高层建筑地下室结构的抗震设计
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。
高层建筑地下室规范及设计要点
高层建筑地下室规范及设计要点在现代城市的发展中,高层建筑如雨后春笋般涌现。
而地下室作为高层建筑的重要组成部分,其设计的合理性和规范性对于整个建筑的安全性、功能性和经济性都有着至关重要的影响。
本文将详细探讨高层建筑地下室的规范及设计要点。
一、地下室的功能高层建筑地下室通常具有多种功能。
首先,它可以作为停车场,满足居民和访客的停车需求。
其次,地下室可以用作设备用房,安置如配电室、水泵房、空调机房等重要设备。
再者,一些地下室还会被设计为商业空间、储物空间甚至人防工程。
二、地下室规范1、防火规范防火是地下室设计中首要考虑的问题。
根据相关规范,地下室应划分防火分区,每个防火分区的面积有严格限制。
同时,应设置足够数量和宽度的疏散通道,确保在火灾发生时人员能够安全疏散。
疏散通道的设置要考虑到距离、宽度和坡度等因素,以保证人员能够快速、顺利地撤离。
2、防水规范地下室处于地下水位以下,防水要求极高。
防水规范要求在设计和施工中采取有效的防水措施,包括使用优质的防水材料、合理的防水构造以及严格的施工工艺。
同时,还应设置排水系统,及时排除地下室可能出现的积水。
3、通风规范良好的通风对于地下室的空气质量至关重要。
通风规范规定了地下室通风系统的风量、风速和通风方式等,以确保地下室空气中的有害物质浓度在安全范围内,为人员提供舒适的环境。
4、抗震规范在地震多发地区,地下室的抗震设计不容忽视。
抗震规范要求地下室的结构应具有足够的抗震能力,能够在地震中保持稳定,不发生严重破坏。
三、地下室设计要点1、结构设计地下室的结构设计要考虑到上部建筑的荷载以及周边土体的压力。
一般采用钢筋混凝土框架结构或剪力墙结构,以保证其强度和稳定性。
同时,要注意地下室与基础的连接方式,确保整个建筑的整体性。
2、层高设计地下室的层高应根据其使用功能来确定。
如果作为停车场,要考虑车辆的通行高度和停车方式;如果作为设备用房,要满足设备的安装和维修空间需求。
此外,还要考虑通风管道、消防管道等设施的布置对层高的影响。
超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析
第35卷第3期2021年6月Vol・35No・3Jun.2021粉煤灰综合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析Seismic Performance Design and Stress Analysis of Over-limit High-rise Buildings彭茹(新疆建设职业技术学院,新疆乌鲁木齐832000)摘要:深圳市罗湖区兆鑫汇金广场项目大屋面高度147.9m,地下5层,地上44层,为部分框支剪力墙结构,属于B级高度超限的超高层建筑。
根据不规则项目特点并结合结构超限判定,确定各构件的抗震性能目标,通过分析建筑在不同地震工况下的弹性分析和弹塑性分析,验证结构性能设计的可靠性。
计算模型采用YJK、ETABS、PKPM-SAUSAGE程序进行分析,根据分析结果,采取了一系列加强措施。
结果表明:结构能够满足竖向荷载和风荷载作用下的有关指标,抗震性能能够达到设定的性能目标。
文中所采用的设计及加强措施为类似工程提供重要的参考和借鉴价值。
关键词:超限高层建筑;剪力墙结构;时程分析;抗震性能分析;抗震加强措施中图分类号:TU318文献标志码:A文章编号:1005-8249(2021)03-0008-06D0I:10.19860/ki.issn1005-8249.2021.03.002PENG Ru(Xinjiang Construction Vocational and Technical College,Urumqi832000,China)Abstract:The height of the roof of the Zhaoxin lluijin Plaza project in Luohu District,Shenzhen City is147.9m,with5stories underground and44stories above ground,which is a partial frame-supported shear wall structure,belongs to the super high-rise building with B-class height exceeding the limit.According to the characteristics of the irregular profect and combined with the structural over-limit determination,the seismic-performance targets of each component were determined,and verified the reliability of structural performance design by analyzing the elastic and elastic-plastic analysis of buildings under frequent earthquake,seismic fortification earthquake and rare earthquake.The calculation model is analyzed by YJK,ETABS and PKPM-SALSAGE programs.According to the analysis results,a series of strengthening measures were taken.The results show that the structure can meet the relevant indexes under vertical load and wind load,and the seismic performance can reach the set performance target.The design and measures adopted in this paper provide important reference value for similar projects.Keywords:over-limit high-rise building;shear wall structure;time history analysis;seismic performance analysis;seismic strengthening measures0引言超限高层建筑因为大幅度提升土地利用率而逐作者简介:彭茹(1985-),女,硕士,讲师,研究方向为土木工程。
