發(fā)布時間：2023-07-16 08:31:48
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的建筑抗震分析樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：城中村建筑；抗震；防火問題
正文：
地震可以說是“群災(zāi)之首”，在眾多災(zāi)害中造成的損失也是最大的，地震可以在短時間內(nèi)造成大范圍的破壞，給人們的生命安全和社會的發(fā)展帶來了一定的影響。地震災(zāi)害的發(fā)生會造成城市人口的減少，給社會經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，21世紀(jì)現(xiàn)代化城市建設(shè)發(fā)展的重大威脅。我國處在世界上最活躍的兩大地震帶上，即環(huán)太平洋火山地震帶和亞歐地震帶，這就導(dǎo)致我國成為受地震災(zāi)害影響嚴(yán)重的國家之一。
1城中村建筑抗震
1.1非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要求
工程非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)是需要有相關(guān)人員進(jìn)行的。依附在樓體、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)建應(yīng)該與建筑工程主體構(gòu)件進(jìn)行有效的連接，避免這些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時出現(xiàn)坍塌砸傷居民或者砸壞重要的設(shè)施。建筑工程圍護(hù)墻和隔墻在建設(shè)的過程中應(yīng)該加強(qiáng)對抗震結(jié)構(gòu)不利影響的考慮，有效的避免因?yàn)槌霈F(xiàn)不合理的設(shè)置而導(dǎo)致接觸工程主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。在進(jìn)行幕墻、裝飾貼面建設(shè)的時候應(yīng)該保證其與主體結(jié)構(gòu)有著可靠的連接，防止地震發(fā)生的過程中幕墻、裝飾貼面出現(xiàn)脫落砸傷居民的情況，在建筑工程附屬機(jī)械電器設(shè)備井下安裝的過程中應(yīng)該保證制作和連接的可靠性，應(yīng)該符合抗震的具體要求，并且不應(yīng)該破壞相應(yīng)的部件。
1.2設(shè)置合理的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)
在城中村建設(shè)的過程中通過模擬地震發(fā)生時高層建筑混凝土的各種受力情況，設(shè)置合理的建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)，計(jì)算和分析建筑工程各個結(jié)構(gòu)的受力情況，比如計(jì)算主梁的變形程度、墻體的承重能力等。在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)時，應(yīng)該加強(qiáng)對建筑工程施工的質(zhì)量進(jìn)行檢測，明確建筑施工技術(shù)的水平、施工中所使用材料的質(zhì)量、施工場地的情況、建筑工程建設(shè)位置的實(shí)際情況，掌握建筑工程抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，對建筑工程施工基本框架的抗震性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在對施工圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該將關(guān)鍵位置的信息表明在施工圖紙上，逐步優(yōu)化建筑工程抗震設(shè)計(jì)。建立準(zhǔn)確完善的抗震設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，這樣在對建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以從數(shù)據(jù)庫中查詢相關(guān)的數(shù)據(jù)與工程案例，對建筑工程的受力情況進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，并根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出建筑工程受力的模型，使用主拉應(yīng)力與建模理論，科學(xué)的對建筑工程的受力情況進(jìn)行分析，合理的設(shè)計(jì)建筑物的抗震性能。
1.3建筑的平面布局設(shè)計(jì)
在建筑工程設(shè)計(jì)的過程中，建筑物的平面布局是一項(xiàng)非常重要的工作，如果一個建筑工程具有良好的平面布局，那么該建筑工程的使用性能也會很好，而且建筑工程平面的合理布局，對建筑工程的抗震性能有著一定的影響。經(jīng)過對建筑工程抗震設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中的重要作用分析，首先需要做到的是保證建筑工程剛性的程度和建筑工程施工的質(zhì)量，在進(jìn)行平面布置的過程中應(yīng)該保證兩者之間的相互對稱性，避免建筑結(jié)構(gòu)因?yàn)槭芰Φ牟煌霈F(xiàn)變形的情況。建筑工程的抗震受力墻一定要與抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，應(yīng)該將剛度較大的建筑空間樓板和具有高強(qiáng)度的電梯工程的施工方到建筑工程的中心位置，防止建筑工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的效應(yīng)。在進(jìn)行平面布局的過程中不能忽視建筑工程抗側(cè)移結(jié)構(gòu)的布置，有啥的保證建筑工程的使用性能和建筑工程的抗震性能不會受到其影響，通過良好的發(fā)揮出建筑工程抗震設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。
2城中村建筑防火
2.1對城中村建筑用途進(jìn)行嚴(yán)格限制
“城中村”在建設(shè)的過程中，會涉及到很多方面，在對“城中村”建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循“預(yù)防為主，消防結(jié)合”的原則，制定建筑工程的防火方針。在“城中村”建設(shè)的過程中，部分施工單位與工作人員為了能夠有效地提升自己的獲得的經(jīng)濟(jì)效益，在建筑工程施工的過程中，經(jīng)常不按照相關(guān)規(guī)定，在具有易燃、易爆的甲級工廠或者是乙類的工廠附近建設(shè)房屋或者是住宅，這些廠房很容易出現(xiàn)火災(zāi)的情況，并且一旦出現(xiàn)火災(zāi)，其影響范圍就變大。在相關(guān)的規(guī)定中，在存在較大火災(zāi)隱患的廠區(qū)附近是不允許建設(shè)新型的住宅。為了保證居民的生命安全，在進(jìn)行“城中村”建筑施工的工程中，應(yīng)該選擇具有相關(guān)安全距離的地方進(jìn)行施工，有效的防止火災(zāi)發(fā)生后出現(xiàn)大規(guī)模的影響，。所以在工程進(jìn)行建設(shè)過程中場地的選擇是非常重要的，對保證人民生命安全，減少火災(zāi)的影響有著非常重要的意義。
2.2設(shè)置消防站
為了有效地降低火災(zāi)對建筑工程的影響，保證居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，在“城中村”建設(shè)的過程中，因?yàn)橄涝O(shè)置不完善、人口與建筑物過度集中，消防部門在接到火災(zāi)報警電話之后的5分鐘之內(nèi)必須達(dá)到火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)，進(jìn)行滅火作業(yè)，這對于消防部門來說是非常重要的。通常情況下，在城市建設(shè)的過程中，需要根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的危險性，每4000-7000㎡的范圍內(nèi)，都需要劃分消防站，并對其進(jìn)行有效地管理，但是，在“城中村”建設(shè)的過程中，建筑物的耐火等級只是三、四級，為此，在進(jìn)行建設(shè)的過程中，就必須根據(jù)建設(shè)區(qū)域的實(shí)際情況對消防站進(jìn)行有效地劃分，同時消防站應(yīng)該設(shè)置在交通便利的地區(qū)，這樣便于發(fā)生火災(zāi)的時候能夠及時的出警。但是考慮到消防報警給周圍群眾帶來的心理影響，消防站應(yīng)該建立在距離學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院等公共設(shè)施二十米距離的地方?？傊┠觌S著城市化進(jìn)程的不斷加快，人們對建筑工程的質(zhì)量要求更高，建筑工程的防火、抗震的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，通過對建筑工程施工各項(xiàng)因素的分析，合理的優(yōu)化建筑工程防火、抗震的設(shè)計(jì)，提升建筑工程的質(zhì)量，能夠有效地保證人們居住環(huán)境的安全性。
參考文獻(xiàn)：
[1]滿國君，付藝璇.關(guān)于高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析[J].河南科技，2013，12：168.
[2]張全震.建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要作用[J].門窗，2014（9）.
關(guān)鍵詞：超限；高層；建筑；抗震；性能；分析
中圖分類號：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1.工程概況
本工程為麓谷林語商業(yè)綜合體1#棟，位于長沙市河西麓谷。本項(xiàng)目建筑單體主樓為一棟33層的酒店式辦公樓，一層為商鋪；地下2層，功能為車庫和設(shè)備用房?？偨ㄖ娣e為42215.3平方米，建筑總高度97.60m，高寬比3.15，平面尺寸58mx36m，為兩個34mx19m的矩形單元角部重疊而成，在25層以上，平面退化成一個34mx19m的矩形單元。
擬建場區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.05g；設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)特征周期0.35s，場地土類別為II類；場地內(nèi)無可液化的土層?；撅L(fēng)壓W。=0.35kN/㎡，地面粗糙度C類，體形系數(shù)取1.4。
2.結(jié)構(gòu)體系
二十四層以下標(biāo)準(zhǔn)層
二十四層以上標(biāo)準(zhǔn)層
本工程采用鋼筋混凝土 剪力墻結(jié)構(gòu)，以Y向剪力墻為主，角部重疊的樓電梯間做成封閉的剪力墻筒體，以加強(qiáng)剛度。結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，在22~26層因豎向收進(jìn)，抗震等級提高為二級。剪力墻厚度底部兩層為300mm，2~5層厚度為250mm，5層以上均為200mm?？蚣芰撼叽?00x400~200x700，現(xiàn)澆樓板厚度最小100mm?；炷翗?biāo)號剪力墻C50~C30，梁板均為C30.
