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建筑结构相关论文范文例文,与高层建筑的抗震设计相关论文摘要怎么写
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中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：1008-925X(2011)07-0079-01
摘 要：在对高层建筑钢结构抗震设计分析方法进行归纳阐述后,对高层建筑结构抗震的具体设计要点进行了详细分析研究.
关 键 词：高层建筑钢结构抗震设计
我国是地大物博的国家,但同时也是一个地震多发国家,建筑抗震设防度在6度以上的地区几乎遍及了全国各省、市和自治区.我国从古到今发生了许多次破坏性相当大的灾害性地震,2008年5月12日,在四川省汶川县四川汶川县、北川县境内发生了的里氏8.0级的特大地震,成为新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次特大灾害性.从大量文献资料和实际工作经验可知,地震建筑灾害已成为地震灾害中最具破坏性和杀伤力的毁灭性灾害,这在很大程度上对全国从事高层楼宇住宅结构设计和研究的工作人员提出了更高的防震设计要求,即如何在高层楼宇建筑设计环节中切实设计出合理的结构方案达到建筑“大震不倒”的目的.每一次科学合理系统的防震结构体系的设计,每一个优秀建筑结构体系方案的选用,均有可能提高居民人身财产在地震中的安全系数.研究住宅楼宇建筑抗震,并根据工程实际地质、气象等条件提出合理的抗震结构选型和抗震措施,是减小地震引起的建筑灾害有效技术措施手段之一.在高层楼宇建筑抗震设计过程中,国内外诸多学者在大量研究工作的基础上已获得了很多可以借鉴的优良成果,但随着高层楼宇建筑建设高度、建设规模的不断扩大,有针对性地研究高层楼宇建筑钢结构在遭受高烈度、罕遇破坏性极强大地震的影响性能,制定科学合理的高层楼宇建筑钢结构抗震体系,并提出钢结构高层楼宇建筑应急处理方案就显得非常有工程实际意义[1].
1高层建筑钢结构抗震设计分析方法
抗震设计是高层楼宇建筑钢结构体系设计研究一个重要内容,地震荷载组合是高层楼宇建筑钢结构体系设计研究中需要重点控制的荷载组合,同时地震破坏作用和钢结构体的抗震验算是建筑钢结构抗震设计研究的重要步骤,是确定所设计的钢结构体能否满足高层楼宇建筑最低抗震设防安全性能需求的关键环节.地震发生过程中,其破坏作用力的影响因素较多,破坏性也较复杂,其发生机理和破坏强度存在相当大的不确定性.从大量统计文献资料表明高层楼宇建筑地震破坏作用力不是直接作用在建筑结构体上的荷载,而是地震引起的地面运动导致建筑结构体在惯性力作用下的破坏.地震引起的建筑物地面运动不仅包括两个水平方向的运动作用力分量,同时还包括垂直竖向分量以及转动分量.因此,对地震作用进行分析研究尤其是在进行高层楼宇建筑钢结构抗震计算分析时,应结合建筑结构体抗争性能特点和地震作用基本规律,尽量采用简化的模型和计算方法获得系统的研究体系.由于高层楼宇建筑结构类型和体型的不同,加上地震作用力的复杂性能,因此,在进行建筑结构抗震性能分析时通常包括简化方法和较为复杂的精细方法两类分析研究手段.目前,高层楼宇建筑抗震设计的分析方法主要包括以下三种[2].
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1.1底部剪力法.
底部剪力法是高层楼宇抗震设计中常用的抗震计算简化方法,是针对规则的建筑结构体水平方向地震作用效果进行分析的简化方法.底部剪力法在进行抗震分析时是按照弹性地震反应谱理论为基础,即建筑结构底部在地震过程中所承受的总地震剪力与等效单质点水平地震作用力是相等的.因此,在进行建筑钢结构体抗震性能计算分析时,可以利用等效单质点分析模型,确定整个高层楼宇建筑抗震结构体的总水平地震作用力及其沿
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1.2反应谱法.
反应谱法是以建筑单质点的弹性性能及结构体系,在实际地震过程中所具有的应力反应为基础,来进行高层楼宇建筑钢结构体抗震性能的分析计算.反应谱法进行建筑结构抗震性能分析时,实际就是利用地震谱曲线,结合建筑工程实际地面运动特性来计算高层楼宇建筑结构体系的抗震反应性能.在进行高层楼宇抗震设计计算时,根据地震过程中其破坏性地震波波动性能,可按照平动振型和扭转祸连振型两种特性进行反应谱法分解计算,以获得建筑结构体系统抗震性能.
1.3时程分析法.
底部剪力法、反应谱方法在进行高层建筑结构抗震计算分析时,通常采用简化模型进行分析,其获得结构具有很强针对性,虽然其计算结构可以保证多数建筑结构的综合抗震承载力和扭曲变形要求,但此类方法在计算过程中引入了很多简化手段,不能确切地反应建筑物在地震过程中其建筑结构内办和位移随地震时间推移的变化特性,有时甚至还很难确定建筑钢结构体在地震过程中可能存在的薄弱点和可能发生隐蔽性地震灾害.由于采用了简化计算模型和方法,建筑及结构抗震承载力和变形安全裕度得不到有效保证,不能作为建筑结构抗震设计的决策性数据.以建筑结构地震反应性能为基础的时程分析法,在建筑抗震设计过程也称为直接动力分析法或动态分析法,是根据建筑物结构实际特性形成完善的弹性或弹塑性振动分析系统,通过直接输入建筑物地面地震加速度数值,结合地震波运动方程的直接积分性能,从而获得详细的建筑结构抗震体系中各质点的位移、速度、加速度、以及抗震结构体的地震剪力时程变化曲线,从而获得完善系统、准确可靠的建筑结构抗震性能数据信息,以及抗震设计人员设计出完善的抗震设计方案.
2高层建筑结构抗震的具体设计要点
2.1重视高层楼宇建筑抗震结构的规则性.
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在进行高层楼宇建筑抗震结构设计中,要注重结构体设计的规则性和均匀性,具体设计过程中应注重以下三个方面的技术要点：
(1)由于实际高层楼宇建筑的结构体均是三维立体系统的,而地震过程中其地震破坏作用和地震荷载组合均是复杂多变的参变量,具有多向性、时变性,因此,在进行高层楼宇建筑抗震设计时,其主体抗侧力结构应按照两个主轴方向的刚度和变形特性均相似要求进行设计,这样才能保证地震过程中高层楼宇建筑两个主轴方向的承受力较为均匀,从而提高建筑抗震结构的抗震力和抗地震荷载组合性.
(2)高层楼宇建筑其主体结构设计体系中层剪切刚度间不能发生突变,避免由于建筑结构体薄弱层在地震过程中发生破坏引起整个建筑物发生严重破坏.
(3)高层楼宇建筑其主体抗侧力结构体系在设计过程中应注重同一主轴方向上的各个抗侧力结构其刚度性能应均匀,这样可以避免在高层建筑主体结构设计布置时出现一些刚度特别大而延性较差的抗震性能较差结构出现.
2.2合理选择高层建筑结构体系.
在进行高层建筑结构体系设计时,需要有明确的计算简图和准确抗震计算基础数据,并合理选择高层建筑结构体系,有效提高高层建筑综合抗震性能水平.
参考文献
[1]郭继武.建筑抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2002
[2]吕西林.超限高层建筑工程抗震设计指南[M].上海:同济大学出版社,2009
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