浅谈高层建筑抗震

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高层建筑抗震设计

高层建筑抗震设计

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。

高层建筑结构的抗震性能

高层建筑结构的抗震性能

高层建筑结构的抗震性能高层建筑作为现代城市的标志性建筑,其结构的抗震性能至关重要。

在地震频发地区,高层建筑的抗震设计是确保人民生命安全的关键问题。

本文将从设计原则、材料选用、结构形式以及监测预警等方面,探讨高层建筑结构的抗震性能。

一、设计原则高层建筑的抗震设计应遵循以下原则:1. 安全性原则:高层建筑的抗震设计首要目标是保证建筑在地震中不倒塌,确保人员的安全。

因此,设计应考虑各类地震荷载的作用,采取合理的设计方法和措施。

2. 经济性原则:在保证安全性的前提下,尽可能减少材料和经济成本的消耗。

通过合理的结构分析和设计,可以实现高层建筑的抗震性能与经济性之间的平衡。

3. 可操作性原则:设计应考虑施工和维修的可操作性,以便提高工程质量和延长建筑的使用寿命。

因此,结构设计应合理布置,方便施工和日后维护。

二、材料选用高层建筑的结构材料选用对抗震性能有着重要影响。

以下是常用的结构材料:1. 钢材:钢材具有高强度、耐腐蚀和可塑性等优点,被广泛应用于高层建筑的骨架结构中。

通过合理设计和施工,可以提高钢结构的抗震性能。

2. 混凝土:混凝土是一种常用的结构材料,其具有良好的抗压和抗震性能。

在高层建筑中,混凝土常用于楼板、柱和剪力墙等部位。

3. 预应力混凝土:预应力混凝土具有更好的抗震性能和变形能力,可以减轻地震荷载对建筑结构的影响。

因此,在高层建筑中广泛使用预应力混凝土构件。

三、结构形式高层建筑的结构形式对其抗震性能有着重要影响。

常见的高层建筑结构形式包括:1. 框架结构:框架结构是高层建筑中最常见的结构形式之一。

通过合理设计和布置框架,可以提高建筑的整体抗震性能。

2. 筒结构:筒结构是指采用圆筒形或近似圆筒形的结构形式,如钢管混凝土结构、钢管桁架等。

筒结构具有良好的抗震性能和刚度分布特征。

3. 桁架结构:桁架结构通过形成大跨度的桁架系统,实现了结构的良好刚度和弯曲性能,从而提高了建筑的抗震性能。

四、监测预警为了及时了解高层建筑的结构状况,提前发现可能存在的安全隐患,需要进行结构监测和预警系统的建设。

高层建筑设计中的抗震技术分析

高层建筑设计中的抗震技术分析

高层建筑设计中的抗震技术分析高层建筑的抗震技术是指用于提高建筑物在地震发生时抵御破坏和保护人员安全的一系列技术措施。

由于高层建筑在地震中所承受的荷载较大,所以对抗震技术的要求也更高。

以下是对高层建筑设计中的抗震技术的分析。

1.基础设计高层建筑的基础承载能力对于抵御地震荷载至关重要。

抗震基础设计的关键是确定基础形式、选取适当的基础底床、合理设计基础尺寸和布置钢筋等。

一般符合深基坑开挖与基础的结构完整、加固等技术要求,以强化基础的整体稳定性。

2.结构设计高层建筑结构设计的抗震性能是保证建筑安全的关键。

砖石结构和钢筋混凝土结构是高层建筑常见的结构形式,其抗震设计应遵循地震活动区的设计规范,采用适当的抗震设计参数,如设定合理的抗震设防烈度,选择合适的结构抗震形式和尺寸。

