框架核心筒結構抗震設計

丁文斌+孟琳

摘要：地震不僅會危害到人們的財產，更會對人們的人身安全造成巨大的威脅，因此在進行建筑結構設計時，一定需要將抗震性能考慮在內，通過增加建筑結構的抗震性來有效的提升建筑結構的安全性。本文主要講述了框架核心筒結構抗震設計的一些具體問題。

關鍵詞：框架核心筒結構；抗震；設計

引言

核心筒結構具有受力比較合理，整體性比較強而且造型比較美觀等優勢，框架核心筒結構主要是由外圍的框架以及內部的核心筒兩部分組成，一旦受到地震的侵襲，造成的危害非常的巨大，因此需要我們充分的意識到框架核心筒結構抗震設計的重要性。

1框架核心簡結構體系設計

本文以一個地上37層，地下2層，高為161.21米，建筑面積67700.64平方米的工程為例講述框架核心筒結構抗震體系的具體構成，從而達到抗震效果。

1.1核心筒設計。核心筒設計是建筑主要的抗側力結構設計。在進行浸提的核心筒設計時，可以利用鋼筋緩凝土墻的方式，鋼筋混凝土墻可以使核心筒的剛度以及延展性得到很大的提升，這樣就可以使整個建筑的剛度得到提升，從而提高建筑的抗側力。在進行核心筒設計時，核心筒結構不僅僅承擔著抗側力的作用，同時還是建筑豎向荷載的非常重要的支撐部位，所以核心筒的設計對提升建筑豎向穩定性也有著非常重要的意義，因此核心筒墻的設計需要利用現澆鋼筋混凝土來進行合成，因為現澆鋼筋混凝土的耐火性能比較好，剛度也非常大，而且工程造價的成本比較低，在后期進行維護時費用也比較低。

1.2桁架設計。核心筒的水平像平面的尺寸相對比較小，因此建筑結構的抗側剛度就會哦相對比較弱。因此在進行桁架抗震設計時，可以采用加強層的方式來進行伸臂桁架的設計，例如，在對一個地上37層，地下2層，高為161.21米的建筑的桁架進行加強層的設計時，可以選擇再12樓或者24樓安裝伸臂桁架，這樣可以有效的提高建筑的整體剛度，避免建筑形成變形。

1.3連梁設計。核心筒結構抗震設計中能夠發揮關鍵作用的一項設計就是對連梁的設計，建筑在正常的風荷載以及使用荷載的情況下，核心筒的結構應該處于一種彈性的工作狀態，即連梁不會產生塑性鉸。然而一旦發生地震，核心筒結構在地震的作用下會進入彈性的工作狀態，這時候連梁就會產生塑性鉸。所以，在進行剪力墻的設計時，需要保證結構域不發生剪切破壞，同時連梁以及墻肢的設計都應該滿足強剪弱彎的條件，同時連梁發生屈服的時間一定要早于墻肢發生屈服，并且無論是墻肢還是連梁都需要保持有非常良好的延展性，從而達到核心簡抗震設計功效。

2核心簡結構抗震設計目標

2.1在多于地震的作用下。在進行核心筒結構抗震設計時，在經常地震地區，需要讓核心筒機構在多震情況下抗震性能的標準達到一，即核心筒結構保持完好無損，結構需要在振型分解放映譜法的基礎上展開具體的計算以及設計，同時需要運用彈性時程對抗震性能進行二次核查。

2.2在防烈度的地震作用下。核心筒的底部加強區，核心筒的外框架的底部加強區以及上部角柱，開大洞區域的框架梁都需要達到3性能標準。普通的框架梁，連梁以及豎向構件都需要達到第4性能標準。為了能夠實現強剪弱彎，強柱弱梁的抗震設計理念，則可以允許連梁的不能彎的部分發生屈服現象，但是屈服時間不能過早，在水平地震的實際影響系數的最大值已經達到0.45時，連梁以及框架梁的抗剪截面一定藥滿足要求。

2.3預計的非常罕見的地震作用下。核心筒的底部加強區，核心筒的外框架的底部加強區以及上部角柱，開大洞區域的框架梁需要滿足第4性能標準，其中一些比較普通的豎件需要達到第5性能標準。

3建筑抗震設計分析

在對核心筒結構抗震效果進行分析時，可以采用MIDAS以及SATWE的不同的結構分析軟件進行分析，同時將彈性時程分析法作為一個補充計算方法。

利用振型反應譜法計算核心筒結構抗震效果時，首選對兩個不同主方向的水平震力以及5%的偶然離心率進行考慮，將地震的雙向作用計算出來，從而計算地震對建筑的扭轉作用進行計算，建筑的剪重，墻柱軸壓比以及地震的最大層間位移等的一些參數都基本相同，其中的誤差非常小，例如，x向風荷載同地震最大層間位移角之間的差異分別為14.8%以及0.64%，Y向風荷載同地震的最大層間位移角之間的差異分別為0.14%以及2.02%，這時在風的荷載以及地震的作用下，樓層間的最大位移角符合抗震要求，可以得到抗震效果。

4框架核心簡結構抗震設計的原則

4.1堅持維持性原則。對于抗震性由于發生降低導致不能滿足抗震水平性能的核心筒結構，需要按照原來的設計結構對核心筒結構進行優化從而提升核心筒結構的抗震性能，尤其針對承載力出現下降以及核心筒結構功能出現弱化的地方要進行維修加固。

4.2堅持提升性的原則。對于抗震性能原本就不能滿足抗震要求的核心筒結構，這些建筑設計標準低于現階段對抗震結構的設計標準，則不能按照原本的設計標準來進行設計，而是要在現代的抗震標準下對建筑抗震水平存在差異的部分進行加固。

5結語

伴隨著現階段人們對建筑安全性以及抗震性的要求在不斷提高，這就需要我們在進行核心筒結構設計時充分的考慮到抗震設計要求，從而提高建筑的抗震性能，使人們有效的將地震的危害降到最低。