建筑抗震设计内容筒析

际来选 择 。 ２３ 变 形 缝 的 处 理 ． 高层建筑最后不做防震缝 ，由于留缝会带来施工复杂 ，建筑处理困
方 面，自 重越大 ， － 效应愈严重 。愈容易造成房屋倒塌 ， ｐ△ 整体结构
失稳 。
难、地震后难免碰损 。当建筑的体 型比较复杂时可以利用地下室和基础 连成整体 ， 这样可以减少上部结构反应 ， 加强了结构整体 Ｉ。考虑温度 生 影响一般不超过１０ 可不做缝，但要采取防止收缩的措施 。 ０ｍ
２２结构不但要求有足够 的承载力 ，还 ） 要求有适当的延性，承载力要设计得合理 ， 并不是越大越好，各部分承 载力要与地震反应想适合。２ 要考虑两道防线 。一次大地震往往还要 ） 经历多次余震。为 了提高结构的延性 ，做到裂而不倒 ，结构设计最少应 考虑有两道防线 。３ 合理选择结构体系。钢筋混凝土纯框架结构 、框 ） 剪与框筒结构、剪力墙结构都可 以作为抗震结构，但是要根据当地的实
关键词 地震 作用 ；变形 ；设计
中田分 类号 Ｔ ２ 文 献标 识 码 Ａ 文 章编 号 １７— ６１（０００２００ 一１ Ｕ ６３９７一２ １）７—１２Ｏ
进入２世纪以来 ，全球地震呈现多发态势，而大量 的高楼出现也给建 １ 筑结构抗震 来了 新的挑战。由于建筑通常耗资巨大 ， 且内部人员较 多，当其遭到破坏后带来很大的生命财产损失 ，因此必须嗅重对待。
１ ０ ２
工 程 科 学
科睥第４ － ２ １ 要 ０ １ 期蔑
建筑抗震设 计 内容筒析
袁 浩 文
（ 中国矿业大学 ，江苏徐州 ２ １ １ ２ １ ６）
摘 要 建筑抗震设计 内容主要涉及到地震作用下不 同的力学模型 ，而后进行 内力分析 ，并通过一些设计原则 和构造措施以及特殊结构形式 进行结构设计 。特殊处理方式和结构 形式主要运用在高层建筑抗 震设计中。
２４ 温 度 的影 响 ．
参 考文 献
［ 庆 昌． １ 瑚 建筑结构抗 震设计与研究【 】 国建筑工业 出版社，９９ Ｍ． 中 １９． ［】 ２李爱群， 高振世 ． 工程结 构抗震设计［ ． Ｍ】 中国建筑工业 出版社， ０ ２５ ０
【】 ３白国良 荷 载与结构设计 方法【 】 Ｍ． 高等教 育出版社， ０ ． ２ ３ ０
３２ 限制结构 变形 ． 由于几乎所有高层建筑都有突出塔楼，因此可以充分利用塔楼的重 量，在塔楼与建筑接触的四个角装上高强液压弹簧。并有电脑进行系统
∑ｍ
ｙ＝ ｉ 等一
控制。这样在沿海地区遇见大风时，塔楼与弹簧相连可以消耗掉大楼摆 动的部分能量 ，从而加速能量衰减 ，控制楼层 的摆动量 。当遇到较大 地震时，由于地震的短暂性 ，因此只要保证地震时的几分钟之内大楼安 然无事 ，就可以通过计算机系统对液压 弹簧的控制 ，调整重量塔楼的姿 态， 对建筑结构 的晃动进行微调 ，逐步耗散能量 ，保证 “ 小震不坏 ， 大
按弹性计算求的钢筋混凝土结构 的温度应力偏大 ， 主要由于升温后 混凝土的弹性模量降低 ，混凝土开裂后温度应力将大为降低，再加上徐
３ 高层 建筑抗 震设 计特殊 处理
３１ 针 对 抗 震 结构 设 计 ．
当地震来临时 ，高层建筑通常为上端摆动距离 因此在保证底层连接 牢 固的前提下 ， 下部三分之一处容易发生断裂 。 在上端三分之一处可设 计井 筒，井简内部 由瞬变体系钢架相连。小地震时瞬变体系钢架可吸收 能量 ，限制其变形。大地震时 ，当摆动超过一定计算要求 ，钢架 自行断 裂 ，从而直接将能量耗散 ，可迅速减少大楼变形 。
一
∑ｍ 。
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其中 屠 多质点结构中ｉ 的ｊ 质点 振型水平地震 作用标准值；西 表示ｊ
