建筑工程师论文地震区建筑结构选型

所属分类：建筑论文阅读次时间：2017-07-10 17:07

本文摘要：本篇建筑工程师论文为了从根本上保证地震区建筑结构的整体性，需从结构选型入手，合理形成多道抗震防线，加强建筑工程结构自身的刚度和强度，提高建筑结构的抗震控制水平，保障地基的稳定性，进而为高烈度地震区建筑工程的安全提供有力保障。《建筑结构

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　　本篇建筑工程师论文为了从根本上保证地震区建筑结构的整体性，需从结构选型入手，合理形成多道抗震防线，加强建筑工程结构自身的刚度和强度，提高建筑结构的抗震控制水平，保障地基的稳定性，进而为高烈度地震区建筑工程的安全提供有力保障。《建筑结构》创刊于1971年，是由建设部主管，亚太建设科技信息研究院有限公司(原建设部科技情报所)、中国建筑设计研究院和中国土木工程学会主办的建筑科学类核心期刊，是建设部优秀科技期刊，同时也是中国科技论文统计源、中国科学引文数据库、《中国学术期刊文摘》，以及ICONDA和DIALOG等国内、国际著名数据库检索系统收录的中文科技期刊。

　　【摘要】随着建筑行业的持续发展，我国高烈度地震区兴建的建筑规模日益扩大，因此加强对高烈度地震区建筑结构选型的研究是极为必要的。基于此，本文首先阐述了高烈度地震区建筑结构体系分类，并结合实例对地震区建筑结构的选型作进一步分析，仅供参考。

　　【关键词】高烈度地震区;结构选型;体系分类

　　1引言

　　地震区建筑结构选型是一个复杂性较强的决策问题，涉及了大量的不确定和不确知因素，特别是在建筑功能要求越来越高、结构体系多样化发展的情况下，为了满足现代建筑设计要求，需从经济性、实用性等多角度出发，加强对地震区建筑结构选型的研究，有利于保障建筑物的使用性能。

　　2地震区建筑结构体系及选型

　　(1)筒体结构体系。该结构体系一般包括以下两个方面：①框架-核心筒结构，主要由实体的核心筒和外框架构成;②筒中筒结构，主要由实体内筒和空腹外筒组成。(2)框架-剪力墙结构体系。框架-剪力墙结构体系能实现布置大空间房层，还具备较大的侧向刚度，被广泛应用于楼层多、高度高的建筑中，可有效满足建筑的基本功能需求。对于地震区来说，框架-剪力墙结构的剪力墙与框架是两道抗震防线，但其应用缺点在于由于剪力墙布置位置受到一定条件的限制，在布置过程中会出现偏心扭矩现象，同时其侧向刚度整体偏小，房屋建造高度受限。(3)框架结构体系。该结构体系主要由楼板、柱、梁等构件组成，其在实际应用中具有柱网布置灵活性强、使用空间较大、延性良好、横向侧移刚度较小的特点，适用于层数不多、需要大空间、房屋高度适宜的建筑中。(4)剪力墙结构体系。剪力墙需承受较大的竖向荷载和水平荷载，其主要优势在于整体性好、刚度大、水平力作用下的侧移小，且不存在梁、柱外凸现象;缺点是不能提供大空间房层结构、延性较差。

　　3地震区建筑结构设计中应注意的一般问题

　　3.1选择合理的抗震结构体系

　　高层住宅建筑适宜采用剪力墙结构体系，且在抗震设计工程中需注意以下方面的问题：①保证具备足够的剪力墙，同时满足其设置间距、剪重比等多项抗震要求;若需采用剪力墙与短肢剪力墙的混合结构，短肢剪力墙的倾覆力矩应控制在20%内;②高层建筑还可采用具有足够数量的短肢墙-剪力墙结构，且将短肢墙倾覆力矩控制在30~40%范围内;③多层框架结构不宜采用实心砖、空心砖等刚度大的材料，适宜采用耗能能力强、不会发生脆性破坏、具备保温和消防要求的轻质高强填充墙材料;④多层框架可采用短柱拉梁支承结构的基础隔震技术，且在推广过程中，做好管道、楼梯等部位的隔震细部构造。

　　3.2选择合理的结构材料

　　结构材料的选择应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中的相关要求，尤其是抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核心区的混凝土强度等级至少为C30;抗震等级为一、二级的框架结构;若其纵向受力钢筋采用的是普通钢筋，则应保证钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值应超过1.25，且钢筋屈服强度实测值与强度标准值的比值应控制在1.3。

　　4工程分析

　　4.1工程概况

　　某工程建筑占地面积13万m2，包括一栋35层塔楼和3层裙楼，地下3层;塔楼为框架-核心筒结构，结构主体高156.8m，裙楼结构主体高度为24.3m，塔楼框架及剪力墙的抗震等级为一级，裙楼采用现浇钢筋混凝土框架结构，抗震等级为一级。

　　4.2地震性能目标

　　(1)多遇地震性能目标为：承载力进行常规设计，且变形小于弹性位移限值;塔楼允许层间位移为1/800;裙楼允许层间位移为1/550。(2)设防地震性能目标为：轻度破坏，承载力按照相关标准进行复核，变形为弹性位移限值的2倍;塔楼允许层间位移为1/400;裙楼允许层间位移为1/270。(3)罕遇地震性能目标为：中度破坏，承载力在达到极限值后基本稳定，变形小于弹性位移限值;塔楼允许层间位移为1/100;裙楼允许层间位移为1/50。

　　4.3结构分析

　　4.3.1弹性层间位移采用反应谱法对建筑结构的最大响应位移进行计算，结果如表1所示。在对表1进行分析后发现：本工程设计符合多遇地震下结构的弹性变形要求;地震作用下的层间位移角及位移比满足规范要求。4.3.2弹塑性位移本工程弹塑性位移的计算结果如表2所示。在对表2进行分析后发现：在多遇地震作用下，塔楼结构的最大层间位移角为1/1079，裙楼结构的最大层间位移角为1/790，均符合建筑相关规定，表明结构未遭受破坏;在罕遇地震作用下，塔楼结构的最大层间位移角为1/184，裙楼结构的最大层间位移角为1/113，均符合建筑相关规定，此时部分部位剪力墙出现受拉裂缝，未出现碎裂，多数连梁和框架梁出现塑性铰结构为中度破坏，基本满足预期目标要求。