本工程的建筑樁基設(shè)計(jì)等級為甲級。依據(jù)地質(zhì)勘察報告獲知，場地強(qiáng)風(fēng)化板巖是良好的淺基礎(chǔ)持力層，經(jīng)綜合比較分析，本工程主樓部分采用平板式筏形基礎(chǔ)，持力層為強(qiáng)風(fēng)化板巖；主樓范圍外采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，持力層為強(qiáng)風(fēng)化板巖
按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）第12.1.8條之規(guī)定，基礎(chǔ)埋置深度，當(dāng)采用天然地基時，可取房屋高度的1/15；本工程兩層地下室，基礎(chǔ)埋置深度9.00m，滿足規(guī)范要求。
本工程主樓部分及其范圍外地下室的荷載差別較大，但采用相同的基礎(chǔ)型式和持力層，兩者的沉降變形差不大，擬在主樓與裙樓間設(shè)置施工后澆帶，待沉降基本穩(wěn)定后再封閉。
3.建筑結(jié)構(gòu)超限檢查
根據(jù)建質(zhì)[2010]109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》，逐條對照檢查，可知本工程為一般規(guī)則性超限（具有三項(xiàng)不規(guī)則的一般高度高層建筑）。
4.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)
本工程建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別為乙類；安全等級為二級。根據(jù)其特點(diǎn)，設(shè)置結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)為C級，根據(jù)《高規(guī)》3.11的規(guī)定，C級結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)對應(yīng)各地震水準(zhǔn)和性能水準(zhǔn)如下表1：
表1C級結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)對應(yīng)各地震水準(zhǔn)和性能水準(zhǔn)
5.分析計(jì)算結(jié)果
5.1 Satwe分析計(jì)算
5.1.1 多遇地震設(shè)計(jì)
多遇地震為常規(guī)設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)結(jié)果以滿足設(shè)防烈度下承載力和變形要求為準(zhǔn)，文中不再列出詳細(xì)結(jié)果。
5.1.2 中震設(shè)計(jì)
根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)，分別在satwe參數(shù)設(shè)置中選擇中震彈性和中震不屈服，程序自動調(diào)整相應(yīng)抗震等級調(diào)整系數(shù)和材料設(shè)計(jì)值取值，進(jìn)行設(shè)置。
中震設(shè)計(jì)首層配筋信息如下
中震彈性設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果
中震不屈設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果
與實(shí)際配筋結(jié)果相比，本工程滿足中震時不屈的預(yù)設(shè)目標(biāo)，除個別部位外，中震時大部分豎向構(gòu)件均能保持彈性，上層局部剪力墻連梁進(jìn)入屈服階段，這也滿足《高規(guī)》中對于耗能構(gòu)件的要求，綜之，本工程中震時承載力性能滿足要求。
5.2 彈性時程分析計(jì)算
根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）5.1.13-2，本工程應(yīng)采用彈性時程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算。
計(jì)算軟件采用PKPMsatwe（2010版）彈性動力時程分析模塊進(jìn)行。據(jù)《高規(guī)》4.3.5，選取地震波為TH2TG035（天然波，特征周期為0.35）。
計(jì)算參數(shù)如下：主分量峰值加速度為18cm/s2；次分量峰值加速度為0 cm/s2；豎直分量峰值加速度為0 cm/s2；結(jié)構(gòu)的阻尼比為5%；第一條波地震力放大系數(shù)為1；第二條波地震力放大系數(shù)為1；第三條波地震力放大系數(shù)為1。經(jīng)計(jì)算，位移計(jì)算結(jié)果如下表3：
表3位移計(jì)算結(jié)果
注：括號內(nèi)數(shù)字為發(fā)生最大層間位移角所在樓層。
由表3可知，時程分析計(jì)算所得最大位移均小于反應(yīng)譜計(jì)算所得最大位移；最大位移角Y向略大于反應(yīng)譜結(jié)果，但仍遠(yuǎn)小于規(guī)范限制1/1000。從層間位移角圖中也可以看出，層間位移角數(shù)值較小，地震波作用方向90度時，TH4TG035能看出最大層間位移角在樓層收進(jìn)部位略有變化，但相對位移值較小。這說明結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)剛度較大，豎向抗側(cè)剛度突變影響程度不大。
基底剪力計(jì)算結(jié)果如下表4：
表4基底剪力計(jì)算結(jié)果
由表4可知，每條時程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力均不小于反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果的0.65，多條時程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果的0.80，所選取時程曲線滿足《高規(guī)》4.3.5的要求，且多條時程曲線計(jì)算結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值均不大于反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)按反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。
從樓層剪力圖可知，在樓層豎向收進(jìn)部位，樓層剪力圖形呈近似三角形分布，說明樓層剪力分布比較均勻，無明顯剪力突變。在樓層收進(jìn)部位及樓層頂部，時程曲線計(jì)算所得地震剪力略大于反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果，這與反應(yīng)譜對高振型和長周期分量考慮不足的特性一致，本工程屬于豎向收進(jìn)不規(guī)則，結(jié)構(gòu)的高振型影響較一般結(jié)構(gòu)大，時程分析的結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。在本工程設(shè)計(jì)時，按《高規(guī)》10.6.2加強(qiáng)構(gòu)造措施，可有效保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。
5.3彈塑性分析計(jì)算
據(jù)《高規(guī)》5.1.13-3，本工程宜采用彈塑性靜力或彈塑性動力分析方法補(bǔ)充計(jì)算。根據(jù)本工程特點(diǎn)，選擇進(jìn)行彈塑性靜力方法（PUSHOVER）分析。
計(jì)算軟件采用PKPMepda&push彈塑性靜力分析模塊（2010版）進(jìn)行。
靜力彈塑性分析的主要目的就是獲得結(jié)構(gòu)的需求層間位移角，從而進(jìn)行罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)變形的驗(yàn)算。所謂需求位移角，指的是在給定地震力、場地條件下，結(jié)構(gòu)樓層層間位移角可能產(chǎn)生的、在譜意義下的最大值。故應(yīng)計(jì)算得出結(jié)構(gòu)的能力曲線、需求曲線及抗倒塌驗(yàn)算圖進(jìn)行分析。本工程分別對結(jié)構(gòu)進(jìn)行X，Y向推覆分析，以得到結(jié)構(gòu)在中震及大震時位移及屈服情況。接力satwe生成計(jì)算模型如下圖1：
圖1接力satwe生成計(jì)算模型
X向推覆時繪制出的6度小震抗倒塌驗(yàn)算圖如下
X向推覆時繪制出的6度中震抗倒塌驗(yàn)算圖如下
X向推覆時繪制出的6度大震抗倒塌驗(yàn)算圖 如下
主方向61步時的全樓位移圖
61步最大位移角圖如下
12步開始出現(xiàn)連梁破壞
61步開始出現(xiàn)框架梁端鉸
67步墻體塑性鉸開始出現(xiàn)
在X向推覆過程中，在第12步時局部樓層連梁首先出鉸；之后連梁鉸開始發(fā)展，墻體逐漸進(jìn)入屈服階段，至60.5步達(dá)到結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)時，框架梁鉸開始出現(xiàn)，大部分墻體進(jìn)入屈服階段，但未達(dá)到塑性鉸程度。至67步時2層墻體開始出鉸。
Y向推覆時繪制出的6度小震抗倒塌驗(yàn)算圖如下
Y向推覆時繪制出的6度中震抗倒塌驗(yàn)算圖如下
Y向推覆時繪制出的6度大震抗倒塌驗(yàn)算圖如下
主方向30步時的全樓位移圖
30步最大位移角圖如下
13步開始出現(xiàn)連梁破壞
30步達(dá)到性能點(diǎn)時塑性鉸發(fā)展
61步底層墻體出鉸破壞
由出鉸破壞圖可以看出，結(jié)構(gòu)的破換順序（連梁——框架梁——剪力墻）與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意圖一致。
在Y向推覆過程中，在第13步時局部樓層連梁首先出鉸；之后連梁鉸開始發(fā)展，墻體逐漸進(jìn)入屈服階段，至30步達(dá)到結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)后，框架梁鉸開始出現(xiàn)（31步），大部分墻體進(jìn)入屈服階段，但未達(dá)到塑性鉸程度。至61步時1層墻體首先開始出鉸。
在分析中可得出結(jié)構(gòu)在X，Y向推覆時的性能點(diǎn)，其主要指標(biāo)如下表5：
表5主要指標(biāo)
由分析結(jié)果可以看出，在推至目標(biāo)位移時，結(jié)構(gòu)主要豎向承重構(gòu)件仍未出現(xiàn)塑性破壞，基底剪力處于明顯的上升階段，承載力有富裕，說明結(jié)構(gòu)塑性變形遠(yuǎn)未達(dá)到下降階段，結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力確保安全。X，Y向推覆性能點(diǎn)對應(yīng)的最大層間位移角分布為1/318,1/773，均小于大震層間位移角限值1/120，說明該結(jié)構(gòu)體系滿足大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)。與抗震性能目標(biāo)C級所設(shè)定的量化位移指標(biāo)相比（中震1/400，大震1/200），除X向大震位移角略接近外，其余均遠(yuǎn)小于C級預(yù)設(shè)目標(biāo)，結(jié)構(gòu)能夠滿足抗震性能設(shè)計(jì)目標(biāo)要求。
結(jié)語
Pushover推覆分析方法作為一種彈塑性簡化方法，對于一階振型占主導(dǎo)地位的百米以下結(jié)構(gòu)分析結(jié)果具有足夠的準(zhǔn)確性。對于平面，立面不規(guī)則的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其準(zhǔn)確性相對較差，對于本工程，Pushover分析對結(jié)構(gòu)整體破壞計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性較高，可以作為定量分析的依據(jù)，但對于豎向樓層收進(jìn)處破壞計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性不足，故本工程Pushover對于豎向收進(jìn)出的分析結(jié)果僅作為彈性計(jì)算、彈性動力時程分析的補(bǔ)充參考。設(shè)計(jì)時以反應(yīng)譜計(jì)算和時程曲線計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：高層混凝土；建筑杭震結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)探析
中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求