3.抗震设备高层建筑的抗震设备是用于减轻建筑物地震作用对人员和设备的影响。

常见的抗震设备包括隔震设备、阻尼器、减震器等。

隔震设备可以减小建筑物受到的地震作用强度,通过减小建筑物与地面之间的接触力来保护建筑。

阻尼器和减震器则通过调节建筑物结构的刚度和阻尼特性来减轻地震产生的动力响应,有效降低地震对建筑物的影响力。

4.立面设计高层建筑的立面设计也与抗震性能相关。

立面是建筑外表面的墙体装饰,具有一定的承力作用。

抗震立面设计一方面可以保护建筑物免受地震作用的破坏,另一方面也可以减轻地震作用对建筑内部的冲击力。

一般采用抗震材料和抗震技术,如阻燃材料和弹性夹层等,来增强立面的抗震性能。

5.紧急疏散系统设计高层建筑的抗震技术还需要考虑人员的疏散安全。

设计时应合理设置紧急疏散通道、逃生楼梯、安全出口等设施,确保人员可以迅速、安全地离开建筑物。

此外,还可以采用避震锚、透水透气泡沫等技术,增加建筑物的抗震可靠性。

总结而言,高层建筑的抗震技术是一个综合性的系统工程,需要从基础设计、结构设计、抗震设备、立面设计以及紧急疏散系统等多个方面进行考虑和实施。

通过合理的抗震技术手段,能够提高高层建筑的抗震能力,保护人员安全和建筑的完整性。

浅谈高层混凝土建筑结构的抗震设计

浅谈高层混凝土建筑结构的抗震设计

浅谈高层混凝土建筑结构的抗震设计高层混凝土建筑是现代城市中常见的建筑类型,其结构稳定性和抗震能力对于保障建筑安全至关重要。

在面对地震等自然灾害时,高层混凝土建筑的抗震设计显得格外重要。

本文将从混凝土的性能、高层建筑的结构和抗震设计三个方面,浅谈高层混凝土建筑结构的抗震设计。

一、混凝土的性能混凝土是一种由水泥、砂、碎石等材料混合而成的建筑材料,其性能对于高层建筑的抗震能力有着重要的影响。

混凝土的抗压性能是其最重要的性能之一。

高强度的混凝土能够承受更大的压力,从而在地震发生时能够更好地保持建筑的结构稳定。

混凝土的延性也是影响抗震性能的重要因素。

延性较好的混凝土在地震时能够有一定程度的变形能力,减小震后的破坏程度。

混凝土的粘结性能、疲劳性能等也对抗震能力有着重要影响。

在高层建筑的抗震设计中,需要充分考虑混凝土的这些性能,选择合适的混凝土材料以及加强材料。

二、高层建筑的结构高层建筑一般采用钢筋混凝土结构或钢结构,这两种结构在抗震设计中都有各自的特点和要求。

在钢筋混凝土结构中,梁柱结构和框架结构是较为常见的结构形式。

在地震发生时,梁柱结构能够承受较大的竖向荷载,同时框架结构由于其较大的剪力承载能力,也具有较好的抗震性能。

而对于钢结构来说,其轻质高强的特性使得其在地震中有较好的变形能力和减震能力,因此在高层建筑抗震设计中也具有重要的地位。

而在高层建筑的结构设计中,需要考虑建筑的整体平衡性、稳定性、刚度和延性等,以及对于在地震发生时的减震、隔震等措施的合理设计,提高建筑的抗震性能。

三、抗震设计在高层混凝土建筑的抗震设计中,需要充分考虑混凝土材料的性能、建筑的结构设计以及具体的抗震措施。

在材料的选择上,需要选择抗压、抗拉、延性等性能较好的混凝土材料,比如高强度混凝土、高延性混凝土等。

在混凝土的配筋上,需要根据不同部位的受力情况进行合理的配置,保证建筑结构在地震发生时有足够的承载能力和变形能力。

在结构设计上,需要充分考虑建筑的整体平衡性、稳定性和延性,采用适当的构造形式,合理布置构件,增加抗震性能。

高层建筑结构抗震设计现状及措施分析

高层建筑结构抗震设计现状及措施分析
国内发展
我国的高层建筑结构抗震设计起步较晚,但发展迅速。20世纪80年代以来,我国逐步引入了基于性能的抗震设计 理念,并开展了大量的研究和实践。同时,我国也在不断推进建筑产业现代化,积极推广绿色建筑和智能建筑技 术,这也对高层建筑结构抗震设计产生了积极的影响。
现有高层建筑结构抗震设计的不足
设计规范不完善
促进技术交流与创新
通过国际会议、技术研讨会等形式,促进高层建筑结构抗震设计领 域的学术交流和技术创新。
与国际标准接轨
积极推动我国高层建筑结构抗震设计标准的制定和更新,使其与国 际标准接轨,提高我国在这方面的国际竞争力。
THANKS
感谢观看
和稳定性。
智能化设计
利用现代科技手段,实现高层建筑 结构的智能化设计,提高设计效率 ,降低误差率。
绿色环保
注重环保和可持续发展,采用低能 耗、低污染的建筑材料和设计方法 ,提高建筑物的环保性能。
提高抗震性能的建议与措施
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优化结构体系
合理选择和优化高层建筑的结构体系,确保其具 有足够的刚度和稳定性,以抵抗地震引起的变形 和位移。
目前,国内外的高层建筑结构抗震设计规范虽然已经比较完善,但仍存在一些不足之处。 例如,对于一些特殊的地震环境和高烈度地区,现有的规范可能无法完全满足抗震要求。
设计理念和方法落后
传统的抗震设计理念和方法主要基于线性理论和小震模型,但在大地震时,这些方法可能 无法准确预测结构的响应和破坏情况。因此,需要改进现有的设计理念和方法,引入更先 进的非线性理论和精细化模型。
刚度与承载力合理分布
确保结构在地震作用下能有效地传递和分布地震力,避免局部构件 承受过大的地震力,造成破坏。
设置多道防线
通过设置多道防线,降低地震对建筑造成的损害,提高结构的整体 稳定性。

高层建筑的抗震设计原理与技术

高层建筑的抗震设计原理与技术

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。

高层建筑结构抗震设计浅析,基层建设.doc

高层建筑结构抗震设计浅析,基层建设.doc

高层建筑结构抗震设计浅析,基层建设,《基层建设》高层建筑结构抗震设计浅析潘小娃张红刚王磊摘要:随着建筑行业的发展,出现越来越多的高层建筑,高层建筑结构也越来越复杂,因我国是多地震国家,地震会造成建筑物灾害发生,对人们的生命财产造成严重的损失,因此,对高层建筑结构进行抗震设计是非常重要的。

本文首先分析了地震对高层建筑的影响,然后归纳了高层建筑抗震设计中出现的问题,最后详细阐述了高层建筑结构抗震设计的要点。

关键词:高层建筑;结构抗震;地基;抗震防线;隔震一、地震对高层建筑的影响分析(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。

