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高层建筑抗震设计在现代城市中，高层建筑的兴起成为城市发展的重要标志之一。
然而，面对地震等自然灾害，高层建筑的结构抗震性能显得尤为重要。
本文将探讨高层建筑抗震设计的原理和方法。
I. 抗震设计的背景和意义高层建筑的抗震设计是为了减少地震对建筑物造成的破坏和危险。
地震是一种极具破坏性的自然灾害，对于高层建筑来说尤其具有挑战性。
通过合理的抗震设计，能够提高建筑物的地震安全性，保护人民的生命财产安全。
II. 抗震设计的原则1. 结构配置合理性原则高层建筑的结构配置非常关键，必须根据地震区域的特点和设计要求，选择合适的结构形式。
一般而言，常用的结构形式包括框架结构、筒体结构、剪力墙结构等。
对于高层建筑来说，通常采用钢筋混凝土框架结构更为常见。
2. 材料可靠性原则抗震设计中材料的可靠性至关重要。
建筑材料应符合地震区域的要求，选用具有较好抗震性能和耐久性的材料，如高强度混凝土、钢结构等。
同时，在建筑施工过程中，应严格控制材料的质量，确保所有使用的材料符合设计要求。
3. 连接可靠性原则连接件的可靠性对于高层建筑的抗震性能起着重要作用。
连接件必须能够承受剪力、弯矩和轴力等作用，以保证整体结构的稳定性。
在抗震设计中，需要合理选择连接件的类型和数量，并且进行合理的布局。
4. 防护措施可行性原则除了结构本身的抗震设计，还需要采取其他防护措施来增加建筑物的抗震能力。
例如，可以设置减震装置、隔震装置、剪切支撑等，通过减少地震荷载的传递或改变其传递途径，降低地震对建筑物的破坏。
III. 抗震设计的方法1. 抗震设计的震级选取抗震设计的第一步是根据地震区域的震级选择适当的设计地震动参数。
根据地震带的划分以及历史地震数据的分析，确定不同设计地震动参数，如地震基本加速度和地震分组等。
2. 结构的抗震设计计算基于选择的设计地震动参数，进行抗震设计计算。
根据建筑物的结构形式和配置，进行静力分析或动力分析，计算各种荷载在结构中的传递和影响。
高层建筑的抗震设计与结构分析高层建筑作为现代城市的标志性建筑，承载着人们的居住、工作和娱乐等活动。
然而，地震作为一种自然灾害，对高层建筑的稳定性和安全性提出了严峻的挑战。
因此，高层建筑的抗震设计与结构分析显得尤为重要。
一、高层建筑抗震设计的原则在进行高层建筑的抗震设计时，需满足以下原则：1.地震荷载计算：首先，需要根据建筑所处地区的地震烈度、地质条件以及建筑材料的特性来确定地震荷载的大小。
通过合理计算地震荷载，可以为建筑的结构稳定性提供参考依据。
2.结构形式选择：不同的结构形式具有不同的抗震能力。
常见的高层建筑结构形式包括框架结构、筒体结构、剪力墙结构等。
根据具体情况选择适合的结构形式，能够提高建筑的抗震性能。
3.材料选择：高层建筑中，混凝土、钢材等作为主要结构材料。
在抗震设计中，需要选择具有良好抗震性能的材料，如高强度混凝土和钢材等。
合理的材料选择对于提高建筑的抗震性能至关重要。
4.结构设防：通过采取一些特殊的结构措施，如加强柱底节点、设置耗能器等，可以增加建筑的抗震能力。
结构设防是抗震设计中的重要环节，对于确保建筑的安全性有着不可忽视的作用。
二、高层建筑结构分析的方法在高层建筑的结构分析中，常用的方法有：1.静力分析：静力分析是指根据结构受力平衡的原理，通过静力学的知识计算结构的内力和变形。
通过静力分析，可以获得结构在静力荷载下的响应，为结构的合理设计提供参考。
2.动力分析：动力分析是指通过模拟结构在地震作用下的动态响应，对结构的抗震性能进行评估。
常见的动力分析方法包括模态分析、时程分析等。
动力分析结果能够反映结构在地震加载下的位移、加速度和剪力等参数，对高层建筑的设计与改进提供指导。
3.数值模拟：数值模拟是通过计算机仿真手段对建筑结构进行分析。
利用有限元方法等数值方法，可以模拟结构在地震荷载下的响应，分析结构的强度、刚度等性能，并对结构进行优化设计。
三、高层建筑抗震设计的案例以某高层办公楼的抗震设计为例，该建筑采用的是钢筋混凝土框架结构。
高层建筑的防震设计与抗震措施在现代城市化进程中，高层建筑的发展成为了城市 skyline 上一道亮丽的风景线。
然而，高楼大厦面临的一个重要挑战就是地震活动对其结构的威胁。
为了确保居民和员工的安全，并保持建筑的稳定性，科学的防震设计和抗震措施变得至关重要。
首先，高层建筑的设计需要考虑到地震力的影响。
地震力是由地壳运动造成的，其动能可引起建筑物的震动，甚至导致倒塌。
因此，在设计阶段，工程师需要准确预测地震力，并将其纳入建筑物的结构设计中。