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。
高层建筑结构的抗震设计
高层建筑结构的抗震设计高层建筑的抗震设计是一项至关重要的工作。
在地震频繁的地区,特别需要对高层建筑进行合理的抗震设计,以确保建筑物在地震发生时能够保持稳固,减少人员伤亡和财产损失。
本文将探讨高层建筑结构的抗震设计原则和方法。
1. 基础设计高层建筑的抗震设计的第一步是基础设计。
一个稳固的基础能够减少建筑物在地震时候的震动,保持建筑物的稳定。
在基础设计中,需要考虑地质条件、土壤特性以及建筑物的重量等因素。
专业工程师会通过使用合适的工程材料和技术,确保基础的强度和稳定性。
2. 结构设计高层建筑的结构设计是抗震设计的关键。
合适的结构设计能够使建筑物在地震中获得更好的抗震能力。
常见的高层建筑结构形式包括框架结构、剪力墙结构和核心筒结构等。
框架结构是最常见的结构形式,通过钢骨架或混凝土框架来支撑建筑物。
剪力墙结构是在建筑物各个侧面设置加强墙,提供抗震支撑。
核心筒结构是通过在建筑物的中心设置一个强大的核心筒,为整个建筑提供稳定的支撑。
3. 节点设计高层建筑的节点是连接不同结构元素的关键部分。
节点的设计要考虑到不同结构元素之间的连接和转移力量的问题。
优化节点设计可以提高建筑物的整体抗震性能。
常用的节点设计包括刚性节点和半刚性节点。
刚性节点是通过在连接处增加更多的钢筋或结构件来增加节点的强度和刚度。
半刚性节点则是在节点处设置弹性材料,通过吸收部分地震动能来减轻节点的应力。
4. 材料选择和施工质量在高层建筑的抗震设计中,材料的选择和施工质量也是非常重要的因素。
优质的材料能够提供更好的抗震性能,而施工质量的关键在于施工过程的监督和控制。
合格的材料和严格的施工质量控制可以保证高层建筑在地震中的稳定性。
5. 监测和维护一旦高层建筑建成并投入使用,监测和维护工作也不能忽视。
定期的结构检查和维护能够及时发现和修复潜在的问题,保障建筑物的持续抗震能力。
此外,建筑物中应该安装监测设备,实时监测建筑物的变化和应力情况,及时采取措施。
浅谈高层建筑结构的抗震设计
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浅谈 高层 建筑 结构 的抗 震设 计
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范 同 内。 高层 建 筑有 上述 的受 力特 点 ,因此设计
当建 筑场 地为 I 类时 ,应 允许 仍按 本 地 区抗 震设 防烈度 的要求 采取 抗震措 施 。 丙类建 筑 :应 符合 本地 区抗 震 没防烈度 的要 求 。当建 筑场 地 为 I 时 , 6度外 , 类 除 应 允许 按本地 区抗 震 没防烈度 降 低一 度 的要求
l建筑结 构抗震 等级 的一 般规定 房 屋高度 大 、柱距 较 大而 柱 中轴力 较大 震 级是 表 示地 震 强度 所 划 分 的等 级 , 我 时 , 采 用 型钢 混 凝 土柱 、 管 混凝 土 柱 , 宜 钢 或 同地震 划分 为六 级 :小 地震 3 ,有 感地 震 采 用高 强度 混凝 土柱 。 级 3 45级 , 中强 地 震 45 6级 ,强 烈 地 震 6 7 ~. .~ ~ 2 高层建 筑结 构抗 震设计 的基 本方法 级 , 地 震 7 8 , 于 8 的 为 巨大 地震 。 大 ~ 级 大 级 减 少地震 能量 输 入 。积极采 用 基于位 移 地 震烈 度是 国家主 管部 门根 据地 理 、地 质和 的结 构 抗震设 计 , 要求 进行 定量 分析 , 结构 使 历 史资 料 , 利学勘 查 和验证 , 我 国主要 城 的变形 能力 满足 在预期 的地震作 用下的 变形 经 对 除 要 市 和地 区进 行的抗 震设 防与 地震 分组 的 经验 要 求 。 了验算构 件 的承载 力外 , 控制 结构 数 值 , 地域 概念 。 是 抗震设 防类 别分 为 甲 、 、 在 大震 作用 下 的层间位 移 角 限值或 位移 延性 乙 丁类建 筑 ,全 同大 部分 地 区的房 屋抗 震设 防 比 ; 根据 构 件变形 与结 构位 移关 系 , 确定 构 件 烈 度一 般为 8 抗 6 度f 级地震 ) 抗震 等级 是设 的变形 值 ;并根 据截 面达 到 的应变 大小 及应 。 计 部 门依据 国家有 关规 定 , 建筑 物重 要性 变 分 布 ,确定 构 件 的构造 要求 。对 于 高层 建 按“ 分类 与 设 防标 准 ” 根 据烈 度 、 构 类 型 和房 筑 , 择坚 硬的 场地 土建造 高层 建 筑 , 以明 , 结 选 可 屋 高度 等 ,而采用 不 同抗 震 等级 进行 的具 体 显 减少 地震 能量输 入 减轻 破坏 程度 。错 开地 可 设计。 以钢筋 混凝 土框架结 构 为例 , 震 等级 震 动卓 越周 期 , 防止 共振 破坏 。 抗 划 分 为 四级 , 以表示 其 很 严贡 、 严乖 、 严 贡 较 推 广使 用 隔震和 消能 减震 设计 。 目前我 国和世 界各 陶普 遍采 用 的传统 抗震 结构 体 系 及一般 的 四个级 别。 建筑结 构根据 其使 用功 能 的重要 性 分为 是 “ 延性 结 构 体 系 ” 即适 当控 制结 构 物 的 刚 , 甲、 、 、 乙 丙 丁类 四个 抗震设 防类 别 。 各抗 震设 度 ,但 容许结 构 构件 在地 震时 进人 非 弹性 状 并 以消 耗地 震 能量 , 减 防类 别的高 层建 筑结 构 ,其 抗 震措 施应 符合 态 , 具 有 较 大 的延 性 , 下列 要求 : 轻 地震 反应 , 结构 物 “ 而不倒 ” 采取 软 垫 使 裂 。 甲类 、 乙类 建筑 : 当本地 区的抗 震设 防烈 隔震 、 滑移 隔震 、 动隔震 、 吊 隔震等 措施 , 摆 悬 度为 6 8 时 ,应符合 本地 区抗震 设 防烈度 改变结 构 的动力 特性 , 少地 震能 量输 人 , —度 减 减 提高 一 度 的要求 ;当本 地 区的设 防 烈度 为 9 轻 结构 地震 反 应 ,是 一 种很有 前途 的防震 措 度 时 ,应符 合 I 9 抗震 设 防更 高 的要 求 。 施 。提 高结 构 阻尼 , z 度 L 采用 高延 性构 件 , 能够 提
