超高層建筑抗震設(shè)計(jì)精品(七篇)

序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇超高層建筑抗震設(shè)計(jì)范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：超高層建筑；抗震設(shè)防；專項(xiàng)審查

Abstract: at present, the domestic and worldwide tall building more and more, tall building the seismic fortification special review not only can improve the reliability of the seismic design of high-rise building, avoid seismic safety concerns, but also can promote the development of the technology of high building. This paper mainly studies the tall building the seismic fortification special examination technology, can for tall building seismic fortification special review provide certain reference.

Keywords: tall building; Seismic fortification; Special review

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，超高層建筑越來(lái)越多[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，5年之后，中國(guó)的超高層建筑總數(shù)將超過(guò)800座，約為現(xiàn)今美國(guó)總數(shù)的4倍。目前，已建成的全球十大超高層建筑中，中國(guó)已經(jīng)占據(jù)6席。臺(tái)北101大廈以508米樓高位居世界第三，上海環(huán)球金融中心主體高度492米排名第四，南京紫峰大廈高450米位居第七，金茂大廈高420.5米排名第八，香港國(guó)際金融中心二期420米排名第九，廣州中信廣場(chǎng)大廈以391米高度排名第十。而超高層建筑不僅總高度超過(guò)現(xiàn)有規(guī)程規(guī)范，而且結(jié)構(gòu)形式也越來(lái)越多，需要進(jìn)行專門(mén)的抗震設(shè)防專項(xiàng)審查，避免抗震安全隱患。本文簡(jiǎn)要地分析了不同結(jié)構(gòu)形式的超高層建筑抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)，供相關(guān)超高層建筑參考。

2超高層建筑抗震設(shè)防的專項(xiàng)審查

由于近年來(lái)超高層建筑總高度超過(guò)規(guī)范、規(guī)程的最大適用范圍很多，抗震設(shè)防審查時(shí)，需著重于以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)不同結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行對(duì)比,盡量采用適用高度更大的結(jié)構(gòu)類型。（2）仔細(xì)論證超高層建筑中加強(qiáng)層的數(shù)量、位置和構(gòu)造。（3）嚴(yán)格控制混凝土剪力墻的剪應(yīng)力應(yīng)。（4）要保證關(guān)鍵部位的細(xì)部構(gòu)造在大震下的安全。

3轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的專項(xiàng)審查

超高層建筑的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)一般有兩類：墻體轉(zhuǎn)換及柱或斜撐轉(zhuǎn)換。墻體及其轉(zhuǎn)換大梁形成拱，對(duì)框支柱有向外推力，軸柱的轉(zhuǎn)換梁是空腹桁架的下弦桿，次內(nèi)力較大，有時(shí)不考慮空腹桁架的空間作用。不同的轉(zhuǎn)換要有不同的設(shè)計(jì)方法，框支轉(zhuǎn)換大梁的設(shè)計(jì)和空腹桁架下弦桿的設(shè)計(jì)有明顯的不同，不可相混。有時(shí)，結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的轉(zhuǎn)換類型不同，在一個(gè)方向?yàn)榭蛑мD(zhuǎn)換，另一個(gè)方向?yàn)檩S柱轉(zhuǎn)換，此時(shí)需分別處理；在一個(gè)方向?yàn)榭蛑е硪粋€(gè)方向?yàn)槁涞貕Φ亩酥?jì)算框支柱數(shù)量時(shí)，兩個(gè)方向應(yīng)區(qū)別對(duì)待。

底部帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免底部結(jié)構(gòu)破壞，結(jié)構(gòu)的延性耗能機(jī)制宜在上部結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)。底部結(jié)構(gòu)包括：落地墻、框支柱、轉(zhuǎn)換構(gòu)件、轉(zhuǎn)換層以上二層的樓板、柱和墻體。轉(zhuǎn)換層以下必須布置足夠的上下連續(xù)的落地墻。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)底部樓層側(cè)向剛度比上部樓層側(cè)向剛度減少較多時(shí)，宜通過(guò)增加落地墻剛度或減少上部墻體剛度等措施加以調(diào)整。

對(duì)高位轉(zhuǎn)換，如8度區(qū)底部5層為商業(yè)建筑，上部的抗側(cè)力墻體在五層頂轉(zhuǎn)換，需要考慮高位轉(zhuǎn)換與低位轉(zhuǎn)換的不同：低位轉(zhuǎn)換主要按相鄰層的側(cè)向剛度比控制，高位轉(zhuǎn)換不僅要控制相鄰層的剛度比，而且要對(duì)不轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換高度處的總體剛度進(jìn)行比較，使二者的總體剛度比較接近。這里，側(cè)向剛度計(jì)算時(shí)，需要注意轉(zhuǎn)換大梁的正確模擬：將大梁作為線性桿件計(jì)算時(shí)，其軸線位置應(yīng)按截面的抗彎中心確定，相鄰上下層的豎向構(gòu)件，需要考慮對(duì)應(yīng)的剛域。當(dāng)在裙房頂板處進(jìn)行高位轉(zhuǎn)換時(shí)，還需考慮轉(zhuǎn)換層以下裙房參與主樓整體工作的程度，分別處理，使側(cè)向剛度比的計(jì)算能反映結(jié)構(gòu)實(shí)際工作狀態(tài)。

4連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的專項(xiàng)審查

連體結(jié)構(gòu)大致可有四類：（1）兩個(gè)主塔間用剛性連接的結(jié)構(gòu)體相連，連接體可以是一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)連接體可以是一層或多層；（2）兩個(gè)主塔間采用人行通廊相連，一般按支座可滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)處理；（3）平面為開(kāi)口很大的槽形，不滿足剛性樓蓋假定，在開(kāi)口處每隔若干樓層設(shè)置連接構(gòu)件加強(qiáng)樓蓋的整體性，減少扭轉(zhuǎn)位移比；（4）房屋立面開(kāi)設(shè)大洞口，在洞口頂部設(shè)轉(zhuǎn)換構(gòu)件將洞口兩側(cè)相連。不同的連體，設(shè)計(jì)方法不同。

當(dāng)連體與兩端鉸接時(shí)，至少一端應(yīng)采用可滑動(dòng)連接，根據(jù)震害經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證大震下不墜落，應(yīng)考慮支座處兩個(gè)主塔沿連體的兩個(gè)主軸方向在大震下的彈塑性位移，然后按位移設(shè)計(jì)。當(dāng)兩個(gè)主塔高低不同，主軸方向正交或斜交時(shí)，需要考慮雙向水平地震同時(shí)作用。當(dāng)連體為多層時(shí)，不僅要考慮支座處的位移，還需考慮相關(guān)樓層的位移。

當(dāng)連體與兩端剛接時(shí)，要算出兩端支座在大震下的內(nèi)力和變形，確保連體本身和連接部位的安全。對(duì)高低的主塔、主軸方向不一致的情況，同樣要仔細(xì)的分析計(jì)算。

對(duì)開(kāi)口處的連接構(gòu)件，可按中震下不屈服設(shè)計(jì)，并提高連接部位的抗震等級(jí)。

9度設(shè)防時(shí)不應(yīng)采用連體結(jié)構(gòu)。連體本身在8度時(shí)應(yīng)考慮豎向地震，此時(shí)，支座處的豎向地震可能比地面加大，可通過(guò)考慮豎向地震輸人的彈性時(shí)程分析，計(jì)算連體的豎向振動(dòng)。

對(duì)大跨度的連體，其豎向振動(dòng)問(wèn)題是否影響正常使用，也需要予以考慮。對(duì)于連體與主塔的連接，有條件時(shí)可采用隔震支座和消能阻尼器等技術(shù)。此時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門(mén)的計(jì)算分析和支座的構(gòu)造設(shè)計(jì)。

5特殊體型結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的專項(xiàng)審查

近來(lái)，某些建筑設(shè)計(jì)，由于使用功能和美觀要求，導(dǎo)致體型特別不規(guī)則，平面扭轉(zhuǎn)效應(yīng)很大或樓板內(nèi)被大洞口嚴(yán)重削弱，豎向剛度突變，上下構(gòu)件不連續(xù)，上部構(gòu)件超長(zhǎng)懸挑，動(dòng)力特性不同的多塔彼此相連等等。尤其是多項(xiàng)不規(guī)則性同時(shí)并存，結(jié)構(gòu)計(jì)算分析模型難以正確反映實(shí)際情況，需要借助各種簡(jiǎn)化手段。

這種特殊復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可根據(jù)具體情況詳細(xì)研究其地震下的受力特點(diǎn)，按基于性能設(shè)計(jì)的要求，提出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，對(duì)薄弱部位從抗震承載力和延性兩方面采取措施提高抗震能力。

針對(duì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜情況，抗震設(shè)防審查時(shí)要求所有鋼柱按設(shè)防烈度不屈服設(shè)計(jì)，四片巨型衍架在結(jié)構(gòu)屋面要形成封閉圈，出屋面的單片大桁架利用屋蓋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的斜桿加強(qiáng)，應(yīng)考慮四個(gè)L形框架筒橫截面的翹曲，并在錯(cuò)層的連接處設(shè)置鋼板剪力墻，還要求進(jìn)行模型試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整細(xì)部構(gòu)造。

