分析超限高层建筑抗震设计和改进
- 格式:docx
- 大小:11.47 KB
- 文档页数:7
分析超限高层建筑抗震设计和改进
摘要:抗震设计是超限高层建筑工程设计的重要内容,尤其在地震多发地带的工程项目建设过程中,一定要根据实际工况,提高建筑抗震级别和能力。
本文将对超限高层建筑抗震设计方法进行分析,并在此基础上以重庆市彭水县沙沱客运中心项目中的1#楼为例,就超限高层建筑抗震设计思路和效果,谈一下自己的观点和认识,以供参考。
关键词:超限高层;建筑抗震设计;方法;实例;研究
对超限高层建筑而言,抗震设计的优劣在很大程度上关系着整个建筑抵御地震灾害的能力,尤其对于超限高层建筑而言,复杂的结构一旦遭到地震的影响,巨大破坏,必然会造成非常严重的后果。
因此,在当前的形势下,加强对超限高层建筑抗震设计与改进问题研究,具有非常重大的现实意义。
1、超限高层建筑抗震设计方法
超限高层建筑抗震设计过程中,应当选出至少两个合适的力学模型进行抗震验算和分析,而且所选的力学模型一定要合适,否则将难以正确计算出建筑结
构受力情况。
不同力学模型所选用的力学计算程序不 同,其计算结果体现在以下几个方面:主体建筑结构、 相关构件在地震中的承载力如何;主体结构需进行弹 性时程分析,利用弹塑性静力、动力对其计算,从而 补充计算结构。
实践中
的重要构件而言,应当
严格按照力学计算结果对其配 筋设计合理与否进行验证。
超限高层建筑抗震设计过 程中,如果主体建筑结构刚度不合理,则在基于力学 模型受力计算分析过程中,就会出现周期性的变化, 主体建筑结构位移也会偏大或者偏小。
基于此,在设 计过程中,一定要注意调整刚度参数,避免因刚度不 合理而影响整个高层建筑的抗震,
隔震、消能减震,作为目前超高层建筑领域应用 最有效的抗震技术手段,在提高超限高层建筑结构抗 震性能方面,表现出较大的应用优势,可有效提高超 限高层建筑的抗震设防系数。
隔震技术在超限高层建 筑抗震设计过程中的应用,可有效延长该建筑结构的 自振周期,对于减小地震对高层建筑物造成的影响、 提高超限高层建筑抗震 震技术应用过程中,通常采用的是时程分析法对其受
力情况进行计算。
消能减震技术应用过程中,通过利 用消,对于那些受力相对比较复杂 生能。
能,效果非常的显著。
在隔 吐台匕
能器使超限高层建筑结构发生变形,以此来减少
地震来带了的影响,从而达到抗震目标。
一般而言, 消能器两种类型,即速度型、位移型阻尼器,在计算 过程中多采用非线性时程分析法,防烈度一般降低大 约 1 度左右。
需要指出的是:该种抗震设计,需根据 建筑结构实际情况,合理布设消能器,基本的原则是 把消能器安装在层间位移较大位置,而且主轴向上的 消能器应当均匀合理。
楼层间安装的消能器,可有效 提高超限高层建筑结构附加阻尼,以此来降低因地震 而造成的位移反应。
2、超限高层建筑抗震设计实例效果 2.1工况概述 重庆市彭水县沙沱客运中心项目,总建筑用地面 积达 15903.88 平方米。
其中,可建设用地内构建了 1 楼,两栋楼间采用抗震缝隔开, 缝宽为 250mm ,
其中 1、2、3、4 号楼为超限高层建筑物,本文主要对 楼进行研究。
2.21#楼结构基本情况及抗震等级
2.3 1#楼静力弹塑性推覆分析 按照抗震性能目标的要求,结构需要在大震作用 下满足“大震不倒” 段”的设计,利用SATWE 的PUSH&EPDA 模块对结
构进行了罕遇地震下的静力推覆分析,静力推覆分析 至4号
1号 ,这也是抗震规范要求的 “第二阶
是对结构在罕遇地震(TG=0.50s)下的行为进行预测的一种有效方法,通过分析,可以达到以下目的:找出结进行静力
果最先破坏的薄弱环节。
采用PUSHOVER 程序
弹塑
性分析的计算模型与SATWE 分析模型一致。
进行静力弹塑性分析的步骤如下:施加竖向静力荷载,计算结构内力,并作为侧推分析的初始应力。
给定侧推荷载形式,然后进行非线性静力推覆分析。
使用程序提供的需求谱和能力谱关系确定对应的小震、中震、大震下的结构反应特性和塑性发展情况。
程序提供四种侧向力分布形式。
包括倒三角形分布,矩形分布,实时分布和CQC 分布,本结果选用倒三角分布和CQC 两种侧向力分布形式就行计算。
2.4 1#楼弹性时程分析计算结果静力弹塑性推覆分析结果表明:当水平推覆力由零增加到相当于“小震”水平时,结构的整体性能基本保持弹性,达到了“小震不坏”设计要求。
当水推覆力达到相当于“中震”水平时,塑性发展范围有限。
塑性铰仅在连梁内出现。
满足“中震可修”设计要求。
当水平推覆力达到相当于“大震”水平时,塑性铰发展,侧向刚度下降,推覆曲线逐渐趋向平稳,表现出明显的塑性行为,但是仍保持向上的趋势,说明结构仍具有稳定的抗侧推能力。
在大震作用下,结
要,因此具体设计过程中
和措施来有效提高建筑结构的抗震性能。
同时,还要 转变思想观念,从更多的方面去借鉴概念、知识和技 术,并以此为基础上来激发设计师的灵感。
只有这样 才能设计出更多抗震性能强、宜居的建筑作品,才能 确保我国建筑行业的可持续发展。
参考文献:
[1] 唐佳卫•超限高层建筑抗震设计浅析J].城市建 设理论研究(电子版) ,20 1 3(2) .
[2] 季静,黄超.基于性能的设计方法在超限高层建 筑结构设计中的应用研究 [J ] .世界地震工程, 2013,23 (01):99-102.
[3] 唐军,杜
构的弹塑性位移角能够满足规范不大于 1/120 的要求, 满足“大震不倒'的设计要求。
塑性铰首先出现在底部筒体连梁内,对于连梁, 作为结构的耗能构件,首先出现塑性铰,达到预期控 制目的。
综上所述,经过合理的结构布置及详细的分 析计算和有针对性的抗震措施,结构设计安全可行。
结语:总而言之,超限高层建筑的抗震设计非常
,应当采用最新抗震技术
培龙,张猛.基于性能的抗震设计方法
在超限高层建筑中的应用J].河南科学,2012,27(02): 214-216.
[4]李赫男.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究J].黑龙江科技信息,2013, 10 (24): 188.
[5]聂辉.超限高层建筑工程抗震设计中的若干问
题[J].城市建设理论研究(电子版),2013 (21).。