高层建筑结构抗震设计优化措施
高层建筑结构抗震设计优化措施摘要:结构抗震设计是建筑结构设计中较为关键的部分,是保障建筑结构安全的核心。
随着建筑层高的不断增加,人们对建筑结构抗震性的要求也越来越高,当地震来临时,建筑物应保证小震不坏、中震可修、大震不倒,以较大程度抵御地震带来的破坏。
基于此,文章针对当代高层建筑结构抗震设计优化措施进行了分析,以供参考。
关键词:高层建筑结构;抗震设计;优化措施1导言地震具有较强的破坏性和不可预测性,当地震灾害等级较高时,不单单会导致建筑物在短时间内坍塌,还会对交通以及通讯产生不良影响,甚至让人们面临一定的生命安全问题。
所以在高层建筑工程项目建设过程中,要对地震所产生的影响进行考量,使得建筑质量得到保障,从而尽可能地保证人们的生命财产安全。
但是,在实际设计过程中可能会存在一定的不利因素,使得效果明显低于预期,所以要对抗震设计的技术要点展开详细分析。
此次研究对丰富高层建筑结构抗震设计方面的知识具有理论性意义。
2高层建筑结构抗震设计存在的问题2.1选址问题现阶段,我国高层建筑结构抗震设计中,还存在着选址问题。
第一,在建筑工程的选址时,忽视了地质地形的勘察调研。
或者采用的手段方法陈旧,未能深入、全面了解区域情况。
比如是否处于地震带、抗震烈度与等级、岩土坚硬情况、是否开阔平坦等,都将影响着地基建设与抗震性能。
第二,在选址时,未能结合建筑工程项目的实际情况,以及结合当地的抗震需求,导致各项资料信息不够全面与真实。
2.2建筑物走向对抗震的影响在高层建筑中,抗震设计尤为重要,也是建筑结构的一个重要组成部分,高层建筑在发生地震的时候,根据地震的方向,所产生的建筑走向情况十分明显,而且这一走向也会直接对减震、隔震产生一定的影响。
我们都知道,地震是由于地壳运动的原因所造成的,对此在进行建筑设计的时候,就需要相关的设计人员结合建筑地点的实际情况,以及所在地区的地质结构,气候情况等进行全面的分析,确保在建筑建设的时候能够符合当地的地质特点,以及地震方向来进行。
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。
高层建筑抗震设计措施
高层建筑抗震设计措施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,对高层建筑的安全构成了严重威胁。
因此,做好高层建筑的抗震设计至关重要。
本文将详细探讨高层建筑抗震设计的相关措施。
一、合理的建筑选址建筑选址是高层建筑抗震设计的第一步。
应选择地质条件稳定、地势平坦、远离地震断裂带和可能发生滑坡、泥石流等地质灾害的区域。
同时,要考虑场地土的类型和特性,坚硬均匀的场地土对地震波的传播和放大作用较小,有利于减轻地震对建筑物的影响。
二、优化的建筑结构体系1、框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,框架主要承受竖向荷载,剪力墙主要承受水平地震作用。
这种结构体系具有较好的抗震性能,能够有效地抵抗地震力。
2、筒体结构筒体结构包括框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
筒体结构具有较大的抗侧刚度和承载力,能够有效地抵抗水平地震作用。
3、钢结构钢结构具有强度高、重量轻、延性好等优点,在高层建筑中应用越来越广泛。
钢结构的节点连接方式对抗震性能有重要影响,应采用合理的节点形式,确保结构在地震作用下的整体性和稳定性。
三、加强结构的整体性和连接1、构件之间的连接梁、柱、墙等构件之间的连接应可靠,采用足够强度和延性的节点连接方式,如焊接、高强螺栓连接等,避免在地震作用下发生节点破坏。
2、加强层的设置在高层建筑中,为了提高结构的抗侧刚度,可以在适当的位置设置加强层,如加强桁架、伸臂桁架等。
加强层的设置应合理,避免引起结构刚度的突变。
3、基础与上部结构的连接基础应与上部结构紧密连接,确保地震作用能够有效地传递到地基中。
基础形式的选择应根据地质条件和建筑物的特点进行,如桩基础、筏板基础等。
四、提高结构的延性1、控制构件的轴压比轴压比是指柱或墙的轴向压力与混凝土抗压强度设计值和截面面积的乘积之比。
控制轴压比可以保证构件在地震作用下具有足够的延性,避免发生脆性破坏。
2、配置适量的钢筋在混凝土构件中,配置适量的纵向钢筋和箍筋可以提高构件的延性。
高层建筑地下室结构的抗震设计(1)
高层建筑地下室结构的抗震设计作者:罗艳来源:《城市建设理论研究》2013年第22期【摘要】分析高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点,概述高层建筑的发展,对建筑抗震进行必要的理论分析,从而来探索高层建筑的设计理念、方法,从而采取必需的抗震措施。
【关键词】高层建筑地下室结构设计短柱抗震措施镶嵌结构技术探讨中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:一.引言高层建筑的抗震性能好坏与否与地下室的设计关系重大。
提高高层建筑的抗震要求,地下室与地上部分的筑墙必须相一致。
而且地下室的埋深也有要求,地下室的埋深要大于地上部分的高度时,其层数可不予考虑,这时算高度时才可从上部地面开始算。
为了提高抗震性能,顶板必须要求可作为上部结构的嵌固部位。
若地下室顶板为无梁楼盖和顶板内外板标高超过梁高变化引起错层这两种情况时,必须进行一定的处理使其能够作为上部结构的嵌固部位。
二. 地下室对于高层建筑埋深问题的重要作用1.提高地基承载力高层建筑采用天然地基时,地基承载力可以进行修正。
随着基础埋深的不断增加,修正后的地基承载力也随之增大,这样就可满足高层建筑对地基承载力的要求。
