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建筑抗震設計論文范文第1篇

關鍵詞：混凝土結構；超限抗震

1基本情況

廣州琶洲香格里拉酒店項目位于廣州市海珠區(qū)，廣州國際會議展覽中心東側，在建的黃洲大橋西側，北臨珠江，南靠新港東路，長約240米，寬約200米。整個項目包括一座37層的酒店（塔樓高32層，裙樓5層）和宴會大廳，以及2層地下車庫。

2抗震設防標準

（1）抗震設防烈度：7度。

（2）本工程屬丙類建筑，按本地區(qū)設防烈度采取抗震措施。

3基本數(shù)據(jù)

（1）場地類別：Ⅱ類。

（2）土層等效剪切波速為168.4m/s-173.8m/s,場地覆蓋層厚度約13.5m-17.4m，砂土液化等級綜合評定為嚴重，屬于抗震不利地段。

（3）持力層名稱：微風化巖層，埋深約10.90m-23.70m，地基承載力特征值fak=4500KPa，巖石天然濕度下單軸抗壓強度的標準值fr=13.5Mpa。

（4）樁型為沖孔/鉆孔灌注樁，樁端埋深約15-20m。

4建筑結構布置和選型

（1）主樓高度（±0.00以上）140.7m，地面以上結構層為38層，其中出屋面一層，高度為4.7m。

（2）裙房高度（±0.00以上）29.0m，地面以上結構層為4層。

（3）塔樓主體部分、裙樓和宴會廳之間設兩道110mm寬抗震縫分開。建筑物總高度為136.0m，總平面尺寸為195m×122m。其中塔樓部分（轉換層以上）平面尺寸為72米×18米，長寬比L/B＝4<［6］，高寬比H/B＝6.0<［7］；裙樓部分平面尺寸110m×45m，長寬比L/B=2.4，高寬比H/B=0.5；宴會大廳平面尺寸65m×53m，長寬比L/B＝1.2，高寬比H/B=0.3。

（4）塔樓質心有微小的向上偏心（以底端為原點）。

（5）結構形式簡單、平面形狀規(guī)則、布置均勻；結構層第5層為轉換層，豎向構件布置不連續(xù)。

（6）本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓蓋整體性好。

（7）結構類型：框架—剪力墻結構，屬于復雜類型。

（8）抗震等級：本工程塔樓的框架和核心筒為一級抗震。由于地下室頂板作為上部結構的嵌固部位，地下一層的抗震等級與上部結構相同。其余部分裙樓及其地下一層與主樓相連，一級抗震。

（9）結構概況：

整個大樓的設計采用框架—剪力墻結構形式，分為兩級結構，轉換層以下布置了21根巨型框支柱，剪力墻及承重柱均落地直至基礎，由剪力墻、的框架柱和框架梁形成第一級結構，承受水平力和豎向荷載，而樓面及次梁作為第二級結構，只承受豎向荷載并傳遞到第一級結構上。5結構分析主要結果

（1）計算軟件：PKPM系列結構分析軟件SATWE模塊（2002規(guī)范版本）中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部編制。

（2）樓層自由度為3（剛性樓板）。

（3）周期調整系數(shù)：0.8。

（4）主樓結構總重：2291152.81KN（SATWE）。

（5）基底地震總剪力：32581KN（X向）36421KN（Y向）（SATWE）。

（6）扭轉位移比：1.3。

（7）轉換層的上下剛度比：0.6027。

（8）最大軸壓比：n=0.85。

（9）最大層位移角為1/941，在17層（SATWE）。

（10）時程分析采用人工模擬的加速度時程曲線，選用了兩組實測波和一組場地人工波進行彈性動力時程分析。彈性階段的時程分析，構件內力，側向位移小于采用振型分解反應譜法的構件內力和側向位移。

6計算結果小結（與規(guī)范要求對比）：

（1）在風荷載及地震作用下各構件的強度和變形均滿足有關規(guī)范的要求。

（2）墻、柱的軸壓比均符合《建筑抗震設計規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，轉換層以上柱子軸壓比小于［0.85］，框支柱軸壓比小于［0.6］。

（3）按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比Δμ/h=1/941滿足《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ3-2002）第4.6.3條要求的1/800。

（4）塔樓滿足（JGJ3-2002）關于復雜高層建筑結構扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比最大值為0.729，不大于0.85的規(guī)定。

（5）塔樓滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關于復雜高層建筑各樓層的最大層間位移不應大于該樓層兩端層間位移平均值的1.4倍的規(guī)定。

（6）除轉換層外，塔樓各層均滿足（GB50011-2001）第3.4.2條關于各樓層的側向剛度不小于相鄰上一層的70%，并不小于其上相鄰三層側向剛度平均值的80%的規(guī)定。

（7）塔樓滿足（JGJ3-2002）第E.0.2條關于轉換層上部結構與下部結構的等效側向剛度不應大于1.3的規(guī)定。

（8）除轉換層外，塔樓各層均滿足（JGJ3-2002）第4.4.3條關于樓層層間受剪承載力不宜小于相鄰上一層的80%的規(guī)定。

（9）塔樓滿足（JGJ3-2002）第5.4.4條關于結構穩(wěn)定性的規(guī)定。

（10）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.13條關于各樓層對應于地震作用標準值的樓層水平地震剪力系數(shù)不小于表3.3.13的規(guī)定。

