文档介绍：高层建筑结构抗震设计的要点
高层建筑结构抗震设计的要点
【摘要】由于高层建筑坐落在不同的地域,加上地质构造复杂,高层建筑很容易受到地震等自然灾害的损害,地震发生具有很大的随机性,破坏后果严重。因此加强高层建筑结构抗震设计研究具有重要的意义。本文即详细阐述了高层建筑结构抗震设计的相关要点。
【关键词】高层建筑;结构抗震;抗震防线;消能减震
一、地震对高层建筑的作用影响分析
(一)对高层建筑构件形式方面
1、在高层建筑的框架结构中,通常地震对板和梁的破坏程度轻于柱;
2、地震作用经常在多肢剪力墙(钢筋混凝土结构)的窗下引起交叉斜向的裂缝;
3、如果混凝土柱配置螺旋箍筋,即使地震引起较大的层间位移,对柱以及核心混凝土作用并不明显;
4、钢筋混凝土框架结构,如长、短柱并用于同一楼层,长柱受损害较轻。
(二)对高层建筑结构体系方面
1、对于钢筋混凝土柱、板体系的高层建筑,各层楼板因楼层柱脚破坏或者侧移过大以及楼板冲切等因素而在地面坠落重叠;
2、对于“填墙框架”体系的高层建筑,由于受窗下墙的约束,因而容易发生外墙框架柱在窗洞处短柱型剪切现象;
3、对于“填墙框架”体系的高层建筑,地震对采用敞开式框架间未砌砖墙的底层破坏严重;
4、对于框架-抗震墙体系的高层建筑,地震损害不大;
5、对于“底框结构”体系的高层建筑,地震严重破坏刚度柔弱的底层。
(三)对高层建筑地基方面
1、如果地基自振周期与高层建筑结构的基本周期相同或相近,地震作用因共振效应而增加;
2、如果高层建筑处在危险和地形不利的区域,则容易使高层建筑因地基破坏而受损;
3、地基处地质不均匀,在地震作用下容易使上部结构倾斜甚至倒塌;
4、若高层建筑的地基处有较厚的软弱冲积土层,则地震作用对高层建筑的损害显著增大。
(四)对高层建筑刚度分布方面
1、对于采用L形以及三角形等平面不对称的高层建筑,地震作用能够使建筑结构发生扭转振动,因而损害现象严重;
2、对于采用矩形平面布置的高层建筑结构,如果该建筑的抗侧力构件(如电梯井等)布置存在偏心情况时时,同样会使建筑结构发生扭转振动。
二、高层建筑结构抗震设计常见的问题
(一)缺乏岩土工程勘察资料或资料不全
主要表现在:
一是建筑场地岩土工程的勘察资料在扩建初设计阶段还没有到位。
二是在扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计。
三是施工图设计只是在简单的规划设计或方案设计会审后就直接出来了。
四是没有岩土工程勘察资料。这样设计就成了无源之水,无水之木,没有依据。结构的平面布置中外形不规则、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。
(二)一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系
如这一边选用砌体承重,而另一边或局部选用全框架承重或排架承重;还有一种是底框砖房中一边为底框,而另一边为砖墙落地承重,这种情况比较常出现在平面纵轴与街道轴线相交的住宅,一般设计为底层为商店,设计成一半为底框砖房(有的为二层底框),而另一半为砖墙落地自承,造成突变在平面刚度和竖向刚度二者之间,对抗震非常的有作用。
三、高层建筑结构抗震设计的方法
(一)选择合适的抗震场地
每