就現(xiàn)在的情況而言，要想使高層混凝土建筑達(dá)到良好的抗震效果，例如，在地震較弱的時候，整體結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定牢固不破損；遇到中等程度的地震，能夠經(jīng)過相關(guān)的維修仍可投入使用；地震較為嚴(yán)重時，高層建筑要做到不傾倒，就需要在設(shè)計(jì)時，綜合考慮剛?cè)崤浜?，結(jié)構(gòu)各方受力科學(xué)合理，根據(jù)具體的情況來釗一對性進(jìn)行規(guī)劃，必須按照“強(qiáng)剪強(qiáng)彎”的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來提高建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
一方面，高層混凝土建筑在設(shè)計(jì)規(guī)劃時，一定要把握好結(jié)構(gòu)剛度值的大小，經(jīng)過精確的計(jì)算分析，充分了解地質(zhì)地形條件、所用建材性能、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、物理力學(xué)知識等內(nèi)容，
最終確定高層結(jié)構(gòu)的整體剛度強(qiáng)弱或者某個結(jié)構(gòu)設(shè)施的剛度，依靠連接設(shè)置的調(diào)節(jié)作用，力求保證抗震能力的提高，盡量讓整個建筑波動受力保持在地質(zhì)所能支持的范圍之間。也就是說，如果其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生小幅度的變形，結(jié)構(gòu)的自我調(diào)節(jié)功能就會使得整體結(jié)構(gòu)不發(fā)生大幅度改變，在經(jīng)過一此維護(hù)工作之后，仍然具有使用價值。
另一方面，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及規(guī)劃時，結(jié)構(gòu)工程師一定要著重關(guān)鍵構(gòu)件和連接點(diǎn)的受力情況，采取相關(guān)措施進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，可以達(dá)到消災(zāi)減震的目的，盡最大程度地降低地震災(zāi)害帶來的損失。根據(jù)有關(guān)地震災(zāi)害統(tǒng)計(jì)，剛度過于柔和的高層混凝土建筑受到強(qiáng)大的震動作用后，其主體結(jié)構(gòu)受到了一定程度的損毀，然而在余震的相繼作用之下，就會受到持續(xù)損壞導(dǎo)致崩塌。
總之，對于高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，一定要保證其結(jié)構(gòu)具備適宜的剛度，還要改善其延性等特點(diǎn)，進(jìn)而增強(qiáng)其整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。
二、改善高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效對策
(一)選定建設(shè)位置
根據(jù)地震災(zāi)害情況的綜合分析，我們得出，如果建筑物所處的位置不同，那么其承受地震作用也會有很大的差別，究其原因就是所處地質(zhì)條件存在不同點(diǎn)。這就需要，在建設(shè)項(xiàng)目位置選定時，應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)內(nèi)容：一是工程項(xiàng)目建設(shè)位置的地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該具有良好的抗震能力；二是應(yīng)該遠(yuǎn)離有重大威脅的場地，例如變電站、大型石油保存設(shè)施等等，防止除地震外其他因素帶來的安個隱患問題。
(二)改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
結(jié)構(gòu)工程師所采用的方案要求設(shè)計(jì)出的建筑能夠滿足國家規(guī)定建筑抗震能力的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)有足夠的空間進(jìn)行調(diào)節(jié)變形，并且能夠在結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大延性作用下，自動回復(fù)到正常狀態(tài)，這樣就大大削弱了主體變形對整個建筑結(jié)構(gòu)帶來的不利作用，達(dá)到高層混凝土結(jié)構(gòu)長期處于穩(wěn)定牢固的平衡狀態(tài)。在平算不同程度的地震作用力對結(jié)構(gòu)造成的影響，對其構(gòu)件開展科學(xué)合理的布局，盡量協(xié)調(diào)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)各種設(shè)施之間的受力情況，維持平衡，加大其承受外力的能力，著重考慮結(jié)構(gòu)豎向重力作用的情況，使其平和勻稱，達(dá)到剛度規(guī)劃的要求目標(biāo)，盡可能讓設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有條理、不紊亂、有層次、不交錯，實(shí)現(xiàn)增加整體抗震能力的目的著平研究地震災(zāi)害記錄信息，根據(jù)實(shí)際要素在設(shè)計(jì)中融入相應(yīng)的防震措施，對關(guān)鍵微小部分要嚴(yán)加處理應(yīng)對，使整體結(jié)構(gòu)由上到下所承受的重力均勻一致的降低，保持建筑整體的對稱情況，這種一目了然的重力變化規(guī)建能夠大大削弱地震帶來的水平與豎向不規(guī)則的作用力，因而有了相應(yīng)的抗震效果。
(三)控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)
地震作用有水平作用、豎向作用以及扭轉(zhuǎn)作用，在多種受力的綜合下，就會產(chǎn)生難以估量的破壞力，如地裂、房屋倒塌、地勢波動較為強(qiáng)烈等由于地震爆發(fā)具有隨時性，其中包含很多不穩(wěn)定的地方，這就要求對于高層混凝土建筑抗震方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，強(qiáng)調(diào)地震帶來扭轉(zhuǎn)效應(yīng)如果沒有設(shè)置相關(guān)結(jié)構(gòu)位移的標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該選取所測定的最大位移部分的剛度以及減弱最小位移帶點(diǎn)剛度，保持結(jié)構(gòu)在整體方面位移的一致性保證每一個細(xì)節(jié)都達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，一旦發(fā)現(xiàn)不合理的地方，就應(yīng)該及時作出有效的調(diào)整，盡量地控制地震扭轉(zhuǎn)作用帶來的不利影響。
(四)研究高層混凝土建筑各層結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置
對各層參數(shù)的設(shè)置主要是在模擬地震時各種受力作用帶給結(jié)構(gòu)設(shè)施受力分析的計(jì)算，例如，墻體承載能力、柱粱變形方面計(jì)算等等在高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的預(yù)處理階段，在充分了解所建項(xiàng)目的位置、地形條件、所選材料、施工工藝、質(zhì)量檢測等多個方面的基礎(chǔ)上，把握其中要點(diǎn)，建立建筑設(shè)計(jì)的基本框架，應(yīng)用自身的設(shè)計(jì)理念和專項(xiàng)技能來進(jìn)行詳實(shí)的設(shè)計(jì)，并對一此關(guān)鍵地方做出土分重要的說明，來完成建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作最好能夠建立系統(tǒng)的完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫，便于結(jié)構(gòu)工程師杳我相關(guān)案例，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采取現(xiàn)金的設(shè)計(jì)方法開展工作在研究建筑復(fù)雜結(jié)構(gòu)綜合受理情況時，要選出相應(yīng)的力學(xué)模型，例如剪摩理論和主拉應(yīng)力理論，來對建筑結(jié)構(gòu)受理是否合理進(jìn)行判斷應(yīng)該對由計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果開展深入的調(diào)杳研究，估定其有效程度，為以后的結(jié)構(gòu)抗震能力的設(shè)計(jì)提供依據(jù)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)所要處理的參數(shù)包括整體的震動周期、扭轉(zhuǎn)角度、相關(guān)剛度比例等。因此，對于高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不能一蹴而就，應(yīng)該經(jīng)過反復(fù)的計(jì)算研究和多次協(xié)調(diào)，在保證其結(jié)構(gòu)具有抗震能力的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu)方面的有關(guān)參數(shù)。
三、 選擇合理的結(jié)構(gòu)布置，協(xié)調(diào)好建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
(一) 選擇結(jié)構(gòu)布置的情況時，應(yīng)滿足建筑功能要求，做到經(jīng)濟(jì)合理、便于施工。建筑物的開間、進(jìn)深、層高、層數(shù)等平面關(guān)系和體型除滿足使用要求外，還應(yīng)盡量減少類型，盡可能統(tǒng)一柱網(wǎng)布置和層高，重復(fù)使用標(biāo)準(zhǔn)層。
(二) 高層建筑控制位移是主要矛盾，除應(yīng)從平面體型和立面變化等方面考慮提高結(jié)構(gòu)的總體剛度以減少結(jié)構(gòu)的位移。在結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及剛度，加強(qiáng)構(gòu)件的連接，使結(jié)構(gòu)各部分以最有效的方式共同作用; 加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，以減少由于基礎(chǔ)平移或扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的側(cè)移影響，同時應(yīng)注意加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的薄弱部位和應(yīng)力復(fù)雜部位的強(qiáng)度。
( 三) 在地震區(qū)為了減少地震作用對建筑結(jié)構(gòu)的整體和局部的不利影響，如扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中效應(yīng)，建筑平面形狀宜規(guī)正，避免過大的外伸或內(nèi)收，沿高度的層間剛度和層間屈服強(qiáng)度的分部要均勻，主要抗側(cè)力豎向構(gòu)件，其截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級和配筋量的改變不宜集中在同一樓層內(nèi)，應(yīng)糾正 “增加構(gòu)件強(qiáng)度總是有利無害”的非抗震設(shè)計(jì)概念，在設(shè)計(jì)和施工中不宜盲目改變混凝土強(qiáng)度等級和鋼筋等級以及配筋量。簡單地說就是使結(jié)構(gòu)各部分剛度對稱均勻，各結(jié)構(gòu)單元的平面形狀應(yīng)力求簡單規(guī)則，立面體型應(yīng)避免伸出和收進(jìn)，避免結(jié)構(gòu)垂直方向剛度突變等。平面的長寬比不宜過大，以避免兩端相距太遠(yuǎn)，振動不同步，應(yīng)使荷載合力作用線通過結(jié)構(gòu)剛度中心，以減少扭轉(zhuǎn)的影響。尤其是布置樓電梯間時不宜設(shè)在平面凹角部位或端部角區(qū)，他對結(jié)構(gòu)剛度的對稱性有顯著的影響。
結(jié)語