2. 有利于高层建筑上部结构的整体稳定高层建筑地下室外墙一般采用钢筋混凝土墙,地下室顶板厚不宜小于160mm,地下室具有较大的层间刚度,同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。
因此设地下室有利于上部结构的整体稳定,有利于协调结构整体变形,调整地基不均与沉降。
基础应该要有一定的埋深,埋置深度可以从室外地坪一直算到基础底面,对于独立的高层建筑而言,基础埋深比较容易确定,但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的,当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础时—防水底板不宜太薄,高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起,此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计,地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。
假如不满足以上条件的时候,高层建筑的基础埋深应该要从地下车库地面算起。
对高层建筑结构的抗震设计
对高层建筑结构的抗震设计摘要: 以某高层建筑为例,详细的分析了建筑结构的抗震设计,介绍了该建筑工程的体系特点、基于抗震性能目标的基于抗震性能目标的抗震性能化设计的具体原则和方法、整体小震弹性计算、弹性时程分析补充验算,针对不同构件分别进行中震不屈服、中震弹性、大震不屈服验算,对建筑的薄弱部位采取了加强措施。
对同样的超限高层建筑的抗震设计给出了一些建议,以供参考。
关键词:建筑结构设计;超限高层; 抗震设计一、工程概况某建筑项目地下3层、地上5 层,共5 栋塔楼(A1~A5) ,其中A4塔楼为标杆性建筑,总高度156.6m。
5栋塔楼与裙房在地下室连为整体,从地面以上开始完全设缝断开,每个塔楼的嵌固端均设置在地下层1 的顶板。
A4 塔楼为地下3层,地上41 层,其中地下层3层高为4.7m,地下层2 层高为5.1m,地下层1层高为6.5m,地上层1层高为6.0m,层2~5层高为5.1m,层5与层6之间的设备夹层层高为2.15m,层6~12,14~28,30~41为标准层,层高为3.3m,层13,29为避难层兼设备层,层高3.6m。
A4 塔楼地上建筑面积约68 452m2,商业部分建筑面积约13 194m2,地下车库建筑面积约6597m2,总建筑面积约88 243m2。
A4塔楼平面呈长方形,长54.4m、宽34.0m,沿高度方向平面尺寸不变,外围框架柱的柱距为7.50~9.60m。
A4塔楼的结构体系为钢筋混凝土框架-核心筒结构,典型框架柱网为9.6m×8.6m,受建筑功能及布局的限制,核心筒分别设置在中庭两侧的电梯井筒、楼梯间部位,而且由于核心筒很小,在建筑物端部还增设普通剪力墙来增强结构的整体刚度。
A4塔楼主体结构的抗侧力体系由框架、双筒和剪力墙共同组成。
A4塔楼在地面以上与裙房完全分开,防震缝宽150mm。
在不影响建筑使用的情况下,适当增加地下室内的剪力墙,通过计算满足上下层的刚度比要求,可以地下层1 的顶板为嵌固端。
高层建筑地下室结构的抗震设计
高层建筑地下室结构的抗震设计摘要:随着社会的发展与进步,重视高层建筑地下室结构的抗震设计对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍高层建筑地下室结构的抗震设计的有关内容。
关键词:高层建筑;抗震设计;地下室;结构;中图分类号:tu97文献标识码: a 文章编号:引言高层建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。
且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。
因此,高层建筑结构抗震设计就显得尤为重要。
一、有关抗震设计的若干概念为了保证结构的抗震安全,根据具体情况,结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。
高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。
尽可能设置多道抗震防线,强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,在首次破坏后在遭受余震,结构将会因损伤积累而导致倒塌。
适当处理结构构件的强弱关系,使其在强震作用下形成多道防线,并考虑某一防线被突破后,引起内力重分布的影响,是提高结构抗震性能,避免大震倒塌的有效措施。
合理布置抗侧力构件,减少地震作用下的扭转效应。
结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。
结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。
主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
合理控制结构的非弹性(塑性铰区),掌握结构的屈服过程,实现合理的屈服机制。
框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则,当构件屈服、刚度退化时,结点应能保持承载力和刚度不变。
采取有效措施,防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。
考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时,基础结构或地下室机构应保持弹性工作。
高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时,不宜采用天然地基。
采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。
浅谈高层建筑结构的抗震设计
些离子与某些活件骨料产生化学反麻并吸收 周罔环境巾的水而体积增大,造成混凝土酥 松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结 构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施 工中采取有效措施进行预防。