这些预测通常依赖于地质勘测和地震学研究的结果，以了解所在地的地震潜力和历史地震数据。
其次，建筑物的设计需要采用适当的结构形式。
在地震发生时，建筑物的整体结构是承受地震力的主要部分。
传统的砖石和混凝土结构相对脆弱，容易受到地震力的破坏。
因此，现代高层建筑更多地采用了钢结构或钢混凝土结构，以提供更大的强度和抗震能力。
此外，采用悬挂式建筑结构可以减少地震时的惯性力，从而降低建筑物的摇晃程度。
另一个重要的抗震措施是加强地基和基础工程。
地基是建筑物的支撑系统，而地震力会对其施加巨大的压力。
为了增强地基的稳定性，工程师采用了多种技术手段。
一种常用的方法是加固地基的基础，以抵抗地震力的冲击。
例如，工程师会使用钢筋混凝土桩或地基橡胶隔离器来增强地基的强度和稳定性。
此外，作为防震设计的一部分，建筑物中还应设置抗震设备。
最常见的抗震设备是阻尼器和隔震器。
阻尼器通过吸收地震能量来减轻建筑物的摇晃，从而降低损坏的风险。
而隔震器则采用弹簧和减震器等组件，将建筑物与地面隔离，减少地震波传递到建筑物的能量。
这些设备可以显著降低建筑物的震动幅度，提高其整体的抗震能力。
此外，建筑物的逃生系统也是防震设计的重要组成部分。
在地震发生时，如果人们无法安全逃离建筑物，后果将会非常严重。
因此，建筑物应配备紧急疏散通道、避难场所和防火设备，以便在紧急情况下提供安全和保护。
综上所述，高层建筑的防震设计和抗震措施是确保城市安全的重要因素。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策【摘要】高层建筑在抗震设计中存在诸多问题，如设计标准滞后、结构设计不合理、施工工艺不当、监理不严格等。
为提高抗震性能，需加强设计标准修订、优化结构设计、控制施工质量、严格监理、协调抗震与节能设计。
通过这些对策，能有效提升高层建筑的抗震能力，确保建筑安全稳定。
【关键词】高层建筑、结构、抗震设计、设计标准、抗震性能、施工工艺、材料选择、监理、质量控制、节能设计、对策、修订、更新、优化、施工质量、监理力度、协调、双赢。
1. 引言1.1 高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策高层建筑作为城市的地标性建筑，其结构抗震设计至关重要。
在实际工程实践中，高层建筑结构抗震设计存在着诸多问题，需要采取相应的对策进行解决。
设计标准滞后，无法满足实际需求。
当前的抗震设计标准与高层建筑结构的复杂性和变化性不相适应，需要加强标准的修订和更新。
结构设计不合理，抗震性能不足。
一些高层建筑的结构设计存在缺陷，导致其在地震等自然灾害中易受损，需要优化结构设计，提高抗震性能。
施工工艺和材料选择不当也会影响结构抗震性能。
在施工过程中，需严格控制施工工艺和材料质量，确保符合抗震要求。
监理不到位、质量控制不严格也是问题之一，需要加强监理力度，确保施工质量。
抗震设计与节能设计之间存在矛盾，需要协调抗震设计与节能设计，实现双赢。
为了提高高层建筑结构的抗震性能，需要全面思考这些问题，并采取相应的对策，以确保高层建筑结构在面对各种自然灾害时能够安全稳固地屹立不倒。
2. 正文2.1 问题一：设计标准滞后，无法满足实际需求设计标准滞后是高层建筑结构抗震设计面临的主要问题之一。
由于抗震设计标准的滞后，很多高层建筑的结构设计并不能满足当前社会的实际需求，造成了抗震性能不足的情况。
设计标准的滞后意味着设计中所采用的抗震参数和计算方法可能已经过时，无法充分考虑到地震对建筑结构的影响。
随着地震工程领域的不断发展和新技术的涌现，原有的设计标准已经难以满足当前的抗震需求。
高层建筑的建筑物结构安全与抗震设计在对高层建筑的建筑物结构安全与抗震设计进行探讨之前，我们首先要了解高层建筑的定义。
根据国际标准，高层建筑是指地面高度超过35米，或者有超过9层的建筑物。
由于高层建筑所面临的风险较大，如火灾、地震等，因此其结构安全和抗震设计成为关键的工程要素。
1. 高层建筑的结构安全设计高层建筑的结构安全设计是保障建筑物在使用寿命内无脱层、无倾斜、无垮塌的基本前提。
安全设计主要包括以下几个方面：1.1 框架结构设计高层建筑常使用钢结构、钢筋混凝土结构或者混合结构，这些结构形式能够提供较好的抗震性能。
在设计时，需要考虑建筑物的受力分析、材料的强度和刚度等因素，确保结构的稳定性和安全性。
1.2 基础设计高层建筑的基础设计是承受建筑物自身重量以及外部荷载并将其传递到地基的重要环节。
基础应根据地质调查结果合理设计，采用深基础或者承台式基础，以确保建筑物的稳定性和安全性。
1.3 防火设计高层建筑所面临的火灾风险较大，因此防火设计在结构安全中起着重要作用。