6結(jié)論

本文對(duì)對(duì)超高層建筑抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)進(jìn)行了研究，有關(guān)高度超限、高位轉(zhuǎn)換、連體結(jié)構(gòu)以及特殊體型結(jié)構(gòu)的超高層建筑的一些概念設(shè)計(jì)方法及關(guān)鍵技術(shù)可供參考。

參考文獻(xiàn)

篇(2)

關(guān)鍵詞：超限高層建筑、抗震設(shè)計(jì)、分析

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),城市化進(jìn)程明顯加快,大量農(nóng)村人口迅速向城市集中,由此造成城市人口數(shù)量的不斷膨脹,對(duì)房屋的需求也急劇增加。為了緩解城市人口對(duì)房屋需求的壓力,越來(lái)越多的高層、超高層建筑如雨后春筍般出現(xiàn)在各大、中城市。超高層建筑,除了具有充分利用有限的土地面積,最大限度利用地上建筑使用空間外,還具有強(qiáng)烈的標(biāo)志性及展示性作用,從而往往能成為區(qū)域性、地標(biāo)性建筑或成為城市“名片”。

然而，盡管城市中的超高建筑越來(lái)越多,但目前卻沒(méi)有統(tǒng)一的方法和明確的依據(jù)來(lái)對(duì)超限工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),多數(shù)情況下還是要依靠工程師和專家們的結(jié)構(gòu)概念和經(jīng)驗(yàn)來(lái)把握,而其可靠程度,限于現(xiàn)今的技術(shù)水平一般只能作出定性結(jié)論,還很難作出定量的描述。以下本文就超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)方面內(nèi)容作出簡(jiǎn)要分析，供廣大同行參考。

二、超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)研究的作用和意義

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在全球經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)下，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)發(fā)展有了突破性進(jìn)展，出現(xiàn)了各個(gè)行業(yè)的流動(dòng)資金開(kāi)始往基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)匯集的現(xiàn)象。超高層建筑工程是在人們對(duì)空間的成分充分利用的前提下應(yīng)運(yùn)而生的，這反映了人們對(duì)充滿現(xiàn)代感和時(shí)代感的城市生活的追求。但是，問(wèn)題也隨之而來(lái)，因?yàn)槌薷邔咏ㄖこ套陨淼慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)已經(jīng)超出了我國(guó)對(duì)建筑工程的規(guī)定，抗震也是擺在超高建筑工程面前的重大難題。尤其是這幾年以來(lái)我國(guó)地震災(zāi)害頻發(fā)，汶川和玉樹(shù)地震的發(fā)生造成對(duì)建筑物的破壞，更是讓我們觸目驚心。建筑物的抗震安全性和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全密不可分。所以，我們要正確認(rèn)識(shí)到在發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的重要性。完善超限高層建筑的抗震設(shè)計(jì)是人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保證，也是社會(huì)發(fā)展的需要所在。

三、超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的原則和基本內(nèi)容

1、超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的原則

在建筑物抗震設(shè)計(jì)上，我國(guó)遵循這樣三條原則“：小震不壞、中震可修、大震不倒”。 第一，小震不壞。當(dāng)建筑物遇到多遇地震時(shí)，其結(jié)構(gòu)沒(méi)有遭受到損壞，無(wú)需修理就可以繼續(xù)使用。在這個(gè)原則下，一般是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行驗(yàn)算，是建筑工程抗震設(shè)計(jì)第一階段的彈性設(shè)計(jì)。第二，中震可修。當(dāng)建筑物遇到設(shè)防地震時(shí)，建筑物可能發(fā)生一定程度的損壞，經(jīng)過(guò)修補(bǔ)之后就可以繼續(xù)投入使用。這要求建筑設(shè)計(jì)時(shí)考慮到建筑結(jié)構(gòu)的非線性彈塑性變形和承載力，是第二階段的彈塑性變形驗(yàn)算。第三，大震不倒。當(dāng)遭受到罕遇地震影響時(shí)，建筑物不會(huì)發(fā)生倒坍等威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重大事故。這一階段的設(shè)計(jì)是前面兩個(gè)階段驗(yàn)算和設(shè)計(jì)的分析過(guò)程，并采取相應(yīng)的抗震措施和技術(shù)來(lái)提高建筑物的抗震性能。

2、基本內(nèi)容

第一，當(dāng)超限高層建筑物采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和抗震墻結(jié)構(gòu)時(shí)，其高度不得超過(guò)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度。當(dāng)采用的是抗震墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑工程為 9 度設(shè)防時(shí)，其高度不得超過(guò)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度；建筑工程為 8 度設(shè)防時(shí)，其最大高度應(yīng)是《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的120%；建筑工程為 7 度和 6 度設(shè)防時(shí)，其最大高度應(yīng)是《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的 130%。第二，超限高層建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，其高度、高寬比和體型規(guī)則性這三者中至少有一項(xiàng)需要滿足《建筑

抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。第三，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，至少要采用兩種力學(xué)模型來(lái)計(jì)算分析建筑物的受力情況，其計(jì)算程序需要經(jīng)過(guò)有關(guān)行政部門(mén)的鑒定許可。第四，為保證超限高層建筑的安全性，應(yīng)采取比《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》更嚴(yán)格的抗震措施。第五，當(dāng)超限高層建筑物有明顯薄弱層時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的彈塑性時(shí)程分析。

四、超限結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、高度和高寬比超限建筑

a. 盡可能采用適用高度較高的結(jié)構(gòu)類型, 如鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋高度超限時(shí), 可改用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

b. 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)整體抗傾覆穩(wěn)定性, 驗(yàn)算在側(cè)向力最不利組合情況下樁身是否會(huì)出現(xiàn)拉力或過(guò)大的壓力, 并進(jìn)行風(fēng)荷載或地震作用下的舒適度驗(yàn)算, 控制頂點(diǎn)位移及層間側(cè)移, 當(dāng)側(cè)移無(wú)法滿足要求時(shí), 可考慮利用建筑設(shè)備層和避難層空間, 沿豎向設(shè)置若干層伸臂桁架或腰桁架。

c. 適當(dāng)降低底部豎向構(gòu)件在最不利荷載組合下的軸壓比并加強(qiáng)配筋, 當(dāng)軸壓比不滿足要求且構(gòu)件截面再增大有困難時(shí), 可采用鋼或其它組合構(gòu)件與混凝同組成的結(jié)構(gòu)。

d. 要有足夠的埋置深度, 考慮重力二階效應(yīng), 并進(jìn)行風(fēng)荷載作用下的舒適度驗(yàn)算。

2、平面規(guī)則性超限建筑

a. 采用彈性樓蓋模型, 或按分塊剛性樓板+局部彈性板進(jìn)行計(jì)算, 并考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng)。

b. 對(duì)于凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)的情況,采取符合樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度變化的彈性樓板計(jì)算模型。

c. 對(duì)于樓板應(yīng)力集中部位( 凹凸部位及洞口四角) 和弱連接的樓板, 應(yīng)采用加大樓板厚度、增加板內(nèi)配筋、配置集中配筋的邊梁、配置 45°斜向鋼筋等方法予以加強(qiáng)。凹口部位可增設(shè)部分拉梁或拉板, 以改善這些薄弱部位的剛度和延性, 提高其抗震性能。

d. 當(dāng)平面過(guò)于不規(guī)則、樓板連系過(guò)弱或建筑物超長(zhǎng)時(shí), 可通過(guò)設(shè)置變形縫將結(jié)構(gòu)分成若干個(gè)子結(jié)構(gòu)。對(duì)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯的超限高層建筑, 應(yīng)盡量使抗側(cè)力構(gòu)件在平面布置中對(duì)稱、均勻, 避免過(guò)大偏心,并盡量加大豎向構(gòu)件的抗側(cè)剛度和強(qiáng)度。

