新规范中高层建筑抗震设计应注意问题.doc

新规范中高层建筑抗震设计应注意的问题 摘要:随着近几年自然灾害，尤其是地震的频发，使得高层建筑的抗震设计逐渐被人们提高到一个重要的地位， 本文以某小区高层 商品住宅楼设计为例，对新版《建筑抗震设计规范》中规定的高层 建筑一系列相关的抗震设计进行了详细阐述，并从填充墙、钢筋、 剪力结构等方面进行设计规划，从而优化高层建筑抗震设计，希望能为行业提供借鉴和帮助。 关键词:理论，规范，高层建筑，抗震，要求、 一 高层建筑抗震设计规范和设计理论 1 高层建筑结构抗震规范，建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容，是对建筑抗震设计规定的法定性文件。它是在对世界各国地震等级和强度进行总体评估的基础上，结合已有的各国实际经验和做法出台的法规性指导文件。虽然受到科学技术的限制和现有经济水平的制约，许多规定还不能万无一失的保证建筑符合抗震要求，但是许多的规定表述显示了对抗震设计的注重性，例如新版规范中的条文有的被列为强制性条文，在条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体 现不同程度要求限制的用词。 2 抗震设计的三个理论 (1)拟静力理论。作为上个世纪初期发 展起来的一种抗震理论，拟静力理论在估计地震对结构的作用时， 具有一些局限性和不足，例如仅假定结构为刚性，地震力水平作用 在结构或构件的质量中心上，没有考虑到其他相关反面的作用力; 对地震强度大小的估计值设定为结构的重量乘以地震系数这个比 例常数。 (2)反应谱理论。反应谱理论是上世纪中期发展起来的， 这种方法的基本原理是在以强地震动加速度观测记录的增多和对 地震地面运动特性的进一步了解的基础上，参考结构动力反应特性 的研究，从而得出地震加速度等相关的物理数据。由于它是通过在 地震的特性进行分析的基础上的出来的重要理论，所以这种理论的 数据具有很强的实用指导性。 (3)动力理论。动力理论是上个世纪末被广大研究界应用最广泛 的一种理论。它的优越性在于当时科学进步和地震研究理论的突破 的结合:一是电子计算机技术和试验技术的发展，为进行复杂运算和模拟提供了可靠、简捷的手段;二是人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解。而且随着强震观测台站数量的不断增多，对地震中受损结构的记录和详细实物参考也增多，这就使不同诱因下地震活动的作用有进一步的明确和借鉴。进 一步动力理论是在对地震过程进行分析的基础上得出来的一个地震结论，这种理论将地震作为一个时间过程来考虑，选择有代表性 的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体 系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。 3 新版抗震设计规范中的相关规定 我国新版《建筑抗震规范》对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求。三不准是指“小震不坏，中震可修，大震不倒”当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，建筑结构要处于弹性变形阶段，这时的地震强度要不构成对建筑的损害，保证建筑的正常使用; 当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，由于强度明显较之前增大，所以允许出现建筑的部分损坏现象，但是一般经过修理或不需修理仍可继续使用，对建筑物的正常结构不造成损害;当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但是根据规范标准，建筑的弹性限度还要与发生坍塌等的损害有一定的距离，因此，不至于在地震发生时出现坍塌、人员伤亡等情况，这就对建筑的变形能力和弹塑性提出了很高的要求。 二新规范中规定的高层建筑的抗震具体要求 在新规范中，对建筑抗震的剪力墙结构设计、填充墙设计和钢筋 结构等进行了相关的规定。本文以下面这一工程为例进行详细的阐 述:该工程为框架-剪力墙结构，楼梯间、电梯间墙体设计剪力墙， 并且在各个楼层处设置纵、横向的连梁，使框架与剪力协同工作。 工程主体结构为地上13 层(12+1 带跃层)，室外面到主要屋面高度 为39.450m，场地类别为ⅱ类场地。 1 根据抗震等级来确定框架-剪力墙结构 根据高层建筑混凝土结构技术规程，建筑物抗震的框架-剪力墙 结构在进行建筑物结构设计时，对地震引起的倾覆力矩要在设计中 由框架和剪力墙部分共同承担。如果由框架承担的部分大于总倾覆 力矩的50%以上，这时候框架作为承受力的主要部分，对于其结构的要求要相应的提高。具体来说，要做到以下几点: 1)按纯框架结构的要求来确定其抗震等级; 2)轴压比也按纯框架结构的规定来限制; 3)框架高度和宽度的比值可以参考框架结构和剪力墙结构的中间 值，特殊情况下，取两个数的极端值--当框架部分承担总倾覆力矩的百分比接