需要采取各种措施，如设置消防门、消防通道和灭火系统等，以防止或延缓火灾的蔓延，保护建筑物结构的完整性。
2. 抗震设计在地震活跃区，高层建筑的抗震设计尤为重要。
抗震设计的目标是保障建筑物在地震作用下不发生局部或整体倾覆、倒塌的情况。
主要包括以下几个方面：2.1 地震设计参数在抗震设计中，需要根据地震地区的地质特点和历史地震数据，确定适当的地震设计参数。
这些参数包括地震烈度、设计地震加速度、地震波谱等，是进行结构抗震分析和设计的基础。
2.2 结构抗震设计高层建筑的结构抗震设计应满足抗震强度、刚度、稳定性和层间位移等要求。
采用合适的抗震措施，如使用剪力墙、加设防震支撑、增加结构刚性等，以提高建筑物的抗震能力。
2.3 防震设备在高层建筑中，可以安装防震设备，如减震器、阻尼器等，用于降低地震对建筑物的影响。
这些设备能够减少结构受力、减小位移，并提供更安全、舒适的使用环境。
高层建筑的抗震设计原理与技术随着城市化进程的加快，高层建筑在现代城市中得到广泛应用。
然而，高层建筑由于其高度和体量的特殊性，地震对其安全性构成了较大的威胁。
因此，高层建筑的抗震设计成为了至关重要的一环。
本文将介绍高层建筑的抗震设计原理和常用的抗震技术，以期为相关领域的人员提供参考。
一、抗震设计原理1.结构强度与刚度：高层建筑的结构必须具备足够的强度和刚度，以承受地震力引起的振动。
在设计过程中，需要根据建筑的高度和使用功能来确定结构的强度和刚度要求。
2.地基条件评估：地基是高层建筑抗震设计的基础，其稳定性和承载力直接影响建筑的抗震性能。
在设计中，需要进行详细的地质勘探和地震灾害评估，以确定地基的条件和选择合适的抗震措施。
3.减震措施：为了降低地震对高层建筑的影响，减震措施被广泛应用。
常见的减震措施包括负摆控制、摩擦阻尼器、液体阻尼器等。
这些措施能够有效地吸收和分散地震能量，减少建筑结构的震动反应。
二、常用抗震技术1.钢结构：钢结构是一种常见的高层建筑抗震技术。
相比传统的混凝土结构，钢结构具有较高的强度和韧性，能够更好地抵抗地震力的作用。
此外，钢结构可以采用更轻的构件，减少建筑的自重，从而降低地震荷载。
2.混凝土剪力墙: 剪力墙是一种传统的高层建筑抗震技术。
通过在建筑的主体结构中设置混凝土墙体，起到增加结构刚度和强度的作用，从而提高抗震性能。
在设计中，需要根据建筑的布置和使用功能来确定剪力墙的位置和尺寸。
3.基础隔震技术：基础隔震技术将建筑与地面分离，通过设置隔震层来减少地震荷载传递到建筑上。
常见的基础隔震技术包括弹簧隔震、橡胶隔震和液体隔震等。
4.消能装置：消能装置通过吸收地震震动的能量，减少地震对建筑的影响。
常用的消能装置有液体阻尼器、摩擦阻尼器和形状记忆合金等。
5.桥梁技术应用于高层建筑：将桥梁技术应用于高层建筑抗震设计中是一种有效的方式。
桥梁结构具有较强的抗震性能，可以借鉴其设计原理和技术，提高高层建筑的抗震能力。
高层建筑的抗震设计与抗震结构分析摘要:随着中国经济的快速发展,城市的高层以及超高层建筑大量涌现,地震灾害对这类建筑的威胁越来越严重,对高层建筑的抗震分析也越来越成为目前国内外的科研热点问题。
本文对高层建筑的抗震设计进行了分析和探讨。
关键词:高层建筑抗震探讨1 高层建筑抗震性能的影响因素新世纪以来,各大中城市普遍兴建高度在l00m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化,抗震的设计难度不断增大。
1.1 抗震设防标准抗震不仅仅是取决于建筑的抗震设防标准,还要严格的遵循建筑抗震设计规范。
国家根据地震发生的可能性和震害的严重性确定各地区基本设防烈度,这是各地区抗震设计的基本参数,主要代表地面加速度的大小。
对具体房屋。
需要结合建筑使用功能的重要性确定建筑的抗震设防标准,即确定设计烈度和抗震等级。
对一般建筑,设计烈度就是本地区设防烈度。
设计烈度愈高,抗震能力愈强,但建筑造价也愈高。
1.2合理的抗震设计抗震设计就是要选择合适的结构形式,确定合理的抗震措施,保证结构的抗震性能,确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。
高层住宅主要采用现浇剪力墙结构、框架一核心筒或框架一剪力墙结构,具有较好的强度和变形能力,抗震性能相对较好。
因此,无论板式住宅还是点式住宅,只要设计合理,都可满足抗震要求。
多层住宅大部分采用砖混结构,目前多采用现浇楼板,并采取设构造柱和圈粱等抗震措施,或者采用框架结构,大大增强了抗震能力。