綜上所述，地震發(fā)生具有隨機(jī)性、強(qiáng)破壞、伴隨余震次數(shù)多等特點(diǎn)，給社會帶來巨大的損失，而建筑抗震能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，結(jié)構(gòu)工程師在規(guī)劃高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該充分研究以往地震對建筑作用的資料，在個面了解建筑的施工技術(shù)、工藝流程、管理、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性能的基礎(chǔ)上，采取合理有效的對策增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的抗震性能，使其具有良好的抗震效果。
參考文獻(xiàn)：
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［3］ GB50010 －2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］
關(guān)鍵詞：超限高層；錯層結(jié)構(gòu)；加強(qiáng)措施
1工程概況
該工程位于蘭州市七里河區(qū)，主樓地上十九層，房屋高度57.35m；裙房二層，房屋高度9.45m。主樓采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑平面如圖1所示。本工程按8度抗震設(shè)防，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.2g,設(shè)計(jì)地震分組第三組。一～二層（底部商業(yè)）為乙類，其余為丙類。場地類別為二類。地上一～二層抗震等級均為一級，其余均為二級。
2結(jié)構(gòu)計(jì)算模型及超限判斷
2.1結(jié)構(gòu)計(jì)算模型樓層錯層在計(jì)算模型輸入時通常有兩種方法：①通過修改節(jié)點(diǎn)標(biāo)高和輸入層間梁、層間板的方式實(shí)現(xiàn)。此類方法適用于錯層面積較小的情況，但由于標(biāo)高繁冗較容易出錯；②增加標(biāo)準(zhǔn)層的方式。此類方法適用于錯層面積較大的情況。兩種方法均能實(shí)現(xiàn)相同樓層，標(biāo)高不同的目的。本工程采用第二種方法輸入模型。依據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第10.4.3條規(guī)定，當(dāng)采用錯層結(jié)構(gòu)時，為了保證結(jié)構(gòu)分析的可靠性，相鄰錯開的樓層不應(yīng)歸并為一個剛性樓層計(jì)算。故在計(jì)算時，錯層處樓板按彈性膜處理。2.2結(jié)構(gòu)超限判斷（1）樓板不連續(xù)：①局部有效樓板寬度小于典型樓面寬50%。即7.8/17.35=45%<50%；②樓板局部錯層如圖2所示。（2）凹凸不規(guī)則：平面凸出的尺寸大于相應(yīng)投影方向尺寸的30%。即20.8×30%=6.24<6.5。（3）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，考慮偶然偏心下，錯層樓層處扭轉(zhuǎn)位移比大于1.4，小于1.5。由于底部三層裙房局部樓板不連續(xù)導(dǎo)致樓層抗側(cè)力剛度與樓層抗剪承載力比值較小，但均滿足規(guī)范要求。根據(jù)住建部《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》具有以上三點(diǎn)的高層建筑工程應(yīng)進(jìn)行超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。
3結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果分析
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第3.4.3條規(guī)定，凡具有上述三項(xiàng)或三項(xiàng)以上不規(guī)則者均為特別不規(guī)則的建筑。故采用《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWE》和《復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件PMSAP》（2011年9月版）兩種結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行整體分析比較，以保證力學(xué)分析結(jié)構(gòu)的可靠性。并采用彈性動力時程分析、彈塑性靜力時程分析（PUSH）進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算。通對分析計(jì)算，結(jié)果表明：①PMSAP與SATWE計(jì)算結(jié)果基本一致，均滿足相關(guān)規(guī)范要求。說明SATWE計(jì)算能較為真實(shí)反映結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況，結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)時可采用SATWE計(jì)算結(jié)果；②彈性動力時程分析，每條時程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力均不小于振型分解反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果的65%，七條時程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果的80%。平均反應(yīng)的最大樓層剪力曲線、最大樓層位移角曲線均小于CQC法計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)無明顯薄弱層或薄弱部位；③罕遇地震作用下彈塑性靜力時程分析（PUSH），結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性層間位移角最大值1/136，均不大于1/120，在罕遇地地震作用下結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)整體垮塌。
4結(jié)構(gòu)構(gòu)造加強(qiáng)措施
本工程屬于超限高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除滿足規(guī)范的一般要求外，還針對不同超限內(nèi)容采取一定的構(gòu)造加強(qiáng)措施。4.1凹凸不規(guī)則的加強(qiáng)措施整體計(jì)算時，采用分塊剛度板假設(shè)，將凹凸連接薄弱部位樓板指定為彈性膜，以改善結(jié)構(gòu)變形能力。4.2扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的加強(qiáng)措施針對扭轉(zhuǎn)不規(guī)則情況，查找扭轉(zhuǎn)較大位置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，加大該部位豎向邊緣構(gòu)件的配箍特征值，一層至裙房頂上一層剪力墻約束邊緣構(gòu)件最小構(gòu)造配筋率不小于1.45%，配箍特征值比規(guī)范規(guī)定增大10%。周邊墻體中增設(shè)暗梁，提高結(jié)構(gòu)延性，降低扭轉(zhuǎn)不規(guī)則帶來的不利影響。4.3樓板不連續(xù)的加強(qiáng)措施主要內(nèi)容：①錯層處樓板按彈性膜輸入；②錯層部位及上下各一層樓板板厚不小于120mm，雙層雙向配筋，單層單向配筋率不小于0.3%。4.4樓板局部錯層的加強(qiáng)措對于結(jié)構(gòu)錯層處剪力墻墻后不應(yīng)小于250mm，抗震等級提高一級，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30，水平和豎向分布鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.5%。
5結(jié)束語
本工程通過對結(jié)構(gòu)布置的不斷優(yōu)化，對各種結(jié)構(gòu)電算結(jié)果的計(jì)算分析，采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施，使得結(jié)構(gòu)主要控制指標(biāo)能滿足規(guī)范有關(guān)要求，可以達(dá)到預(yù)期的抗震目標(biāo)，結(jié)構(gòu)安全可靠。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；
中圖分類號：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
引言
地震作用是一種隨機(jī)性很強(qiáng)的循環(huán)往復(fù)荷載，建筑物的地震破壞機(jī)理又十分復(fù)雜，存在著許多模糊和不確定因素，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用非彈性性質(zhì)材料時效阻尼變化等多種因素，計(jì)算方法還很不完善，單靠微觀的數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算還很難使建筑結(jié)構(gòu)在遭遇地震時真正確保具有良好的抗震能力。
一．高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則
1．結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能
（1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱（墻）”的原則；（2）對可能造成結(jié)構(gòu)的相對薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力；
（3）承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。
2．盡可能設(shè)置多道抗震防線。
由于每次強(qiáng)震之后都會伴隨多次余震，因此在建筑物的抗震設(shè)計(jì)過程中若只有一道設(shè)防，則其在首次被破壞后而余震來臨時其結(jié)構(gòu)將因損傷積累而倒塌。因此，建筑物的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，在地震發(fā)生時由具有較好延性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件協(xié)同工作來抵擋地震作用。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時，結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段，建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞，但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Σ话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當(dāng)遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防度的罕遇地震時，結(jié)構(gòu)雖然破壞較重，但結(jié)構(gòu)非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞，從而保證了人員的安全。
3．對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其抗震能力。
（1）構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲備，構(gòu)件的實(shí)際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。
（2）要使樓層（部位）的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層（部位）的比值有突變時，會由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。
（3）要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。
（4）在抗震設(shè)計(jì)中有意識、有目的地控制薄弱層（部位），使之有足夠的變形能。
二．高層建筑抗震設(shè)計(jì)常見問題
在高層建筑的建設(shè)中，最主要的問題是對抗震問題的研究，其中又以中短柱為最主要的問題 抗震設(shè)計(jì)中常見問題如下：
1、缺乏巖土工程勘察資料或資料不全。
（1）、在擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段缺建筑場地巖土工程的勘察資料。
（2）、在擴(kuò)初設(shè)計(jì)會審之后直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì).
