以为抗震设计提供重要的参考,将两者进行有效的结合,能够让建筑物的抗震性能更上一个层面。通常来说,一旦制定了建筑的设计方案,后期就很难进行改动。所以在建筑设计的过程中,设计人员要先深入的分析建筑结构的构建设置和整体布局,充分考虑建筑物的抗震性能,之后再对设计方案进行最终的确定。这样做也能让建筑物在长期的使用中仍然保持良好的抗震性能。 2建筑结构基于性能抗震设计的问题分析 2.1工程结构体系问题 就现代建筑工程结构体系问题而言,主要可以总结归纳为以下几点:第一,建筑工结构体系一定要从根本上规避制约工程整体稳定性的各类因素,这就要求工程设计师要全面考虑,着重考虑部分架构受损而影响到工程整体结构的抗震性能;第二,要想进一步提高建筑工程整体结构的稳定性,工程设计师一定要和现场施工人员做好交接,这就要求工程设计师给出确定的计算简图和科学的地震能量传播渠道,只有这样才能够让现场施工人员理解设计师的设计意图,从而更好地保证工程架构的整体抗震性能;第三,架构体系一定要具有能够满足实际使用需求的承载能力、强大的变形能力以及消耗地震能量的能力。这就要求设计师在实际设计工作中务必要有效利用钢筋混凝土架构,积极利用钢筋混凝土强大的承载力、变形力以及能量传送能力,从而全面提升建筑工程整体结构的抗震性能;第四,工程结构体系一定要具备适宜的刚度和强度,只有这样才能够最大限度地集中应力和塑性能力,从而全面规避因工程结构局部稳定性受到损坏而影响工程整体。 2.2地基选择问题 当前,随着人口的不断增加以及城市化的不断推进,各种生活资源表现出日益紧缺的趋势。部分房地产商在建筑过程中,只注重经济效益,没有按照建筑选址要求进行合理的建筑选址,没有详细的分析建筑周围地区的场地和环境,甚至根本没有考虑过是否适合建筑,有的建筑的选址在地震断裂带上,一旦发生地震将出现后果。其实,我国也出台了一些文件来规范建筑的选址,比如要求房屋建设要尽量避免在地震多发区域,建筑基础要选择在地质均云的土层或岩层上。 3提高抗震设计的对策 3.1对建筑的平立面进行合理的布置 建筑物性能的优劣可以说在一定程度上取决于房屋自身的建筑布局。所以,房屋的抗震性能也可以通过科学合理的建筑布局以及结构设计得到加强。这也就是说,如果抗震设计的要求没有很好的建筑布局配合,那么就算在精细的地震分析也无法发挥抗震设计的真正效果。此外,为了能够充分体现建筑物的抗震效果,建筑物的宽度和高度必须符合相关的要求。 3.2重视抗震结构设计方式的选取,强化非结构位置构件抗震设计 由于我国幅员辽阔,我国各地区地质土质情况各不相同。建筑工程施工建设过程中,因地质土质柔软、不稳定因素引发的工程结构不稳定问题频繁出现,因此,现代建筑工程结构抗震能力设计工作中,工程设计师一定要全面根据施工现场地质土质情况展开设计,这样才能够从根本上保证工程结构设计全面符合施工场地位置抗震能力的实际需求。实际工程结构设计工作中,建筑工程抗震结构设计方式的选取,直接决定建筑工程整体结构的安全性和稳定性,利用选取强度较高、刚度较强的工程主体架构设计方式,可以从根本上降低工程结构弯曲变形的发生几率,有利于从根本上提高建筑工程抗震能力。这就要求工程结构设计师要仔细对抗震结构进行研究,具体情况具体分析,全面根据施工现场土质地质情况进行,只有这样才能够在从根本上确保抗震结构探究的全面性和非结构位置构件设计的有效性。这一过程中需要注意的是,对于非结构位置构件设计,设计师务必要针对容易发生风险隐患的短柱进行有效的设计处理,全面遵循整体性原则,着重强化短柱位置的抗震性能,从而从根本上强化建筑工程整体结构的抗震能力。 3.3合理计算建筑结构参数 通过分析近些年来的地震灾害现象,可以发现同一地震等级对不同地区、不同类型房屋建筑所造成的影响是不同的。所以严格遵循地震设防标准,结合当地实际情况,来对房屋建筑结构进行抗震设计,才能够使得所制定的抗震设计方案是科学的、有效的。在对房屋建筑结构进行设计的过程中,设计人员应采用科学的计算方法,合理计算房屋建筑结构参数,确保所计算出来的结构参数的有效性和准确性。

【结构设计】超限高层结构设计优化要点汇总(干货!)

