高層建筑抗震設(shè)計的原則及應(yīng)注意的問題

摘 要：針對高層開展的抗震活動是設(shè)計和建設(shè)的關(guān)鍵點，分析高層的發(fā)展態(tài)勢和抗震理論，進而提升其設(shè)計思想和措施。為防止短柱出現(xiàn)脆性破損，就要先判定，進而使用構(gòu)造方法等處理，提升他的抗震水平。

關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震；設(shè)計；措施

引言

結(jié)構(gòu)抗震的規(guī)定開展設(shè)計工作，它的意義是想讓結(jié)構(gòu)在各項特征，比如剛度和強度等層次中合乎規(guī)定，進而確保小地震不會破損，中型的可以維修，大規(guī)模的不會塌陷。不過，因為該項活動是一種有著非常顯著的隨機意義，而且是多次開展的力，建筑本身的破損原理很是繁瑣，有很多不明確的事項。在開展內(nèi)力分析的時候，因為沒有切實的發(fā)揮出結(jié)構(gòu)自身的空間性等意義，計算措施不合理，如果只是借助于單一的力學分析的話是無法確保物質(zhì)在受到地震影響的時候還有較高的抗震水平。

1 開展抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時要切實遵守的理念

1.1 構(gòu)件要具有有效的受力性以及穩(wěn)定性等特點。第一，其構(gòu)件要切實的落實“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構(gòu)件、強底層柱（墻）”的原則。第二，對或許會導致問題的結(jié)構(gòu)弱勢區(qū)域，要設(shè)置合理的抗震方法。第三，負擔豎向力的構(gòu)件不能夠當成是關(guān)鍵的耗能部件。

1.2 最好是多設(shè)計一些防線。第一，任何抗震體系都要由非常多的單一的延性優(yōu)秀的分支構(gòu)成，而且由延性優(yōu)秀的構(gòu)件開展協(xié)調(diào)活動。例如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。第二，強震之后會非常多的小震，假如只是設(shè)置一個防線的話，就在首次破壞之后還會受到影響，導致問題累積進而塌陷。結(jié)構(gòu)體系要有非常高的冗余度，要設(shè)置合理的屈服范圍，關(guān)鍵的構(gòu)件要具有非常好的延性和剛度，以此來確保結(jié)構(gòu)可以吸收或是擴散較多的地震力，提升其抗震性特點，防止其塌陷。第三，積極的分析構(gòu)件的關(guān)聯(lián)，對于相同的樓層最好是確保關(guān)鍵的構(gòu)件屈服之后，別的構(gòu)件還能夠處在彈性時期，確保其延性優(yōu)秀。第四，在設(shè)計的時候，如果一個區(qū)域的設(shè)計太強的話，就會導致別的區(qū)域較弱，所以設(shè)計的時候不當?shù)膹娀徒ㄔO(shè)時期通過大來帶小等的措施都要認真的分析。

1.3 對于或許會存在的弱勢區(qū)域，要切實的提升它的抗震性。第一，構(gòu)件在較高的地震力的干擾之下，不具有強度優(yōu)秀儲備，其具體的受力性探索是判別弱勢區(qū)域的前提。第二，要確保樓層的具體受力性和設(shè)計的受力數(shù)在總的數(shù)值上維持一個合理的變動性，如果其比值發(fā)生了變動的話，會因為導致變形聚集。第三，要避免在部分區(qū)域強化，而忽略了總體結(jié)構(gòu)的剛度和受力性。第四，在開展設(shè)計的時候要切實的掌控好弱勢區(qū)域，確保它有充足的變形水平，又不會導致薄弱層出現(xiàn)變動，其實提升總的抗震能力的關(guān)鍵方法。

2 開展設(shè)計時要高度關(guān)注的事項

在開展建設(shè)工作的時候，其關(guān)鍵事項是對其抗震事項的探索，在這些要素中，最為關(guān)鍵的中短柱。接下來具體的講述設(shè)計時期的幾點內(nèi)容。

2.1 缺少勘察信息。一些在初擴設(shè)計時期還缺少相關(guān)的勘察信息，一些在該項內(nèi)容審計之后就進入圖紙的設(shè)計階段，一些在規(guī)劃或是設(shè)計會審之后就開始了設(shè)計工作，沒有相關(guān)的勘察信息，設(shè)計缺少參考信息。

2.2 結(jié)構(gòu)的平面布置。外形不規(guī)則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質(zhì)心偏心大，同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度不均勻不對稱，平面長度過長等。