1.7冻胀裂缝
混凝土由于反复冻融循环破坏而形成冻 胀裂缝。混凝土是非均质密实件,内部存在连 通或不连通的孑L隙,这些孑L隙是渗水的途径。 当混凝土处于饱水状态并遇到负温时,内部 水分冻结,体积膨胀量占原孑L隙的9%,孔隙 周壁因膨胀而产生拉应力;遇到正温后,冰虽 融化,但孔壁已产生塑性变形。反复冻融,孔 隙逐步扩大,孑L壁托鹿力相廊增大,当超过抗 拉强度时,开始出现裂缝,随着循环次数增 多,细裂缝不断扩展和连通,导致混凝土裂缝 剥蚀,以致破坏。 2混凝土非荷载裂缝预防对策
区。
1.6化学反应引起的裂缝
混凝士拌和后会产生一些碱性离子,这
甥性收缩足指混凝土在凝结之前,表面
因失水较快而产生的收缩。甥性收缩裂缝一
般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中问宽 两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的 主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度 或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很 小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面 失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而 使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强 度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。 1.2地基沉降裂缝 地基沉降裂缝主要由建筑物地基的不均 匀沉降引起,且多发生于软地基和超静定结 构物中。侗静定结构中横板变形、支架沉落也 会引起结构的变形和裂缝。沉降裂缝的外部 表现较为明显.常与结构变形同时发生,并随 变形的发展而增大:裂缝方向与主拉应力方 向垂直,地基沉陷时裂缝方向与地面接近垂 直。沉降裂缝出现的主要原冈有:软地基上采 用超静定结构,基础存在软弱层,承载力不 足;软土、湿陷性土地基.基坑受水浸泡下降; 现浇上部或预制构件模板支架刚度不足出现 变形和沉落等。 1.3于缩裂缝 干缩裂缝是由于混凝土内外水分蒸发程 度不同而导致变形的结果,且这种收缩是不 可逆的。混凝土受外部条件的影响,表面水分 损失过快,变形较大,较大的表面于缩变形受 到混凝土内部约束,由于较大托应力而产生 裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网 状浅细裂缝,宽度多在0.05.o.2ram之间,大 体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中 多沿其短向分布。
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。
地下室抗震等级
地下室抗震等级抗震等级:是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。
以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。
抗震等级:是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。
以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。
在我国建筑业中,已经开始严格执行这个等级标准。
(1)多高层建筑结构的抗震措施就是根据抗震等级确认的,抗震等级的确认与建筑物的类别有关,相同的建筑物类别在考量抗震等级时丢弃的抗震烈度与建筑场地类别有关,也就是考量抗震等级时丢弃烈度与抗震排序时的布防烈度不一定相同。
(2)建筑结构应根据其使用功能的重要性分为甲、乙、丙、丁类四个抗震设防类别。
建筑的抗震设防类别分割见到国家标准《建筑抗震设防分类标准》gb 的规定,也可知《建筑抗震设计手册》(年版)高层建筑没丁类抗震设防。
各抗震设防类别的高层建筑结构,其抗震措施应符台下列要求:1)甲类、乙类建筑:当本地区的抗震设防烈度为6~8度时,应当合乎本地区抗震设防烈度提升一度的建议;当本地区的布防烈度为9度时,应当合乎比9度抗震设防更高的建议。
当建筑场地为ⅰ类时,应当容许仍按本地区抗震设防烈度的建议实行抗震结构措施;2)丙类建筑:应符合本地区抗震设防烈度的要求。
当建筑场地为i类时,除6度外,应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施.按建筑类别及场地调整后用于确定抗震等级烈度,按调整后的抗震等级烈度。
3)抗震设计时,多高层建筑钢筋混凝土结构构件应当根据布防烈度、结构类型和房屋高度使用相同的抗震等级,并应当合乎适当的排序和结构措施建议。
a级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级应当按表中3.11确认。
地下结构抗震设计标准
地下结构抗震设计标准地下结构在建筑工程中扮演着非常重要的角色,它不仅能够提供更多的使用空间,还能够起到支撑建筑物的作用。
然而,在地震频发的地区,地下结构的抗震设计显得尤为重要。
因此,地下结构抗震设计标准成为了建筑工程领域中的一个热点问题。
首先,地下结构抗震设计标准需要考虑地震的影响。
地震是地球内部能量释放的结果,它会对建筑物产生水平和垂直的地震力,而地下结构作为建筑物的一部分,必须能够承受这种力量的影响。
因此,在设计地下结构时,需要根据地震的频率、幅度和方向等因素来确定地下结构的抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时能够安全稳固地支撑建筑物。
其次,地下结构抗震设计标准还需要考虑地下结构的材料和结构形式。
地下结构通常由混凝土、钢筋等材料构成,而不同的材料具有不同的抗震性能。