（3）、在規(guī)劃設(shè)計(jì)或方案設(shè)計(jì)會審后直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)，無巖土工程勘察資料，設(shè)計(jì)缺少了必要的依據(jù)。
2、結(jié)構(gòu)的平面布置。外形不規(guī)則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質(zhì)心偏心大，同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度不均勻不對稱，平面長度過長等
3、一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)采用兩種不同的結(jié)構(gòu)受力體系。如一半采用砌體承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重; 底框磚房中一半為底框，而另一半為磚墻落地承重，這種情況常出現(xiàn)在平面縱軸與街道軸線相交的住宅，其底層為商店，設(shè)計(jì)成一半為底框磚房(有的為二層底框)，而另一半為磚墻落地自承，造成平面剛度和豎向剛度二者都產(chǎn)生突變，對抗震十分不利。
4、底框磚房超高超層。如1996 年，對杭州設(shè)計(jì)單位作的一次專題普查，發(fā)現(xiàn)有69 幢底框磚房超高超層。新項(xiàng)目亦普遍存在此現(xiàn)象，1999年某地塊住宅竣工交付使用驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)有3幢底框磚房超高超層，甚至有超3層的。
5、結(jié)構(gòu)的豎向布置。在高層建筑中，豎向體型有過大的外挑和內(nèi)收，立面收進(jìn)部分的尺寸比值B1/B不滿足≥0.75 的要求.
6、抗震構(gòu)造柱布置不當(dāng)。如外墻轉(zhuǎn)角處，大廳四角未設(shè)構(gòu)造柱或構(gòu)造柱不成對設(shè)置，以構(gòu)造柱代替磚墻承重，山墻與縱墻交接處不設(shè)抗震構(gòu)造柱等。
7、框架結(jié)構(gòu)砌體填充墻抗震構(gòu)造措施不到位。砌體護(hù)墻砌筑在框架柱外未設(shè)置抗震構(gòu)造柱，框架間砌體填充墻高度長度超過規(guī)范規(guī)定要求未采取相應(yīng)構(gòu)造措施。
三．高層建筑抗震設(shè)計(jì)分析方法
1．隔震和消能減震設(shè)計(jì)
有些高層建筑對于抗震的要求較為嚴(yán)格，除了要實(shí)現(xiàn)一般的抗震效果外，還有保證隔振、消能等方面的需求。因此，為了達(dá)到這些效果，首先，從場地與地基的角度來看，應(yīng)該選擇具有較高密實(shí)度的地基，因?yàn)楦呙軐?shí)度的地基，可以減輕地震發(fā)生時所產(chǎn)生的能量給建筑造成的破壞，降低共振發(fā)生幾率。對于不同建筑，其所要求的隔振系數(shù)有所不同，因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，一定要具體問題具體分析，選擇相應(yīng)的隔震支座，并且，也要考慮因風(fēng)力所給建筑帶來的負(fù)荷。對于隔振、消能方面的建筑構(gòu)件的選擇上，盡量采用延性好的材料，使建筑受地震能力帶來的破壞降低。
2．建筑結(jié)構(gòu)材料的選取
建筑結(jié)構(gòu)材料的好壞決定著建筑在地震發(fā)生時的安全性。事實(shí)上，高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是將各個建筑構(gòu)件的延性整合起來，并對其進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)與把握，其目的就使建筑在面對地震時能夠安全穩(wěn)定。在選擇建筑鋼筋時，一定要盡量選擇那些具有較高韌性的材料。對于在垂直方向受力的鋼筋，要采用熱軋鋼筋，以 HRB400 級和 HRB335級為標(biāo)準(zhǔn)，對于箍筋，則是以 HRB335 、HRB400和 HPB235 級熱軋鋼筋為佳。在選取建筑結(jié)構(gòu)材料過程中，一定要時時考慮材料抗震方面的性能，當(dāng)然，在建筑過程中，建筑成本、造價控制也是建筑企業(yè)必須要考慮的問題，因此，在對建筑結(jié)構(gòu)材料選取的過程中，一定要找到建筑成本與抗震新性能之間的點(diǎn)，兼顧二者，以期實(shí)現(xiàn)以最少的材料獲取最佳的抗震效果。
3．常用的加固設(shè)計(jì)
為了有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的加固措施，在進(jìn)行加固方法選擇的時候應(yīng)該具體考慮以下幾個方面的因素：第一，對于一些機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷的情況，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況增加構(gòu)件進(jìn)行加固，或者是采取具有較高抗震能力的構(gòu)件代替原有構(gòu)件。對于需要提高承載力或結(jié)構(gòu)整體剛度的情況，可以增設(shè)構(gòu)件，擴(kuò)大原截面，設(shè)置套箍等方法；很多建筑結(jié)構(gòu)整體性連接達(dá)不到抗震的標(biāo)準(zhǔn)，可以有針對性的對結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣可以分散地震力，減少破壞。建筑中的一些與建筑結(jié)構(gòu)不相關(guān)的構(gòu)件，在地震時有可能倒塌而造成危害，應(yīng)該適當(dāng)進(jìn)行加固。
結(jié)束語
建筑物抗震性能的優(yōu)劣受復(fù)雜因素的影響，一直存在諸多問題，對建筑物的安全帶來隱患。造成這些問題的原因是多方面的，有認(rèn)識方面的原因，有設(shè)計(jì)人員忽視了抗震概念設(shè)計(jì)方面的原因(未能從整體全局上把握好)，有法律建設(shè)方面的原因(在工程抗震設(shè)防管理方面缺乏國家法律依據(jù)，特別是處罰方面)新型結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，分析難度大，全面細(xì)致的考慮結(jié)構(gòu)各個構(gòu)件和每個組成部分，成為今后新型結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)和考慮的重點(diǎn)。因此，堅(jiān)決貫徹相關(guān)的建筑法律法規(guī)，貫徹高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則。
參考文獻(xiàn)
［1］呂文，錢稼茹基于位移延性剪力墻抗震設(shè)［J］建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，1993 (3 )
關(guān)鍵詞：石油化工建筑；抗震設(shè)計(jì)；樁基受力
中圖分類號：S611 文章標(biāo)識碼：A文章編號：
1.地震狀況下樁基破壞的特征分析
一般情況下，樁基礎(chǔ)的樁頭部分在地震時受到的彎矩以及剪力的作用能夠達(dá)到最大值，這樣一來，就容易產(chǎn)生較為嚴(yán)重的破壞，在承臺和樁連接處是地震的主要破壞部位。產(chǎn)生破壞原因的可能性表現(xiàn)在如下幾個方面：①樁頭所埋入承臺中的鋼筋太少或者錨固的長度沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)；②在施工的過程中，將鋼筋的焊接接頭設(shè)在了樁頭部位，如果剪力過大，就十分容易引起接頭處的鋼筋發(fā)生斷裂，進(jìn)而產(chǎn)生樁頭相對于承臺的滑移；③樁頭埋于承臺的長度不足或者根本沒有埋入，致使樁頭與承臺間出現(xiàn)施工縫，使抗剪力強(qiáng)度發(fā)生一定程度的減弱。
當(dāng)樁基受到地震的水平作用，其受力情況主要如下：①彎矩：在地震水平作用力之下，樁基由于受力而發(fā)生一定程度的彎折，一般情況下，在基樁與承臺的連接面以及樁頂部位所受的彎矩達(dá)到最大值；②剪力：在地震的水平作用之下，建筑物的上部結(jié)構(gòu)主要承受的是剪力作用。而對于剪力作用來說，它能夠通過承臺以相同的大小傳遞至地下的樁基礎(chǔ)上面；③豎向軸力：地震發(fā)生時，除了地震橫波會在水平方向產(chǎn)生振動之外，地震的豎向振動也會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生豎向作用。
2.樁基礎(chǔ)地震受力模擬分析
2.1 模型分析