（11）塔樓滿足（JGJ3-2002）第3.3.5條關于按時程曲線計算所得的結構底部剪力不宜小于CQC法求得的底部剪力的65%的規(guī)定。

（12）結構薄弱層彈塑性層間位移符合《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）第5.5.5條關于彈塑性層間位移角（1/164）小于1/100的規(guī)定。

7其它需要說明的問題

本工程在三種超限條件（高度、高寬比、體型規(guī)則性）中，高度超限13.3%，高寬比滿足規(guī)范及規(guī)程的有關要求，結構平面形狀規(guī)則，豎向不規(guī)則。

主要超限抗震措施包括：

（1）為避免大樓整體結構之間形狀的不規(guī)則，引起不利于抗震的情況，在主樓和裙樓之間設置110mm寬抗震縫兩道，縫的兩側設置雙柱，地下室、基礎不用設縫。

（2）轉換層位于第5層，框架柱和剪力墻的抗震等級根據(jù)《高規(guī)》表4.8.2和表4.8.3規(guī)定提高一級，為特一級。

（3）首層、設備夾層、避難層、屋面層樓板加強,板厚為180mm，中央核心筒板厚加強為150mm,配筋相應加強，設雙向雙層鋼筋網(wǎng)。

（4）薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數(shù)，按照《建筑抗震設計規(guī)范》進行彈塑性變形分析和驗算，并采取有效的抗震構造措施。

建筑抗震設計論文范文第2篇

關于高層混凝土住宅建筑抗震結構設計，應該持續(xù)改進高層混凝土住宅結構的延展性，達到合理的剛度和強度要求，提升高層混凝土住宅建筑抗震結構的抗震能力。

2高層混凝土建筑抗震結構設計對策

2．1場地和地基的選擇

關于高層建筑的抗震效果，地基的情況和場地狀況較會產生直接的作用，也稱為建筑抗震設計的基礎。如何選擇地基和場地，一定要詳細清楚當?shù)氐牡卣鸹顒訝顩r，仔細勘查地質情況，并獲取全方位的數(shù)據(jù)資料，從而可以有效的進行綜合評價和研究，正確的評判當?shù)氐目拐鹪O計等級。采用一切辦法去規(guī)避不利于抗震設計的地方，如果不能規(guī)避的場地，我們要做針對性的處理。在選擇高層建筑地基時，首選的是較高密實度的基土和巖石，將有利于提升建筑地基的抗震能力，切勿采用哪些不適合抗震的軟性地基土。務必要采用合理的措施對達不到地震需求的地基進行改善和加固，從而讓它滿足抗震要求。

2．2建筑結構的規(guī)則性

為了實現(xiàn)可靠性的建筑，達到合理分布承載的力量需要，在設計建筑結構時，務必要達到建筑結構的規(guī)則性需要，盡量讓抗側力結構可以簡單明了。對于建筑結構平面布置圖，多選用比較規(guī)整的圖形，主要是由于規(guī)則的圖形能夠確保建筑遇到何種情況時都能實現(xiàn)均勻分布的承載力。應該盡量規(guī)避一些復雜多變的建筑結構平面，那是由于不規(guī)則的圖形便于引起建筑結構的鋼心和質心間的錯亂不堪。如果遭遇地震，鋼心距離就會變大，剛性達不到要求，從而使得建筑物出現(xiàn)倒塌的結果。

2．3建筑結構材料的選取

高層建筑在遭遇地震時安全性能很大程度上都由于建筑結構材料來決定?，F(xiàn)實中，高層建筑抗震結構設計的本質問題就是整合相應構件的延性，同時要做調和工作，最終目標是確保遭遇地震時建筑能夠穩(wěn)定安全。而對于鋼筋來說，應該選擇那些具備較好韌性的材料。關于垂直方向受力的鋼筋，以HRB335級、HRB400級的熱軋鋼筋為準，箍筋則是采用熱軋鋼筋，型號為HPB235、HRB335、HRB40級。在選用建筑結構材料時，務必要充分了解材料抗震的要求。同時，還要考慮其中的造價和成本控制問題。所以說，選用建筑結構材料應該尋求抗震新性能和建筑成本平衡點，只有兩者的協(xié)調統(tǒng)一，才能確保用最少的材料實現(xiàn)最好的抗震能力。

2．4隔震和消能減震設計

某些高層建筑需要非常嚴格的抗震要求，要滿足一般的抗震效果，還必須實現(xiàn)消能、隔振的效果。所以，要達到上述目標，第一，正確選擇地基和場地，首選那些較高密實度的地基，這樣可以避免發(fā)生輕地震時其能量對建筑產生的損害，減少共振發(fā)生幾率。建筑物不同，其隔振系數(shù)也是不一樣的。所以說，在設計建筑結構的過程中，務必要根據(jù)實際情況來詳細研究，選取適宜的隔震支座，還要綜合分析風力產生的負荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑構件，延性好的材料是比較適合的，強度能夠滿足要求，能夠確保建筑物受地震時減弱破壞。