振型ｉ 的水平向振型位移 ，可通过振型图按比例求出； ｊ 振型的 质点 ７为 振型参与系数 ； 伪 ｊ 口 振型地震影响系数 ， 先查出 一后 ， 通过 “ 地震影 响影响系数曲线”求出 。
震不倒”的设计要求。 ３３ 楼 层 底 部 与基 础 设 计 ． 高层建筑 由于倾覆力矩的作用 ，以及现代建筑多不规则形态 ，易产 生转动力矩 ，因此地基与相交处的刚度要求极高。必须保证高层建筑与 基础连为整体。除了为楼层下端大量配筋等措施外 ，可以在楼层底部设 计四个 四分之一 圆弧状 的固 定结构 ，与大楼和地表 自然相切。相 当于将 下端更加牢固的固定在地面。 建筑体型比较复杂时可以利用地下室和基础连接成整体，这样可以 减小上部结构反应 ， 加强结构整体性。 ３４ 松软土层 中抗沙土液化措施 ． 松软土层在受到地震的振动作用后 ， 容易出现沙土液化 ，这对建筑 来说是致命 的。因此需要采取措施减少沙土液化对大楼的影响。高层 建筑的基础桩基应该穿过沙土层直接打入地下岩层 ，保证 Ｅ 层建筑的稳 定。基础与地下室连成整体 ，同时扩大基层的面积 ， 使上部结构的力均 匀传递到基础 ， 避免不均匀沉降 ， 加重沙土液化对建筑的影响。 ３５ 避免建筑与地震产生共振 ． 首先应该估计建筑所在位置的地震振 动周期 ， 然后将建筑 自 振周期 与地震振动周期错开来进行设计，以避免产生共振 。 ３６减轻大楼 自重 ． 尽量减轻在高层建筑顶端数层楼重 量 ，隔墙可采用防火轻质的材 料， 一方面Ｆ ｍ ，地震力与质量成正比。减轻质量即可减小地震力 ； ＝ａ 另
２ 抗震设 计原尉及 构造要 求
２１抗震结构设计宜考虑的几点要 求 ． １ 简单对称 ；２ 平面不要太长 ；３ 不要狭而高；４ 水平构件要 ） ） ） ） 比 向构件先 出现塑性绞 ； ） 竖 ５ 正确处理地基上部结构刚度的关系 ；６ ） 承载力刚度要均匀、连续分布。均匀连续的含义为质量均匀分布 ，墙 、 柱不 中断、不偏 心，梁在轴线上不错位 ， 柱与梁中线宜重合 ，主要构件 的断面不要突变 ， 结构平面的横向和纵向刚度相差不要太大。
１ 水平 地震作 用分析
１１ 单质点体系地震作用 ． 对 于只有单个 自由度 的质点体 系 ，其计算模 型可作为一悬臂梁结 构 ；而对于高度不超过４ｍ，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布 ０ 比较均匀的结构 ，近似于单质点体系的结构。 根据 《 建筑抗震设计规范》 （ Ｂ ０ １－ ０ １ 单质点体系的水平地 Ｇ ５ ０ １２０ ） 震作用下计算表达式为 ＝ａ （ 为地震影响系数 ） Ｇ 旆 再由抗震设 防烈度 、地震发 生频 率高低 、场地 类型 、设计地震分 组依次查 出 “ 水平地震影响系数 ａ一” 、 “ 特征周期值 ”。最后通过 “ 地震影响系数曲线”计算出 １２ 多质点体系地震作用 。 多质点体系地震作用采用振型分解反应谱法 ， 利用振型分解法 ， 将 多 自由度体系的地 震反直分解为多４ Ｊ 立的单 自由度体系的振型反应 ， ＂ｔ ￣ 利用地震反应谱先求 出各振型下 的最大地震作用及相应 的地震作用效 应，然后将这些效应组合，求得结构的最大地震作用效应 。
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变与温度场分布的影 响， 计算数值很难说明问题 ，目 前多用构造解决 ， 如屋顶隔热层 ，减小变形 的约束及适 当配置 温度筋 等。—般是建筑 Ｅ 下 两端温度影响较大。 对于高度在６ ｍ Ｏ 一下的建筑一般可不考虑竖向温度应力的影响 ，当 外柱露明考虑内外柱变形差异对结构及隔墙开裂的影响，当不允许墙体 抹灰开裂时 ，相对变形不得大于１３ ０ １ ｃ ２ ０ 或 ． ｍ，二者取较小值 ，Ｌ ５ 为梁 跨 ，如无限制墙体开裂的要求时 ，变形可达１２０ ２ ０。