國內(nèi)外很多學(xué)者已對樁基礎(chǔ)地震受力進(jìn)行了研究與分析，借鑒他們的研究結(jié)果，我們可以將樁——土簡化成一個二維模型。在這一二維模型之中，土體的底部采用固定邊界，而對于其兩側(cè)來說，則采用自由邊界，其中自由邊界與樁邊的距離為樁徑的10倍。通過對這一簡化模型進(jìn)行有效的使用，可以有效的將樁周土表示為彈簧——質(zhì)量，彈簧系數(shù)以常系數(shù)法為基礎(chǔ)。這樣一來，通過分析與計(jì)算就可以得出樁的不同深度所產(chǎn)生的相對位移峰值和絕對加速度。然后根據(jù)具體分析結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行變形與受力兩方面的相互作用分析。值得注意的是，在分析時需要對場地的均勻條件以及水平成層條件進(jìn)行充分的考慮。對樁基礎(chǔ)的受力性影響主要如下：根據(jù)分析結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)剪力隨著樁身深度的變化而發(fā)生一定程度的變化，一般情況下，樁底的剪力最大而樁頂?shù)募袅ψ钚?。彎矩的變化?guī)律為深度不同彎矩則不同，樁底的彎矩最大，而樁頂?shù)膹澗貏t最小，除此之外，樁身的彎矩也會在一定程度上受到場地條件的影響。樁身的變形影響主要如下：根據(jù)分析結(jié)果顯示，樁底的絕對加速度峰值與樁頂?shù)慕^對加速度峰值成反比，也就是說，當(dāng)樁頂?shù)慕^對加速度峰值最大時，樁底的絕對加速度峰值最小，同樣，場地條件也會在不同程度上影響著樁身加速度，場地的條件越差樁身的絕對加速度峰值較弱。
2.2 結(jié)果分析
根據(jù)分析結(jié)果，我們可以得出如下結(jié)論：樁周土能夠?qū)渡淼氖芰妥冃萎a(chǎn)生較大程度上的影響，在分析過程中，需要對樁周土的影響進(jìn)行充分的考慮。應(yīng)用靜力法的樁-彈簧模型進(jìn)行樁的動力作用分析對樁來說不安全；樁和土體的彈塑性對樁身的動力性能會產(chǎn)生一定程度上的影響；除此之外，場地的土體條件對樁的也有一定的動力影響，當(dāng)土體較軟時，樁身的受力就會越大，樁的側(cè)移量就會越大，樁基礎(chǔ)的破壞也就越大。
3.實(shí)例分析
3.1 工程概況
在進(jìn)行本文的研究時，本文選擇了中石油位于廣西欽州的一個聚丙烯項(xiàng)目的包裝樓建筑作為研究對象。這一建筑為框架填充墻結(jié)構(gòu)。在布樁方式上，主樓采用柱下布樁，采用的是樁——承臺基礎(chǔ)。在承臺與承臺之間，運(yùn)用筏板進(jìn)行一定程度上的連接，筏板的厚度約為500mm。根據(jù)相關(guān)計(jì)算結(jié)果顯示：有效樁長為13.2m，采用沖孔灌注樁,樁徑為800mm。
我們對這一工程進(jìn)行了一定程度上的地質(zhì)研究，根據(jù)研究結(jié)果顯示：基地以下的土層巖性主要以兩種土質(zhì)為主，分別是淤泥質(zhì)粘土與有機(jī)質(zhì)粉質(zhì)粘土，樁側(cè)摩阻力特征值位于28~35的范圍之間，而孔隙比的范圍則在0.71~0.80之間。樁基的位置位于有機(jī)質(zhì)粉質(zhì)粘土層，其地基承載力的特征值為250kPa,平均厚度大致在5.0m左右，基底土層的地基承載力特征值為150kPa,無液化、濕限現(xiàn)象及其他不良地質(zhì)特征。
3.2 計(jì)算分析
①基本參數(shù)計(jì)算。地基土的水平抗力系數(shù)m=9.0 MN/m4，承臺底與地基土間的摩擦系數(shù)為μ=0.36。則樁的水平變形系數(shù)α為：
在上述式子中，b0=1.025 m，EI=39.39 MN/m2。
②有關(guān)抗力系數(shù)計(jì)算。
承臺側(cè)面地基土的水平抗力系數(shù)Cn=45000 kN/m3
樁底面地基土豎向抗力系數(shù)C0=144000 kN/m3
承臺底地基土豎向抗力系數(shù)Cb=22 500 kN/m3
根據(jù)上述結(jié)果表明，基礎(chǔ)埋深和樁長與抗力系數(shù)的大小呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。
③樁頂單位變化所產(chǎn)生的內(nèi)力計(jì)算。主要公式如下：
主要過程如下所示：
水平位移（L-1×F） ρNN=1.52×105
水平位移（L-1×F） ρHH=2.18×104
彎矩（F） ρMH=2.14×104
水平力ρHM= ρMH
彎矩（F） ρMM=3.04×104
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，我們可以計(jì)算出：
發(fā)生單位豎向位移時，
豎向反力γVV=4.89×107；水力γUV=1.15×107
發(fā)生單位水平位移時，
水力γUU=8.82×106；反彎矩γβU=1.02×107
則，
水力：γβU=γUβ
反彎矩γββ：=2.01×109
因此，隨著樁徑的逐漸增大，樁身最大應(yīng)力的部位則越接近于樁頂。
④承臺和側(cè)墻的彈性能力計(jì)算。Fc，Sc，Ic分別表示承臺底面以上側(cè)向水平抗力系數(shù)C 圖形的面積、對于底面的面積距、慣性矩。計(jì)算如下：
Fc=1.125×105
Sc=1.875×105
Ic=4.688×105
而Ab 和Ib則主要表示承臺與地基土的接觸面積以及慣性矩，計(jì)算如下：
Ab=581.69 m2 ，B0=20 m
水平抗力HE=2 805 kN
反彎矩ME=5 194 kN·m
從上面的計(jì)算結(jié)果中，我們可以發(fā)現(xiàn)：側(cè)墻面積與建筑物的傾覆彎矩和水平抗力呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。
4.結(jié)束語
本文主要針對石油化工建構(gòu)筑物在抗震設(shè)計(jì)中樁基礎(chǔ)受力的實(shí)例進(jìn)行研究與分析。首先對地震狀況下樁基破壞的特征以及樁基礎(chǔ)地震受力模擬進(jìn)行了一定程度上的分析。然后在這一基礎(chǔ)之上結(jié)合具體事例，并通過計(jì)算進(jìn)行了深入分析。希望我們的研究分析能夠給讀者提供一定的參考并帶來幫助。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；破壞特點(diǎn)；設(shè)計(jì)分析
建筑物抗震設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，應(yīng)貫穿于選址、規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)的始終。由于地震釋放的能量，以地震波的形式向四周擴(kuò)散，地震波到達(dá)地面后引起地面運(yùn)動，使地面原來處于靜止的建筑物受到動力作用而產(chǎn)生強(qiáng)迫震動力，在震動過程中，由結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量和其加速反應(yīng)所產(chǎn)生的慣性力稱地震作用。地震作用是地震力進(jìn)入結(jié)構(gòu)后，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動態(tài)反應(yīng)（速度、加速度、變形）地震作用是一種間接作用，過去曾稱地震荷載，它與地震的性質(zhì)和工程結(jié)構(gòu)的動力特性有關(guān)，分為水平地震作用、豎向地震作用和扭轉(zhuǎn)地震作用。地震作用效應(yīng)是指結(jié)構(gòu)和構(gòu)件由地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力（彎矩、軸力、剪力）和變形地震作用計(jì)算或稱抗震計(jì)算是現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的內(nèi)容，包括地震作用計(jì)算和截面抗震驗(yàn)算。地震作用計(jì)算的方法有：反應(yīng)譜法、振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法?？拐鸫胧┌拐鹪O(shè)計(jì)的一般規(guī)定、計(jì)算要點(diǎn)和構(gòu)造措施。
1 抗震設(shè)計(jì)時應(yīng)注意地震破壞的特點(diǎn)
1.1地基方面：在具有較厚軟弱沖積土層場地，高層建筑的破壞率顯著增高；地基土液化導(dǎo)致地基小均勻沉降，從而引起上部結(jié)構(gòu)損壞或整體傾斜；建造在小利或危險地段的房屋建筑，因地基破壞導(dǎo)致房屋損壞；當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的基本周期與場地自振周期相近時，因共振效應(yīng)破壞程度將加重。
1.2結(jié)構(gòu)體系方面：采用“填墻框架”的房屋結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)平面內(nèi)柱上端易發(fā)生剪切破壞，外墻框架柱在窗洞處因受窗卜墻的約束而發(fā)生短柱型剪切型破壞：采用框架一抗震墻體系的房屋結(jié)構(gòu)，破壞程度較輕；采用“底框結(jié)構(gòu)”體系的房屋，剛度柔弱的底層破壞程度十分嚴(yán)重：采用“填墻框架”體系的房屋，當(dāng)?shù)讓訛槌ㄩ_式框架間未砌磚墻，底層同樣遭到嚴(yán)重破壞。
1.3剛度分布方面：矩形平面布置的建筑結(jié)構(gòu)，電梯井等抗側(cè)力構(gòu)件的布置當(dāng)存在偏心時，因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動而使震害加重；采用三角形、L形等小對稱平面的建筑結(jié)構(gòu)，同樣在地震作用因發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動而使震害加重。