2．5抗側力體形的優(yōu)化

在一般性構造的高樓中，剛超過柔，那些剛性結構方案的高樓，主體結構遭遇的損害少，如果發(fā)生地震時其結構變形也不大，圍護墻、隔墻等非結構部件也會破壞較少，受到較好的保護。結構的超靜定次數(shù)也會增強，遭遇地震時的塑性鉸變大，耗費較多的地震能量。結構也會在強地震情況下更加具有承受力，而不至于傾倒。改觀結構屈服機制，并確保結構出現(xiàn)損害時依據(jù)整體屈服機制工作，并不依靠樓層屈服機制。設計結構的原則是強壓弱拉、強剪弱彎、強柱弱梁和強節(jié)弱桿。設計結構理應選擇軸力小的水平桿件，成為關鍵的耗能桿件，盡量的產生彎曲耗能，確保實現(xiàn)構件的較強的耗能能力和不小的延性。

2．6常用的加固設計

要想能夠較好的提升建筑結構的抗震能力，加固措施務必要結合建筑結構現(xiàn)實狀況進行，選用加固方法務必要綜合如下因素全面分析:如果結構設計出現(xiàn)誤差和缺陷，就要結合現(xiàn)實問題來加固和增加構件，也可以采用較高抗震能力的構件作為替代品。如要提高整體剛度和承載力，可通過設置套箍、增大原截面和增加構件的方法來實現(xiàn)。多數(shù)建筑結構整體性連接不滿足抗震的規(guī)范要求，應該有目的地調整結構，可以降低損害，分散地震力。為避免發(fā)生地震時引起破壞，應該對于那些同建筑結構無關緊要的構件進行加固處理。

3結語

建筑抗震設計論文范文第3篇

由于地震的不可預知性，高層建筑結構在設計過程中很難準確地預測建筑物所遭遇的地震特性和基本參數(shù)，只靠計算很難使高層建筑結構具備良好的抗震性能，這就要求每個結構工程師必須重視建筑結構的抗震概念設計。因此，高層建筑結構在抗震設計中，應注意以下幾點:

1)建筑結構的平面布置。建筑結構的平面布置是影響結構抗震的重要因素，合理的建筑平面布置對建筑結構設計是至關重要的。大量地震災害表明，平面布置簡單、對稱規(guī)則、質量和剛度分布比較均勻并且具有明確傳力途徑的建筑結構在地震時不容易發(fā)生破壞。規(guī)則結構能較為準確地預估結構的作用效應和地震時的反應，較容易采取有效的抗震措施及相應的結構措施來加強其抗震性能。相反，平面布置復雜、不對稱且不規(guī)則的結構，其地震作用效應很難估計的。因此，高層建筑結構中規(guī)范規(guī)定，宜采用規(guī)則結構，不應采用嚴重不規(guī)則的結構。

2)建筑結構的體系選擇。高層建筑結構設計中，就優(yōu)先采用具有多道防線的結構體系。例如:框架—剪力墻結構、剪力墻結構和筒體結構。這三種結構可以作為地震區(qū)高層建筑的首選體系。當建筑物高度不高且層數(shù)不多時，可采用框架結構。但當建筑物位于地震區(qū)，且高度均較高時，應避免采用框架結構、板柱剪力墻結構。因為，地震具有強破性且持續(xù)時間很長，往復次數(shù)較多，能夠對建筑物造成累積破壞。單一的結構體系在遭遇地震時，一旦發(fā)生破壞，很容易造成房屋倒塌，危及人們的生命及財產的安全。當結構體系具有多道防線時，當遭遇地震時，第一道防線遭破壞后，后續(xù)的防線仍然能抵抗地震的沖擊力，可以最低限度的防止建筑物的倒塌，給人們以充分的時間進行逃生，保證人民的生命安全。因此，高層建筑結構抗震設計中的多道防線是進行抗震設計時所必須設置的。

3)結構薄弱層。當建筑結構的側向剛度分布不均勻、豎向抗側力構件不連續(xù)和樓層承載力突變時，容易產生薄弱層。薄弱層在地震中是最先遭受破壞的部位。因此，對有明顯薄弱層的結構，應采用相應的抗震構造措施來提高其抗震能力。結構構件的實際承載能力是判斷薄弱層部位的基礎，有意識、有目的地控制薄弱層部位，讓它有足夠的變形能力，而且不使薄弱層發(fā)生轉移是提高結構抗震性能的重要手段。

2高層建筑抗震設計常見問題

1)高層建筑結構的地基問題。高層建筑結構在設計階段，應有完善的巖土工程勘察報告，為結構工程提供基本的設計依據(jù)。建筑結構場地應選擇在有較穩(wěn)定的基巖、開闊、平坦、土層堅硬或較密實的有利地段，不應建造在容易發(fā)生滑坡、地陷、崩塌和泥石流等不利地段及抗震的危險地段，有利地段的建造對建筑物的抗震是十分有利的。有時由于建設單位工期要求，在確定方案后設計人員就直接進入了施工圖設計階段，從而忽略了巖土工程勘察資料和場地的選擇，從而給后續(xù)工作帶來不必要的麻煩。

