高层建筑结构抗震设计应注意哪些问题

关于高层建筑结构抗震设计的探讨

作者：陈强

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第07期

【摘要】随着我国经济的蓬勃发展，各地的高层建筑纷纷拔地而起，速度惊人。高层建筑结构的抗震设计一直以来就是建筑设计和施工的重点，要使工程建设真正能够减轻甚至避免地震带来的危害，把握好抗震设计是关键。本文主要对高层建筑抗震结构设计的结构体系、结构类型、结构布置与关系以及结构的抗震性能几个问题进行了探讨。

【关键词】高层建筑；结构； 剪力墙； 抗震设计

1.正确选择合理的结构体系

由于高层建筑中抗水平力成为设计的主要矛盾，因此采用何种抗侧力结构是结构设计的关键性问题。根据抗侧力结构的不同，钢筋混凝土结构主要可分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等几种结构体系，由于这些体系的受力特点、抵抗水平力的能力，特别是抗震性能等有所不同，因此具有不同的适用范围。

（1）框架结构。由梁、柱构件通过节点连接构成，框架梁和柱既承受垂直荷载， 又承受水平荷载，并可为建筑提供灵活布置的室内空间。当建筑物层数较少时， 水平荷载对结构的影响较小，采用框架结构体系比较合理，当层数较多时，由于框架结构在水平力的作用下，内力分布很不均匀，并存在着层间屈服强度特别弱的楼层，且由于框架结构的

高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系 近些年来，建筑业有了突飞猛进的发展，城市规划设计中的高层建筑越来越广泛。它以其高度强烈地影响着规划、设计、构造和使用功能。就结构特性而言，高层建筑是必须着重考虑水平荷载和竖向荷载组合影响的建筑物。设计高层建筑时，它的结构除在上述荷载组合下的强度、刚度和稳定性应予以保证外，还必须控制由风荷载（或地震水平作用）所产生的侧向位移，防止由此产生的结构的和非结构性材料的破坏；控制由风荷载造成顶部楼层的加速度反应，以使用户对摆动的感觉和不舒适感降到最低程度。这就需要设计师从一开始就应该以一个立体的概念设计为基础。

一、高层结构概念设计

（一）高层结构概念设计的三维层次

把房屋看成一个三维空间块体分层次来分析，对于复杂的高层，例如多塔机构也可以把它分成几块，分别研究其倾覆、刚度、承载力等问题，然后组合起来。首先，在方案阶段（I），可以把基本设计方案概念化，建立一个符合建筑空间三维形式的结构方案。在该阶段分析总结构体系的荷载和抗力关系；高宽比与抗倾覆；承载力和刚度；并预估基本分体系的相互关系。由于整个结构必然是由一些平面单元组成，因此在初步设计阶段（Ⅱ），要扩展方案，把那些体现初步设计基本要求的、主要是二维的平面体系包括进来

高中物理教学艺术

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理[转自 偶路的博客]_ybbxk的建筑结构.txt
高层建筑抗震设计中短柱问题的处理[转自 偶路的博客]_ybbxk的建筑结构学习园地百度空间 | 百度首页 | 登录 ybbxk的建筑结构学习园地建筑结构学习园地
主页博客相册|个人档案 |好友 查看文章
高层建筑抗震设计中短柱问题的处理[转自 偶路的博客]2008-10-17 09:30[分享]高层建筑抗震设计中短柱问题的处理
摘要： 建筑抗震设计对结构构件有明确的延性要求。轴压比和剪跨比是影响构件延性的最主要的两个因素，也是一对互成矛盾的因素。
关键词： 高层 抗震 短柱
0 引 言
在层高一定的情况下，为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大，且轴压比越小截面越大；而截面增大导致剪跨比减小，又降低了构件的延性。因此，在高层特别是超高层建筑结构设计中，为满足规程［１］对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。另外，诸如图书馆的书库、层高较低的储藏室、高层建筑的地下车库等由于使用荷载大，层高较低，在设计中也不可避免地会出现短柱。众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防

高层建筑结构设计(专升本)阶段性作业1 总分: 100分 考试时间:分钟 单选题

1. 按D值法对框架进行近似计算时，各柱的反弯点高度的变化规律是_____。(6分) (A) 当其他参数不变时，当其他参数不变时随上层框架梁线刚度的减小而降低 (B) 当其他参数不变时，随上层框架梁线刚度的减小而升高 (C) 当其他参数不变时，随上层层高的增大而降低 (D) 当其他参数不变时，随下层层高的增大而升高 参考答案：B