因此,在设计地下结构抗震标准时,需要根据地震的影响和地下结构所采用的材料来确定合理的抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时不会发生破坏。
此外,地下结构的结构形式也会影响其抗震性能,因此需要在设计时考虑地下结构的结构形式,以提高其抗震能力。
最后,地下结构抗震设计标准还需要考虑地下水位、土壤条件等因素。
地下水位和土壤条件对地下结构的抗震性能有着重要的影响,因此在设计地下结构抗震标准时,需要充分考虑地下水位和土壤条件的影响,以确保地下结构在地震发生时不会受到地下水位和土壤条件的影响而发生破坏。
综上所述,地下结构抗震设计标准是建筑工程领域中的一个重要问题,它需要考虑地震的影响、地下结构的材料和结构形式,以及地下水位、土壤条件等因素。
只有在考虑了这些因素之后,才能确定合理的地下结构抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时能够安全稳固地支撑建筑物。
高层地下室结构设计及抗震
高层地下室结构设计及抗震高层地下室结构设计及抗震摘要:对于高层建筑的地下室设计问题,本文着重的讨论了高层建筑结构底部嵌固部位的确定、抗震墙底部加强部位高度以及地下室抗震等级问题。
关键词:地下室;结构;抗震;设计一、前言随着当前的经济飞速发展, 高层建筑设置有地下室越来越多。
设置地下室对高层建筑有减少地震作用对上部结构的影响、提高地基土的承载力等诸多优点。
地下室设计的合理与否将直接影响高层建筑的正常使用与造价。
本文对高层建筑地下室的设计关键点进行讨论, 供工程设计参考。
二、设置有地下室的高层建筑的嵌固位置高层建筑中的钢筋混凝土在进行结构分析之前,首先必须确定结构的嵌固端所在位置, 其直接关系到计算模型与实际受力状态的符合程度。
目前实际工程中大多数单塔或多塔高层建筑都带有面积较大的地下室以及层数不多的裙房, 而且裙房可能相连形成大底盘。
《建筑抗震设计规范》规定高层建筑地下室在满足一定条件下, 地下室顶板可以作为上部结构的嵌固端。
在确定带地下室的高层建筑嵌固位置时需要特殊注意以下几点:1.地下一层的结构侧向刚度应当不小于地上结构侧向刚度的2倍。
结构层侧向刚度可近似按等效剪切刚度计算, 即:(1)在式中的G0、G1分别为地下一层及地上一层的混凝土剪切模量; A0、A1分别为地下一层及地上一层竖向结构构件的总折算受剪面积; Aw为沿计算方向地上一层或地下室范围地下一层的抗震墙全部有效截面面积; Ac为地下一层或地上一层全部柱截面面积; h0、h1分别为地下一层及地上一层的层高。
注意对“侧向刚度的2倍”的要求可以理解为有效数字满足2倍, 即地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部楼层侧向刚度的1. 5倍。
还要注意的是“地下室结构的楼层侧向刚度”指结构自身刚度,不考虑土对地下室外墙的约束作用2.应采用现浇梁板结构, 其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30, 应采用双层双向配筋, 且每层每个方向配筋率不宜小于0.25%。
高层建筑地下室结构的抗震设计
高层建筑地下室结构的抗震设计摘要:目前带半地下室的多层住宅日益增多。
关于地下室是否应计人房屋总层数内,以及进行抗震验算时地下室是否算一层,在我国现行建筑抗震设计规范中无明确规定。
它关系到房屋总层数,应接几层房屋采取抗震构造措施及进行抗震验算。
在实际工程设计中常因此问题不明确造成浪费或不安全,因此,研究探讨解决上述问题的方法是非常必要的。
本文分析高层建筑地下室结构的抗震设计及设计时应注意的问题,并以实例探讨地下室上部结构的嵌固部位计算方法,可以作为类似工程的参考。
关键词:高层建筑期地下室结构抗震设计一般高层建筑都设有地下室,为了满足使用要求,地下室往往是多层的。
在进行抗震设计时会遇到以下问题:在计算简图中如何确定各类结构体系的嵌固部位;上部结构对地下室结构的作用以及各类结构底部加强部位的范围;地下室结构的抗震设计。
一、关于高层建筑地下室结构的抗震设计分析1.使用科学的结构形式。
在高层建筑地下室结构设计中,必须根据抗震要求以及功能特征选用合理的结构方案,在审核结构体系中,也必须考虑结构侧移度,特别是高层建筑物结构设计。
随着高层建筑结构高度增加,不仅会让建筑结构在地震作用以及其他负荷作用影响下增大水平位移,也会让建筑结构抗侧移的刚度增加。
而对于不同的钢筋混凝土结构体系、组成方式、构建以及受力特征,在抵抗侧移刚度等方面都具有很大的差异性,所以在使用中,必须根据具体情况,选用合理的高度。
2.地下室结构布置应保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度和承载能力,能将上部结构的地震作用传递到全部地下室结构范围的抗侧力构件。
地下室顶板厚度不宜小于l80mm,混凝土强度等级不应低于C30,应采用双层双向配筋,每层每个方向配筋率不宜小于0.25% 。
地下室顶板不宜采用无梁楼盖。
3.裙房与主体结构相连时,其嵌固部位应随同主体结构,且应满足嵌固的有关要求;裙房与主体可采用不同基础结构,但应加强连接,保证在地震作用下共同工作。
高层建筑地下室结构的抗震设计 任翠翠
高层建筑地下室结构的抗震设计任翠翠发表时间:2019-06-03T10:44:49.783Z 来源:《防护工程》2019年第4期作者:任翠翠[导读] 高层建筑设置地下室,有利于地基土的承载力的提高以及降低地震作用对于建筑的上部结构的相应影响等许多优点。
济南市人防建筑设计研究院有限责任公司山东济南 250014摘要:高层建筑设置地下室,有利于地基土的承载力的提高以及降低地震作用对于建筑的上部结构的相应影响等许多优点。
在进行高层建筑的地下室结构抗震设计时,设计人员需要进行相关的计算,进而根据地上建筑物与地下室之间的联系进行合适的建筑结构分析,从而选择合理的抗震设计,提高建筑物的质量。
关键词:高层建筑地下室结构抗震设计1. 几种主要的地下结构抗震设计方法 1.1静力法把地震作用当作等效的静力荷载进行抗震计算。
它通常应用于地下管线、洞道的横截面抗震设计,它把地震时的土压力和结构物以及结构物以上覆土层作为外力考虑。
这种方法的缺陷在于没有考虑土层与结构各自的振动特性及其相互间的关系。