2高层建筑抗震设计常见的问题(1)缺乏岩土工程勘察资料或资料不全,有的在扩初设计阶段还缺建筑场地岩土工程的勘察资料,有的在扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计,有的在规划设计或方案设计会审后就直接进入了施工图设计。
无岩土工程勘察资料,设计缺少了必要的依据。
(2)结构的平面布置,外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀不对称,平面长度过长等。
高层建筑结构设计与抗震性能分析高层建筑在现代都市中起到了举足轻重的作用，但由于其复杂的结构以及高度，抗震性能成为设计和建造过程中不可忽视的重要因素。
本文将对高层建筑结构设计与抗震性能进行分析，并探讨相关的优化技术。
一、高层建筑结构设计要点高层建筑的结构设计要点包括以下几个方面：1. 基础设计：高层建筑的基础设计应考虑地质条件、土壤承载力以及建筑的荷载等因素。
采用适当的基础形式和深度可以提高建筑的稳定性和抗震性能。
2. 结构体系：高层建筑的结构体系应选用抗震性能良好的方案，如剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒状墙结构等。
这些结构体系具备较好的抗震性能，能够有效吸收和分散地震作用。
3. 材料选择：高层建筑结构的材料选择对于提高抗震性能至关重要。
采用高强度、高韧性的钢材或混凝土材料，可以提高结构的整体强度和延性，从而提高抗震性能。
二、高层建筑抗震性能分析方法高层建筑的抗震性能可以通过以下几种方法进行分析：1. 静力分析：静力分析是一种简化的抗震性能分析方法，通过计算建筑在地震作用下的静力响应来评估其抗震性能。
该方法适用于低层建筑或对于结构刚度较为均匀的高层建筑。
2. 动力分析：动力分析是一种较为准确的抗震性能分析方法，通过计算建筑在地震作用下的动力响应来评估其抗震性能。
该方法适用于高层建筑或对于结构刚度较为不均匀的情况。
3. 数值模拟：数值模拟是一种基于有限元原理的抗震性能分析方法，通过建立结构的数值模型来模拟地震作用下的动力响应。
该方法能够更加准确地评估结构的抗震性能，并可用于优化结构设计。
三、高层建筑抗震性能的优化技术为了进一步提高高层建筑的抗震性能，可以采用以下优化技术：1. 设计合理的剪力墙布置：剪力墙是高层建筑中一种常用的抗震结构形式，其布置合理与否直接关系到结构的抗震性能。
通过优化剪力墙的位置和布置方式，可以提高结构的整体刚度和延性，增强其抗震性能。
2. 采用抗震支撑系统：抗震支撑系统能够在地震发生时提供额外的支撑和稳定性，对高层建筑的抗震性能具有重要影响。
施工方案高层住宅的抗震与安全设计随着城市发展和人口增长，高层住宅的建设已成为现代化城市的常态。
然而，高层建筑面临着更高的抗震和安全挑战。
本文将探讨高层住宅的抗震和安全设计方案。
一、规划阶段在规划阶段，施工方应该充分考虑地理条件、土壤类型以及台风和地震等可能的自然灾害。
此外，施工方还应该进行详细的地质勘测，以了解建筑物所在地的地质构造和土壤条件，从而设计出适应当地条件的抗震方案。
二、结构设计1. 基础设计：高层住宅的抗震设计的核心是基础设计。
施工方应根据地质条件和建筑荷载，确定合适的基础形式和尺寸，并做好地基处理工作，以确保建筑物的稳定性。
2. 结构系统：高层住宅的结构系统应选择适应高层建筑的特点的设计方案，如框架结构、剪力墙结构或悬挂系统等。
在设计过程中，应注重结构的整体稳定性和承载能力。
3. 抗震措施：施工方应采取适当的抗震措施来提高建筑物的抗震性能。
例如，采用抗震隔震系统、加固设计等，以有效减少地震对建筑物的破坏。
三、建造过程1. 施工材料：高层住宅的建造材料应符合相关的建筑标准，并经过质量检测。
施工方应确保材料的合理搭配和质量可靠，以提高建筑物的安全性。
2. 施工质量：施工方应严格按照建筑施工规范进行操作，在施工过程中严格控制质量，保证施工质量的可靠性和稳定性。
3. 安全管理：施工方应建立健全的安全管理体系，包括工人的安全教育培训、安全设施的设置以及建筑工地的安全监控等。
通过全面的安全管理，提高工人在高层建筑施工中的安全防护水平。
四、使用阶段1. 定期检测维护：为确保高层住宅的长期稳定性和安全性，施工方应定期进行建筑物的结构检测和维护，及时发现和解决潜在的安全问题。
2. 灾害预防措施：施工方应与相关部门合作，制定应急预案，并设置适当的灾害预防和撤离设施，以提供居民在自然灾害发生时的安全保障。
综上所述，高层住宅的抗震与安全设计需要从规划阶段开始，结合地理和地质条件进行详细的设计，并在建造过程中严格控制质量和进行安全管理。
高层建筑设计与抗震设计