对除底层柱底外的其余各层梁、2. 用D值法分析多层多跨框架在水平荷载作用下的内力时，

柱节点的转角所作的假定，应为下列何项所述？_____ (5分) (A) 所有各层梁、柱节点的转角均为 0

(B) 同一柱上、下节点转角相等，且同层各柱上、下节点转角也相等

(C) 同一柱上、下节点转角不相等，且同层各柱的上节点转角或下节点转角分别也不相等 (D) 同一柱上、下节点转角不相等，但同层各柱的上节点转角或下节点转角分别相等 参考答案：A

3. 下述_____不正确。 (6分) (A) 反弯点法适用于高层建筑结构

高层建筑结构试卷

高层建筑结构

一、填空题

1、我国规范将层及以上的住宅建筑与高度超过 m的其它民用建筑称为高层建筑。

2、高层建筑结构体系主要有结构、结构、结构和结构等类型。

3、高层建筑所承受的荷载可分为竖向荷载和水平荷载两部分，荷载时高层建筑结构设计的主要因素。

4、空气流动受到建筑物阻碍时，会在建筑物表面形成或，这些力即为建筑物所受的风荷载。

5、在高层建筑结构设计中，假定楼板在刚度无限，几乎不产生变形。

6、计算框架结构在水平荷载作用下内力的反弯点法，假设中间层的反弯点在

，底层柱的反弯点在。

7、高层框架水平位移由和

两部分组成。

8、剪力墙按受力特性不同可分为、、

和等四种类型。

9、影响框架梁延性及耗能能力的因素很多，其主要有，

，和等四个方面。

10、框剪结构中框架底部剪力为，剪力控制截面在房屋高度的。

二、判断题

1、在特别重要的高层建筑结构设计中，标准风压值应取重现期为200年。（）

2、在框架结构设计中，应引导结构发生“梁饺机制”破坏，避免产生“柱饺机制”破

坏。（）

3、高层建筑结构的内力与位移采用弹性方法计算。（）

4、框架结构在水平荷载作用下，可以考虑框架梁端塑性内力重分布，对梁端负弯矩进

行调幅。（）

5、当框架结构的梁柱线刚度比较大，且结构与荷

第八讲 高层建筑结构的基础设计

基础是房屋结构的重要组成部分，房屋所受的各种荷载都要经过基础传至地基。由于高层建筑层数多、上部结构荷载很大，导致使其基础具有埋置深度大，材料用量多，施工周期长，工程造价高等特点。为此，高层建筑基础设计时应满足以下几方面的要求： (1)基础的总沉降量和差异沉降量满足规范规定的允许值； （2）满足天然地基或复合地基承载力及桩基承载力的要求； （3）地下结构满足建筑防水的要求；

（4）预先估计在基础施工过程中对毗邻房屋或市政设施的影响，并尽可能避免或减轻这种影响和干扰； （5）应考虑综合经济效益，不仅考虑基础本身的用料和造价，还应考虑土方、降水、施工条件和工期等因素。

地震区的高层建筑宜选择对抗震有利的地段，避开不利地段，当条件不允许避开不利地段时，应采取可靠措施，使建筑物在地震时不致由于地基失稳而破坏，或者产生过量下沉或倾斜。

由以上可知，高层建筑基础的设计对房屋的正常使用和安全至关重要，应根据岩土工程勘探资料，综合考虑上部结构类型、材料情况、施工条件和使用功能要求等因素，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量。

一、基础的选型和埋置深度

高层建筑基础的选型应根据上部结构情况、工程地质、抗震设防

高层建筑结构隔震设计关键问题

【摘要】：本文通过对高层建筑隔震设计中存在一些关键问题展开研究，并就规范中隔震设计方法的存在不足提出了具体的改进建议。在采用规范设计反应谱展开高层隔震结构分析的时候，应该充分考虑到结构高阶振型带来的影响，不然会大大的降低结构减震的效果。讨论规范中不同阻尼比的地震影响系数曲线的修正方法，对规范中采取的形状参数以及阻尼调整提出了自己的一点修改建议。指出在规范中容易导致隔震支座受拉的不合理规定，提出了在改进之后结构布置的原则，此外还对规范中隔震支座面压控制的计算方法提出了具体修正意见。