1.2反应位移法70年代,日本学者从地震观测入手,提出了地下线状结构抗震设计的反应位移法。
其基本原理就是用弹性地基上的梁来模拟地下现状结构,把地震时地基的位移当作已知条件作用在弹性地基上,以求解在梁上产生的应力和变形,从而计算地下结构(隧洞、管道、竖井等)地震反应,公式可以简化为拟静力计算公式,K{U}=Ks{Ug}。
式中的矩阵K包括地下结构的刚度Kt和地基抗力Ks。
本方法的关键是确定地基变位{Ug}和抗力系数Ks,通常将Ks取为对角阵,则Ks相当于文科尔弹簧常数或地基土介质的弹簧常数。
这种方法的理论基础是基于地震时支配地下结构地震反应的地基变形而不是结构物的惯性力。
近年来,大多数地下结构,尤其是地下管线都把这种方法作为其抗震设计方法。
1.3动力反应分析法主要适用于结构物形状和地质条件比较复杂时的地下结构抗震反应分析。
它是采用有限元理论,将地震记录直接输入结构模型求得结构的动力反应。
高层建筑地下室结构的抗震设计要点
高层建筑地下室结构的抗震设计要点【摘要】城市发展过程中,随着城市土地资源日趋紧张及城市人口不断增加,设有地下室结构的高层建筑逐渐增多。
地下室是高层建筑的主体结构,其抗震性能的优劣直接影响到建筑的质量安全和使用功能,是结构设计的一个重要环节。
【关键词】高层建筑;地下室,抗震设计地下室是高层建筑的核心结构,承载着高层建筑的重力荷载,能够提高地基土的承载力,缓解地震对于建筑上部的影响。
因此,地下室结构的抗震设计直接影响到建筑物的抗震性能。
抗震设计要点包括地下室嵌固部位、地下室抗震等级、抗震墙底部加强范围等方面。
1.嵌固部位高层建筑在结构分析之前需要确定嵌固部位,这是结构计算模式中的一个重要假定,关系到某些构件内力分配的准确性,并影响结构产生侧移的真实性。
如果高层建筑地下室满足《建筑抗震设计规范》及《高层建筑混凝土结构技术规程》中相关规范要求,可以选择地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。
具体条件如下:一是地下室层数≥2,四周有与顶板相连的封闭地下室外墙。
二是地下室一层侧向刚度≥地上一层侧向刚度的2倍。
其中,侧向刚度用等效剪切刚度代替。
三是对于没有裙房的单塔结构,地下室范围可以包括离主体结构较近的地下室外墙。
对于有裙房的单塔或者多塔结构,裙房和主体结构应该分别符合规范要求,地下室范围可以包括离主体结构较近的地下室外墙。
四是地下室顶板和地下室其他各层楼板均需足够的整体刚度和承载力,能够将建筑上部结构的地震作用传递到地下室结构范围内的所有抗侧力构件上。
如果地下室结构不能满足上四点要求,除B级高度高层建筑之外,可以选择基础顶部作为嵌固部位。
对于单层地下室可以选择基础底板作为嵌固部位。
2.地下室抗震等级2.1地下室顶板作为嵌固部位时,地下一层抗震等级等于上部结构抗震等级,地下一层以下层数抗震等级逐级下降一级。
对于乙类建筑,6度时地下室抗震等级不宜低于四级,7度时地下室抗震等级不宜低于三级,8度时地下室抗震等级不宜低于二级。
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(上接第 17 页) 柱或暗柱的平面外受弯承载力 ,暗柱沿外墙长度可取 柱宽加 2 倍墙厚 ; Tb 为地下室外墙顶部暗圈梁的拉 力 ; hw 为地下室外墙高度 。
∑ (3) 地下室顶板梁柱节点应按 Myb 验算核芯区
受剪承载力 。 (4) 与地上一层框架柱相连的地下室各层柱的截
面尺寸不应小于地上一层对应的柱截面 ,与地上一层 框架柱相连的地下室各层柱的每侧纵筋面积不宜少于 地上一层对应柱底部每侧纵筋面积的 111 倍 。 216 抗震墙设计
(3) 地下室结构范围可按图 1 采用 。单塔结构无
相连裙房时 ,地下室范围可包括距主体结构较近的地
下室外墙 ;单塔结构和多塔结构有相连裙房时 ,主体结
构和裙房应分别符合式 (1) 的要求 ,地下室范围也可包
括距主体结构较近的地下室外墙 。
16
图 1 地下室结构范围
(4) 地下室结构布置应保证地下室顶板及地下室 各层楼板有足够的平面内整体刚度和承载能力 ,能将 上部结构的地震作用传递到全部地下室结构范围的抗 侧力构件 。地下室顶板厚度不宜小于 180mm ,混凝土 强度等级不应低于 C30 ,应采用双层双向配筋 ,每层每 个方向配筋率不宜小于 0125 %。地下室顶板不宜采用 无梁楼盖 。
载代表值产生的效应 。
213 混凝土强度等级
地下室结构构件的混凝土强度等级不低于上部结
构相应构件的混凝土强度等级 。
214 抗震等级
地下一层应与上部结构的抗震等级相同 ,以下可
逐层降低一级 ;对于丙类建筑 ,7 度时不宜低于四级 ,8
度时不宜低于三级 ,9 度时不宜低于二级 ;对于乙类建
筑 ,6 度时不宜低于四级 ,7 度时不宜低于三级 ,8 度时
计值的抗震正截面承载力 ; M下yc 为地下一层柱截面按
∑ 实配钢筋及轴力设计值的抗震正截面承载力 ; Myb
为地下室顶板 , 梁柱节点两侧梁端反时针或顺时针
方向的实配抗震受弯承载力之和 ; Mc 为地下室外墙壁
图 2 嵌固在基础顶部时抗震墙底部加强部位的高度
(下转第 27 页)
17
得框支层落地墙比较厚 ,框
Seismic Design of Basement Structure of Tall BuildingsΠHu Qingchang1 , Qian Jiaru2 , Sun Jinchi1 (1 Beijing Institute of Architectural Design , Beijing 100045 ,China ; 2 Key Laboratory for Structural Engineering and Vibration of the Ministry of Education , Tsinghua University , Beijing 100084 ,China) Abstract :Necessary requirements to ascertain the position of fixity of tall buildings and seismic design of basement structures are discussed. The calcutation formulae are developed for herizontal seismic action of basement structure with base shear method on the members and structure of basement. Keywords :tall building position of fixity ; basement structure ; seismic design
