超限高层建筑抗震论文设计有哪些设计原则

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超限高层建筑工程抗震设计指南（第二版）.pdf
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超限高层建筑抗震设计技术研究
当前高层建筑设计中的超限问题越来越多。作者近年来参加了上海地区50多项（100多个单体工程）超限高层建筑工程的抗震专项审查和计算分析工作，对评审专家的讨论意见和共性问题进行了研究和总结。本文尝试从加强对于超限高层建筑工程抗震设计研究的必要性、超限高层建筑的基本特点、抗震设计的构思、当前抗震设计的研究情况以及超限建筑抗震的处理措施几方面内容入手进行简要地论述。
作者单位：
浙江舜江建设集团有限公司 浙江绍兴 312000
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关于超限高层建筑抗震设计可行性报告编写的几个问题(方总)
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&&华南理工大学建筑设计研究院方小丹总工关于超限报告的介绍。
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何谓超限高层建筑
    超限高层 -何谓超限高层建筑 　　在《建筑抗震设计规范》（GB）[1]和《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGJ3-2002，J186-2002）[2]中对钢筋混凝土高层建筑的结构类型所适用的最大高度，高宽比和体型规则性都作了详细的定量规定。具体可有文[1]的第6.1.1条，文[2]的第4.2.2条，文[2]的第4.2.3条，文[1]的第3.4.2条及文[2]的4.3节、4.4节规定中查得。一般以上三个方面至少应有一方面满足规范要求。而体型规则性规定，在文[1]的第3.4.2条中将其具体化为六个方面，即平面不规则的三种类型：①扭转不规则；②凹凸不规则；③楼板局部不连续。和竖向不规则的三种类型：①侧向刚度不规则；②竖向抗侧力构件不连续；③楼层受剪承载力突变。这六个方面一般都可直接从建筑设计平剖面图和电算输出结果中查得，而对照规范相应限值进行核查。 　　另外《高规》[2]还规定了五种结构为复杂高层建筑结构，包括：①带转换层的，②带加强层的，③错层结构，④连体结构，⑤多塔楼结构。以上与超限高层的有关规定有的直接相关，有的并不直接相关，如带转换层的必然是竖向抗侧力构件不连续的竖向不规则结构，错层结构也可能是楼板局部不连续，带加强层的可能会造成侧向刚度或抗剪承载力突变，连体、多塔结构易产生多向耦联振动，对高振型与扭转更敏感。但最后要根据实际电算结果来判断到底属哪一类超限高层。 　　《抗规》[1]与《高规》[2]的说明中还将不规则程度分为三类：一为一项及以上超过第3.4.2条限值指标的为不规则高层建筑；二为多项超过以上限值或某一项超过较多，具有明显抗震薄弱部位的，称为特别不规则高层建筑；三为复杂高层又多项超限值，某一项大大超限值，具有严重的抗震薄弱环节的，称为严重不规则高层建筑，此类高层不容许建造。以上规定基本上参考了美国规范(1997)与欧洲规范8。
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基于平面规则性超限高层建筑结构抗震设计研究
2015年20期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要：当前我国的高层建筑数量在不断的提高，和普通的多层建筑相比，高层建筑对性能上的要求更加的严格，同时，在其运行的过程中对其抗震性能的要求尤其严格，在这样的情况下，我们必须要在设计的过程中重视抗震设计，本文主要分析了基于平面规则性超限高层建筑结构抗震设计，以供参考和借鉴。 中国论文网 /8/view-7099114.htm　　关键词：高层建筑；平面规则性超限；抗震设计 　　1 引言 　　在高层建筑设计的过程中，抗震设计一直是一个非常重要的环节，其设计的水平直接影响到了建筑工程自身的安全性，当前随着相关技术的发展，平面规则性超限技术在不断的发展和应用，这种技术的应用使得高层建筑抗震的质量和水平得到了非常显著的提升，所以对其进行全面的研究也有着十分积极的现实意义。 　　