[摘要] 随着新型结构、高性能材料的出现人类建筑也势必再上新台阶,新型结构搞成建筑要求同时能满足建筑物的使用功能和外观要求,这就需要从目前抗震设计现状出发,本文首先从高层建筑抗震设计的特点出发，结合其设计的要点，最后具体阐述高层建筑设计与抗震设计。
[关键词] 高层建筑建筑设计抗震设计建筑结构
引言
随着我国建筑设计行业的飞速发展，对高层建筑的设计也越来越重视。
然而，对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。
工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。
本文对建筑抗震进行必要的理论分析,从而探索高层建筑的设计理念、方法,采取必要的抗震措施。
本文简单阐述高层建筑设计与抗震设计，从中领悟其要点。
一、高层建筑抗震设计的特点
1.1刚柔相济。
在建筑抗震设计过程中若一味的提高结构抗力,增加结构刚度,则会导致结构刚度大则在地震发生过程中地震作用也会相应增大,即在增加结构刚度的同时也增强了地震作用,
当地震发生时则往往造成建筑物局部受损最后导致建筑物各个
击破;而若建筑物刚度太柔虽然可以依靠其柔性消减外力,但容易导致建筑物过大形变而不能使用,甚至在地震发生时导致整体倾覆。
因此在高层建筑物设计过程中应坚持刚柔相济原则,即建筑物在地震过程中既能满足变形要求又能减小地震力的双重目标。
1.2多道设防。
由于每次强震之后都会伴随多次余震,
因此在建筑物的抗震设计过程中若只有一道设防,则其在首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤积累而倒塌,因此,建筑物的抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,在地震发生时由具有较好延性的结构构件协同工作来抵挡地震作用。
二、高层建筑抗震设计要点
2.1结构规则性
建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求对建筑进行合理的布置。
大量地震灾害表明平立面简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能，因为该种结构建筑容易估计出其地震反映易于采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理。
建筑结构的规则性是指建筑物在平立面外形尺寸抗侧力构件布置、承载力分布等多方面因素要求。
要求建筑物平面对称均匀体型简单结构刚度质量沿建筑物竖向变化均匀,同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响,并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。
2.2层间位移限制
高层建筑都具有较大的高宽比,其在风力和地震作用下往往能够产生较大的层间位移,甚至会超过结构的位移限值。
而国内普遍认为该位移限值大小与结构材料、结构体系甚至装修标准以及侧向荷载等诸多因素有关,其中钢筋混凝土结构的位移限值(一般在
1/400-1/700范围内)则比钢结构(1/200-1/500范围内)要求严格,风荷载作用下的限值比地震作用下的要求严格因此在进行高层建筑结构设计时应根据建筑物的实际情况以及所处的地理位置进行设计,既要满足其具有足够的刚度又要避免结构在水平荷载的作用下产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性以及正常使用功能等。
2.3控制地震扭转效应
大量事实表明,当建筑结构的平面布置等不规则、不对称导致建筑层间水平荷载合力中心与建筑结构刚度中心不重合,在地震发生时建筑结构除发生水平位移外还易发生扭转性破坏甚至会导致结构整体倒塌,因此在结构设计中应充分重视扭转的影响。
由于建筑物在扭转作用下各片抗侧力结构的层间变形不同,其中距刚心较远的结构边缘的抗侧力单元的层间侧移最大;同时在上下刚度不均匀变化的结构中,各层的刚度中心未能在同一轴线上,甚至会产生较大差距,以上情况都会使各层结构的偏心距和扭矩发生改变,因此,在设计过程中应对各层的扭转修正系数分别计算。
计算时应主要控制周期比、位移比两个重要指标,即当两个控制参数的计算结果不
能满足要求时则必须对其进行调整。
当周期比不满足要求时可采用加大抗侧力构件截面或增加抗侧力构件数量的方法,并应将抗侧力构件尽可能的均匀布置在建筑四周,以减小刚度中心与质量中心的相对偏心,若调整构件刚度不能满足效果时则应调整抗侧力构件布置,以增大结构抗扭刚度。