2)高層建筑結構平面布置問題。高層建筑為了追求外立面效果的美觀而設計成平面不規(guī)則、不對稱且有較大凹進或較大開洞的結構，這種結構對抗震十分不利。因此，在建筑方案正式確定前，結構工程師就應對建筑平面布置、體型方面的內容提出自己的見解，及時和建筑師進行溝通，盡量選用平面、豎向規(guī)則對稱、質量和剛度、承載力均勻的平面布置，這對抗震十分有利。

3)高層建筑結構的高度問題。如今的高層建筑結構的高度越來越高，甚至出現(xiàn)了很多超高層的高層建筑，這就對結構工程師的專業(yè)知識提出了更高的要求。不同的高度對應不同的結構體系，規(guī)范上有明確規(guī)定。一旦結構超過了規(guī)范規(guī)定的限制高度，就應通過專門的審查、論證進行更嚴格的計算分析和研究。

4)高層建筑抗震設防等級的選取問題。抗震等級是結構抗震設計的重要依據(jù)，抗震等級選取不當將給建筑物的安全帶來許多隱患，對工程造價也會帶來不必要的浪費?？拐鸬燃壐鶕?jù)房屋的場地類別、抗震設防烈度、建筑高度、結構類型等因素綜合評定。每個結構工程師應當熟練掌握結構的抗震概念設計和規(guī)范知識，做到該提高的應當提高其抗震等級，該降低則應適當降低。

5)計算軟件的合理應用。高層建筑結構抗震設計時，應該應用正規(guī)的結構設計軟件進行設計，軟件中的各個參數(shù)指標能夠正確反映建筑物的特征。結構工程師能正確分析結構軟件所計算的結果，并做出正確的判斷。但有時計算機設計會給結構工程師帶來一種錯覺，有的結構工程師往往過分依賴計算結果，而減少了結構的概念學習。一旦選擇了錯誤的計算參數(shù)，就會導致結構設計出現(xiàn)問題，對結構的安全和經(jīng)濟方面造成影響。因此，結構工程師應加強自身的業(yè)務學習和抗震概念設計的理解，做到熟練掌握相關的結構概念設計，并且根據(jù)自身的專業(yè)知識配合計算結果選擇最佳的結構設計方案。

3結語

建筑抗震設計論文范文第4篇

修訂后的3.4.1條w為：“建筑設計應依據(jù)抗震概念設計的要求選擇建筑方案，不規(guī)則的建筑方案應按規(guī)定采取加強措施：特別不規(guī)則的建筑方案應進行專門研究和論證，并采取特別的加強措施；不應采用嚴重不規(guī)則的建筑方案”。該條為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行，但目前不少工程設計對不規(guī)則建筑方案的定性和定量，以及如何采取加強措施偏差較大。為較好地執(zhí)行該條文。對如下幾個問題與同行們共同探討。

一、不規(guī)則建筑方案判定

什么叫“不規(guī)則的建筑方案”?根據(jù)《抗規(guī)》3.4.2條，可以概括為以下三類：

1)建筑的平面布置不規(guī)則，如平面復雜、不對稱、細腰形或角部重疊形、凹凸尺寸過大等。

2)建筑的豎向布置不規(guī)則，如尺寸突變、縮進或外挑過大、多塔、連體等。

3)結構抗側力構件不規(guī)則，如結構平面布置不規(guī)則、樓板不連續(xù)、不對稱，平面整體剛度差，豎向構件的截面尺寸和材料強度突變等。

《抗規(guī)》第3.4.1條，對建筑方案的不規(guī)則程度分為了三個層次：即一般不規(guī)則、特別不規(guī)則和嚴重不規(guī)則。

怎樣判別不規(guī)則建筑的不規(guī)則程度呢?

2006年，國家建設部以[2006]220號文件頒布了關于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》的通知，在《技術要點》的附錄一“超限高層建筑工程主要范圍的參照簡表”中對建筑不規(guī)則性進行了明確的歸納和分類，如表1和表2。

在《建筑工程抗震設防分類和抗震設計2008年修訂統(tǒng)一培訓教材》中引用了表1、表2的不規(guī)則項，對不規(guī)則程度進行了劃分：

1)一般不規(guī)則的建筑：建筑結構(包括某個樓層)布置上出現(xiàn)表1中一項不規(guī)則，即為一般不規(guī)則建筑。

2)特別不規(guī)則的建筑：主要有三類，其一、同時具有表1所列九個方面的基本不規(guī)則項的三個或三個以上：其二、具有表2所列的一個不規(guī)則項：其三、具有表1所列兩個基本不規(guī)則項且其中有一項接近表2的不規(guī)則指標。

3)嚴重不規(guī)則：指體型復雜，多項實質性的突變指標或界限超過抗震規(guī)范3.4.3條規(guī)定的上限值或某一項大大超過規(guī)定，具有嚴重的抗震薄弱環(huán)節(jié)，可能導致地震破壞的嚴重后果者，意味著該建筑方案在現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件下，存在明顯的地震安全隱患。