2 基于性能的结构抗震设计基本原理 　　基于性能的抗震设计在当前的建筑抗震设计当中发挥着十分重要的作用，同时其在很多国家都得到了非常广泛的应用，它是一种相对比较先进的设计思想，这种设计方法是上个世纪末由美国的专家学者提出的，但是这个概念本身并不是一个创新，在20世纪70年代的时候，波兰的学者就提出了和这种概念十分类似的观点，在很多地区和国家发生了地震之后，当地建筑物的损伤现象并不是十分的严重，这样也在很大程度上保证了人们的生命和财产安全，但是在经济方面却造成了非常严重的损失，所以为了可以更好的对这种现象予以控制，在实际的工作中，很多学者也逐渐的意识到建筑结构抗震性能设计的重要性和必要性，在研究的过程中所树立的目标就是借助抗震设计使得整个建筑结构的安全性和稳定性都得到较好的保证，对建筑物自身的破坏程度也要进行有效的控制，将生命和财产损失控制在一个相对较为合理的水平，只有通过结构自身的抗震设计，才能更好的保证以上目标的顺利实现。 　　目前，很多国内外的专家和学者对于基于性能的抗震设计工作的关注程度越来越高，在实际的工作中也对其进行了非常积极的研究，取得了非常好的成果，对于这种设计方法的研究不断的加深，但是在对其定义进行描述的过程中，很多学者都有自己的看法，因此还没有形成统一的定义，虽然他们之间存在着一定的差异，但是这些描述当中的基本思想是相同的，在设计的过程中必须要考虑到建筑结构在使用期限之内，如果遇到了不同程度的地震作用的时候，其要按照事先设定好的抗震标准、结构发生的变化和损坏程度对其进行设计，这样就使其在安全性、可靠性和经济性上能够达到一种相对较为平衡的状态。在开展性能设计的过程中，业主可以根据其实际的经济状况提出一个比较科学合理的性能指标，同时设计人员也可以按照工程的实际情况对其进行设定处理，这样也就给设计人员对各个因素全面深入的分析提供了非常好的条件，此外在这一过程中也要针对不同形式的建筑采取不同的措施，制定一个更加贴合实际的目标。综上所述，基于性能的抗震方法在我国的高层建筑抗震设计工作中还是存在着非常强的科学性和合理性的。 　　3 钢筋混凝土结构基于性能的抗震设计方法 　　3.1 基于性能抗震设计的基本步骤 　　基于性能的抗震设计在实际实行的过程中，必须要按照工程实际的情况对其进行处理，比如设防烈度、建筑的高度和建筑立面的形式等等。此外在这一过程中还要充分的考虑到业主对建筑抗震性能的实际需要，以及自身的经济水平，之后才能设定一个相对比较科学合理的目标，并按照其设计的基本步骤逐步操作。基于性能抗震设计的基本步骤流程图如图1所示。 　　3.2 超限高层结构抗震性能目标的设定和选用 　　建筑物的抗震性能目标通常就是指在设定了地震作用等级的条件下，结构自身的预期性能水平。不同标准下抗震性能目标和性能水准示意图如图2所示。 　　实际工程中的超限高层建筑可根据具体建筑的场地条件、设防烈度、建筑高度及建筑不规则及建筑超限程度，综合业主对建筑的建造成本、建筑重要性及震后损失、修复等方面的考虑，参考图2选择合适该超限工程的性能目标。 　　需要注意的是：建筑的超限程度对结构的延性变形能力会产生直接的影响，而结构的延性变形能力与其承载力要求成反比关系，即：结构及构件的承载力较高，对其延性变形能力要求则较低；结构及构件的承载力较低，对其延性变形能力的要求则较高。超限高层建筑结构抗震设计应根据建筑高度的超高情况及结构不规则程度，在考虑提高结构承载力和延性变形能力时，应注意两者的协调从而选择既合理又能保证结构安全抗震性能手段。 　　4 建立在我国设计规范上的基于性能设计方法 　　根据《高层建筑混凝土结构技术规程》3.11条规定，结构抗震性能设计有两项主要工作：首先，对结构工程进行分析判别，确定其采用抗震性能设计方法的必要性。结构分析与判别主要包括对建筑方案的高度、结构类型、结构规则性、场地条件及抗震设防标准等方面进行分析，并以此作为抗震性能目标选用的主要依据。其次，综合考虑建筑物的设防烈度、场地条件、重要性、造价、震后损坏和修复难易程度等各项因素，作为选定合适的抗震性能目标的主要依据。对结构进行抗震性能设计时，对抗震性能目标的选用需十分谨慎，同时应作深入的分析论证。由于地震地面运动难以预测，对结构在强烈地震作用下的非线性分析计算的模型及参数选用等方面也存在经验因素，实际工程也缺少实际震害的验证，因此对结构抗震性能作出准确判断难度很大，对超高层建筑由于其自振周期较长及结构自身的复杂性和不规则性，对其抗震性能作出准确判断就更困难了。因此在性能目标选用时，考虑到地震作用的不确定性，性能目标选择时适宜偏于安全、保守。 　　结束语 　　基于性能的抗震设计是一个相对比较新颖的设计思想，当前，对这种方法的研究在不断的深入，而且很多研究已经有了非常好的成果，但是要想在工程中应用这些研究成果，还需要一定的时间，必须要保证这种技术处于非常成熟的状态之后，才能对其予以应用。 　　参考文献 　　[1]方虎生.某超限高层结构分析设计[J].广东建材，2007（5）. 　　[2]蔡智良.上海地区超限高层住宅结构设计要点[J].工程建设与设计，2008（5）. 　　[3]辛华.重庆规定超限高层建筑须做抗震审查[J].城市规划通讯，2008（10）.
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