1.4構(gòu)件形式方面：在框架結(jié)構(gòu)中，通常柱的破壞程度重于梁、板；鋼筋混凝土多肢剪力墻的窗下墻通常會出現(xiàn)斜向或交叉裂縫；配置螺旋箍筋的混凝土柱，當(dāng)層間位移角達(dá)到較大數(shù)值時，核心混凝土仍保持完好，柱仍具有較大的抵抗能力。
2 高層建筑抗震設(shè)計(jì)分析方法
2.1場地和地基的選擇
建筑的場地以及地基的選擇對于高層建筑的抗震能力具有直接的影響，是建筑抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在進(jìn)行建筑場地以及地基的選擇時，應(yīng)該充分的了解當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒忧闆r，對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)的勘察，在收集豐富資料的基礎(chǔ)之上對場地進(jìn)行綜合的分析和評價，評估當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)計(jì)等級。對于一些小利于抗震設(shè)計(jì)的場地應(yīng)該盡可能的進(jìn)行規(guī)避，而實(shí)在無法規(guī)避的應(yīng)該有針對性的做好相應(yīng)的處理措施。在高層建筑地基選擇過程當(dāng)中應(yīng)該盡可能的選擇巖石或者是其它具有較高密實(shí)度的基土，從而提高建筑地基的抗震能力，盡可能的避開小利于抗震的軟性地基土。對于一些達(dá)小到抗震要求的地基應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進(jìn)行加固和改造，使其能夠符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
2.2建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
為了保證建筑的可靠性以及其所承載的力量的分布均勻，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，一定要盡量保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，并且也要使抗側(cè)力結(jié)構(gòu)盡量保證簡單化。在選擇建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖形時，應(yīng)該選擇較為規(guī)整的圖形，因?yàn)橹挥幸?guī)則的圖形，才能使建筑在面對地怎發(fā)生時所帶來的承載力的均勻分布。對于小規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)平面，應(yīng)該盡量避免，因?yàn)樾∫?guī)則的建筑平面容易造成建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)心與鋼心間的交錯，這樣的建筑在面對地震時，容易產(chǎn)生鋼心距離較大，剛性小足，最終建筑將會面臨倒塌的危險。
2.3建筑結(jié)構(gòu)材料的選取
建筑結(jié)構(gòu)材料的好壞決定著建筑在地震發(fā)生時的安全性。事實(shí)上，高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是將各個建筑構(gòu)件的延性整合起來，并對其進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)與把握，其目的就使建筑在面對地震時能夠安全穩(wěn)定。在選擇建筑鋼筋時，一定要盡量選擇那些具有較高韌性的材料。對于在垂直方向受力的鋼筋，要采用熱軋鋼筋，以HRB400級和HRB335級為標(biāo)準(zhǔn)，對于箍筋，則是以HRB335，HRB400和EIPB235級熱軋鋼筋為佳。在選取建筑結(jié)構(gòu)材料過程中，一定要時時考慮材料抗震方面的性能，當(dāng)然，在建筑過程中，建筑成本、造價控制也是建筑企業(yè)必須要考慮的問題，因此，在對建筑結(jié)構(gòu)材料選取的過程中，一定要找到建筑成本與抗震新h）能之問的點(diǎn)，兼顧二者，以期實(shí)現(xiàn)以最少的材料獲取最佳的抗震效果。
2.4隔震和消能減震設(shè)計(jì)
有些高層建筑對于抗震的要求較為嚴(yán)格，除了要實(shí)現(xiàn)一般的抗震效果外，還有保證隔振、消能等方面的需求。因此，為了達(dá)到這些效果，首先，從場地與地基的角度來看，應(yīng)該選擇具有較高密實(shí)度的地基，因?yàn)楦呙軐?shí)度的地基，可以減輕地震發(fā)生時所產(chǎn)生的能量給建筑造成的破壞，降低共振發(fā)生幾率。對于小同建筑，其所要求的隔振系數(shù)有所小同，因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，一定要具體問題具體分析，選擇相應(yīng)的隔震支座，并且，也要考慮因風(fēng)力所給建筑帶來的負(fù)荷。對于隔振、消能方面的建筑構(gòu)件的選擇上，盡量采用延性好的材料，使建筑受地震能力帶來的破壞降低。
2.5抗側(cè)力體形的優(yōu)化
對一般性構(gòu)造的高樓，剛比柔好，采用剛性結(jié)構(gòu)方案的高樓，小僅主體結(jié)構(gòu)破壞輕，而且由于地震時的結(jié)構(gòu)變形小，隔墻，圍護(hù)墻等非結(jié)構(gòu)部件將得到保護(hù)，破壞也會減輕。提高結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)，在地震時能夠出現(xiàn)的塑性鉸就多，能耗散的地震能量也就越多，結(jié)構(gòu)就愈能經(jīng)受住較強(qiáng)地震而小倒塌。改善結(jié)構(gòu)屈服機(jī)制，使結(jié)構(gòu)破壞卜按照整體屈服機(jī)制進(jìn)行，而小是樓層屈服機(jī)制。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時遵循強(qiáng)節(jié)弱桿、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)壓弱拉的原則。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，應(yīng)該選定構(gòu)件中軸力小的水平桿件，作為主要耗能桿件，并盡可能使其發(fā)生彎曲耗能。從而使整個構(gòu)件具備較大的延性和耗能能力。
2.6常用的加固設(shè)計(jì)
為了有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的加固措施，在進(jìn)行加固方法選擇的時候應(yīng)該具體考慮以卜幾個方面的因素：第一，對于一些機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷的情況，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況增加構(gòu)件進(jìn)行加固，或者是采取具有較高抗震能力的構(gòu)件代替原有構(gòu)件。對于需要提高承載力或結(jié)構(gòu)整體剛度的情況，可以增設(shè)構(gòu)件，擴(kuò)大原截面，設(shè)置套箍等方法；很多建筑結(jié)構(gòu)整體性連接達(dá)小到抗震的標(biāo)準(zhǔn)，可以有針對性的對結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣可以分散地震力，減少破壞。建筑中的一些與建筑結(jié)構(gòu)小相關(guān)的構(gòu)件，在地震時有可能倒塌而造成危害，應(yīng)該適當(dāng)進(jìn)行加固。
Abstract： In addition to the impact of gravity load， the high-rise building will be subjected to horizontal load， so if it is affected by the earthquake， it is more likely to appear structural damage. In order to ensure the construction quality of the high-rise building project， it is necessary to combine with the characteristics of the structure， to carry on the comprehensive analysis on the main points of seismic design， to determine the technical points， to select the appropriate measures to optimize and reduce the impact of the factors from the fundamental point of departure. This paper gives a brief analysis on the anti-seismic design of high-rise building.