2.3 一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)采用兩種不同的結(jié)構(gòu)受力體系。如一半采用砌體承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框磚房中一半為底框，而另一半為磚墻落地承重，這種情況常發(fā)現(xiàn)在平面縱軸與街道軸線相交的住宅，其底層為商店，設(shè)計成一半為底框磚房（有的為二層底框），而另一半為磚墻落地自承，造成平面剛度和豎向剛度二者都產(chǎn)生突變，對抗震十分不利。

2.4 底框磚房超高超層。如1996年，對在杭設(shè)計單位作的一次專題普查，發(fā)現(xiàn)有69幢底框磚房超高超層。新項目亦普遍存在此現(xiàn)象，1999年某地塊住宅竣工交付使用驗收中發(fā)現(xiàn)有三幢底框磚房超高超層，甚至有超三層的。

2.5 抗震設(shè)防標準掌握不當。有一些項目擅自提高了設(shè)防標準，按照《建筑抗震設(shè)防分類標準（GB 50223-95）》劃分應(yīng)屬六度設(shè)防的，但設(shè)計中提高了一度按七度設(shè)防，提高了建筑抗震設(shè)防標準，將會增加工程投資；有的項目嚴格應(yīng)按七度采取抗震措施的，但設(shè)計中又按六度設(shè)防，減低了抗震設(shè)防標準，不利抗震。

2.6 結(jié)構(gòu)的豎向布置。在高層建筑中，豎向體型有過大的外挑和內(nèi)收，立面收進部分的尺寸比值B1/B不滿足≥0.75的要求。

2.7 抗震構(gòu)造柱布置不當。如外墻轉(zhuǎn)角處，大廳四角未設(shè)構(gòu)造柱或構(gòu)造柱不成對設(shè)置；以構(gòu)造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設(shè)抗震構(gòu)造柱；過多設(shè)置抗震構(gòu)造柱等。

2.8 框架結(jié)構(gòu)砌體填充墻抗震構(gòu)造措施不到位。砌體外圍護墻砌筑在框架柱外又沒有設(shè)置抗震構(gòu)造柱，框架間砌體填充墻高度長度超過規(guī)范規(guī)定要求又沒有采取相應(yīng)構(gòu)造措施。

2.9 結(jié)構(gòu)其他問題。有的底層無橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長；有的僅北側(cè)縱墻落地，南側(cè)全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫，設(shè)計時橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內(nèi)框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設(shè)計，其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內(nèi)柱來承重以代替磚墻承重，實際上將磚混結(jié)構(gòu)演變?yōu)閮?nèi)框架結(jié)構(gòu)，這比底框磚房還不利，因內(nèi)框磚房的層數(shù)、總高度控制比底框磚房更嚴，所以有抗震方面的不利現(xiàn)象。最關(guān)鍵的是此類問題未受到結(jié)構(gòu)人員的高度關(guān)注。

2.10 平面布局的剛度不均。對于設(shè)計來講，通常規(guī)定建筑的各個面是對稱的，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻，要不然的話就要分析它導致的負面效益。不過一些設(shè)計有著非常顯著的不對稱性特征。一側(cè)的進深非常高，另外的一側(cè)較小。一側(cè)是較大的開間，另外的一側(cè)是較小的開間。一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。平面形狀采用L、π形不規(guī)則平面等，此時使得豎向的剛度不合理，對于那些底下是車庫的建筑體來講，一邊為了進出規(guī)定，沒有設(shè)置外側(cè)的豎墻，另外的一般不用進出，所以墻是直接的在地上的，此時導致水平方向的剛度不合理。其均不利于抗震。

2.11 防震縫設(shè)置。對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設(shè)防震縫：①平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程（JGJ 3-91）》中表2.2.3的限值而無加強措施；②房屋有較大錯層；③各部分結(jié)構(gòu)的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設(shè)防震縫。

2.12 結(jié)構(gòu)抗震等級掌握不準。有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結(jié)構(gòu)類型、建筑高度、設(shè)防烈度等因素綜合評定不準造成。

上面的此類不利現(xiàn)象的出現(xiàn)，如果得不到有效處理的話，就會使得建筑體的安全受到很大的干擾。不利現(xiàn)象的緣由是多層次的，一些是設(shè)計層次的，一些是經(jīng)濟轉(zhuǎn)變時期導致的，依稀是設(shè)計者的知識能力太差導致的。