关于高层建筑结构抗震设计的思考与探讨

关于高层建筑结构抗震设计的思考与探讨

关于高层建筑结构抗震设计的思考与探讨高层建筑结构抗震设计一直是建筑工程领域中备受关注的重要课题。

随着城市化进程的加快,高层建筑在城市中的比重越来越大,因此高层建筑结构的抗震设计显得尤为重要。

在地震频发的地区,高层建筑的抗震设计更是至关重要。

本文将从高层建筑结构抗震设计的必要性、现有抗震设计策略以及未来的发展方向等方面进行思考与探讨。

一、高层建筑结构抗震设计的必要性高层建筑因为其自身的体量较大,所以在地震中更容易受到影响。

如果高层建筑的结构抗震性能不足,一旦发生地震就会导致建筑倒塌,给人员生命和财产安全带来极大的威胁。

高层建筑结构抗震设计的重要性不言而喻。

抗震设计的目的是在地震发生时,使建筑结构能够尽可能地减少破坏,保护人员生命财产安全。

只有充分重视高层建筑结构的抗震设计,才能保证高层建筑在地震中的安全性和稳定性。

1. 结构材料的选用在高层建筑结构抗震设计中,结构材料的选用是至关重要的。

优质的结构材料能够增加建筑结构的抗震性能。

目前,混凝土和钢材是建筑中常用的结构材料。

混凝土结构因其刚性和稳定性较强,可以有效减少地震对建筑的影响;而钢结构则因其轻量化和弹性较好的特性在高层建筑结构中得到广泛应用。

未来,随着新材料技术的不断发展和成熟,一些具有更优异抗震性能的新型结构材料的使用将会成为可能,从而提高高层建筑结构的抗震能力。

2. 结构设计的创新结构设计是影响高层建筑抗震性能的关键因素之一。

现有的高层建筑结构设计策略主要包括剪力墙结构、框架结构、叠合结构等。

在实际应用中,这些设计策略各有利弊,需要根据具体情况来选择。

随着计算机技术的不断进步,有限元分析和CAD技术的应用已经成为了结构设计中不可或缺的部分,通过这些技术可以更加准确地评估结构受力情况,从而为结构设计提供更科学的依据。

