不规则高层建筑结构抗震解析论文_冯丽娟

不规则高层建筑结构抗震解析论文_冯丽娟

河南邦昊建设工程有限公司 河南 安阳 456550

摘要:随着经济发展水平的不断提高,人们对生活环境的要求越来越高,抗震建筑也变得越来越重要。然而,地震是具有强周期性的自然现象,建筑物的地震破坏机理非常复杂,而中国又是一个经常发生地震的国家,不规则建筑的抗震设计变得至关重要。对不规则建筑进行抗震设计工作,提高建筑物的价值是合理的。

关键词:建筑结构;施工设计;抗震性

引言

随着社会经济水平的不断提高,我国的建筑物层出不穷,大量的建筑物满足了人们的工作需要,建筑物内有大量不规则的平面建筑物。有三种类型的不规则平面:不规则扭转,凹凸不规则和局部板不规则。垂直不规则有三种类型:横向刚度不规则,纵向横向力构件不连续,地板承载力,文章分析了不规则建筑的抗震设计。随着我国经济发展水平不断提高,建筑结构抗震设计理念也不断发展。我国工程师在建设防震研究方面取得了显着成效。建立地震研究是一个重要的课题。它不仅可以发现当前的地震缺陷,而且为更好地设计高精度建筑钢针解决方案奠定了基础,为我国的社会发展和人民生活提供了有力的保障。

1不规则高层建筑结构抗震计算方法

当出现地震时,地面静止的建筑物会发生运动,出现强烈的震动。一般而言,结构地震是属于动力反应范畴的,它的力度大小同地面运动相关,还和结构动力特质相关。因此,会需要用到结构力学分析方法进行分析得出结论,当下我国比较常用的方法有底部剪力法、振型分解反应谱法以及时程法。

1.1时程分析法。该方法是在点子信息技术背景下产生的,综合运用了实验技术和计算机技术,是一种新型分析方法,使用该方法之前,选择一定的地震波,将收集到的地震波熟知直接输入设计结构程序中,再对结构运动微分方程进行精准积分分析,得到了在地震时程内具体的地震反应数据。这种方法被广泛使用于不规则建筑抗震计算分析中,这是一种完全动力法,计算量非常大。但是计算精度非常高,使用该方法,确定出两个步骤,逐步积分法以及振型分解法。这是时程分析法的分类。不同的方法具有不同的分析效果,也会得出不不同的分析结论。举个例子进行说明:单质点性为案例,按线性加速度方法对运动方程进行求解,得到最基础的数据值。该方法的使用基本是基于假定基础上进行的,质点加速度能够准确地反映出一个微小时段的变化,这就是积分T时段内的线性变化。假设已经求出了ti时刻的质点地震位移数值a,速度ti,加速度ti,现在要求出经过时段t之后的位移数值以及速度和加速度数值。线性的加速度可以使用质点的加速度来表示,在根据时刻划分出泰勒级数,于是就可以计算出最终的数值。

1.2底部剪力法。这是一种模拟静力法,直接将地震看成是静力负荷,直接计算出建筑物承受地震最大压力反应。这个方法计算量比较少,计算过程中会出现忽略高阶振型,使得计算结果受到影响,降低了精度值。

1.3反应谱法,借助反应谱法理论以及分解原理进行计算,得出最大值地震反应值,这是一种全新的模拟动力法,计算量非常大,但是计算精度很高,有效避免计算误差。刚性比,抗震设计要求,楼层间的侧向刚度不能小于相邻楼层侧向刚度的70%,对相邻的两个楼层应该使用平均值进行计算,更加剪切刚度和位移比,计算最终结果。这能满足层间刚度需求,实现无薄弱层设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

2高层建筑抗震结构设计的基本原则

结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则;对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

应尽可能设置多道抗震防线。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。

对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,是提高结构总体抗震性能的有效手段。

3不规则高层建筑结构抗震设计的关键问题

3.1建筑位置选择。不规则高层建筑的选址问题,关系到其抗震能力的强弱,在进行选址的过程中,一定要对实际地质情况进行慎重分析和考量,确保其场地选择的优化性。不规则高层建筑在选择场地时,要就地质结构进行分析,选择有利于抗震的地址进行建筑,尽可能的远离危险地带。一般来说,在地震区进行建筑位置选择时,主要针对于地基较为稳定的地带,能够确保高层建筑在打地基的时候更具牢靠性,这样一来,进行高层建筑时,会拥有较好的抗震能力。