對于多層砌體房屋建筑的不規(guī)則性，應參照上述要求和《抗規(guī)》有關規(guī)定進行判斷。

二、判斷不規(guī)則建筑的幾個計算參數(shù)

從表1、表2中可以看出，判斷建筑的不規(guī)則性，除了外觀體型要求的相關參數(shù)(如平面凹凸尺寸不大于相應邊長30％，樓板有效寬度不小于50％，開洞面積不大于30％，豎向尺寸縮進不大于25％，外挑大于10％和4m)外，還有五個參數(shù)指標用來判斷建筑的不規(guī)則性(即扭轉位移比、扭轉周期比、層剛度比、受剪承載力比、塔樓偏置比)。它們是描述抗側力構件不規(guī)則性的定量指標。這些參數(shù)指標的基本概念和作用可簡單歸納如下：

1.扭轉位移比

扭轉位移比是樓層平面不規(guī)則性的一個判斷指標，目的是限制平面布置的不規(guī)則性，避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。它的表達形式：U=Umax/u，其中Umax為樓層豎向構件的最大水平位移，u為單向地震作用下，在樓層角點處豎向構件的水平位移或層間位移的最大值和平均值。

參照表1和表2，扭轉位移比大于1，2為一般不規(guī)則，扭轉位移比大于1.4為特別不規(guī)則?！痘炷粮咭?guī)》4.3.5條，在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移，A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.5倍：B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及本規(guī)范第10章所指復雜高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.4倍。樓層扭轉位移比計算，不同的計算假定和計算原則會得出不同的計算結果，因此設計人員必須把握下列基本假定和計算原則：a)采用剛性樓板假定，而不應采用彈性樓板假定：《抗規(guī)》第3.4.2條的條文說明中明確規(guī)定，樓層的扭轉位移取結構的端部位移，目的是考慮結構受到整體扭轉的效應，因此采用pkpm軟件計算時應采用剛性樓板假定。彈性樓板的假定只用于結構或構件的內力設計計算。b)對一般結構可只考慮結構的偶然偏心；c)對復雜高層建筑及超限建筑工程，應考慮雙向地震作用下的扭轉影響和偶然偏心下的扭轉影響，并取偶然偏心和雙向地震作用的不利值判別結構規(guī)則性：關于雙向地震作用，《抗規(guī)》和《混凝土高規(guī)》明確規(guī)定，質量和剛度明顯不規(guī)則的結構，應計入雙向水平地震作用的扭轉影響。但對上述規(guī)定又未作出量化標準或指導性建議。中國建筑科學研究院朱炳寅在建筑結構雜志文章中認為，在計算中存在兩個問題：“一是對雙向地震作用的把握問題，雙向地震的作用是僅考慮內力還是考慮全部效應。我國規(guī)范未明確說明雙向地震作用是否只用于承載能力計算，因此可以理解為適用于全部效應計算中，雙向地震作用于內力計算和扭轉位移計算。二是對質量和剛度明顯不規(guī)則的把握，該問題比較復雜。對復雜高層及超限結構，當不考慮偶然偏心時樓層扭轉位移比u≥1.2時，可判定為結構的質量和剛度分布已處于明顯不對稱狀態(tài)，此時應計入雙向地震作用的影響，在對結構的規(guī)則性進行判定時，可取偶然偏心和雙向地震的不利值。而對于一般結構的規(guī)則性進行判定時，只考慮偶然偏心而無需考慮雙向地震作用”。

2.扭轉周期比(Tt/Tl)

扭轉周期比，是指結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期Tl之比，簡稱周期比，是衡量結構扭轉剛度的一個指標。

周期比側重控制的是側向剛度與扭轉剛度之間的一種相對關系，而非其絕對大小，周期比控制不是在要求豎向抗側力構件足夠結實，而是在要求抗側力構件布局的合理性，其目的是限制結構的扭轉剛度不能太弱。若結構的扭轉周期比不滿足要求，說明結構的扭轉剛度相對于側移剛度較小，一般只能通過調整平面布置來改善?！痘炷粮咭?guī)》4.3.5條規(guī)定：結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期Tl之比，對于A級高度高層建筑不應大于0.9，對于B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及本規(guī)程第10章所指的復雜高層建筑不應大于0.85，在超限高層審查中將這一規(guī)定劃為特別不規(guī)則平面。

3.層剛度比

層剛度比是控制高層結構的豎向規(guī)則性的重要指標，主要為了控制高層結構的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層，因此層剛度比是判定結構薄弱層的指標之一?！犊挂?guī)》3.4.2條樓層的側向剛度小于相鄰上一層的70％或小于上相鄰三層平均值的80％，為側向剛度不規(guī)則，表2中樓層側向剛度小于相鄰上層的50％，為特別不規(guī)則。一般情況

采用地震剪力與地震層間位移的比值(Ki=Qi/ui)，來衡量結構的薄弱層。在《抗規(guī)》與《混凝土高規(guī)》中，計算層剛度的方法有三種，即剪切剛度、剪彎剛度、地震剪力與地震層間位移的比值。a)“剪切剛度”(Ki=GiAi，hi)帶轉換層高層底部大空間為一層及磚混結構：b)“剪彎剛度”(Ki：Vi/i)，適用于帶轉換層高層底部大空間為多層。c)“地震剪力與地震層間位移的比值”