而未来,随着大数据和人工智能技术的发展,结构设计将会进入一个全新的时代,更加智能和精准。

3. 抗震设防标准的更新抗震设防标准是保障建筑结构抗震性能的重要依据。

高层建筑结构设计中的抗震性能分析与改进

高层建筑结构设计中的抗震性能分析与改进

高层建筑结构设计中的抗震性能分析与改进高层建筑的抗震性能是一个非常重要的设计考虑因素。

随着城市化进程的加快,越来越多的高层建筑在城市中崛起。

然而,地震作为一种常见的自然灾害,对高层建筑的安全性构成了重大威胁。

因此,在高层建筑的结构设计中,抗震性能的分析与改进是至关重要的。

首先,抗震性能的分析是高层建筑结构设计的第一步。

工程师需要对建筑的地理位置进行综合考虑,包括地震烈度、地质情况和构筑物的重量等因素。

利用现代抗震分析软件,工程师可以对建筑结构进行详细的模拟和计算,评估其在地震中的响应。

这种分析可以帮助工程师了解建筑物的抗震性能,并为改进设计提供指导。

其次,抗震性能的改进需要考虑到多个方面。

首先是结构的抗震设计。

在设计中,需要考虑到建筑物的垂直和水平抗震能力。

垂直抗震能力在建筑物的承载能力中起着重要作用,可以通过增加梁柱的断面积和采用适当的加固措施来增强。

水平抗震能力则需要考虑刚度和强度等方面的要求,可以通过合理选取结构材料和采用适当的剪力墙和抗震支撑系统来提高。

此外,在高层建筑的抗震设计中,还需要考虑地震时的动力性能。

动力性能是指建筑物在地震中的抖动特性和响应。

通过合理的动力分析和设计,可以减小建筑物的位移和加速度,降低地震对建筑物的破坏。

工程师可以通过增加结构的阻尼和刚度来改善动力性能,同时采用柔性结构和减震装置来减轻地震对建筑物的影响。

除此之外,对于高层建筑的抗震设计,还需要考虑结构的整体性能。

整体性能包括结构系统的完整性和合理性等方面。

在设计过程中,工程师需要保证结构系统的连续性和稳定性,避免出现局部破坏导致整体崩塌的风险。

同时,合理的结构布局和刚定位设计也可以增强建筑物的整体抗震性能。

总之,高层建筑的抗震性能分析与改进至关重要。

通过综合考虑地理位置、结构设计和动力性能等因素,工程师可以提高高层建筑的抗震能力,保障建筑物和人员的安全。

然而,抗震设计并不是一成不变的,随着科技的发展和实践经验的积累,我们还需要不断改进设计方法,提高抗震设计的准确性和可靠性,为城市的可持续发展做出贡献。

高层建筑的抗震设计

高层建筑的抗震设计

高层建筑的抗震设计高层建筑是现代城市发展中不可或缺的一部分,它们不仅提供了大量的办公和居住空间,也是城市地标和人们生活的象征。

然而,由于地震的频发和破坏力,高层建筑的抗震设计显得尤为重要。

本文将探讨高层建筑的抗震设计原则、技术以及未来的发展趋势。

一、抗震设计原则1. 结构合理性高层建筑的结构设计应合理,结构形式选择应考虑各种力的影响,如竖向荷载、水平荷载以及地震荷载。

2. 隔震设计隔震设计是高层建筑抗震的关键措施之一。

通过设置隔震装置,能有效减轻地震对建筑物的冲击。

常见的隔震装置包括橡胶隔震支座和钢球隔震装置等。

3. 抗震墙抗震墙是高层建筑中常见的抗震设计手段。

通过将抗震墙布置在建筑的关键部位,可以提高建筑的整体抗震能力。

4. 钢结构设计钢结构在高层建筑中的应用越来越广泛,其强度和韧性使其成为抗震设计的理想选择。

钢结构能够在地震中更好地吸收能量,并分散到整个结构中。

5. 增加结构强度通过增加材料的强度和截面尺寸,可以提高高层建筑的抗震能力。

在设计过程中,应根据地震的烈度和建筑物的高度,选择适当的强度和截面尺寸。

二、抗震设计技术1. 数值模拟数值模拟是高层建筑抗震设计中常用的技术手段之一。

通过计算机模拟地震力对建筑物的作用,可以评估不同结构形式和材料参数的抗震性能。

2. 结构监测与预警系统结构监测与预警系统可以实时监测高层建筑的结构状态,并在地震发生前提供预警信息。

这为人们提供了逃生和避险的宝贵时间。

3. 新型材料的应用随着科技的进步,新型材料如碳纤维复合材料等逐渐应用到高层建筑的抗震设计中。

这些材料具有更好的抗震性能和轻质高强的特点。

4. 钢筋混凝土结构的优化在高层建筑的抗震设计中,钢筋混凝土结构是最常见的结构形式之一。

通过优化设计方法和加强施工质量管理,可以提高钢筋混凝土结构的抗震性能。

三、未来的发展趋势1. 结构柔性化未来的高层建筑抗震设计将朝着结构柔性化发展。

通过使用可调节的结构和材料,在地震发生时,建筑物可以自动调整结构形态,减少地震荷载对建筑的影响。

浅议高层建筑的抗震

浅议高层建筑的抗震
h i g h —r is e b u i l d i n g s d o s e i s mi c d e s i g n a n ly a s i s ,a s k q u e s t i o n s i n t h e s e i s mi c d e s i g n o f hi g h—r i s e b u i l di ng s,a s we l l a s a n i mp r o v e d me t ho d a n d c o r r e s p o n d i n g me a s u r e s . Ke y wo r d s: h i g h e r b u i l d i n g;e a r t h q u a k e r e s i s t a n c e d e s i g n;s t u d y;me t h o d
s e v e r e d a ma g e c h a r a c t e i r s t i c s .C h i n a i s a c o u n t r y o f ma n y e a r t h q u a k e s , S O a s m u c h a s p o s s i b l e i n t h e p r o j e c t i s v e r y






2 0 1 5 V o 1 . 4 7 N o . 3
浅 议 高 层 建 筑 的抗 震
刘 建 楠
( 黑龙 江省林 业设计研 究 院)
[ 摘
要] 随着城 市建设 的快速发展 , 城市人 口的不断增 多, 高层建筑也如雨后春笋一般迅速崛起在 城 市中。但是 近年 来大
Li u J i a n n a n

高层建筑风振与抗震

高层建筑风振与抗震

高层建筑风振与抗震随着城市发展和人口增长,高层建筑的数量也越来越多。

然而,高层建筑面临的一个重要问题是风振与抗震能力。

本文将重点探讨高层建筑在风振和抗震方面的挑战,并介绍一些常见的应对措施。

一、风振问题1. 高层建筑的风振现象高层建筑面临的主要挑战之一是来自风力的振动。

当风经过高楼大厦时,会造成建筑物受力,进而导致建筑物产生振动。

这种振动如果超过一定程度,会对建筑物的结构造成损害,并对居住在其中的人员的安全产生威胁。

2. 风振的影响因素风振的程度受多个因素影响,包括建筑物的高度、形状、结构材料等。

较高的建筑物面临的挑战更大,形状和结构也会对风振程度产生影响。

此外,风速和风向的变化也会对风振产生影响。

3. 风振控制的措施为了解决高层建筑的风振问题,工程师们采取了一系列的措施。

其中包括但不限于以下几点:(1) 使用较为柔韧的结构材料,如钢结构和混凝土等,以增加抗风振的能力;(2) 采用合适的结构设计,包括减小建筑物的基础面积、合理设置剪力墙等;(3) 在建筑物的顶部和侧壁设置风振控制装置,如阻尼器和质量阻尼器等,以减小振动的幅度;(4) 进行风洞试验和数值模拟,以预测建筑物在不同风速下的振动情况,并根据结果优化结构设计。

二、抗震问题1. 高层建筑的抗震需求地震是另一个威胁高层建筑安全的重要因素。

在地震发生时,建筑物会受到来自地面的振动,如果建筑物的抗震能力不足,可能会引发建筑物的倒塌,造成重大人员伤亡和财产损失。

2. 抗震设计及控制为了提高高层建筑的抗震能力,工程师们采用了多种设计和控制措施。

以下是常见的一些方法:(1) 采用适当的基础设计,包括加固地基和采用深层基桩等;(2) 增加建筑物的自重和刚性,以提高其抵抗地震力的能力;(3) 设置剪力墙和钢筋混凝土框架等抗震构件,用于分散并吸收地震力;(4) 进行地震模拟和结构分析,以评估建筑物在地震中的响应,并根据结果调整设计;(5) 严格按照抗震设计规范进行施工,确保相关措施的有效性。

探讨高层建筑的抗震设计

探讨高层建筑的抗震设计

探讨高层建筑的抗震设计高层建筑的结构体系是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展的。

随着经济水平的增长和高层建筑的增多,结构抗震分析和设计已经变得越来越重要。

特别是我国处于地震多发区,高层建筑抗震设防更是工程设计面临的迫切任务,高层建筑结构的抗震仍然是建筑物安全考虑的重要问题1 高层建筑抗震设计的基本原则1.1 结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。

②对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

1.2 尽可能设置多道抗震防线①一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。

例如框架—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或多肢剪力墙体系组成。

②强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。

抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。

③适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。

④在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。

1.3 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力①构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。

②要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位)的比值有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。

