探讨结构设计中抗震设计.docVIP

精品论文 参考文献 探讨结构设计中抗震设计 李尉榕 　　广东海外建筑设计院有限公司 广东广州 510075 　　摘要：随着建筑市场的蓬勃发展，高层建筑项目逐渐增加，而高层建筑的抗震工作作为建筑设计和施工的重点，如何做好在高层建筑的抗震设计不仅关乎着高层建筑的寿命，还关乎着人们的生命财产安全。随着社会经济的发展，很多新型的结构、新的技术不断出现，设计人员要不断利用这些新结构和新技术进行抗震结构设计，从而为人们的生命财产安全做好保障。本文以某市高转换的超限高层建筑为例，针对不同的组件，基于性能的抗震设计方法，设置不同的预期性能目标，并使用各种抗震加强措施，使结构具有良好的抗震性能和延性，实现设计设置性能目标。 　　关键词：建筑；结构设计；高层；抗震 　　由于我国处于地震多发区，频繁发生的地震灾害，给人们的生命和财产安全造成了极大的损失，因此，对高层建筑结构进行抗震设计是非常重要的。对常规抗震设计的一个重要补充和发展，就是在超限高层建筑的抗震设计中引入基于性能的抗震设计理念。通过对这一概念在设计工作中的应用，能够较好的实现超限高层抗震设计从宏观定性到具体量化的过渡，从而使超限高层建筑的抗震设计工作目的更明确、可操作性更强，从而提高设计的可靠性。 　　1、相关工程概况 　　XX工程位于城市市中心城区，总建筑面积约115000m2。地上部分由商住楼、公寓式酒店和商业裙房组成，地下为2层地下车库。商住楼高约99m，公寓式酒店高约99. 5m，商业裙房高约36.5m地上两个主楼通过抗震缝与商业裙房脱开。 　　本工程建筑结构安全等级为二级，结构设计使用年限为50年，结构重要性系数gamma;o=1.0。抗震设防类别：公寓式酒店、商住楼为丙类，商业裙房为乙类；抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g；设计地震第一组；场地类别Ⅲ类；场地特征周期：0.45s。 　　2、主体结构设计 　　2.1结构选型 　　以下主要针对1号商住楼结构单元进行分析。1号商住楼高99.15m，6层以上为剪力墙结构的住宅，6层以下为商业，采用部分框支剪力墙结构，转换层设在6层（标高32.300m）。 　　2.2结构抗震设计的预期性能目标 　　1号商住楼因存在高位转换、扭转不规则、凹凸不规则，属抗震设防超限高层建筑，设计时采取了基于性能的抗震设计和比现行规范要求更为严格的抗震措施。工程抗震设计的预期性能目标如下：在多遇地震下，整个结构的主要结构构件及其连接部位均应保持弹性状态，满足结构性能水准1的要求；在设防地震烈度下，整体结构进入弹塑性状态，满足结构性能水准3的要求；罕遇地震下结构承载力不下降，满足结构性能水准4的要求；结构抗震设防上要达到性能目标C的要求。各构2.3结构抗震设计加强措施 　　2.3.1设计时采用了两个不同的力学模型的空间分析程序进行结构计算，并采用时程分析进行补充计算。根据“三水准抗震设防，两阶段抗震设计”的抗震设计思想，采用弹塑性分析软件EPDAamp;PUSH进行“第二阶段”的抗震设计，即对结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算，并找出结构的薄弱部位。 　　2.3.2对特殊部位、特殊构件设定抗震性能及抗震措施。 　　表2特殊部位、特殊构件抗震性能及抗震措施表 　　3、结构整体分析计算 　　3.1本工程整体弹性分析 　　采用中国建筑科学研究院PKPM工程部编制的《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件（SAT-WE）》和《复杂多、高层建筑结构分析与设计软件（PMSAP）》两个不同的力学模型的空间分析程序进行结构计算。从两个软件计算的主要结果看，弹性分析结果基本一致，主要控制指标都比较接近，满足规范要求，结构转换层上、下部等效侧向刚度比和结构稳定性验算均符合规范要求。 　　3.2弹性动力时程分析 　　为校核振型分解反应谱法的计算结果，采用SATWE对结构进行弹性动力时程分析，按建筑场地类别和设计地震分组，选取3条地震波，其中2条天然波（TH1TG045，TH3TG045），1条人工波（RH1TG045）。通过弹性时程分析法计算，可以看出本结构整体性较好，平均位移角小于1/1000，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%，多条曲线计算所得的结构底部剪力平均值不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%，各条曲线反应值与CQC值比较接近，地震波选取合理，其他各项指标也均能满足规范要求。通过以上结构弹性分析，在多遇地震下整个结构保持弹性，结构位移均控制在规范要求的范围之内，结构满足第1性能水准要求。 　　3.3设防烈度作用下结构弹塑性分析 　　水平地震影响系数取alpha;max=0.12，框架和剪力墙的抗震等级均取四级。在SATWE程序中，按中震不屈服（弹性）对转换梁进行截面承载力计算。经以上结构弹塑性分