(Ki=Qi/ui)，適用于一般情況。一般情況下，在采用pkpm軟件進行結構分析計算時，考慮地震作用，多采用地震剪力與地震層間位移的比值：若不計算地雕作用，對于多層結構可以選擇剪切層剛度算法，高層結構和有斜支撐的鋼結構可以選擇剪彎層剛度算法。

我國現(xiàn)有規(guī)范中對剛度比除了以上要求外，對于結構特殊部位還應滿足下列要求：

a)《抗規(guī)》附錄E2.1規(guī)定，簡體結構轉換層上下層的側向剛度比不宜大于2：b)《混凝土高規(guī)》第5.3.7條規(guī)定，高層建筑結構計算中，當?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y構嵌固端時，地下室結構的樓層側向剛度不應小于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍；c)《混凝土高規(guī)》第10.2.3條第2款對帶轉換層高層建筑結構，轉換層上部結構與下部結構的側向剛度比有明確的規(guī)定，必須按照《混凝土高規(guī)》中的附錄E進行驗算，并應滿足其上下剛度比的要求。

底部大空間為一層的部分框支剪力墻結構，附錄E.01規(guī)定采用剪切剛度比，即轉換層上、下層結構等效剛度比Y，非抗震設計時Y不應大于

3.抗震設計時不應大干2。

底部大空間層數(shù)大于一層時，附錄E.02規(guī)定采用剪彎剛度比，即等效側向剛度比ye，一般情況宜接近1，非抗震設計時不應大于2，抗震設計時不應大于1.3。

4.受剪承載力比

受剪承載力比與層剛度比一樣，都是對結構薄弱層判斷的依據(jù)，只要受剪承載力比或層剛度比兩者之一不滿足，即可判定該樓層為薄弱層。它用來控制豎向不規(guī)則性，以免豎向樓層受剪承載力突變。

《抗規(guī)》3.4.3-2-2條的規(guī)定：樓層承載力突變時，薄弱層抗側力結構的受剪承載力不應小于相鄰上一樓層的65％。

《高規(guī)》4.4.3條：A級高度高層建筑的樓層層間抗側力結構的受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80％，不應小于其上一層受剪承載力的65％：B級高度高層建筑的樓層層聞抗側力結構的受剪承載力不應小于其上一層受剪承載力的75％。

當一般不規(guī)則或超出限值不大時，在設計計算中應引起關注。一般在SATWE“調整信息”的“指定薄弱層個數(shù)”中填入該樓層層號，將該樓層強制定義為薄弱層，軟件計算時會按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。

5.塔樓偏置比

在《混凝土高規(guī)》的復雜高層建筑結構設計篇，第10.1.6條：

“多塔樓建筑結構各塔樓的層數(shù)、平面和剛度宜接近；塔樓對底盤宜對稱布置。塔樓結構與底盤結構質心的距離不宜大于底盤相應邊長的20％”。而在超限高層審查限值中，增加了單塔樓，將“單塔或多塔(含雙塔)與大底盤的質心偏心距大于底盤相應邊長20％”均判定為特別不規(guī)則建筑。

在設計中值得關注是：當采用結構計算軟件時，應正確填寫裙房層數(shù)，程序可以較準確地計算塔樓結構質心與底盤(裙房)結構質心的距離，然后利用計算結果判斷該質心距離是否大于底盤相應邊長的20％。當單塔或多塔與大底盤的質心偏心距大于底盤相應邊長的20％，首先應該采取相應措施進行調整，例如：調整建筑設計方案、調整結構單元的分布或調整抗側力構件的布置等，若無法對建筑方案進行調整時，應進行超限高層建筑抗震設防專項審查。

三、不規(guī)則建筑的處理方法

1.處理方法

抗震規(guī)范把不規(guī)則的建筑方案分為三個級別區(qū)別對待：

一般不規(guī)則――按規(guī)范、規(guī)程的相關規(guī)定采取加強措施；

特別不規(guī)則――經(jīng)過專門研究和論證后采取高于規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的加強措施，對于高層建筑還應嚴格按照建設部令第111號進行抗震設防專項審查；

嚴重不規(guī)則――應要求建筑師予以修改、調整。

2.對一般不規(guī)則建筑的處理方法

對一般不規(guī)則的建筑結構進行水平地震作用計算和內力調整，并應對薄弱部位采取有效的抗震構造措施的規(guī)定。主要體現(xiàn)在三個方面：計算分析方法、計算模型和薄弱部分的抗震構造加強措施。

1.)計算分析方法和計算模型

不規(guī)則的建筑應采用振型分解反應譜法。

平面不規(guī)則而豎向規(guī)則的建筑結構，采用空間結構計算模型，當凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型。當平面不對稱應計及扭轉影響。

平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑結構，采用空間結構計算模型，其薄弱層的地震剪力應乘以1.15的增大系數(shù)，并按規(guī)范有關規(guī)定進行彈塑性變形分析，當豎向抗側力構件不連續(xù)時，該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應乘以1.25～1.5的增大系數(shù)。