高层建筑结构设计中的抗震要求

高层建筑结构设计中的抗震要求

高层建筑结构设计中的抗震要求随着城市化进程的推进,高层建筑越来越多地出现在我们的生活中。

然而,随之而来的地震风险也使得高层建筑的抗震设计显得尤为重要。

在高层建筑的结构设计中,抗震要求是必不可少的考虑因素之一。

本文将探讨高层建筑结构设计中的抗震要求,以期对读者有所启发。

首先,高层建筑的抗震要求包括几个方面。

首要的要求是:高层建筑的结构必须具备足够的强度和刚度,能够在地震发生时承受地震力的作用。

为了实现这一目标,结构镇定性、储能能力、耗能能力等等都需要考虑在内。

此外,高层建筑的抗震设计还需考虑剪切变形、位移控制、结构的耐久性等方面,以保证建筑在地震中能够安全稳定地运行。

其次,抗震设计中的考虑因素十分复杂。

高层建筑作为非常特殊的建筑形式,要求对结构系统及其构件进行全面的抗震分析。

在进行抗震设计时,应考虑地震波特性、建筑材料的性能、结构系统的动力特性等因素。

此外,还应充分考虑地震引起的破坏机理,如剪力开裂、弯曲断裂等。

只有全面考虑这些因素,才能使高层建筑在地震中具备足够的抗震能力。

然而,光考虑这些因素还不够,高层建筑的抗震设计还应兼顾建筑的经济性和施工的可行性。

在追求高层建筑的抗震性能的同时,也应合理利用建筑材料、优化结构系统并遵循合理的施工工艺。

只有综合考虑这些因素,才能使高层建筑的抗震设计真正实用有效。

当前,高层建筑结构设计中的抗震要求越来越高。

随着科学技术的发展,人们对高层建筑的抗震性能要求也在不断提升。

与此同时,中国政府也对高层建筑的抗震要求制定了一系列规范和标准。

例如,我国建筑抗震设计规范对地震烈度、结构基本要求、设计方法等进行了详细的规定。

这些规范和标准为高层建筑的抗震设计提供了依据,对保障建筑结构的安全具有重要意义。

最后,高层建筑抗震设计中的科学研究和技术创新亟待加强。

虽然在抗震设计领域已经取得了一定的成就,但是面对日益严峻的地震威胁,我们还需要不断加强科学研究和技术创新。

只有通过不断探索和创新,才能提高高层建筑的抗震能力,进一步保障人民生命财产的安全。

高层建筑设计中的抗震技术分析

高层建筑设计中的抗震技术分析

高层建筑设计中的抗震技术分析随着城市化的不断推进和人民需求的增长,高层建筑的建造已成为现代城市化的主要形式之一。

然而,高层建筑的建造与抗震能力密切相关,因为地震是摧毁高层建筑最严重的自然灾害之一。

因此,高层建筑设计时的抗震技术非常重要,本文将对高层建筑设计中常用的抗震技术进行分析和讨论。

1.高层建筑结构设计高层建筑的结构设计是抗震技术的核心,其设计必须符合国家标准和相关规定。

高层建筑结构设计主要分为框架结构、墙体结构、框剪式结构以及组合式结构。

其中,框架结构是常用的一种结构形式,可以减轻结构的自重,提高整体刚度,增加建筑物的稳定性。

墙体结构的特点是稳定性好,但在抗震设计中,必须考虑其局限性,如剪力墙位于某些区域时,要受到抗震力的制约,不能充分利用其性能。

框剪式结构是在框架结构的基础上,利用强横向钢筋或钢板连接桥梁梁上的柱子形成框架和剪力墙的组合式结构。

通过增加剪力墙,能够提高抗震性能。

组合式结构是将几种结构形式进行组合,形成一个优化的苏合结构,从而达到最大的抗震性能。

2.抗震减震技术高层建筑的抗震减震技术是为了减轻地震影响,保护高层建筑的基础和结构。

这些技术包括:减载墙、橡胶支座、钢筋混凝土桩、土钉墙、减震器等。

减载墙是一种固定于结构内部的墙,其作用是将地震活动载荷通过强度和刚度的影响分散到墙体周围,以达到降低楼房振荡率,从而减轻地震力的影响。

橡胶支座可以将建筑物的重力适当分散,降低地震波对建筑物的影响。

钢筋混凝土桩和土钉墙则是在地基中加入钢筋混凝土桩或土钉,增强结构的稳定性,抵御地震力的影响。

减震器是一种利用液压或机械原理阻尼的一种装置,通过阻尼的作用抵制地震力的影响,从而减轻地震对建筑物的影响。

3.基础设计技术基础设计是实现高层建筑抗震性能的重要环节。

基础设计包括基础的形式、材料和性能。

高层建筑想要具有更好的抗震性能,必须注重基础设计的合理性。

首先,基础必须达到足够的承载力和稳定性,能够在地震期间承受地震影响。

高层建筑的抗震性能分析

高层建筑的抗震性能分析

高层建筑的抗震性能分析高层建筑作为城市发展的重要标志,为人们提供了更加便捷舒适的生活和工作环境。

然而,地震是我们不可忽视的自然灾害之一,而高层建筑所面临的地震威胁更加严重。

因此,提高高层建筑的抗震性能成为了工程领域的一个重要课题。

首先,我们需要了解高层建筑的抗震性能评估标准。

抗震性能评估是通过分析建筑物在地震荷载下的强度和刚度来评估其抵抗地震的能力。

目前,常用的评估标准包括中国的《抗震设防规范》、美国的《建筑物抗震设计规范》等。

这些标准指导着设计师在设计高层建筑时考虑到了地震作用,从而提高了建筑物的抗震性能。

其次,高层建筑的抗震性能与其结构体系有密切关系。

在设计高层建筑时,结构体系的选择和配置是至关重要的因素。

常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构和筒状结构等。

