超限高层建筑论文抗震设计论文.doc

分析超限高层建筑抗震设计和改进摘要：抗震设计是超限高层建筑工程设计的重要内容，尤其在地震多发地带的工程项目建设过程中，一定要根据实际工况，提高建筑抗震级别和能力。本文将对超限高层建筑抗震设计方法进行分析，并在此基础上以重庆市彭水县沙沱客运中心项目中的1#楼为例，就超限高层建筑抗震设计思路和效果，谈一下自己的观点和认识，以供参考。关键词：超限高层；建筑抗震设计；方法；实例；研究对超限高层建筑而言，抗震设计的优劣在很大程度上关系着整个建筑抵御地震灾害的能力，尤其对于超限高层建筑而言，复杂的结构一旦遭到地震的影响，巨大破坏，必然会造成非常严重的后果。因此，在当前的形势下，加强对超限高层建筑抗震设计与改进问题研究，具有非常重大的现实意义。1、超限高层建筑抗震设计方法超限高层建筑抗震设计过程中，应当选出至少两个合适的力学模型进行抗震验算和分析，而且所选的力学模型一定要合适，否则将难以正确计算出建筑结构受力情况。不同力学模型所选用的力学计算程序不同，其计算结果体现在以下几个方面：主体建筑结构、相关构件在地震中的承载力如何；主体结构需进行弹性时程分析，利用弹塑性静力、动力对其计算，从而补充计算结构。实践中，对于那些受力相对比较复杂的重要构件而言，应当严格按照力学计算结果对其配筋设计合理与否进行验证。超限高层建筑抗震设计过程中，如果主体建筑结构刚度不合理，则在基于力学模型受力计算分析过程中，就会出现周期性的变化，主体建筑结构位移也会偏大或者偏小。基于此，在设计过程中，一定要注意调整刚度参数，避免因刚度不合理而影响整个高层建筑的抗震性能。隔震、消能减震，作为目前超高层建筑领域应用最有效的抗震技术手段，在提高超限高层建筑结构抗震性能方面，表现出较大的应用优势，可有效提高超限高层建筑的抗震设防系数。隔震技术在超限高层建筑抗震设计过程中的应用，可有效延长该建筑结构的自振周期，对于减小地震对高层建筑物造成的影响、提高超限高层建筑抗震性能，效果非常的显著。在隔震技术应用过程中，通常采用的是时程分析法对其受力情况进行计算。消能减震技术应用过程中，通过利用消能器使超限高层建筑结构发生变形，以此来减少地震来带了的影响，从而达到抗震目标。一般而言，消能器两种类型，即速度型、位移型阻尼器，在计算过程中多采用非线性时程分析法，防烈度一般降低大约1度左右。需要指出的是：该种抗震设计，需根据建筑结构实际情况，合理布设消能器，基本的原则是把消能器安装在层间位移较大位置，而且主轴向上的消能器应当均匀合理。楼层间安装的消能器，可有效提高超限高层建筑结构附加阻尼，以此来降低因地震而造成的位移反应。2、超限高层建筑抗震设计实例效果2.1工况概述重庆市彭水县沙沱客运中心项目，总建筑用地面积达15903.88平方米。其中，可建设用地内构建了1至4号楼，两栋楼间采用抗震缝隔开，缝宽为250mm，其中1、2、3、4号楼为超限高层建筑物，本文主要对1号楼进行研究。2.21#楼结构基本情况及抗震等级2.3 1#楼静力弹塑性推覆分析按照抗震性能目标的要求，结构需要在大震作用下满足“大震不倒”，这也是抗震规范要求的“第二阶段”的设计，利用SATWE的PUSH&EPDA模块对结构进行了罕遇地震下的静力推覆分析，静力推覆分析是对结构在罕遇地震（TG=0.50s）下的行为进行预测的一种有效方法，通过分析，可以达到以下目的：找出结果最先破坏的薄弱环节。采用PUSHOVER程序进行静力弹塑性分析的计算模型与SATWE分析模型一致。进行静力弹塑性分析的步骤如下：施加竖向静力荷载，计算结构内力，并作为侧推分析的初始应力。给定侧推荷载形式，然后进行非线性静力推覆分析。使用程序提供的需求谱和能力谱关系确定对应的小震、中震、大震下的结构反应特性和塑性发展情况。程序提供四种侧向力分布形式。包括倒三角形分布，矩形分布，实时分布和CQC分布，本结果选用倒三角分布和CQC两种侧向力分布形式就行计算。2.4 1#楼弹性时程分析计算结果静力弹塑性推覆分析结果表明：当水平推覆力由零增加到相当于“小震”水平时，结构的整体性能基本保持弹性，达到了“小震不坏”设计要求。当水平推覆力达到相当于“中震”水平时，塑性发展范围有限。塑性铰仅在连梁内出现。满足“中震可修”设计要求。当水平推覆力达到相当于“大震”水平时，塑性铰发展，侧向刚度下降，推覆曲线逐渐趋向平稳，表现出明显的塑性行为，但是仍保持向上的趋势，说明结构仍具有稳定的抗侧推能力。在大震作用下，结构的弹塑性位移角能够满足规范不大于1/120的要求，满足“大震不倒的设计要求。塑性铰首先出现在底部筒体连梁内，对于连梁，作为结构的耗能构件，首先出现塑性铰，达到预期控制目的。综上所述，经过合理的结构布置及详细的分析计算和有针对性的抗震措施，结构设计安全可行。结语：总而言之，超限高层建筑的抗震设计非常重要，因此具体设计过程中，应当采用最新抗震技术和措施来有效提高建筑结构的抗震性能。同时，还要转变思想观念，从更多的方面去借鉴概念、知识和技术，并以此为基础上来激发设计师的灵感。只有这样才能设计出更多抗震性能强、宜居的建筑作品，才能确保我国建筑行业的可持续发展。参考文献：1唐佳卫.超限高层建筑抗震设计浅析J.城市建设理论研究（电子版），2013（2）.2季静，黄超.基于性能的设计方法在超限高层建筑结构设计中的应用研究J.世界地震工程，2013，23（01）：99-102.3唐军，杜培龙，张猛.基于性能的抗震设计方法在超限高层建筑中的应用J.河南科学，2012，27（02）：214-216.4李赫男.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究J.黑龙江科技信息，2013，10（24）：188.5聂辉.超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题J.城市建设理论研究（电子版），2013（21）.