超限高层结构设计优化要点汇总(干货!) 随着经济的发展,我国的高层建筑越来越多,越来越高,各大城市的地标建筑也多以超高层建筑为主.然而,超限高层建筑的专项审查工作往往占据了设计阶段的大量时间,且其直接奠定了后期的结构造价.在此分享关于超限高层项目的优化要点. 一、什么是超限高层建筑工程? 超限高层建筑工程是指超出国家规范、规定所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程,体型特别不规则的高层建筑工程,以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程. 具体判别标准详见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质【2015】67号. 需要注意的是,对于一些处于超限与否边界附近的建筑工程最好提前与审图机构,审查专家提前沟通好是否需要进行超限审查,以免造成时间上的延误. 二、超限高层结构计算若干优化要点 (1)结构体系

结构体系的选取需经过严格比选.常见的各种结构体系优缺点如下表所示: 结构体系优点缺点 混凝土框架+核心筒造价经济、施 工方便自重大、截面大、浪费空间 型钢混凝土框架+核心筒结构抗震性能 优良 造价高 钢管混凝土柱+核心筒延性延性好;柱截 面较小 造价高于型钢混凝土最终采用何种体系可综合考虑时间成本、施工成本、经济效益等方面. (2)风速剖面与风振分析 《高规》4.2.7条规定:房屋高度大于200m或有下列情况之一时,宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载: I.平面形状或立面形状复杂; II.立面开洞或连体建筑 III.周围地形和环境较复杂. 超限高层建筑分为高度超限和不规则性超限,所以往往需要进行风洞试验. 由于风具有明显的地域性,且其强度和方向具有显著的方向性,利用这些特点可以有效降低结构和幕墙的造价.对于高度超过300~400m的超高层建筑,风沿高度方向变化的特性对结构设计影响很大,因此针对具体工程确定适用的最优风速剖面,而不仅依赖于《荷载规范》提供的指数变化曲线,能够有效降低风力作用,取得显著的经济效益.

华东院结构设计培训内部资料--超限高层抗震设计指南

编制依据 《建筑抗震设计规范》送审稿 《高层建筑混凝土结构技术规程》 (征求意见稿) 《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 (建设部令第111号) 《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 (沪健 【2003】702号) 广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》 (jgj3‐2002)补充规定 江苏省《房屋建筑工程抗震设防审查细则》 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质【2006】220号) 《关于加强超限高层建筑抗震设防审查工作的建议》 (2007年工作会议) 《关于加强超限高层建筑工程抗震设防审查技术把关的建议》 (2009年2月6号) 《超限高层建筑抗震工程抗震设计指南》 (第二版吕西林主编) 超限的认定 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质【2006】220号 新抗震规范及高层混凝土结构规范推出后,其划分范围作相应调整 将大跨结构纳入审查 将市政工程纳入审查 CECS如与抗规及高规矛盾,以高规及抗规为主 上海工程还需满足《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 (沪建建【2003】702号) 计算分析总体要求 总体判断,根据受力特点建模 计算参数选取要合理 计算假定要符合实际受力 计算结果应进行分析判断 计算参数的选取 连梁的单元形式(杆单元或壳) 巨柱采用杆或壳单元 墙单元最大单元尺寸 楼板单元是否合理 阻尼比的选择 连梁刚度的折减 周期折减系数 最不利地震方向(正方形增加45°) 最不利风荷载方向 施工模拟的方式 嵌固端的选取 特殊构件的定义 足够的振型数量 是否考虑p‐△效应 考虑偶然偏心 混凝土柱的计算长度系数(地下室、悬臂梁)