不同的结构体系在承受地震荷载时有着不同的性能表现。

例如,框架结构能够提供良好的变形能力和耗能能力,而剪力墙结构则能够提供较高的刚度和侧向刚度。

因此,在设计高层建筑时需要综合考虑建筑的功能需求和地震作用,选择合适的结构体系。

除了结构体系,高层建筑的地基工程也是抗震性能的重要组成部分。

地基工程可以分为地基处理和基础结构两个方面。

地基处理是指通过改良土体的力学性质来提高地基的稳定性和抗震性能。

常用的地基处理方法包括灌注桩、钻孔灌注桩等。

基础结构是指将建筑物的载荷传递到地基上的结构系统。

常见的基础结构包括承台基础、板框基础、桩基础等。

地基处理和基础结构的设计和施工质量直接影响着高层建筑的抗震性能,因此必须重视地基工程的施工过程和质量控制。

此外,高层建筑的材料选择也影响着其抗震性能。

在地震作用下,材料的强度、韧性和抗裂性是关键因素。

常见的结构材料包括钢材、混凝土和钢筋混凝土等。

其中,钢材具有良好的延展性和可塑性,能够在地震荷载下吸收和分散能量;而混凝土则具有较好的抗压能力和抗裂性能,但其抗张能力相对较差。

因此,在高层建筑设计中,钢材和混凝土的合理搭配是提高抗震性能的重要手段。

浅谈高层住宅结构抗震设计

浅谈高层住宅结构抗震设计

浅谈高层住宅结构抗震设计随着城市化进程的加速,高层住宅在城市中如雨后春笋般涌现。

然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。

因此,高层住宅的结构抗震设计显得尤为重要。

高层住宅结构抗震设计的重要性不言而喻。

地震发生时,地面运动产生的惯性力会作用在建筑物上,如果结构的抗震能力不足,就可能导致建筑物的破坏甚至倒塌,造成严重的人员伤亡和财产损失。

因此,通过合理的抗震设计,使高层住宅在地震中能够保持结构的稳定性和完整性,为居民提供安全的庇护场所,是建筑设计人员的首要任务。

在高层住宅结构抗震设计中,首先要考虑的是场地的选择。

场地的地质条件和地形地貌对地震的影响很大。

应选择坚硬、均匀的场地,避开软弱土层、断层、滑坡等不良地质区域。

同时,还要考虑场地的地震动参数,包括地震烈度、加速度等,为后续的结构设计提供依据。

结构体系的选择也是关键。

常见的高层住宅结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。

框架结构具有布置灵活的优点,但抗震性能相对较弱;剪力墙结构的抗震性能较好,但空间布置不够灵活;框架剪力墙结构则结合了两者的优点,既能提供较大的空间,又具有较好的抗震能力。

在实际设计中,应根据建筑的功能要求、高度、地质条件等因素综合考虑,选择合适的结构体系。

在构件设计方面,要保证构件具有足够的强度、刚度和延性。

强度是指构件抵抗外力的能力,刚度是指构件抵抗变形的能力,延性则是指构件在破坏前能够产生较大变形而不丧失承载能力的性能。

例如,在设计柱子和梁时,要合理确定截面尺寸和配筋,使它们在地震作用下能够承受较大的内力,同时又具有良好的变形能力。

对于剪力墙,要保证其厚度和配筋满足抗震要求,提高墙体的抗剪能力。

另外,抗震构造措施也是不可或缺的一部分。

比如,在梁柱节点处设置箍筋加密区,以提高节点的抗震性能;在墙体中设置水平和竖向分布钢筋,增强墙体的整体性;设置防震缝,将建筑物分成若干个独立的结构单元,减少地震作用下结构之间的相互影响。

浅谈高层建筑抗震

浅谈高层建筑抗震

浅谈高层建筑抗震随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。

然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,给高层建筑带来了巨大的威胁。

因此,高层建筑的抗震设计和施工至关重要,它关系到人们的生命财产安全以及城市的可持续发展。

地震对高层建筑的影响是多方面的。

首先,地震产生的水平力会使建筑物发生水平位移,过大的位移可能导致结构的破坏甚至倒塌。

其次,地震还会引起建筑物的竖向振动,对结构的竖向构件产生不利影响。

此外,地震可能引发地基的不均匀沉降,从而影响建筑物的整体稳定性。

为了确保高层建筑在地震中的安全性,抗震设计是关键环节。

抗震设计需要遵循一定的原则。

一是整体性原则,即要将建筑物作为一个整体来考虑,使各个部分能够协同工作,共同抵抗地震作用。

二是多道防线原则,通过设置多种抗震防线,如框架结构中的框架柱和剪力墙,当第一道防线失效时,后续防线能够继续发挥作用,提高结构的抗震能力。

三是刚柔相济原则,结构既要有足够的刚度以抵抗地震力,又要有一定的柔性来吸收和耗散地震能量。

在抗震设计中,结构选型尤为重要。

常见的高层建筑结构形式包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构等。

框架结构具有布置灵活的优点,但抗侧刚度相对较小;剪力墙结构抗侧刚度大,但空间布置不够灵活;框架剪力墙结构结合了两者的优点,能够较好地满足高层建筑的抗震要求;筒体结构则适用于更高的建筑,其具有良好的抗侧力性能。