3、豎向規(guī)則性超限建筑

a. 立面收進(jìn)引起超限, 如有可能則宜采用臺(tái)階形多次內(nèi)收的立面, 確保結(jié)構(gòu)位移沿豎向沒(méi)有突變,并使結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)； 宜加強(qiáng)收進(jìn)部位的豎向構(gòu)件及樓板； 立面收進(jìn)若造成偏心, 則底部結(jié)構(gòu)會(huì)因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生較大內(nèi)力, 故應(yīng)加強(qiáng)底部周邊構(gòu)件的配筋, 并補(bǔ)充進(jìn)行靜力非線性分析和時(shí)程分析, 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的抗震性能, 確定結(jié)構(gòu)的薄弱部位。

b. 連體建筑的連體部位及其周邊應(yīng)采用彈性樓板計(jì)算, 并控制連接部位的層數(shù), 且兩塔樓層剛度差異不宜過(guò)大, 連接體與主體宜用弱連接，如鉸接等；連接體結(jié)構(gòu)自身重量應(yīng)盡量減小, 故應(yīng)優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu)或型鋼混凝土結(jié)構(gòu)等。

c. 對(duì)于立面開(kāi)大洞的建筑, 應(yīng)加強(qiáng)洞口四角及洞邊, 避免在小震時(shí)洞角開(kāi)裂。

d. 對(duì)于懸挑建筑, 應(yīng)考慮豎向地震作用； 當(dāng)懸挑質(zhì)量較大時(shí), 應(yīng)避免偏心造成的扭轉(zhuǎn)。

e. 對(duì)于帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑, 盡量避免多級(jí)復(fù)雜轉(zhuǎn)換, 優(yōu)先采用梁式轉(zhuǎn)換, 慎用厚板轉(zhuǎn)換。盡量強(qiáng)化和提高轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度、抗震承載能力和延性, 并控制轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度； 結(jié)構(gòu)分析時(shí)除檢查結(jié)構(gòu)位移和剛度有無(wú)突變外, 還應(yīng)重點(diǎn)檢查框支柱所承受的地震剪力和軸壓比； 采取有效措施減少轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效剪切剛度和承載能力的突變；加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層樓板、轉(zhuǎn)換構(gòu)件、框支梁、框支柱、框支層上部剪力墻(包含筒體)及落地剪力墻(包含筒體)的抗震構(gòu)造措施。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著抗震技術(shù)和理念的快速發(fā)展，抗震設(shè)計(jì)的重要性也日益凸顯出來(lái)，而超限高層建筑工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗震設(shè)計(jì)要求高，這也就要求設(shè)計(jì)者必須不斷提高自身知識(shí)修養(yǎng)，借鑒他人抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用最新抗震技術(shù)和措施提高建筑物的抗震性能。轉(zhuǎn)變思想觀念，多方面借鑒相關(guān)知識(shí)和概念，從其他地方激發(fā)設(shè)計(jì)靈感，轉(zhuǎn)變剛性為主的抗震模式，努力實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新，開(kāi)創(chuàng)超限高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的新局面，為老百姓打造更加安全的建筑物。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 侯偉雄：《提高建筑物抗震性能措施探討》，《科技風(fēng)》，2010年11期

篇(3)

【關(guān)鍵字】建筑設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；重要性

08年的汶川地震和10年的玉樹(shù)地震對(duì)整個(gè)中國(guó)而言都是重大的打擊，不僅是巨大經(jīng)濟(jì)上的損失，更心痛那許多鮮活的生命就此永遠(yuǎn)的離開(kāi)了我們。與此同時(shí)，也不得不讓人們?nèi)シ此嘉覈?guó)在建筑中抗震設(shè)防上所存在的不足。建筑抗震實(shí)踐證明，如果缺乏良好的建筑總體方案，僅僅依靠結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算和抗震構(gòu)造措施，是無(wú)法取得較好的建筑抗震效果的，甚至不能減輕建筑的震害程度。因此，必須將建筑設(shè)計(jì)和建筑抗震要求進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而使建筑抗震設(shè)計(jì)水平能達(dá)到一個(gè)新的高度。

一、地震所引發(fā)建筑破壞的原因

通過(guò)我國(guó)歷年來(lái)遭受地震的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地震期間高層建筑受到破壞的直接原因可分為以下三種情況：

1、因地震所導(dǎo)致的軟土震陷和砂土液化等方式的建筑地基失效，使地基上部建筑物結(jié)構(gòu)受到損壞。

2、地震所引發(fā)的自然環(huán)境大幅度破壞，如地表滑坡、山體崩陷、巖石斷層、地面大幅度變形、水災(zāi)、海嘯等等，而導(dǎo)致上部建筑受到直接破壞。

3、因地震所引起的地面劇烈震動(dòng)過(guò)程中，建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件失穩(wěn)、連接破壞、變形過(guò)大、整體傾覆或者強(qiáng)度不足而受到的破壞。

二、在建筑抗震設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑設(shè)計(jì)是否考慮到建筑抗震的要求，將在總體上對(duì)建筑的抗震性能起到直接的控制與主導(dǎo)作用。在建筑抗震的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)著重注意以下幾方面問(wèn)題：

1、建筑體型設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

建筑體型的設(shè)計(jì)主要包括了對(duì)建筑平面形狀與立體空間形狀這兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)。

（1）平面形狀復(fù)雜、不規(guī)則的問(wèn)題。震害實(shí)踐證明，如果平面形狀較為復(fù)雜，例如出現(xiàn)不對(duì)稱側(cè)翼布置、側(cè)翼的伸懸過(guò)多、平面的外凸和凹進(jìn)等平面形狀時(shí)，往往容易在地震發(fā)生時(shí)受到損害。相反，如果是平面形狀較為規(guī)則簡(jiǎn)單的建筑，在地震發(fā)生時(shí)則不易受到嚴(yán)重的損害。

（2）立體空間形狀復(fù)雜、不規(guī)則問(wèn)題。主要表現(xiàn)為建筑裝飾懸伸過(guò)高或過(guò)大、相鄰結(jié)構(gòu)單元的高度差太大、出屋面建筑部分的高度過(guò)高等等，在地震發(fā)生時(shí)都易受到震害的影響，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)剛度有突變發(fā)生的部位更容易受到破壞。

為此，在建筑體系的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡量保證平面與空間形狀的規(guī)則與簡(jiǎn)潔。在平面形狀的設(shè)計(jì)選擇時(shí)，扇形、矩形、方形和圓形都是相對(duì)較好的抗震體型。同時(shí)還需盡量減少設(shè)計(jì)過(guò)長(zhǎng)的伸翼和不對(duì)稱的側(cè)翼。在對(duì)建筑體系的布置時(shí)，應(yīng)使建筑結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量能較為均勻的分布，防止在地震時(shí)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)而導(dǎo)致抗震效果的不佳。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，尤其是高層建筑的設(shè)計(jì)，為了建筑在藝術(shù)上的創(chuàng)意和美觀的考慮，往往復(fù)雜的建筑體型是無(wú)法避免的，但一定要注重將建筑藝術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全與建筑使用功能進(jìn)行良好的結(jié)合。

2、建筑平面布置設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

建筑平面布置的設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，它對(duì)建筑的使用功能和使用要求進(jìn)行了直接反映。包括內(nèi)墻的布置、樓梯與通道的布置、建筑空間活動(dòng)面積大小、柱子距離、房間的數(shù)量與布置等等，都需要明確在建筑平面布置圖進(jìn)行標(biāo)識(shí)。同時(shí)，因?yàn)榻ㄖ氖褂霉δ艿膮^(qū)別，每個(gè)樓層間的布置都可能會(huì)出現(xiàn)較大的差異，這就使得在建筑平面布置多樣化的同時(shí)也加大了建筑抗震設(shè)計(jì)的難度。建筑平面布置設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)的問(wèn)題包括了：柱與墻體的分布不協(xié)調(diào)或不對(duì)稱；建筑平面中的墻體布置不對(duì)稱等等。以上問(wèn)題的出現(xiàn)都導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量在平面上分布不均勻、不協(xié)調(diào)，進(jìn)而使得建筑物在地震時(shí)出現(xiàn)較大的扭轉(zhuǎn)作用，對(duì)抗震效果非常不利，容易造成局部的破壞。據(jù)相關(guān)審查統(tǒng)計(jì)資料表明，我國(guó)部分城市在建筑平面布置設(shè)計(jì)中不合理達(dá)到了17%，在墻體設(shè)置方面不能符合抗震要求的更是高達(dá)到24%。

從以上情況我們可以了解到，建筑平面的布置設(shè)計(jì)對(duì)建筑實(shí)際抗震效果影響重大，要做好平面布置設(shè)計(jì)工作，應(yīng)盡量使建筑結(jié)構(gòu)的剛度與質(zhì)量能均勻分布，并做到布置時(shí)對(duì)稱協(xié)調(diào)，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的發(fā)生。具體設(shè)計(jì)措施包括了：在抗震墻的布置方面應(yīng)盡可能使其能與建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求相結(jié)合；在墻體的布置方面要對(duì)稱、均勻；對(duì)于剛度較大的電梯井筒或樓梯需進(jìn)行居中布置，以減少和避免扭轉(zhuǎn)和偏心效應(yīng)的發(fā)生。總而言之，在建筑平面布置的設(shè)計(jì)中，要盡量使建筑的使用功能能夠與抗震要求相符合，以充分發(fā)揮出建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)作用。

3、建筑豎向布置設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

建筑的豎向布置設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在建筑沿高度（沿樓層）建筑結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量的分布設(shè)計(jì)方面。無(wú)論是單層建筑或多層建筑，民用建筑或工業(yè)建筑中都存在著此類問(wèn)題，尤其在高層或超高層建筑中，豎向布置設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題更為突出。所存在的主要問(wèn)題是由于建筑樓層間使用功能的不同，而導(dǎo)致建筑物沿高度或沿樓層所分布的剛度和質(zhì)量，出現(xiàn)了嚴(yán)重的不協(xié)調(diào)與不均勻。當(dāng)前較為常見(jiàn)的問(wèn)題是當(dāng)上下相鄰樓層之間的剛度或質(zhì)量相差較大時(shí)，而產(chǎn)生了突變；亦或是在剛度最差的樓層中形成了變形很大的薄弱層，使抗震承載力嚴(yán)重不足，對(duì)抗震效果非常不利。