關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震設(shè)計(jì)；施工技術(shù)
Key words： high-rise building；anti-seismic design；construction technology
中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）30-0089-02
0 引言
對高層建筑工程建設(shè)特點(diǎn)進(jìn)行分析，其底部結(jié)構(gòu)受力大、上部結(jié)構(gòu)受力小，為降低地震作用影響，對其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時，需要基于工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性分析。結(jié)合目前高層建筑抗震設(shè)計(jì)所存不足，有的放矢的采取措施進(jìn)行優(yōu)化，以不影響工程基礎(chǔ)功能為基本要求，提高工程抗震性能。
1 高層建筑抗震設(shè)計(jì)效果影響因素
1.1 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為提高工程抗震性能，必須要提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的重視，保證可以達(dá)到小震不壞、大震不倒要求。對于很多高層建筑工程來說，平面布置復(fù)雜度過高，質(zhì)心與剛心存在偏差，受到地震作用時，產(chǎn)生的破壞更為嚴(yán)重。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，盡量要保證工程質(zhì)心與剛心重合[1]。另外，還要控制出屋面建筑部分高度，降低地震過程中的辮梢影響，提高工程抗震效果。
1.2 施工材料選擇
面對相同地震影響，所選材料質(zhì)量性能越好，結(jié)構(gòu)損傷程度越輕，相反則越為嚴(yán)重。為提高工程建設(shè)效果，應(yīng)選擇應(yīng)用隔斷、維護(hù)墻、樓板等構(gòu)件來提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，將傳統(tǒng)施工材料替換為質(zhì)量更輕的塑料板、空心磚、加氣混凝土板等，來提高工程結(jié)構(gòu)抗震性能[2]。同時，還需要將材料管理貫徹到每個施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)禁出現(xiàn)偷工減料行為，提高施工作業(yè)規(guī)范性，保證工程建設(shè)效果達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3 工程建設(shè)環(huán)境
地震發(fā)生后對工程產(chǎn)生的影響是多方面的，如山體崩塌、巖石斷層、代表滑坡等地表運(yùn)動，以及水災(zāi)、海嘯等次生災(zāi)害?；诟黜?xiàng)因素對建筑工程產(chǎn)生的影響，想要進(jìn)行預(yù)防需要提前采取措施，并保證工程建設(shè)效果達(dá)到專業(yè)要求。其中，更為重要的是，想要降低地震災(zāi)害的影響，需要合理選擇工程施工位置，提前對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察，掌握地質(zhì)地形特征，盡量避開不利地段，選擇有利于抗震的地段。
2 高層建筑抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)存不足與解決方案
2.1 前期準(zhǔn)備不足
主要體現(xiàn)在施工現(xiàn)場與周邊區(qū)域地質(zhì)地形材料掌握不全面，不能為施工設(shè)計(jì)提供依據(jù)。就我國建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，存在部分參建單位為降低成本，以縮短工期為目的，降低對前期準(zhǔn)備工作的管理要求，導(dǎo)致各項(xiàng)資料準(zhǔn)備不充分[3]。施工人員不了解現(xiàn)場地質(zhì)地形特點(diǎn)，完全按照設(shè)計(jì)方案施工，與實(shí)際情況存在較大差異，出現(xiàn)問題的概率較大，是影響工程抗震效果的重要因素。
為提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)效果，需要重視前期準(zhǔn)備工作，安排專業(yè)團(tuán)隊(duì)對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)勘察，掌握環(huán)境特征，將其作為影響因素進(jìn)行分析，為抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。建設(shè)與施工單位均要擺正態(tài)度，避免過分重視成本而取消前期準(zhǔn)備作業(yè)，減少設(shè)計(jì)與實(shí)際差異，提高設(shè)計(jì)方案的可行性。
2.2 受力體系不當(dāng)
高層建筑工程因設(shè)計(jì)導(dǎo)致負(fù)重結(jié)構(gòu)不同，便會形成不同的受力體系。部分企業(yè)為降低施工難度，從工程受力體系角度出發(fā)，考慮負(fù)重結(jié)構(gòu)要求，就會導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)受力體系與抗震性能產(chǎn)生沖突。尤其是現(xiàn)在高層建筑工程結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，會在很大程度上影響建筑工程抗震性能，削弱結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性。
應(yīng)用結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型設(shè)計(jì)方法，對工程各類構(gòu)件均建立一個三維有限元模型，表征結(jié)構(gòu)平動與扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，提高受力體系設(shè)計(jì)合理性。盡量提高建筑數(shù)值模型細(xì)化度，并分析建筑反應(yīng)結(jié)構(gòu)性構(gòu)件與非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件交互作用，做好各個要素控制。對于只承擔(dān)重力荷載的結(jié)構(gòu)體系，要重點(diǎn)分析其對高層建筑抗震性態(tài)的影響。
2.3 平面布置缺陷
很多高層建筑工程建設(shè)時，為實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)要求，導(dǎo)致其外型設(shè)計(jì)并不符合專業(yè)要求，經(jīng)常會出現(xiàn)平面不均衡、實(shí)際超設(shè)計(jì)長度等問題，不僅會增大施工難度，同時還會影響結(jié)構(gòu)性能[4]。
在對高層建筑工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時，要針對平面結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行重點(diǎn)分析，避免因此方面缺陷而虛弱結(jié)構(gòu)抗震性能。高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，不規(guī)則結(jié)構(gòu)往往使抗震設(shè)計(jì)與施工不能準(zhǔn)確確定均衡點(diǎn)，忽視薄弱環(huán)節(jié)施工要求，進(jìn)而會影響整體施工效果。
3 高層建筑抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1 選擇科學(xué)結(jié)構(gòu)形式
建筑工程高度不斷增加，受地震作用影響也越來越嚴(yán)重，如果結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較低，很容易出現(xiàn)水平位移問題，增加了結(jié)構(gòu)安全隱患，同時在上下剛度不均勻變化的結(jié)構(gòu)中，各層的剛度中心未能在同一軸線上，甚至?xí)a(chǎn)生較大差距，因此，在選擇結(jié)構(gòu)形式時，需要結(jié)合工程建設(shè)環(huán)境特點(diǎn)，重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)側(cè)移度，爭取提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。并且要總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，分析不同結(jié)構(gòu)形式所具有的特點(diǎn)，掌握其受力要求，保證所選結(jié)構(gòu)形式可以達(dá)到抗震設(shè)計(jì)要求。
3.2 加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理
處于軟弱地基的工程，如果不采取措施處理，會因?yàn)榈鼗€(wěn)定性比較低，而造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降、倒塌等情況。這樣基于抗震要求，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，需要重視現(xiàn)場管理，結(jié)合實(shí)際情況確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)，且保證所選地點(diǎn)具有較高抗震優(yōu)勢，通過采取相應(yīng)措施對地基進(jìn)行處理，提高其穩(wěn)定性，從根本上來提高工程整體抗震性能[5]。
3.3 多層次結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
保證高層建筑主要耗能構(gòu)件具有符合規(guī)范要求的延伸性與剛?cè)嵝裕瑢Φ卣甬a(chǎn)生的作用力起到有效的延緩作用，降低對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，同時還可以提高工程整體設(shè)計(jì)效果。另外，還要做好對高層建筑內(nèi)部構(gòu)件關(guān)系的分析，無論是哪一層耗能構(gòu)件出現(xiàn)屈服情況，均需要對其進(jìn)行彈性檢測，確定其具有較長時間的抗倒塌與傾斜能力，提高工程抗震性能。
4 高層建筑抗震設(shè)計(jì)實(shí)例分析
4.1 工程概述
以某高層建筑工程為例，為一座綜合型辦公樓，總建筑面積62325.12m2，主體結(jié)構(gòu)為矩形平面，長×寬為32.500m×21.500m。其中，主樓地下1層為人防地下車庫，底面標(biāo)高-6.300m；地上16層，屋頂標(biāo)高57.300m，其中1層層高3.900m，2層層高4.500m，3～6層層高3.900m，7～15層典型層高3.600m，16層層高4.600m。另外，東西側(cè)裙房共4層，裙房頂標(biāo)高15.900m，地上與主樓設(shè)縫分開。主樓2～3層中間25.4m×24.3m范圍設(shè)置中庭上空，且1～4層中間不設(shè)置結(jié)構(gòu)柱。工程施工地標(biāo)準(zhǔn)雪壓取值0.40kN/m2（n=50），標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓取值0.45kN/m2（n=50），抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。
4.2 抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
①工程樓板局部不連續(xù)為樓板平面開大洞情況，需要在洞口周圍設(shè)置鋼筋混凝土梁，并適當(dāng)提高周圍樓板厚度與配筋。其在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時，洞口周邊一跨范圍樓板定義為彈性板，其余則按照剛性樓板設(shè)計(jì)。樓板開洞設(shè)計(jì)后共用結(jié)構(gòu)長、短柱，要重點(diǎn)做好跨層柱長度的計(jì)算與復(fù)核。提高短柱箍筋對直徑對應(yīng)抗震規(guī)范，且全部進(jìn)行加高加密處理。而長柱則應(yīng)該選擇用型鋼混凝土柱，延伸到5層層頂，其中型鋼材料為HN800×400×20×40，同樣對所有箍筋進(jìn)行加高加密處理。對于軸力設(shè)計(jì)值較大的墻肢選擇用承載力高的型鋼混凝土剪力墻，提高分布筋最小配筋率為0.35%～0.40%。
②主樓1～4層中間抽柱造成豎向抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù)性降低，為將4層設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，需要重點(diǎn)做好其剛度的控制，尤其是加強(qiáng)下部結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度平穩(wěn)過渡。同時，還可以提高剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級，而對于已經(jīng)為特一級的不需要提高。且為彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)因布置樓梯與電梯井造成的板平面剛度減小，將板厚度提高到150mm，并選擇用雙層雙向通長配筋。
③對于4層層頂結(jié)構(gòu)，豎向收進(jìn)會對結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度產(chǎn)生影響，為提高剪力墻整體剛度，設(shè)計(jì)時可以提高關(guān)鍵部位樓板厚度，或者是增加配筋數(shù)量。同時，還應(yīng)將收進(jìn)部位樓板定義為彈性板計(jì)算，通過彈性時程分析法，對多遇地震進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。將框架部分承擔(dān)地震剪力進(jìn)行調(diào)整，即調(diào)整值=MIN（0.2×底部總震剪力，1.5×樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值中最大值）。
5 結(jié)束語
在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況以及所處的地理位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性以及正常使用功能等?；趯I(yè)技術(shù)，對施工現(xiàn)場特征進(jìn)行分析，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，保證結(jié)構(gòu)具有較高安全性與穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)：
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