基础设计也是高层建筑抗震的重要组成部分。

良好的基础能够有效地将建筑物的荷载传递到地基中,并减少地震作用下地基的不均匀沉降。

在地震区,通常会采用桩基础、筏板基础等形式,以提高基础的承载能力和稳定性。

除了设计,施工质量对于高层建筑的抗震性能同样有着重要影响。

施工过程中,要确保建筑材料的质量符合要求,钢筋的绑扎、混凝土的浇筑等施工工艺要严格按照规范进行。

同时,要加强施工过程中的质量监督和检测,及时发现和解决问题。

另外,建筑的非结构构件如填充墙、门窗、幕墙等也会对高层建筑的抗震性能产生影响。

高层建筑抗震研究

高层建筑抗震研究

高层建筑抗震研究1. 前言随着城市化的进程,高层建筑在我们的城市中逐渐成为一道风景线。

同时,地震作为一种不可预测的自然灾害,也经常给这些高层建筑带来威胁。

因此,高层建筑抗震研究变得尤为重要。

2. 抗震设计思路抗震设计的思路一般是基于三个前提,即安全性、经济性和实用性。

在安全性考虑方面,应按照地震活动的稳定性和概率性,来确定地震设计参数。

在经济性考虑方面,应选择那些在地震作用下可以承受一定程度的折损而不致造成根本性损坏的设计方案。

在实用性考虑方面,应根据高层建筑使用功能和使用人数的不同,来确定不同的设计方案。

3. 抗震设计方法目前,抗震设计方法主要有两种,即反应谱法和等效静力法。

其中反应谱法较为普遍,它是根据地震波的加速度时间历程的频谱进行高层建筑受力分析,并根据分析结果进行抗震设计。

等效静力法则是根据所设计建筑的荷载等级、建筑体系及投影面积、高度和质量等参数,采用不同荷载组合推算高层建筑在地震作用下的受力情况,并进行抗震设计。

4. 抗震设计基本要求(1) 建筑取向适当。

(2) 考虑地基抗震储备。

(3) 建筑加强设计。

(4) 结构设计合理。

(5) 设计截面选用合适。

5. 抗震设计基础(1) 层间承重墙。

承重墙是支撑楼层的主要构件,构成楼层上下两部分的整体结构,具有良好的垂直刚度和耐震性能。

(2) 框架结构。

框架结构是由纵向和横向的钢筋混凝土或钢结构构成的框架式结构,可通过加强节点来提高整体的抗震性能。

(3) 钢筋混凝土剪力墙结构。

剪力墙是由钢筋混凝土模块或钢结构模块构成的竖向承载结构,能承受水平荷载并通过剪力来支撑建筑。

(4) 钢结构高层建筑。

钢结构高层建筑是指以钢综合材料为主要结构材料的建筑,具有自重轻、强度高、刚度大、接头简单等特点,适合于高层建筑的设计和施工。

6. 结论高层建筑作为城市的一道风景线,也是容易受到地震的威胁。

因此,高层建筑抗震研究变得尤为重要。

抗震设计的思路一般是基于安全性、经济性和实用性。

高层建筑抗震设计对策

高层建筑抗震设计对策

高层建筑抗震设计对策随着城市的快速发展,高层建筑如雨后春笋般涌现。

然而,地震等自然灾害的威胁始终存在,因此高层建筑的抗震设计至关重要。

良好的抗震设计能够在地震发生时保障建筑结构的稳定性和人员的生命安全。

本文将探讨高层建筑抗震设计的一些对策。

一、场地选择场地的选择是高层建筑抗震设计的首要环节。

应优先选择地质条件稳定、坚硬的场地,避免在地震断层、滑坡、泥石流等危险区域建设高层建筑。

同时,要对场地的地震效应进行详细的勘察和评估,包括场地土的类型、覆盖层厚度、卓越周期等。

例如,软弱土场地在地震时会放大地震波的作用,增加建筑物的地震响应,而坚硬场地则能有效减小地震影响。

二、结构体系的选择合理的结构体系是确保高层建筑抗震性能的关键。

常见的高层建筑结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。

框架结构具有布置灵活的优点,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的建筑。

剪力墙结构抗侧刚度大,能有效抵抗水平地震作用,但空间布置不够灵活。

框架剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点,既能提供较大的使用空间,又具有较好的抗震性能,是高层建筑中应用较为广泛的结构体系之一。

筒体结构,如框筒、筒中筒等,具有极大的抗侧刚度和承载能力,适用于超高层建筑。

在选择结构体系时,需要综合考虑建筑的高度、使用功能、经济因素等。

同时,要保证结构的整体性和连续性,避免出现薄弱部位。

三、抗震计算分析准确的抗震计算分析是高层建筑抗震设计的核心。

目前常用的抗震计算方法包括底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。

底部剪力法适用于高度不超过 40 米、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。

振型分解反应谱法考虑了结构的多振型效应,能更准确地反映结构在地震作用下的响应,适用于大多数高层建筑。

时程分析法则通过输入实际的地震波,对结构进行动态分析,能更真实地模拟地震作用,但计算工作量较大,通常用于重要或复杂的高层建筑。

在进行抗震计算时,要合理确定地震作用的取值,包括地震烈度、设计基本地震加速度、设计地震分组等参数。

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浅谈高层建筑抗震
2008年的汶川地震和2010年的玉树地震对中国来说无不是沉重的打击,不但造成巨大的经济损失,更心痛的是有那么的生命离开了我们,这不得不让人们反思我们建筑的抗震设防能力。

在地震中,几乎所有的建筑都倒塌了,相对于低层建筑而言,高层建筑破坏和倒塌的后果就更加严重。

近年来国内国外高层、超高层建筑的高度不断攀升,就在2010年正式开放的哈利法塔的高度达到了惊人的828米,而且建筑的体型越来越复杂,不规则结构越来越多,这对于结构的抗震都是十分不利的。