建筑豎向布置設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中，必須要高度重視的問(wèn)題。如果在建筑豎向剛度分布上出現(xiàn)了不均勻或過(guò)大的現(xiàn)象，這都對(duì)建筑的抗震設(shè)防的實(shí)現(xiàn)是非常不利的。為此，在進(jìn)行建筑豎向布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使沿豎向剛度的分布能比較接近，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)中沒(méi)有設(shè)置較大剛度的剛度轉(zhuǎn)換層的情況下，更需要加強(qiáng)注意。剪力墻在布置時(shí)，應(yīng)注意保證其均勻和對(duì)稱，并使其能夠沿著豎向直接貫通到建筑的底部，防止出現(xiàn)不到底或者中斷的現(xiàn)象。同時(shí)，還需盡量避免出現(xiàn)某一樓層的剛度過(guò)小，以使得與相鄰樓層間形成變形較大的薄弱層。

4、屋頂建筑設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

對(duì)于一些高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中，屋頂建筑是其中的一個(gè)重要設(shè)計(jì)部分。從近年來(lái)對(duì)高層建筑抗震設(shè)計(jì)的審查結(jié)果表明，屋頂建筑在設(shè)計(jì)中往往容易出現(xiàn)較多問(wèn)題。首先是設(shè)計(jì)過(guò)重，如亭樓式的重屋頂設(shè)計(jì)被越來(lái)越多的應(yīng)用于屋頂?shù)慕ㄖ?dāng)中；其次是設(shè)計(jì)過(guò)高，一些高層建筑的屋頂往往可能達(dá)到了20~30米。以上的所述的屋頂建筑，不僅容易導(dǎo)致建筑變形的加大，也間接加大了地震的影響作用，對(duì)屋頂建筑和下方的建筑結(jié)構(gòu)的抗震都非常不利。因此，在屋頂建筑的設(shè)計(jì)中，宜使用輕型的屋頂造型和高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料，并盡可能的降低其高度；注重屋頂建筑結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的均勻分布；盡量保證建筑下部結(jié)構(gòu)的重心能與屋頂建筑的重心相一致。

總結(jié)：

地震是人類所面臨的最嚴(yán)重自然災(zāi)害之一。隨著當(dāng)前我國(guó)高層建筑的日益普及，建筑結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，不規(guī)則結(jié)構(gòu)的日益增多，這都對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震是十分不利的，為此，必須加強(qiáng)對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)的探討和研究。優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須是通過(guò)建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間相互配合與協(xié)同合作，并共同考慮抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上所完成的。因此，必須要充分重視建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的重要性，以此更好的發(fā)揮出建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)防中應(yīng)有的作用，為保障建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全和構(gòu)建當(dāng)前和諧穩(wěn)定的社會(huì)，作出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

篇(4)

關(guān)鍵詞：太古匯五星級(jí)酒店 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震措施

Abstract: in this paper, according to the author of practical engineering structure design are discussed.

Keywords: swire remit five-star hotel structure design seismic measures

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1工程概況

廣州太古匯廣場(chǎng)項(xiàng)目坐落于廣州市天河區(qū)天河路與天河?xùn)|路交匯處，是集商場(chǎng)、辦公樓、酒店和文化中心于一體的大型綜合式建筑，由兩座塔樓、一座五星級(jí)酒店、一座文化中心通過(guò)裙樓商場(chǎng)聯(lián)合在一起而成,總建筑面積472387平方米，總幕墻面積144087平方米，是廣州市極具觀賞性的地標(biāo)性建筑。

廣州太古匯廣場(chǎng)幕墻工程體量大，工期緊，工藝復(fù)雜，施工難度較大。特別是裙樓商場(chǎng)南、東、西面玻璃盒結(jié)構(gòu)及裙樓頂部翼形天窗。翼形天窗平面成不規(guī)則寬窄、角度變化的曲面，立面成三個(gè)駝峰，東西駝峰高18.9米，成對(duì)稱中高弧線臺(tái)階形；中間駝峰15.15米，成中高兩邊低的臺(tái)階形，整個(gè)建筑造型均呈現(xiàn)多線條、多棱角、多變的動(dòng)態(tài)造型時(shí)尚建筑特點(diǎn)。裙樓南、東、西玻璃盒龍骨系統(tǒng)均為385mm*25mm鋼板結(jié)構(gòu)，其中最大高度24米，最大跨度24米，無(wú)主體結(jié)構(gòu)支撐，為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其內(nèi)部均采用了拉索系統(tǒng)，其立面效果風(fēng)格迥異，通透豁達(dá)，達(dá)到了良好的采光效果。

圖1

2工程背景

2.1總平面布置：整個(gè)發(fā)展項(xiàng)目包括5個(gè)主要組成部份。一座39層高的辦公樓1和一座28層高的辦公樓2/精品酒店B分別座落于用地的東南和西南角。28層的五星級(jí)酒店A座落于用地的東北面，7層文化中大心則位于基地的西北角。一座四層的商場(chǎng)裙樓將以上各部份聯(lián)系一起。整個(gè)項(xiàng)目還包括：地下三層的車庫(kù)，地下四層的裝卸貨及設(shè)備層，和在3層，4層供公眾使用的綠化廣場(chǎng)平臺(tái)。

2.2文化中心：酒店及辦公樓在盡可能彼此遠(yuǎn)離的概念下，占據(jù)著基地的不同角落，并朝向不同方向以盡量增加城市景觀效果和減少彼此直接視線干擾。

2.3豎向設(shè)計(jì)：本項(xiàng)目首層定為9.6米絕對(duì)標(biāo)高，使商場(chǎng)入口能與周圍的環(huán)境保持水平的狀態(tài)，增加商場(chǎng)，酒店及文化中心的歡迎度，亦有利于殘疾人仕通道融合于設(shè)計(jì)內(nèi)。用地西南角豎向降低的地區(qū)以階梯連接首層。辦公樓1和2則將首層標(biāo)高450亳米高于商場(chǎng)首層，以營(yíng)造莊嚴(yán)，穩(wěn)建的氣氛。

圖2

2.4交通系統(tǒng)規(guī)劃：首層 (酒店A)，12車位總數(shù)，962車位

2.5設(shè)計(jì)要求：本工程建筑必須滿足國(guó)家及廣東省和廣州市的有關(guān)建筑工程設(shè)計(jì)法規(guī)和規(guī)章；滿足規(guī)劃，使用功能，體型和立面美觀的要求。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

3.1結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)

相對(duì)于低矮的建筑物，高度較大的建筑物結(jié)構(gòu)更柔一些，在風(fēng)力、地震、沉降等自然力的作用下會(huì)產(chǎn)生更大的變形。為了使高層建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免損毀倒塌，在結(jié)構(gòu)上采取合適的措施，使高層建筑具有一定的結(jié)構(gòu)延性是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。

3.2水平載荷成為決定因素

在低矮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但是在高層建筑中，盡管豎向載荷的影響仍舊巨大，但是起決定作用的是水平載荷。這是因?yàn)榻ㄖ锏淖灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，只是與樓房高度的一次方成正比；但是水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比。

3.3側(cè)移變形不容忽視

與底層建筑不同，高層建筑的水平荷載數(shù)值往往很大，并且這種水平載荷會(huì)隨著建筑物高度的增加迅速變大，所有在設(shè)計(jì)中不僅要求建筑物結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還需要具有足夠的抗推剛度，使建筑物在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一范圍之內(nèi)。

3.4抗震設(shè)計(jì)要求更高

抗震設(shè)計(jì)時(shí)現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)中必須要考慮的因素，對(duì)于高層建筑抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，除了要考慮正常情況下的豎向荷載、水平載荷以及風(fēng)荷載外，良好的抗震性能也是不容忽視的，高層建筑抗震設(shè)計(jì)的要求要做到小震不壞、大震不倒。

4酒店A造型設(shè)計(jì)：

酒店A塔樓的造型依從辦公塔樓的概念，以正方柱體為基礎(chǔ)，酒店的東西角以大弧線從上而下去角，而屋面是傾斜的女兒墻。而塔樓的立面均以清晰的，低傳熱的玻璃組成，而在垂直的立面上亦加上垂直的裝飾鰭，從下而上，由密至疏隨機(jī)排列。筒于塔樓中央，設(shè)置環(huán)形走道。筒體設(shè)有6臺(tái)乘客電梯和3臺(tái)服務(wù)電梯。每層酒店標(biāo)準(zhǔn)層包括26間標(biāo)準(zhǔn)客房。避難層設(shè)置在酒店的16層。

