高层建筑抗震概念设计的探讨__期刊目录网,论文发表,发表论文,职称

分类：机械论文发表 时间：2011-02-25 15:36关注：(1)

【摘要】简述了建筑抗震概念设计的含义，分析了高层混凝土建筑结构设计更应重视概念设计的原因，并详细阐述了建筑抗震概念设计的基本内容，指出了概念设计应注意的问题，以完善高层建筑结构设计，提高设计人员的设计水平。
　　【关键词】高层建筑；抗震设计；概念设计
　　
　　我国是一个地震多发的国家，如去年的汶川大地震，6度以上的地区几乎遍及全国，对于地震灾害，应以预防为主，采取合理的抗震设计方法，提高房屋的抗震能力，特别是提高多层高层房屋的抗震能力，防止地震灾害，保障人民财产的安全，有着重要的意义。
　　地震是一种随机振动，有着难于把握的复杂性和不确定性，要准确地预测建筑物所遭遇的地震特性和参数，一时尚难以做到。在结构内力分析计算方面，由于计算机技术的飞速发展，结构内力计算的速度和准确性得以太为提高，但到目前为止，在这方面尚未充分考虑结构的空间作用，非弹性性质，材料的时效，阻尼变化等多种因素，纯理论的计算，尚难使建筑物具有良好的令人满意的抗震效果，因此人们在建筑结构理论上逐步发展了着眼于建筑总体抗震能力的概念设计。
　　一、建筑的抗震概念设计
　　所谓概念设计是相对于数值设计而言的，其着眼于结构的总体地震反应，可以理解成运用人的思维和判断能力，从宏观上决定结构设计中的基本问题。抗震概念设计是根据地震震害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，进行建筑结构总体布置并确定基本抗震措施的。
　　二、概念设计的主要内容
　　（一）结构刚度的选择
　　对于高层建筑抗震设计，结构刚度的选择，应该结合结构的具体高度、体系和场地条件进行综合判断，刚度大结构地震作用大，要求较大的构件尺寸和钢材用量不经济。如果结构柔性结构地震作用小，但是变形较大。因此，要以变形作为控制因素，将变形控制在规范许可的范围内，要使结构有足够的刚度，设置部分剪力墙的结构有利于减小结构变形和提高结构承载力；同时，应根据场地条件来设计结构，硬土地基上的结构可柔一些，软土地基上的结构可刚一些。可通过改变高层建筑结构的刚度调整结构的自震周期，使其偏离场地的卓越周期。
　　（二）结构平面布置原则
　　抗震结构平面布置宜简单、规则，减少突出、凹进等复杂平面，但是，更重要的是结构平面布置时要尽可能使平面刚度均匀，减少地震作用下的扭转。扭转对结构的危害很大，减少结构扭转引起的破坏一般从两个方面入手，一是减少地震引起的扭转，二是增加结构抵抗扭转的能力。
　　平面刚度是否均匀是地震是否造成扭转破坏的重要原因，而影响刚度是否均匀的主要因素是剪力墙的布置，剪力墙集中布置在结构平面的一端是不好的，大刚度抗侧力单元偏置的结构在地震作用下扭转大，对称布置剪力墙、并筒有利于减少扭转。周边布置剪力墙，或周边布置刚度很大的框筒，都是增加结构抗扭刚度的重要措施，有利于抵抗扭转。
　　（三）结构竖向布置
　　结构宜做成上下等宽或由下而上逐渐减小的体型，更重要的是结构的抗侧刚度应当沿高度均匀，或沿高度逐渐减小。竖向刚度是否均匀，也主要涉及剪力墙的布置。框支剪力墙是典型的沿高度刚度突变的结构，它的主要危险在于框支层的变形大，框支层总是表现为薄弱层，全部由框支剪力墙组成的结构几乎不可避免地遭受严重震害。
　　通常引起竖向刚度不均匀的情况还有：在某个中间楼层抽去剪力墙，或在某个楼层设置刚度很大的实腹梁作为加强或转换构件，楼层的刚度突然减小或突然加大都会使该层及其附近楼层的地震反应发生突变而产生危害。
　　（四）应有意识地加强薄弱环节
　　结构在强烈地震下不存在强度安全储备．构件的实际承载力分析(而不是承载力设计值的分析)是判断薄弱层的基础。要使楼层(部位)的实际承载力

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