为保证高层结构的抗震安全,达到安全和经济的统一,有必要对高层结构的抗震设计、抗震结构和抗震技术进行探讨。

1.地震导致建筑破坏的原因
根据地震经验,地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况:
(1)地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形,对其上部建筑的直接危害;
(2)地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效,对上面建筑物所造成的破坏;
(3)建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中,因结构强度不足、过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏;
2.建筑的抗震概念设计
所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

科技论文。

3.建筑抗震设计方法的发展过程
3.1、静力理论阶段
水平静力抗震理论始创于意大利,发展于日本,1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。

该理论认为:结构物所收到的地震作用,可以简化为作用于结构的等效水平静力,其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。

3.2、反应谱理论阶段
我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。

其主要特点如下:
(1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。

(2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。

(3) 在早期方案设计阶段,结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定,以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。

3.3、动力理论阶段
1971年美国圣费南多地震的震害,使人们清楚地认识到“反应谱理论只说出了问题的一大半,而地震持时对结构破坏程度的重要影响没有得到考虑”,从而推动了采用地震加速度过程a(t)来计算结构反应过程的动力法的研究。

此一新理论不但考虑了地震的持时,还更近一步地考虑了地震过程中反应谱所不能概括的其他特性。

4.高层建筑结构体系
设计地震区的高层建筑,在确定结构体系时,除了要考虑前面所提到的材料用量、建筑内部空间和使用的房屋高度等因素外,还需进一步考虑下列抗震设计准则:
(1)具有明确的计算简图和合理的地震力传递路线;
(2)具备多道抗震防线,不会因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抵抗侧力或承受重力荷载的能力
(3)具有必要的承载力、良好的延性和较多的耗能潜力,从而使结构体系遭遇地震时有足够的防倒塌潜力;
(4)沿水平和竖向,结构的刚度和强度分布均匀,或按需要合理分布,避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节,从而防止地震时出现过大的应力集中或塑性变形集中。

在确定建筑方案的同时,应综合考虑房屋的重要性、设防烈度、场地条件、房屋高度、地基基础以及材料供应和施工条件,并结合体系的经济、技术指标,选择最合适的结构体系。

5.建筑抗震措施或设计
5.1、错开地震动卓越周期
一个场地的地面运动,一般均存在着一个破坏性最强的主振周期,如果建筑物的自振周期与这个卓越周期相等或相近,建筑物的破坏程度就会因共振而加重。

地震动卓越周期又称地震动主导周期。

从众多的地震倒塌建筑物中可以看出,建筑周期与地震动卓越周期相接近,是引起建筑共振破坏的主要因素和直接原因。

因此,在进行高层建筑设计时,首先要估计地震引起该建筑所在场地的地震动卓越周期;然后,在进行建筑方案设计时,通过改变房屋层数和结构类型,尽量加大建筑物基本周期与地震动卓越周期的差距。

5.2、采取基础隔震措施
传统的抗震方法是依靠结构的承载力和变形能力,来耗散地震能量,使结构免于倒塌,但由于是一种“被动防震”,就不免存在许多不足之处。

地震对建筑的破坏作用,是由于地面运动激发起建筑的强烈振动所造成的,也就是说,破坏能量来自地面,通过基础向上部结构传递。

人们总结地震经验后发现,地震时结构底部的有限滑动,能大幅度地减轻上部结构的破坏程度。

科技论文。

基于可动概念的基础隔震方案很多,主要有:(1)软垫式隔震。

在房屋底部设置若干个带铅芯的钢板橡胶隔振装置,使整个房屋坐落在软垫层上,遭遇地震时,楼房底面与地面之间产生相对水平位移,房屋自振周期加长,主要变形都发生在软垫块处,上部结构层间侧移变得很小,从而保护结构免遭破坏。

(2)滑移式隔震。

在房屋基础底面处设置钢珠、钢
球、石墨、砂粒等材料形成的滑移层或滚动层,使建筑物遇地震时在该处发生较大位移的滑动,达到隔震目的。

(3)摆动式隔震。

科技论文。

摆动式隔震方式实质上是柔性底层概念的改进和引伸。

(4)悬吊式隔震。

这一隔震方式的构思是,将整个建筑悬吊在支架下面,避免地震的直接冲击,从而大幅度较小建筑物所受到的地震惯力。

5.3、削减地震反应——提高结构阻尼
为了提高结构阻尼,可以在结构上设置阻尼器,以吸收地震输入的能量,减小结构变形。

台北101大楼在87~92楼安装了一个巨大的钢球风阻尼器,是世界上目前最大的大楼风阻尼器,它的球体直径5.5米,由四十一层12.5厘米厚钢板结合为球形,重量660吨,可以有效减轻由于飓风和地震所引起的震动和侧移。

为高层建筑提供附加阻尼的另一新途径,是利用主体结构与刚性挂板之间特殊装置的非弹性性能和摩擦。

采取这一措施后,可以使阻尼比仅为2%的抗弯钢框架,有效粘滞阻尼比增加到8%或更多,从而使底部地震剪力和顶点侧移降低50%。

此外,通过采用高延性构件和附设耗能装置也能有效削减地震反应。

6.高层建筑抗震技术发展展望
未来高层建筑的发展趋势,体型将更趋复杂,结构体系将更趋多样化。

出于对建筑艺术上的要求,高层建筑的体型将会更为复杂和多样,许多高层建筑都是综合性的和多用途的,因此对建筑和结构必然提出新的更高的要求。

从结构体系上看,也决不会停留在原有的几种形式上,而会更好地满足功能和艺术上的需求,创造出新的结构体系。

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