5 酒店A的屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

酒店A的主要結(jié)構(gòu)屋頂高度約為120米，屬于A級(jí)高度的鋼筋混凝土超高層建筑，而高寬比則低于4.0，不超過(guò)A級(jí)高度建筑的限值。本塔樓采用鋼筋混凝土框架核心筒結(jié)構(gòu)，符合規(guī)范規(guī)定該結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。此外，按太古匯廣州發(fā)展有限公司要求，柱子采用型鋼混凝土組合設(shè)計(jì)，以減少尺寸從而增加可用樓面面積。為配合酒店標(biāo)準(zhǔn)層的房間布置，標(biāo)準(zhǔn)層樓面采用預(yù)應(yīng)力雙向板設(shè)計(jì)，框架梁設(shè)于樓層周邊。由于酒店房間將會(huì)采用砌塊間隔，考慮砌塊較大的附加恒載，樓板會(huì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土以減低厚度。 按初步設(shè)計(jì)樓板跨度約12米，厚度為300mm，框架邊梁深度為800mm。酒店塔樓非標(biāo)準(zhǔn)層的樓面結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土梁板設(shè)計(jì)。塔樓中段的避難層/設(shè)備層，由于樓層較高(6.6米)，故此設(shè)置較深的框架梁及連梁以減少該局部結(jié)構(gòu)的層間位移。塔樓的核心筒及主要框架柱的排列在幾何形狀上大致對(duì)稱，但由于塔樓四角呈不規(guī)則布置，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)并不完全對(duì)稱，然而整體結(jié)構(gòu)的偏心與扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象非常輕微。塔樓頂部?jī)A斜，玻璃幕墻高出主要結(jié)構(gòu)屋頂9.9至19.8米，采用型鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)承托。

6地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下室共四層，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要柱距為8.1米至16.2米，樓面采用混凝土梁板結(jié)構(gòu)。地下室商場(chǎng)部份亦有接近25米的大跨度設(shè)計(jì)。受結(jié)構(gòu)深度不能超過(guò)1.4米所限，部份大跨度梁須作型鋼混凝土組合設(shè)計(jì)以將梁撓度及裂縫控制在規(guī)范要求以內(nèi)。

6.1地下室底板結(jié)構(gòu)

地庫(kù)底板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)考慮重力荷載和向上水浮力的最不利組合(地下水位按最不利標(biāo)高計(jì)算，即 -0.8米取值)，分析結(jié)果裙樓結(jié)構(gòu)自重不足以抵抗地下水浮力，故此采用梁板加抗拔人工挖孔樁(內(nèi)配抗拔錨桿)為抗浮設(shè)計(jì)。底板厚度取1000mm。

6.2地庫(kù)圍墻

作為基坑開(kāi)挖的部份支護(hù)，項(xiàng)目周圍于紅線以內(nèi)均設(shè)有800mm厚的地下連續(xù)墻。然而考慮到連續(xù)墻的防滲功能較差，太古匯公司決定于連續(xù)墻以內(nèi)另設(shè)永久結(jié)構(gòu)圍墻。連續(xù)墻只用作臨時(shí)基坑支護(hù)。

設(shè)計(jì)永久地庫(kù)圍墻的結(jié)構(gòu)，已考慮到地下水壓及全部動(dòng)力土壓。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，并不考慮連續(xù)墻的擋土作用。圍墻厚度考慮裂縫后，取值800~500mm。此外地庫(kù)圍墻亦用以承托地庫(kù)周邊的樓面荷載。

7抗震措施

本項(xiàng)目按廣州市的抗震設(shè)計(jì)要求，基本設(shè)防烈度為7度，塔樓屬丙類建筑，裙樓屬乙類建筑，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，II類場(chǎng)地。本工程結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)。

塔樓一略為超過(guò)B級(jí)高度的超高層建筑，塔樓二屬B級(jí)高度的超高層建筑，該兩座塔樓的框架和核心筒同為一級(jí)抗震。由于地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固層,所以地下一層的抗震等級(jí)與上部結(jié)構(gòu)相同。酒店A屬A級(jí)高度的超高層建筑，其框架和核心筒同為二級(jí)抗震。文化中心樓高約60米，軸線14以西、首層以上采用型鋼框架結(jié)構(gòu)，不超過(guò)規(guī)范規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度。鋼結(jié)構(gòu)的抗震措施，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。軸線14以東的文化中心及以下的戲院、酒店裙樓及以下的宴會(huì)廳、停車處等相連部份采用混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓高超過(guò)30米，其框架結(jié)構(gòu)屬一級(jí)抗震等級(jí)。 其余不超過(guò)30米高，以伸縮縫與文化中心分開(kāi)的裙樓結(jié)構(gòu)屬二級(jí)抗震等級(jí)；地下室部份框架為三級(jí)抗震等級(jí) (地下一層的大跨度結(jié)構(gòu)則應(yīng)與其上的結(jié)構(gòu)同一等級(jí))。

8結(jié)束語(yǔ)

太古匯工程在項(xiàng)目經(jīng)理的指揮下有條不紊的進(jìn)行，得到了市里各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的好評(píng)和市民的贊同。我們將繼續(xù)努力設(shè)計(jì)出更多更具有結(jié)構(gòu)抗震性能的大廈為社會(huì)做貢獻(xiàn)！

參考文獻(xiàn)

1. 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).GB50068-2001.

篇(5)

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題；展望

Abstract: with the development and prosperity of the national economy as a whole in our country, the domestic construction industry level also increase rapidly, tall buildings are everywhere. Buildings become more and more complicated, types and function of the structural system is more and more diversification, makes the design of the high-rise building is becoming more and more prominent, to the top of stack from the basic framework, some details are all in a certain problems, these problems increase the risk of construction. High-rise building structure design were introduced in this paper some of the common problems, and put forward the high-rise building structure design of the future research direction.

Key words: high-rise buildings; Structure design; Common problems; Look forward to

中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

一、地下室結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)問(wèn)題

現(xiàn)代高層建筑由于層數(shù)高、要求埋深，因此一般都設(shè)有大底盤(pán)地下室，通常為1～2層，地下室面積約占整個(gè)建筑面積的10％左右。高層建筑地下室設(shè)計(jì)中往往存在結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)的問(wèn)題。

由于建筑布局的要求，有時(shí)地下室結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)，多數(shù)情況下都超過(guò)了40～60m。地下結(jié)構(gòu)雖然受溫度變化的影響較地上結(jié)構(gòu)小，但周邊約束作用較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)問(wèn)題的重要性仍然不容忽視。目前比較成熟的做法有以下幾種：

1、設(shè)置伸縮后澆帶。地下結(jié)構(gòu)一般在結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度大于40～60m時(shí)宜設(shè)置一道伸縮后澆帶，普通的伸縮后澆帶寬度約為800～1000mm，鋼筋貫通不切斷。對(duì)于平面尺寸特別長(zhǎng)的地下結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置鋼筋斷開(kāi)的伸縮后澆帶，后澆帶的寬度按鋼筋搭接所需最小尺寸和必要的操作空間確定。

2、不設(shè)置伸縮后澆帶，采取其它相應(yīng)措施。主要有：采用低強(qiáng)度等級(jí)混凝土；混凝土中添加微膨脹劑；采用粉煤灰混凝土技術(shù)；適當(dāng)加大分布鋼筋配筋量；施工縫處設(shè)置膨脹止水條；設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。

二、高層建筑超高問(wèn)題

我國(guó)現(xiàn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）規(guī)定，在一定設(shè)防烈度和一定結(jié)構(gòu)型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個(gè)適宜的高度。這個(gè)高度是我國(guó)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(gè)土建規(guī)范體系相協(xié)調(diào)的。可實(shí)際上，已有許多混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的高度超過(guò)了這個(gè)限制。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變對(duì)高層超高問(wèn)題的忽略，在施工審圖時(shí)將不予通過(guò)，應(yīng)該重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或者進(jìn)行專家會(huì)議的論證等。在這種情況下，整個(gè)建筑工程的造價(jià)和工期都會(huì)受到極大的影響。

三、剪力墻的數(shù)量選擇不合理

框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的抗側(cè)移剛度往往比框架要大的多，因此剪力墻抗側(cè)移能力的大小往往決定了整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)中，除了要考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，還要考慮結(jié)構(gòu)的整體剛度。因此在開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，合理的選擇剪力墻的數(shù)量，無(wú)論對(duì)于后期設(shè)計(jì)還是結(jié)構(gòu)的合理性，都是必不可少的。地震作用是房屋破壞的主要原因之一，對(duì)于一些高層建筑來(lái)說(shuō)就不得不考慮用剪力墻結(jié)構(gòu)。因此需要設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出剪力墻的合理數(shù)量。剪力墻數(shù)量過(guò)多固然結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度越大，抗地震作用也就相對(duì)的較強(qiáng)一些。但是，當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度過(guò)大時(shí)，由于周期過(guò)短，地震作用反而有可能會(huì)更加強(qiáng)烈，而且浪費(fèi)了一定的材料。因此只從抗震方面來(lái)看，剪力墻并不是越多越好，選取合理的剪力墻數(shù)量才能達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的優(yōu)化。在地震作用中一直存在著剛性與柔性的說(shuō)法，為滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，對(duì)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)底部的抗震墻所承受的彎矩值應(yīng)大于總地震彎矩值的50%。按照《抗震規(guī)范》的要求，高層建筑的彈性階段的側(cè)移角應(yīng)小于1/800，同時(shí)應(yīng)滿足頂點(diǎn)側(cè)移角的要求。