高层结构抗震分析

基于高层连体结构的抗震设计分析 高层建筑连体结构是近十几年来发展起来的一种新型结构形式,所谓连体结构是指两个塔楼或多个塔楼由设置在一定高度处的连接体(又称连廊)相连而组成的建筑物。在地震作用下由于连接体的存在使得由原来独立发生振动的塔楼要相互作用、相互影响,在地震作用下的反应远比单塔结构和无连接体的多塔结构受力复杂,会出现较强的祸联震动、扭转加大等现象,其结构的抗震性能也不如单体结构,因此连接体的设置改变了结构的动力特性。高层连体结构的特点主要有以下几点:对称性、扭转效应、连体两端的连接处理方式重点考虑滑动支座的做法,限复位装置的构造,并应提供滑动支座的预计滑移量。当采用阻尼器作为限复位装置时,也可归为弱连接方式。强化结构的抗震安全目标并提高结构的抗震功能要求,已经成为工程抗震领域亟待解决的课题。 1 工程概况 本工程位于某市繁华商业地段,地理位置十分重要,城市景观的要求很高,建筑的使用功能也要求多元化,房屋的下部三层为商城,其上有21层的塔楼,工程总建筑面积约30000平方米,24层,总高度83米,为多功能的写字间,塔楼的顶上三层为观光连廊,因此形成了大底盘双塔的连体建筑结构。自然条件和设计依据:1)基本风压:035N/km2;2)抗震设防烈度:7度,设计基本地震加速度为0.109,设计地震分组为第一;3)建筑抗震设防类别:丙类;4)钢筋混凝土结构的抗震等级:剪力墙二级,框架二级。与连接体相连的部分的梁柱构件为一级。 2 结构方案的确定 2.1 结构方案的确定。 高层建筑的抗震设计首先应该注重的是概念设计。一般应掌握以下原则:根据结构的层数、房屋的高度、抗震设防要求、施工技术、材料等条件来选择合理的结构形式;对抗震结构要尽可能的设置多道防线,采用具有联肢墙、壁式框架的剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等多重抗侧力结构体系;结构的承载力、变形能力和侧向刚度要均匀连续变化,以适应地震反应的要求,结构的平面布置要力求简单、规则、对称,要避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部;构件的设计要采取有效的措施防止脆性破坏,保证结构有足够的延性。要减轻结构的自重,降低结构的地震作用。 2.2 本工程从平面形状来看,平面狭长的形状,属于抗震不利平面,从竖向来看,底下三层为大底盘,其上有二栋21层的塔楼,在塔楼的顶上三层设有连接体,因此竖向刚度不均匀,形成竖向刚度二次突变,对抗震非常不利。本工程的难点就在于要在建筑方案己经基本定性的原则下从结构方面来采取措施,尽量满足抗震的要求,尽可能的减轻地震的反应。这些措施包括结构体系的选择,剪力墙的布置,连接体的选型等,下面分别阐述。 2.3 根据本工程结构的层数、高度和使用功能要求,按照《高规》规定的房屋使用高度和高宽比要求,采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构比较适合。框架—剪力墙结构是由框架和剪力墙共同组成的结构体系,它既能为建筑提供较大的使用空间,又有较大的抗水平力刚度,适用于商场、办公、住宅等,是一种抗震性能比较好的高层建筑结构体系。框架—剪力墙的结构布置应设计成双向的抗侧力体系,剪力墙应分散均匀地布置在建筑物的周边、楼电梯间、平面形状变化处及荷载较大的部位。剪力墙贯通建筑物的全高,并沿高度逐步减薄,避免刚度突变。框架—剪力墙结构中,要有足够的剪力墙的数量,应当使剪力墙承担大部分的水平作用产生的剪力,但是剪力墙的数量也不能过多,否则,结构的刚度过大,引起的地震反应加大,对结构的抗震设计也不利,结构设计也不经济。 2.4 连接体的结构方案确定。连接体是连体结构中一个重要的组成部分。从前面的分析表明,对对称结构而言,在对称的水平力作用下,连接体的存在对结构的受力性能影响很小,