第 36 卷 第 6 期
建 筑 结 构
2006 年 6 月
高层建筑地下室结构的抗震设计
胡庆昌1 钱稼茹2 孙金墀1
(1 北京市建筑设计研究院 北京 100045 ;2 清华大学土木系 北京 100084)
[ 提要 ] 针对高层建筑的嵌固设计问题 ,重点讨论高层建筑的嵌固条件和嵌固在地下室顶板时结构的抗震设 计 。给出了地下室结构水平地震作用基于底部剪力法的计算公式 、地下室结构构件和框架的计算公式 ,以及 抗震墙的设计原则 。提出了高层建筑嵌固在基础顶部的抗震设计的基本要求 。 [ 关键词 ] 高层建筑 嵌固部位 地下室结构 抗震设计
结构等效总重力荷载 ,可取地下室结构总重力荷载代
表值的 85 % ; FB , i 为层 i 地下室的水平地震作用标准
值 (地下室结构的层号由上向下计) ; GB , i , GB , j 分别为
集中于地下室层 i , j 的重力荷载代表值 ; HB , i , HB ,j 分
别为地下室层 i , j 至基础顶的计算高度 ; n 为地下室总
析结果显示 ,转换层以下各层刚度较大 ,罕遇地震条件
下结构仍基本处于弹性状态 。
(2) 按剪切刚度比控制 ,框支层采取加强措施后 ,
薄弱层会上移至转换层以上 ,设计时转换层以上相邻
的几层应该按剪力墙底部加强区处理 ,加强的层数不
小于两到三层 。
(3) 框支层的剪力墙应采取增加延性的措施 ,如
适当提高分布筋配筋率 ,角部增设型钢等措施 。 (4) 框支柱应采取措施提高柱的延性 、变形能力 。
不宜低于二级 ,9 度时应专门研究 。
除 9 度外 ,上部结构以外范围较大的地下室结构
可采用三~四级 。
215 框架柱设计
(1) 地上一层框架柱下端应按相应抗震等级考虑
柱底部弯矩增大系数 ,地上一层柱的纵向配筋应按柱
下端的内力设计值配置 ,避免塑性铰由柱端向上转移 。
(2) 地下室顶板处的梁 、地下一层柱及外墙的弯
件的 纵 向 钢 筋 配 筋 率 不 应 小 于 地 下 一 层 对 应 的 抗 震墙 。 3 嵌固在基础顶部的抗震设计要求
(1) 不能满足嵌固在地下室顶板的要求时 ,可按 嵌固在基础顶部设计 。B 级高度高层建筑不宜嵌固在 基础顶部 。
(2) 不考虑地下室结构水平地震作用降低系数 。 (3) 地下室结构抗震等级宜按地上结构抗震等级 取 。地下室内的墙柱截面尺寸 、混凝土强度等级及配 筋构造不宜低于上部结构相应构件的要求[3] 。 (4) 抗震墙底部加强部位的高度应从基础顶部算 起 ,对框架 - 抗震墙结构 、抗震墙结构和筒体结构尚宜 高出地下室顶板不少于 2 层 ,对部分框支抗震墙结构 尚宜高出框支层不少于 2 层 ( 图 2) 。主体结构周边有 相连裙房且裙房为抗震墙结构时 ,宜高出裙房一层 。
1 高层建筑的嵌固部位 多数单塔或多塔高层建筑带有面积较大的地下室
及层数不多的裙房 ,裙房可能相连形成大底盘 。《建筑 抗震设计规范》( GB50011 —2001) [1] 规定 ,高层建筑地 下室结构满足一定条件时 ,地下室顶板可作为上部结 构的嵌固部位 。若不满足规范要求 ,可将嵌固部位设 置在基础顶面 。嵌固在地下室顶板的条件及要求 :
参考文献
[1 ] 建筑抗震设计规范 ( GBJ11 —89) [ S] . 北京 : 中国建筑工业出版 社 ,1989.
[2 ] 钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 (J GJ3 —91) [ S] . 北 京 :中国建筑工业出版社 ,1991.
[3 ] 建筑抗震设计规范 ( GB50011 —2001) [ S] . 北京 : 中国建筑工业 出版社 ,2001.
(5) 裙房与主体结构相连时 ,其嵌固部位应随同 主体结构 ,且应满足嵌固的有关要求 ;裙房与主体可采 用不同基础结构 ,但应加强连接 ,保证在地震作用下共
同工作 。
2 嵌固在地下室顶板时的抗震设计要求 211 地下室结构水平地震作用计算
可采用 底 部 剪 力 法 计 算 地 下 室 结 构 水 平 地 震 作
j =1
式中 : FEk 为上部结构在地下室顶部的总水平地震作用
标准值 ; FB 为地下室结构引起的总水平地震作用标准
值 ;β为地下室结构水平地震作用降低系数 ,可按表 1
取值 (参考日本 1981 年“建筑基准法”[2] ) ;α1 为上部结
构基本自振周期的水平地震影响系数 ; GB ,eq 为地下室
用 。作用在无裙房主体结构或有裙房主体结构 ( 两者
之间不分缝) 地下室底部的总水平地震作用标准值
FBk可按下式计算 :
FBk = FEk + FB
(2a)
FB = βα1 GB ,eq
(2b)
FB , i =
GB , i HB , i
n
FB ( i = 1 ,2 , …, n)
(2c)
∑GB , j HB , j
有条件应设计成型钢混凝土柱 。 (5) 为降低转换层位置的高度 ,可采用箱形结构
转换层的方法 。当为满足建筑功能要求 ,需在转换梁 上开较多 、较大的洞时 , 转换梁可采用型钢混凝土结 构 ,并采用有限元程序进行计算分析 。
(6) 抗震规范中对框支抗震墙结构的框支层数有 一定限制 ,通过本工程的实践看 ,只要将框支层的承载 力 、刚度加强 ,使其在罕遇地震条件下仍处于弹性状 态 ,则框支层层数可以适当增加 。
层数 。
β取值
表1
n
2
3
4
β
019
0185
0180
裙房与主体结构之间设缝分开时 ,主体结构与裙
房地下室的水平地震作用应分别计算 。
上部结构以外范围较大的地下室结构 ,如多层车
库的框架 ,可按其受荷范围计算地下室结构引起的总 水平地震作用标准值 ,地震影响系数可取 αmax ,并按地 下室层数考虑水平地震作用降低系数β。
并采取可靠的技术措施满足抗震设防要求 ,取得了较
好的效果 ,目前结构已施工完成 。通过工程的设计实
践和分析研究 ,得到以下几点结论 。