四、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題

在地震多發(fā)區(qū),采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理是工程技術(shù)人員非常重視的問(wèn)題。我國(guó)150m以上的建筑,采用了三種主要結(jié)構(gòu)體系:框一筒、筒中筒和框架一支撐。這些也是其他國(guó)家高層建筑經(jīng)常采用的主要結(jié)構(gòu)體系。但國(guó)外在地震區(qū),多是以鋼結(jié)構(gòu)為主,而在我國(guó),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),在國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有經(jīng)受較大地震作用的考驗(yàn)。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(shí)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(shí),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(huì)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(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí),要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式,盡量降低其本身剛度,以減少不利影響。在高層建筑中,根據(jù)現(xiàn)在我國(guó)建筑鋼材的類型、品種和鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力,建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土(柱)結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),以減小柱斷面尺寸,并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。在超過(guò)一定高度后,為減小風(fēng)振,鋼骨(鋼管)混凝土通常作為首選。采用格構(gòu)式的型鋼時(shí),震害嚴(yán)重,采用實(shí)腹式的熱軋型鋼或焊接工字鋼的,則震害要減少許多。

五、樓板設(shè)計(jì)問(wèn)題

1、雙向板有效高度取值存在誤差雙向板會(huì)在橫縱個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩，因此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放，短跨方向的跨中鋼筋則應(yīng)放在下面，長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋應(yīng)置于短跨鋼筋的上面，計(jì)算時(shí)應(yīng)取兩個(gè)方向的各自的有效高度進(jìn)行計(jì)算。有的設(shè)計(jì)人員為圖省事或?qū)Π迨芰φJ(rèn)識(shí)不足，只取兩上方向的有效高度進(jìn)行配筋計(jì)算，導(dǎo)致長(zhǎng)跨有效高度偏大，就會(huì)配筋降低，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在嚴(yán)重質(zhì)量隱患。

2、為了計(jì)算方便或?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不到位，就簡(jiǎn)單地將雙向板作用單向板進(jìn)行計(jì)算。這就導(dǎo)致計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符，出現(xiàn)一個(gè)方向配筋過(guò)大，而另一方向僅按構(gòu)造配筋，造成配筋嚴(yán)重不足的情況，進(jìn)而致使板出現(xiàn)裂縫。因此設(shè)計(jì)者要充分對(duì)板的受力狀態(tài)進(jìn)行分析，不能簡(jiǎn)單的只進(jìn)行單向板計(jì)算，確保計(jì)算與實(shí)際受力狀態(tài)相符。

六、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展望

（一）高層建筑抗震設(shè)計(jì)前景展望

今后若干年，中國(guó)仍將是世界上修建高層建筑最多的國(guó)家，這將會(huì)給高層建筑抗震設(shè)防帶來(lái)新的難題。展望21世紀(jì)高層建筑抗震設(shè)防的前景，具體的可以表現(xiàn)如下。

1、抗震設(shè)防計(jì)算方法的轉(zhuǎn)變

從振型分解反應(yīng)誰(shuí)法到時(shí)程分析法的轉(zhuǎn)變；從線性分析到非線性分析的轉(zhuǎn)變；從確定性分析到非確定性分析的轉(zhuǎn)變。

2、結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的研究與應(yīng)用

基底隔震、懸掛隔震、耗能減震、吸能減震方面的運(yùn)用和研究將會(huì)大力加強(qiáng)。

3、地震力分析理論的完善和轉(zhuǎn)變

地震力分析理論會(huì)由目前運(yùn)用最廣的反應(yīng)譜理論向動(dòng)態(tài)時(shí)程理論發(fā)展。

4、新型建筑材料的運(yùn)用和計(jì)算機(jī)模擬抗震試驗(yàn)將得到廣泛應(yīng)用

（二）加強(qiáng)對(duì)高層混合結(jié)構(gòu)的研究

根據(jù)我國(guó)國(guó)情,鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用比例會(huì)持續(xù)增加。但目前已建成的混合結(jié)構(gòu)高層建筑尚未經(jīng)受實(shí)際地震的考驗(yàn),因此需要進(jìn)一步開(kāi)展混合結(jié)構(gòu)體系的抗震性能研究。研究工作包含兩個(gè)方面:一方面是混合結(jié)構(gòu)的整體抗震性能,如阻尼參數(shù)的選取、整體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作的性能等;另一方面,需要加強(qiáng)對(duì)組合構(gòu)件以及組合構(gòu)件之間連接構(gòu)造的研究。由于結(jié)構(gòu)體系越來(lái)越復(fù)雜,大多包含巨型柱、斜撐、腰桁架等,各種組合構(gòu)件!組合柱、組合梁、組合樓板形式越來(lái)越靈活多樣,同時(shí)隨著超高層建筑高度的增加,甚至?xí)霈F(xiàn)超過(guò)30m2的巨型組合柱,使得各種構(gòu)件之間的連接構(gòu)造越來(lái)越復(fù)雜多樣。因此結(jié)合工程應(yīng)用,對(duì)各種新型組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要開(kāi)展更加深入細(xì)致的性能研究工作。

（三）抗風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)的研究

隨著高層建筑高度的增加,結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載更加敏感,在不少地區(qū),抗風(fēng)研究和設(shè)計(jì)已成為控制結(jié)構(gòu)安全性能和使用性能的關(guān)鍵因素。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)高層建筑橫風(fēng)向響應(yīng)和等效靜力風(fēng)荷載、干擾效應(yīng)、行人風(fēng)環(huán)境以及居住者舒適度判據(jù)等方面的研究。此外,國(guó)際工程界對(duì)超高層建筑上的風(fēng)速、風(fēng)壓測(cè)試工作也非常重視,在某些世界著名的超高層建筑上架設(shè)有風(fēng)速儀、測(cè)振儀,進(jìn)行長(zhǎng)期的測(cè)風(fēng)測(cè)振工作,積累了一定的數(shù)據(jù)。我國(guó)在此方面還有較大差距,規(guī)范采用的風(fēng)剖面在超高層建筑的高度范圍內(nèi)缺乏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的支持。

結(jié)束語(yǔ)

高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，任何在這過(guò)程中的遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜或使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全因素。在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)、技術(shù)人員只有概念清晰，措施得當(dāng)，才能不斷地完善和發(fā)展高層建筑。

參考文獻(xiàn)

[1] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002

[2] 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2001

篇(6)

關(guān)鍵詞：高層建筑；平面規(guī)則性超限；抗震設(shè)計(jì)

1 引言

在高層建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，抗震設(shè)計(jì)一直是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的水平直接影響到了建筑工程自身的安全性，當(dāng)前隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，平面規(guī)則性超限技術(shù)在不斷的發(fā)展和應(yīng)用，這種技術(shù)的應(yīng)用使得高層建筑抗震的質(zhì)量和水平得到了非常顯著的提升，所以對(duì)其進(jìn)行全面的研究也有著十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。

2 基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原理

基于性能的抗震設(shè)計(jì)在當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用，同時(shí)其在很多國(guó)家都得到了非常廣泛的應(yīng)用，它是一種相對(duì)比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，這種設(shè)計(jì)方法是上個(gè)世紀(jì)末由美國(guó)的專家學(xué)者提出的，但是這個(gè)概念本身并不是一個(gè)創(chuàng)新，在20世紀(jì)70年代的時(shí)候，波蘭的學(xué)者就提出了和這種概念十分類似的觀點(diǎn)，在很多地區(qū)和國(guó)家發(fā)生了地震之后，當(dāng)?shù)亟ㄖ锏膿p傷現(xiàn)象并不是十分的嚴(yán)重，這樣也在很大程度上保證了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，但是在經(jīng)濟(jì)方面卻造成了非常嚴(yán)重的損失，所以為了可以更好的對(duì)這種現(xiàn)象予以控制，在實(shí)際的工作中，很多學(xué)者也逐漸的意識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的重要性和必要性，在研究的過(guò)程中所樹(shù)立的目標(biāo)就是借助抗震設(shè)計(jì)使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性都得到較好的保證，對(duì)建筑物自身的破壞程度也要進(jìn)行有效的控制，將生命和財(cái)產(chǎn)損失控制在一個(gè)相對(duì)較為合理的水平，只有通過(guò)結(jié)構(gòu)自身的抗震設(shè)計(jì)，才能更好的保證以上目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