土木工程结构设计中对抗震问题的分析 郝懂

土木工程结构设计中对抗震问题的分析郝懂 发表时间:2019-10-10T15:21:55.497Z 来源:《建筑模拟》2019年第33期作者:郝懂 [导读] 本文首先分析建筑抗震性能影响因素及其抗震设计原则,然后以此为基础,进一步探究抗震设计策略,希望能够对其工程质量进行更高程度的保障。 郝懂 陕西鑫濯建设工程开发有限公司 710000 摘要:在进行土木工程结构设计过程中,建筑位置选择和高度因素会对其抗震性能造成很大程度的影响,相关工作人员必须对其进行严格控制,本文首先分析建筑抗震性能影响因素及其抗震设计原则,然后以此为基础,进一步探究抗震设计策略,希望能够对其工程质量进行更高程度的保障。 关键词:土木工程:结构设计:抗震问题 引言: 在对土木工程具体实施结构设计工作时,科学分析抗震问题能够确保土木工程结构具有更高的抗震性能,确保土木工程结构具有更高的安全性,同时,还可以确保土木工程结构有效提升整体刚度,进而提升其抗震性。为了进一步明确在土木工程结构设计过程中如何更高程度的落实抗震设计,特此展开本次研究。 一、工程抗震性能影响因素 (一)建筑位置选择 在对土木工程进行结构设计时,建筑位置选择会在很大程度内影响其抗震性能,因此,在具体进行抗震设计时,相关工作人员需要确保合理选择建设位置,以此为基础,确保土木工程结构具更高的抗震性。在具体进行选择时,相关工作人员首先需要确保所选位置地势平坦,使其在地震作用下能够保持良好的平稳性,避免地震作用对其造成严重破坏[1]。其次,还需要确保位置选择平坦开阔,避免由于地震导致出现断层或滑坡等现象,对其地基稳固性进行更高程度的保障。 (二)高度因素 土木工程在进行结构设计时,高度也会对其抗震性能造成很大程度的影响,因此,在具体进行施工作业时,相关工作人员需要基于现场具体情况对其结构高度进行科学控制,以此为基础,确保土木工程结构具有更高的抗震性。就地震过程中不同建筑具体表现形式而言,建筑高度越高,地震对其破坏越强烈,建筑自身稳定性无法抵御地震作用产生的巨大冲击力,基于此,在对土木工程具体进行结构设计,相关工作人员需要基于施工现场具体环境科学设计结构高度,确保其合理性。 二、抗震结构设计原则 (一)简化结构形状 在对土木工程进行抗震结构设计时,相关工作人员必须简化结构设计,以此为基础,确保通过简单计算能够进一步明确建筑结构整体受力情况,进而确保对其土木工程进行更为精确的抗震结构设计。简化工程结构设计,不仅能够确保项目工程薄弱环节具有更高的坚固度,同时,还可以在很大程度内减少地震损害建筑物,有效提升建筑整体抗震性能及其结构稳定性。 (二)合理化和科学化 为了进一步保障土木工程结构具有更高的抗震性能,相关工作人员在进行抗震结构设计过程中,必须基于建筑具体情况合理规划其结构设计,确保在进行结构设计过程中能够对其科学性进行更高程度的保障,避免影响建筑整体结构。与此同时,在进行抗震设计时,相关工作人员还必须确保其设计的整体性,确保建筑各个结构都具有较高的可靠性和稳定性,尤其是对基础设施进行结构设计时,必须确保其连接解密性,对建筑整体稳定性进行更高程度的保障。 三、抗震设计策略 (一)优化工程基础结构 在进行土木建筑工程施工作业时,桩基等基础结构会对其工程质量造成很大程度的影响,决定建筑整体安全性能和功能发挥。因此,在具体进行结构设计时,相关工作人员必须高度重视基础结构设计,通过合理控制施工现场桩基长度,桩基设置形式和现场地质情况能够确保合理优化建筑基础结构强度,确保项目基础结构可以承载工程整体质量,同时还需要确保能够抵抗外力。与此同时,在具体进行墙体设计时,设计人员还需要对其尺寸和厚度进行合理控制,以抵抗八级地震所具有的抗震能力为目标进行墙体设计,避免在地震环境下出现墙体倒塌等不安全因素,业主经济损失进行有效控制。 (二)划分土木工程结构 通常情况下,不同地震等级所产生的破坏力存在很大程度的差异性,相关工作人员在对土木工程结构进行抗震设计时,需要综合分析当地地震历史状况,并以此为基础科学处理建筑墙结构和梁结构,确保建筑抗震能力可以抵御当地最高等级地震,进而对建筑整体结构的稳定性和适用性进行更高程度的保障,同时,还可以进一步节约资源,有效提升土木工程整体性能。与此同时,在具体进行设计过程中,相关人员还需要综合考虑在地震环境下,钢筋混凝土所具有的延展性和承载力,有效提升建筑延展性,能够确保建筑物各构件具有更高的刚度和强度,从而使建筑更为高效的抵御地震作用力。为了确保在出现地震时能够对其损害进行更高程度的控制,相关工作人员还需要科学协调土木工程结构与建筑防护标准。 (三)合理改进抗震线设计 在土木工程建设过程中,确保建筑物具有更高的整体抗震能力,避免地震导致建筑出现大面积崩塌,更高程度的保护建筑物及其相关人员是进行抗震结构的主要目的。在具体进行土木工程设计时,相关工作人员需要不断提升其延展性,同时,还需要有效结合建筑强度和刚度,以此为基础,当发生地震时,地震作用力会在一定程度内向建筑各个部门分散,从而有效提升工程结构整体抗震能力。在安装抗震结构构建时,相关工作人员需要在框架内部加强同一水平柱两端长度,确保防治柱地段能够有效避免发生塑胶性变形,进而对其梁端和柱端出现的塑胶性情况进行有效纠正,进而对胶性变形造成的影响进行有效分散[2]。在具体进行工程结构设计时,如果相关工作人员无法确定当地最强地震等级,会对其建筑结构设计准确性造成一定程度的不利影响,因此,在具体进行土木工程结构设计时,需要对其概念设计

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