平面不規(guī)則且豎向不規(guī)則的建筑結構，應同時按上述要求選擇合理的計算模型、考慮扭轉影響、乘以相應的增大系數(shù)。

2.)抗震構造加強措施

a)艸字形、井字形等外伸長度較大的建筑，當中央部分樓、電梯間使樓板有較大削弱時，應加強樓板以及連接部位墻體的構造措施，必要時還可在外伸段凹槽處設置連接梁或連接板。(《高規(guī)》4.3.7)

b)樓板開大洞削弱后，宜采取以下構造措施予以加強(《高規(guī)》4.3.8)：1加厚洞口附近樓板，提高樓板的配筋率：采用雙層雙向配筋，或加配斜向鋼筋：2洞口邊緣設置邊梁、暗梁；3在樓板洞口角部集中配置斜向鋼筋。

c)抗震設計時，高層建筑宜調整平面形狀和結構布置，避免結構不規(guī)則，不設防震縫。當建筑物平面形狀復雜而又無法調整其平面形狀和結構布置使之成為較規(guī)則的結構時，宜設置防震縫將其劃分為較簡單的幾個結構單元。(《高規(guī)》4.3.9)

3.對于特別不規(guī)則建筑

特別不規(guī)則建筑應進行專項審查，設計單位應按照住建部《關于超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》的規(guī)定進行分析論證，提出論證報告進入程序性審查，論證報告重點要做好建筑結構抗震概念設計，7合理設定結構抗震性能目標，提結構計算分析模型和計算結果，提出結構抗震加強的相關措施，專項審查的內容主要包括下面七個方面

1) 建筑抗震設防依據(jù)；

2) 場地勘察成果：

3) 場地和基礎的設計方案：

4) 建筑結構的抗震概念設計和性能目標：

5) 總體計算和關鍵部位計算的工程判斷：

6) 薄弱部位的抗震措施：

7) 可能存在的其它問題，包括政府投資項目的經(jīng)濟合理性。

建筑抗震設計論文范文第5篇

【關鍵詞】樓梯；建筑抗震；剛度；影響；分析

中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：

一．引言

樓梯是建筑的一個重要組成部分，是最重要的疏散工具，在抗震防災中起著舉足重輕的作用。所以樓梯的設計是十分重要的工作，樓梯設計的好壞也直接影響到建筑的抗震能力。從地震被損壞的鋼筋混凝土結構房屋來看，其中一個特點是樓梯構件的破壞，影響了逃生通道安全，造成人員傷亡。根據(jù)2008年汶川地震震害的相關報告，樓梯對結構安全以及疏散時人身安全的意義非常重大。因此，我們有必要認真研讀規(guī)范的有關要求，結合工程實際情況，認真對待抗震設計時的樓梯設計。

二．抗震設計樓梯參與結構計算的重要性

現(xiàn)代建筑工程抗震性能的需求要求建筑工程設計過程中必須考慮抗震設計樓梯參與結構計算工作的重要性。以抗震樓梯設計對建筑物主體結構抗震性能的促進作用促進建筑物的抗震性能提升。建筑工程設計單位應根據(jù)現(xiàn)代建筑工程設計過程中樓梯設計對建筑物主體工程的影響強化抗震設計樓梯參與結構計算工作，實現(xiàn)建筑物抗震性能的提高，促進現(xiàn)代建筑工程設計目標的達成

在現(xiàn)代建筑工程的設計中，鋼筋混凝土框架結構所具有的優(yōu)勢使得其在現(xiàn)代建筑工程的設計中有著極為廣泛的應用。在鋼筋混凝土框架結構中，樓梯能夠對樓梯間結構起到斜撐作用，增加主體結構的剛度。在傳統(tǒng)的結構設計中，由于計算方式與設計理論的限制使得樓梯及樓梯間不參與整體結構的計算。隨著現(xiàn)代建筑設計理論的日趨成熟以及建筑物抗震等級要求的不斷提高，建筑工程抗震樓梯設計參與整體結構計算已經(jīng)納入相關規(guī)范要求。在抗震樓梯與樓梯間增加剛度的同時，還應與水平隔板、樓蓋板等做好鏈接，以此形成整體、提高建筑物的抗震性能。在汶川地震震后調查中，樓梯梯段板斷裂的情況非常普遍，嚴重影響了震后的自救與救災。而且，樓梯系統(tǒng)的斷裂也造成了對主體結構抗震性能的影響，造成了余震中建筑物抗震性能的下降。

三．樓梯和結構主體

樓梯對主體結構的影響主要表現(xiàn)有兩個方面，樓梯對豎向構件的影響以及樓梯自身的傳力。由于樓梯傳力，豎向構件往往會出現(xiàn)短柱或錯層。而樓梯本身傳力需得到保障，從而實現(xiàn)疏散功能。