目前，很多國(guó)內(nèi)外的專家和學(xué)者對(duì)于基于性能的抗震設(shè)計(jì)工作的關(guān)注程度越來(lái)越高，在實(shí)際的工作中也對(duì)其進(jìn)行了非常積極的研究，取得了非常好的成果，對(duì)于這種設(shè)計(jì)方法的研究不斷的加深，但是在對(duì)其定義進(jìn)行描述的過(guò)程中，很多學(xué)者都有自己的看法，因此還沒(méi)有形成統(tǒng)一的定義，雖然他們之間存在著一定的差異，但是這些描述當(dāng)中的基本思想是相同的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要考慮到建筑結(jié)構(gòu)在使用期限之內(nèi)，如果遇到了不同程度的地震作用的時(shí)候，其要按照事先設(shè)定好的抗震標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化和損壞程度對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就使其在安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性上能夠達(dá)到一種相對(duì)較為平衡的狀態(tài)。在開(kāi)展性能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，業(yè)主可以根據(jù)其實(shí)際的經(jīng)濟(jì)狀況提出一個(gè)比較科學(xué)合理的性能指標(biāo)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員也可以按照工程的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行設(shè)定處理，這樣也就給設(shè)計(jì)人員對(duì)各個(gè)因素全面深入的分析提供了非常好的條件，此外在這一過(guò)程中也要針對(duì)不同形式的建筑采取不同的措施，制定一個(gè)更加貼合實(shí)際的目標(biāo)。綜上所述，基于性能的抗震方法在我國(guó)的高層建筑抗震設(shè)計(jì)工作中還是存在著非常強(qiáng)的科學(xué)性和合理性的。

3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法

3.1 基于性能抗震設(shè)計(jì)的基本步驟

基于性能的抗震設(shè)計(jì)在實(shí)際實(shí)行的過(guò)程中，必須要按照工程實(shí)際的情況對(duì)其進(jìn)行處理，比如設(shè)防烈度、建筑的高度和建筑立面的形式等等。此外在這一過(guò)程中還要充分的考慮到業(yè)主對(duì)建筑抗震性能的實(shí)際需要，以及自身的經(jīng)濟(jì)水平，之后才能設(shè)定一個(gè)相對(duì)比較科學(xué)合理的目標(biāo)，并按照其設(shè)計(jì)的基本步驟逐步操作。基于性能抗震設(shè)計(jì)的基本步驟流程圖如圖1所示。

3.2 超限高層結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的設(shè)定和選用

建筑物的抗震性能目標(biāo)通常就是指在設(shè)定了地震作用等級(jí)的條件下，結(jié)構(gòu)自身的預(yù)期性能水平。不同標(biāo)準(zhǔn)下抗震性能目標(biāo)和性能水準(zhǔn)示意圖如圖2所示。

實(shí)際工程中的超限高層建筑可根據(jù)具體建筑的場(chǎng)地條件、設(shè)防烈度、建筑高度及建筑不規(guī)則及建筑超限程度，綜合業(yè)主對(duì)建筑的建造成本、建筑重要性及震后損失、修復(fù)等方面的考慮，參考圖2選擇合適該超限工程的性能目標(biāo)。

需要注意的是：建筑的超限程度對(duì)結(jié)構(gòu)的延性變形能力會(huì)產(chǎn)生直接的影響，而結(jié)構(gòu)的延性變形能力與其承載力要求成反比關(guān)系，即：結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較高，對(duì)其延性變形能力要求則較低；結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較低，對(duì)其延性變形能力的要求則較高。超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑高度的超高情況及結(jié)構(gòu)不規(guī)則程度，在考慮提高結(jié)構(gòu)承載力和延性變形能力時(shí)，應(yīng)注意兩者的協(xié)調(diào)從而選擇既合理又能保證結(jié)構(gòu)安全抗震性能手段。

4 建立在我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范上的基于性能設(shè)計(jì)方法

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.11條規(guī)定，結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)有兩項(xiàng)主要工作：首先，對(duì)結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行分析判別，確定其采用抗震性能設(shè)計(jì)方法的必要性。結(jié)構(gòu)分析與判別主要包括對(duì)建筑方案的高度、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)規(guī)則性、場(chǎng)地條件及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行分析，并以此作為抗震性能目標(biāo)選用的主要依據(jù)。其次，綜合考慮建筑物的設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件、重要性、造價(jià)、震后損壞和修復(fù)難易程度等各項(xiàng)因素，作為選定合適的抗震性能目標(biāo)的主要依據(jù)。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)抗震性能目標(biāo)的選用需十分謹(jǐn)慎，同時(shí)應(yīng)作深入的分析論證。由于地震地面運(yùn)動(dòng)難以預(yù)測(cè)，對(duì)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的非線性分析計(jì)算的模型及參數(shù)選用等方面也存在經(jīng)驗(yàn)因素，實(shí)際工程也缺少實(shí)際震害的驗(yàn)證，因此對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能作出準(zhǔn)確判斷難度很大，對(duì)超高層建筑由于其自振周期較長(zhǎng)及結(jié)構(gòu)自身的復(fù)雜性和不規(guī)則性，對(duì)其抗震性能作出準(zhǔn)確判斷就更困難了。因此在性能目標(biāo)選用時(shí)，考慮到地震作用的不確定性，性能目標(biāo)選擇時(shí)適宜偏于安全、保守。

結(jié)束語(yǔ)

基于性能的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)比較新穎的設(shè)計(jì)思想，當(dāng)前，對(duì)這種方法的研究在不斷的深入，而且很多研究已經(jīng)有了非常好的成果，但是要想在工程中應(yīng)用這些研究成果，還需要一定的時(shí)間，必須要保證這種技術(shù)處于非常成熟的狀態(tài)之后，才能對(duì)其予以應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]方虎生.某超限高層結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)[J].廣東建材，2007（5）.

篇(7)

關(guān)鍵詞：建筑工程；工程抗震；工程設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；性能技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

抗震性能是建筑工程的一個(gè)重要內(nèi)容，尤其是在地震頻發(fā)區(qū)的建筑工程，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況提高建筑工程的抗震性能和級(jí)別。良好的抗震性能技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用可以使建筑物抵御地震帶來(lái)的破壞，減少人身生命財(cái)產(chǎn)損失。設(shè)計(jì)者應(yīng)該全面的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中規(guī)避一些不利的因素，提高設(shè)計(jì)的水平，促進(jìn)建筑的良好使用。

一、建筑工程設(shè)計(jì)與抗震性能技術(shù)的關(guān)系

建筑工程設(shè)計(jì)與抗震性能技術(shù)之間有著緊密的聯(lián)系，只有在設(shè)計(jì)階段充分考慮抗震因素，才能為建筑后期的抗震性能打好基礎(chǔ)。建筑工程設(shè)計(jì)是抗震性能技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用的基礎(chǔ)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)的改動(dòng)較小。在建筑工程設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)師應(yīng)充分考慮到建筑的抗震性能的要求，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)建筑方案合理、科學(xué)布置結(jié)構(gòu)部件，保證建筑結(jié)構(gòu)剛度的均勻分布，使建筑結(jié)構(gòu)的受力與變形能相互協(xié)調(diào)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的承載能力及抗震性能。在建筑工程設(shè)計(jì)若不考慮到建筑的抗震性能要求，就會(huì)導(dǎo)致建筑工程布局設(shè)計(jì)受到限制。通常情況下，為了提高建筑結(jié)構(gòu)部件的承載能力與抗震性能，則要增加建筑結(jié)構(gòu)的截面面積，但結(jié)果是會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。因此在提高建筑工程抗震性能技術(shù)時(shí)必須要對(duì)建筑的體型、平面布置、豎向布置及屋頂抗震性能等問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)合理的研究分析。

二、現(xiàn)階段我國(guó)建筑抗震存在的普遍問(wèn)題

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、抗震性能不足

現(xiàn)階段，我國(guó)建筑的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)還不明確，大多數(shù)房屋建筑的抗震性能還未能從設(shè)計(jì)方案上得到直觀的體現(xiàn)。一旦建筑物的抗震性能無(wú)法達(dá)到，會(huì)在地震強(qiáng)度過(guò)大的情況下發(fā)生瞬間坍塌，無(wú)法給建筑物內(nèi)的人們逃生預(yù)留足夠的時(shí)間和空間。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的不合理設(shè)計(jì)，大多體現(xiàn)在農(nóng)村建筑物上，部分農(nóng)民自建房甚至根本不具備抗震性能，一旦遭遇地震災(zāi)害，這些先天性的設(shè)計(jì)缺陷會(huì)造成建筑結(jié)構(gòu)的巨大改變，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)部件失衡。加之農(nóng)村房屋樓間距設(shè)計(jì)的不合理，極易造成房屋的連續(xù)性垮塌，帶來(lái)的破壞將是毀滅性的