【关键词】：高层建筑结构；隔震设计；阻尼比 中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号： 一.引言

高层隔震建筑相对于多层隔震建筑具有以下主要疑难点：1.高层隔震具有隔震效果与否。我国规范所提出来的设计反应谱长而且周期段下降十分缓慢，对于长周期的高层建筑，隔震后尽管延长了周期，但是否仍然具备有效的减震效果仍然值得探讨。2.当结构阻尼比值高于5％时，我国规范中的地震影响系数曲线的阻尼调整系数值偏于保守，这就必然会导致高层隔震结构的地震响应不够准确。3.高层建筑结构的倾覆效应十分明显，隔震支座也可能会出现拉应力，往往所采用的叠

结构抗震及高层建筑第1次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)

1. 随高度增加，多、高层建筑结构在水平荷载下的侧移增加较内力增加（ ）。 (A) 一样； (B) 更慢； (C) 更快； (D) 无规律。 正确答案：C

2. 高层建筑结构的受力特点是（ ）。

(A) 竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载； (B) 水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载； (C) 竖向荷载和水平荷载均为主要荷载； (D) 不一定。 正确答案：C

3. 框架是多、高层建筑中常用的结构体系之一，其主要特点是（ ）。 (A) 平面布置受限，刚度大侧移小； (B) 平面布置灵活，刚度大侧移小； (C) 平面布置灵活，刚度小侧移大； (D) 平面布置受限，刚度小侧移大。 正确答案：C

4. 框架结构是多高层建筑中常用的结构体系之一，它适用于（ ）。 (A) 单层建筑； (B) 多层建筑； (C) 高层建筑；

(D) 多层及高度不大的高层建筑。 正确答案：D

5. 剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一，其主要特点是（ ）。 (A) 平面灵活，刚度小侧移大； (B) 平面受限，刚度大侧移小； (C) 平面灵活，刚度大侧移小； (D) 平

高层建筑结构中的连梁设计

第一工程咨询所,熊继业

【摘 要】

本文分析了高层建筑结构中连梁的受力原理和破坏形式,阐述了连梁的概念设计方法。本文还针对结构设计时，连梁出现超筋进行了分析，提出了相应的解决方法和建议，可供设计人员参考。 【关键字】

高层建筑、结构、连梁、设计

在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁一般具有跨度小，截面高，与连梁相连的墙体刚度大等特点。因此连梁在风荷载和水平地震荷载作用下，内力往往很大。 1、连梁的受力机理与破坏形式

在水平荷载的作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁端产生转角,从而使连梁产生内力, 同时连梁作用在墙肢上的约束力又限制了墙肢的进一步变形，改善了墙肢的受力性能并与墙肢共同承担水平荷载。连梁的跨度一般不大，竖向荷载也较小，相对于墙肢变形产生的内力，竖向荷载产生的内力一般可以忽略不计。连梁受力如图1-1所示。

在地震作用下,连梁可能因承载力超限而破坏连梁破坏有两种情况:一种是脆性破坏即剪切破坏，如图1-2所示；另一种是延性破坏,即弯曲破坏，如图1-3所示。

1

图1-1：连梁的受力机理 图

第2章 高层建筑结构受力特点 和结构概念设计2.1 高层建筑结构上的荷载和作用 2.2 高层建筑结构的受力特点和工作特点 2.3 高层建筑结构的结构体系和结构布置

2.4 高层建筑结构的概念设计《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)

2.1 高层建筑结构上的荷载和作用2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 竖向荷载 风荷载 地震作用 温度和其他作用

2.1.1 竖向荷载

恒荷载 楼面和屋面活荷载 活荷载的不利布置

back

概述

竖向荷载 包括恒荷载和活荷载，特殊情况下还有竖向地 震作用

水平向荷载或作用 风荷载、地震作用

其它荷载或作用 施工荷载、地基不均匀沉降、温度变化

在地震区，往往是地震荷载与垂直荷载的组合起控制作用； 在非地震区，则是风荷载和垂直荷载的组合起控制作用。 抗风设计和抗震设计对高层建筑结构来说是十分重要的。back

2.1.1 竖向荷载1.恒荷载结构自重是永久荷载，又称为恒荷载(恒载),是由于结构自 身重力产生的竖向荷载。 恒载可由构件和装修的尺寸和材料的重力密度直接计算。 材料的自重一般可按《建筑结构荷载规范