具体做法为当结构刚度富余量较小可采取均衡加强结构外围刚度,富余量较大则可采取在加强外围刚度的同时均衡的消弱结构内部中心抗侧力构件刚度的方法进行处理;当结构位移比不满足要求时则一般采取增加最大位移处构件刚度减小最小处位移构件刚度、在最大位移处局部加剪力墙、增加框架部分侧向刚度和设置防震缝将不规则平面重新划分为相对规则平面的方法进行处理。
三、高层建筑结构抗震设计
3.1 抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。
当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。
而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件
在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3.2 高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震规范》(gb50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。
建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。
因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。
当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。
但经一般修理或不需修理仍可继续使用。
因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。
当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。
不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。
因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:
第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算
出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准
的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造
措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。
第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。
并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
3.3 高层建筑结构的抗震设计方法
我国的《建筑抗震设计规范》(gb50011-2001)对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定:高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法;除1款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱方法;特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
结束语
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对高层建筑结构设计也提出了更高的要求。
发展先进计算理论，加强计算机的应用，
加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。
其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。
因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。
这则需要工程界和教育界进行共同的努力。
参考文献
1．戴国莹，李德虎，建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题，建筑结构，1999（4）
2．高立人，王跃，结构设计的新思路——概念设计，工业建筑，1999（1）
3.朱镜清.结构抗震分析原理[m].地震出版社,2002.11.
作者简介：王浩宇（1985-），男，广东人，供职于广州江河幕墙系统工程有限公司。