2、建筑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

由于建筑材料市場(chǎng)價(jià)格的持續(xù)上漲和建筑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，部分企業(yè)不顧建筑質(zhì)量，一味追求低價(jià)戰(zhàn)略搶占市場(chǎng)，因此造成部分建筑質(zhì)量大面積縮水，為人民群眾的日常生產(chǎn)生活埋下了潛在的隱患。除此之外，建筑質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)還有很大一部分原因是由于施工隊(duì)伍的違規(guī)操作造成的，為了節(jié)省成本、加快施工進(jìn)度，部分施工企業(yè)偷工減料、漠視抗震設(shè)計(jì)而施工，造成建筑物內(nèi)部承重墻地基不牢、圈梁過(guò)細(xì)、箍筋間距過(guò)大等多個(gè)分項(xiàng)均不符合抗震減災(zāi)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。另一方面，建筑施工過(guò)程中的監(jiān)管不力，也是導(dǎo)致鋼筋混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、施工技術(shù)不到位、隨意改變建筑結(jié)構(gòu)破壞抗震性能等質(zhì)量問(wèn)題的主要誘因。

三、建筑工程抗震設(shè)計(jì)的原則和基本內(nèi)容

1、原則

在建筑物抗震設(shè)計(jì)上，我國(guó)遵循這樣三條原則：“小震不壞、中震可修、大震不倒”。第一，小震不壞。當(dāng)建筑物遇到多遇地震時(shí)，其結(jié)構(gòu)沒(méi)有遭受到損壞，無(wú)需修理就可以繼續(xù)使用。在這個(gè)原則下，一般是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行驗(yàn)算，是建筑工程抗震設(shè)計(jì)第一階段的彈性設(shè)計(jì)。第二，中震可修。當(dāng)建筑物遇到設(shè)防地震時(shí)，建筑物可能發(fā)生一定程度的損壞，經(jīng)過(guò)修補(bǔ)之后就可以繼續(xù)投入使用。這要求建筑設(shè)計(jì)時(shí)考慮到建筑結(jié)構(gòu)的非線性彈塑性變形和承載力，是第二階段的彈塑性變形驗(yàn)算。第三，大震不倒。當(dāng)遭受到罕遇地震影響時(shí)，建筑物不會(huì)發(fā)生倒坍等威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重大事故。這一階段的設(shè)計(jì)是前面兩個(gè)階段驗(yàn)算和設(shè)計(jì)的分析過(guò)程，并采取相應(yīng)的抗震措施和技術(shù)來(lái)提高建筑物的抗震性能。

2、基本內(nèi)容

首先，當(dāng)建筑物采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和抗震墻結(jié)構(gòu)時(shí)，其高度不得超過(guò)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度。當(dāng)采用的是抗震墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑工程為9度設(shè)防時(shí)，其高度不得超過(guò)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度；建筑工程為8度設(shè)防時(shí)，其最大高度應(yīng)是《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的120%；建筑工程為7度和6度設(shè)防時(shí)，其最大高度應(yīng)是《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的130%。第二，超限高層建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，其高度、高寬比和體型規(guī)則性這三者中至少有一項(xiàng)需要滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。第三，在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí)，至少要采用兩種力學(xué)模型來(lái)計(jì)算分析建筑物的受力情況，其計(jì)算程序需要經(jīng)過(guò)有關(guān)行政部門(mén)的鑒定許可。第四，為保證超限高層建筑的安全性，應(yīng)采取比《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》更嚴(yán)格的抗震措施。第五，當(dāng)建筑物有明顯薄弱層時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的彈塑性時(shí)程分析。

四、提高建筑工程抗震性能技術(shù)的措施

1、做好超限高層建筑設(shè)計(jì)的前期工作

眾所周知，建筑材料對(duì)建筑工程抗震性能的影響及其的嚴(yán)重，因此在設(shè)計(jì)前要做好前期的準(zhǔn)備工作，主要對(duì)設(shè)計(jì)中涉及到的材料質(zhì)量、數(shù)量、規(guī)格等做好相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)材料的了解再進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，尤其是材料的性能參數(shù)一定要做好詳細(xì)的分析，因?yàn)橛泻芏嗖牧项愋筒畈欢啵牵€是有著細(xì)節(jié)上的差別。另外，還應(yīng)對(duì)建筑地點(diǎn)的地質(zhì)地貌、周邊環(huán)境等進(jìn)行詳細(xì)的分析，這些因素對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)也有著一定的影響。因此，要做好前期的材料搜集、整理的工作，要確保相關(guān)數(shù)據(jù)材料收集的全面性和準(zhǔn)確性。通過(guò)做好前期的準(zhǔn)備工作，不管是在建筑的整體設(shè)計(jì)還是對(duì)建筑的抗震設(shè)計(jì)需要將這些數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，進(jìn)而確保設(shè)計(jì)過(guò)程中避免出現(xiàn)一些誤差。

2、采用合理的結(jié)構(gòu)形式

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的原則我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循相應(yīng)的原則，首先，建筑結(jié)構(gòu)必須具備足夠的延展性能，以便于在強(qiáng)度過(guò)大的地震作用下，建筑能夠保證應(yīng)有的安全性；其次，建筑結(jié)構(gòu)必須具備足夠的剛度，以防止地震災(zāi)害來(lái)襲時(shí)建筑產(chǎn)生大幅度的位置轉(zhuǎn)移和形狀扭曲；最后，建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件必須具備一定的的承載能力，以便于地震作用下不會(huì)瞬間坍塌，因而為人們逃生預(yù)留足夠的時(shí)間。其具體的方法首先，墻體砌筑的砌塊要通過(guò)合理配比的砂漿和高標(biāo)號(hào)水泥來(lái)確保強(qiáng)度，采用成組砌筑的方法保證砂漿到位，達(dá)到抗震設(shè)防的相關(guān)要求；其次，磚混結(jié)構(gòu)的建筑，通常需要合理增設(shè)柱子和圈梁的實(shí)際數(shù)量，以確保建筑房屋的整體性；最后，墻體拉結(jié)筋必須按照相關(guān)規(guī)范布置、配筋最好一次性準(zhǔn)備齊全、墻體內(nèi)部預(yù)理鋼筋的位置需要從軸線和標(biāo)高等多種方面來(lái)確定，從而保證拉結(jié)筋設(shè)置處于最優(yōu)狀態(tài)。

3、明確建筑工程抗震設(shè)計(jì)中的受力體系

隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，人們不僅對(duì)建筑的質(zhì)量要求提高了，同時(shí)也對(duì)建筑物的外觀有著一定的要求，美觀、大氣、上檔次是建筑外觀表現(xiàn)出來(lái)的典型特點(diǎn)，但是有很多建筑物只考慮到外觀設(shè)計(jì)，卻忽略了建筑的受力體系，對(duì)建筑物的抗震性能帶來(lái)直接的影響，如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)在超限高層建筑的設(shè)計(jì)中，勢(shì)必會(huì)為建筑物帶來(lái)更大的安全隱患，因此，在對(duì)超限高層建筑物抗震設(shè)計(jì)中一定要明確建筑物的受力體系。建筑的外觀要求是要滿足的，而在達(dá)到這個(gè)要求的同時(shí)，還需要設(shè)計(jì)者充分考慮到建筑整體的抗震設(shè)計(jì)，要盡量以后者為主，畢竟后者是關(guān)乎到建筑物使用的安全性。可以通過(guò)力學(xué)的知識(shí)來(lái)尋找建筑抗震設(shè)計(jì)受力體系中的平衡點(diǎn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑工程抗震性能的要求。

4、做好建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)

屋頂設(shè)計(jì)是建筑抗震性能設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，尤其是在現(xiàn)代高層與超高層建筑設(shè)計(jì)中，屋頂設(shè)計(jì)問(wèn)題更為重要。根據(jù)近年來(lái)高層建筑抗震性能設(shè)計(jì)的審查結(jié)果可以看出，在建筑屋頂設(shè)計(jì)中主要存在過(guò)高或過(guò)重兩個(gè)問(wèn)題。當(dāng)建筑屋頂設(shè)計(jì)過(guò)高或過(guò)重時(shí)，不僅會(huì)使建筑的變形量較大，還會(huì)使地震作用加大，都會(huì)影響建筑屋頂及其下建筑物的抗震性能。當(dāng)屋頂建筑與下部建筑的重心不處于同一條線時(shí)，尤其是當(dāng)屋頂建筑的抗側(cè)力墻和下部建筑的抗側(cè)力墻體不連續(xù)時(shí)，就容易產(chǎn)生地震的扭轉(zhuǎn)作用，從而影響建筑的抗震性能。因此在屋頂建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡可能降低其高度，并采用一些高強(qiáng)輕質(zhì)材料，通過(guò)保證建筑結(jié)構(gòu)剛度的均勻分布，使屋頂與下部建筑的重心點(diǎn)相一致，從而減少屋頂建筑的變形量及地震作用，提高建筑的整體抗震性能。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，抗震性能設(shè)計(jì)作為建筑工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，與建筑設(shè)計(jì)之間有著密切的聯(lián)系。良好的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須要在建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相同配合、共同考慮的前提下完成的。因此，必須要重視抗震性能設(shè)計(jì)中建筑工程設(shè)計(jì)中的重要性，以充分發(fā)揮出抗震性能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，從而提高建筑的整體抗震性能。

參考文獻(xiàn)：