3.2结构体系选择。不规则高层建筑在结构体系选择时,需要从整体着手,兼顾部分抗震能力,避免因为部分抗震能力差,从而导致整体抗震能力减弱。一般来说,结构体系设计时,会根据各个部位的承重能力进行考量,主要部位在进行施工过程中,会进行加固处理,确保其抗震能力。除此之外,结构体系的选择上,还会注意到刚度和强度问题,这一考虑,可以有效较低地震带来的破坏性,从而增强不规则高层建筑的抗震能力。

3.3不规则结构选择。地震区的高层建筑具备不规则性特征,这主要是由于地震区特殊的地理环境造成的,不规则高层建筑可以提升高层建筑的抗震能力,其结构的不规则性设计则针对于当地地震的实际情况进行设计的。在进行不规则结构设计时,根据实际地理位置以及实际情况,有侧重性地进行高层建筑主体设计,针对于抗震问题,对各个建筑部位进行不规则设计,使其具备较强的抗震能力,从而实现不规则高层建筑整体抗震能力。

4不规则高层建筑结构抗震分析

4.1扭转不规则。一般而言,在进行楼层建设中,部分楼层最大弹性位移同该楼层两端弹性存在水平距离,这个距离位移被称为层间位移,位移值控制在1.2到1.4之间。设计结构方案出炉之后,尽最大努力去优化刚度分布,做好边墙和边梁设计工作,使得扭转度刚刚合适,这有效改善不规则建筑面。构件设计分析,要考虑到地震作用带来的扭转力影响。

4.2宽度比较大。左塔高度比较宽,对该建筑进行扭转处理时,应该选择弹性时程分析法进行处理,计算出多次遇见地震建筑抗震强度。对建筑风载、多遇地震建筑整体结构进行颠覆预算,计算出最准数值。一般而言,数值会涉及到抗震颠覆弯距数值验算,风载速度验算以及抗拉力验算等等。使用静力弹塑性方式分析,检验多次地震下位移变动情况。当计算数值满足规范需求时,说明能在最大地震影响下最大范围保障安全。建筑物墙、柱抗压力情况也要进行分析,将最大值破坏程度考虑在内,借助加强?筋施工,逐渐提升建筑物的延展性和抗压力。

4.3平面不规则。当建筑物第一层到第六层有大量的楼梯,使得建筑物形成楼板开洞。针对该问题,要结合建筑特质,建筑条件以及建筑性能,尽可能使得剪力墙大量围绕楼梯,完好弥补落地墙大间距缺陷,逐渐提升楼板刚度,降低开洞影响出现。另外,可以从轴压比方向进行缓解,保障整体刚性,使得轴压比数值提升,增强落地墙抗压力。同时,对低楼层整体刚度进行调整,借助150厚板,设置成双向钢筋构件模式,提高了钢筋率。一般而言,在8层以上的住宅,电梯间出现开洞导致楼板较为薄弱,针对该问题,需要增强钢板强度,选择厚板,设置钢筋边缘度,使用双向钢筋,逐渐提升钢筋旅。当建筑因为局部收进,虽然收进的幅度比较小,但是也形成了不规则状。面对该问题,要分析出楼层是否出现位移突变,在选择应对方式。面对该不规则结构面,一般都会控制住刚度比,保障刚度比在合理的范围内,这就有效地避免了高位位移问题出现。楼层出现位移突变之后,要借助剪力墙进行加固处理,保障建筑物抗震力度。

结束语

地震工作是建筑设计和施工的重点,为了达到设计的高层建筑结构的最佳强度,刚度,延性和能耗,结构工程师应进行严格的系统结构分析和设计。不规则高层建筑的不规则性给高层建筑的结构设计带来了更高的难度和要求。

参考文献

[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社,2016.11.

[2]徐宜和,丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑.2017(3).

论文作者:冯丽娟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/28

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

不规则高层建筑结构抗震解析论文_冯丽娟
下载Doc文档

猜你喜欢