土木工程论文 浅谈高层建筑结构的抗震设计

郑州xx学院

《建筑结构抗震》

结课论文

题目浅谈高层建筑结构的抗震设计

姓名

专业土木工程

学号

指导教师

成绩

2013年12月3日

浅谈高层建筑结构的抗震设计

摘要：随着地震的多发，房屋抗震的设计显得至关的重要。房屋的建筑要按照抗震的要求来进行

合理的设计，我国建筑的标准规范在保证房屋的安全这一方面是起到了根本性作用的。大量的体

系与结构都非常的合理，同时按照我们国家抗震的相关标准做设计并施工房屋，完全可以实现“小

震震不坏、中震亦可修、大震震不倒”这一设计目标。而高层建筑抗震工作一直是建筑设计和施

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，从而采取必须的抗震措施。为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生，笔者认为，首先要正确判定短柱，然后对短柱采取一些构造措施或处理，提高短柱的延性和抗震性能。

关键字：高层建筑；抗震；基本原则

中图分类号：TU208文献标识码：A

Discussion on Seismic Design of Tall Building Structures

Abstract：With multiple earthquakes, seismic design of buildings seem crucial importance. Housing construction should be in accordance with the requirements of rational seismic design standards in our buildings to ensure the safety of buildings in this regard is to play a fundamental role. A large number of systems and structures are very reasonable, and in accordance with the relevant standards in our country

to do the design and construction of earthquake-resistant houses, can achieve "small earthquakes is not bad, the shock can repair, a large local earthquake did not fall," the design goals.In order to avoid short columns with the brittle fracture occurred in the high-rise buildings, i believe, the first to correctly determine the short column, and then take structural measures or treatment on short columns to improve ductility and seismic performance of short columns.

key words：High-rise buildings; Earthquake; The Basic Principles

结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，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，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。

1 高层建筑抗震结构设计的基本原则

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

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。

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。

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

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。

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。

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。

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

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。

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。

要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。

在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

2 我国抗震设计中的常见问题

通过多年对于建筑抗震设计的研究，我国逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计方法而且日益成熟，但是也有许多考虑欠妥的地方，需要我们今后加以完善。

2.1材料的选用不科学，结构体系不合理

在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。由于我国建筑结构主要以钢筋混凝土核心筒为主，变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，而且效果不大，有时不得不加大混凝土的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值。

2.2地基的选取不合理

由于城市人口的增多和相对空间的缩小，不少建筑商忽略了这一问题，哪里商业空间大就在哪里建。

2.3高层建筑抗震设计中的短柱问题

高层建筑的地下车库等由于使用荷载大，层高较低，在设计中也不可避免地会出现短柱。这样很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌，无法满足“中震可修，大震不倒”的设计准则。

3 改进提高建筑结构抗震性设计对策

3.1注重建筑结构体系和材料选用

建筑结构体系选择是结构设计应考虑的关键问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和经济性起决定的作用。