理論研究以及一些震害調查表明，樓梯對主體結構的影響大小，主要取決于樓梯與主體結構的相對剛度比。主體結構整體剛度越大，比如抗震墻結構，框架一抗震墻結構，由于結構主體自身的剛度很大，整體性能好，樓梯剛度對于主體而言相對很小，那么它對主體影響就很小，有時可以忽略不計；而當采用框架結構，裝配式結構，特別是砌體結構的時候，樓梯對其主體的影響就不容小視了，在多遇地震作用下，結構基本是處于彈性工作狀態(tài)，填充墻、砌體承重墻沒有開裂或者開裂程度不高，剛度尚未退化，樓梯剛度在主體結構中依舊可以認為不大，而在超出設防烈度及罕遇地震的時候，結構一般進入彈塑性狀態(tài)，墻體開裂，剛度驟然降低，樓梯剛度在主體剛度中所占的比重就越加增大，現(xiàn)澆梯板可視為剛性樓板，承擔傳遞水平地震作用的重任，從而導致樓梯梯板拉裂，樓梯間短柱破壞，最終導致主體破壞甚至坍塌。

經(jīng)過工程實例對比發(fā)現(xiàn)，樓梯構件是否參與結構整體計算，不僅影響地震作用效應的計算結果，也可能由于改變恒載、活載的傳遞途徑而對相關構件計算產生影響。

對比發(fā)現(xiàn)當其他區(qū)域荷載小于樓梯間時，不考慮樓梯影響計算結果顯示位移比較大，考慮樓梯剛度后剛心與質心的重合程度有所改善，位移比有所減小。

結合條文說明，規(guī)范允許根據(jù)不同的具體結構，判斷樓梯構件對整體的可能影響很大或不大，然后區(qū)別對待，并不要求一律參與整體結構的計算，但樓梯構件自身應計算抗震?，F(xiàn)行規(guī)范對鋼筋混凝土結構樓梯間抗震設計的基本要求可歸納為：是否參與整體抗震計算，視情況而定；樓梯構件應進行抗震設計計算；加強樓梯間填充墻與主體結構的拉結。

由于地震動的不確定性、地震的破壞作用、結構地震破壞機理的復雜性，以及結構計算模型的各種假定與實際情況的差異，．目前，依據(jù)所規(guī)定的地震作用進行結構抗震驗算，不論計算理論和工具如何發(fā)展，計算怎樣嚴格，計算的結果還是比較粗略，過分地追求數(shù)值上的精確是不必要的。然而，從工程的震害看，這樣的抗震驗算是有成效的，不可輕視。

四．樓梯抗震設計的幾點建議

考慮樓梯對主體結構的影響時，應根據(jù)主體結構與樓梯的側向剛度大小，采取相應的設計措施：

1.樓梯采用現(xiàn)澆式或者裝配整體式混凝土結構，不應采用裝配式結構。

2.對框架結構，砌體結構及其他整體性不好的結構，結構計算中應注意考慮樓梯對主體結構的影響和主體結構對樓梯的影響，采用包絡設計的方法?；诂F(xiàn)行規(guī)范，在對結構進行規(guī)則性判斷和位移計算時，可不計樓梯的影響。而構件設計則需要考慮樓梯的作用，按計入和不計人樓梯分兩種情況進行設計。

3.對主體結構剛度很大，整體性較好的結構，如抗震墻結構、框架一抗震墻結構等，一般不考慮樓梯的影響，不過在結構平面布置時，應重視樓梯間周圍的豎向構件，類似于電梯井，盡量使抗震墻位置合理，這樣，既可以使樓梯對主體結構的影響減小，同時也保護了樓梯構件。

4.需特別注意設置樓梯形成的框架短柱或錯層柱，柱箍筋除應滿足計算要求外，箍筋應全高加密，宜按抗震等級提高一級配置。

5.樓梯處梁上立柱時，柱子截面一般都很難做大，但該柱也應按照框架柱要求設計，保證其截面面積不小于300mmX300mm，柱最小邊長不應小于200mm，并相應增加另一邊高度。￡在以往的設計中，當?shù)讓訜o地下室時，樓梯直接支撐在孤立的樓梯梁上，而根據(jù)震害調查發(fā)現(xiàn)，此做法不妥，地震時樓梯板吸收的水平地震作用在樓梯梁處的水平傳力路徑中斷，孤立的樓梯梁很難擔當由梯板傳遞的水平推力，梯板邊緣的梁截面處往往開裂甚至破環(huán)，設計中應盡量避免。

五．結束語

樓梯是建筑的一個重要組成部分，是最重要的疏散工具，在抗震防災中起著舉足重輕的作用。從地震被損壞的鋼筋混凝土結構房屋來看，其中一個特點是樓梯構件的破壞，影響了逃生通道安全，造成人員傷亡，所以建筑樓梯設計是非常重要的工作。綜上所述，不管是對規(guī)范理解出發(fā)，還是結合工程實際，樓梯設計對建筑抗震的影響應當被廣大設計師高度重視。目前來看，各種軟件的樓梯參與建筑抗震計算情況并不夠理想，不能過分依賴。設計可在比較合理的基礎上利用計算軟件，不拘泥于細節(jié)，不追求過高的計算精度，強調按概念設計進行各種調整。讓樓梯參與建筑抗震計算和加強抗震措施，使得樓梯對建筑抗震的影響降到最低，從而讓建筑結構更為合理。

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