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文檔簡介
超限高層建筑結構抗震設計需重視的幾個問題中國建筑科學研究院徐培福1一、汶川大地震高層
鋼筋混凝土結構震害概括2汶川大地震高層鋼筋混凝土結構震害概括建研院70多名專家反映的四川、甘肅、陜西某些城鎮(zhèn)情況:高度:8層~30層結構類型框架框架-剪力墻剪力墻框架-核心筒結構比較規(guī)則3設防烈度6度,實際影響烈度7度輕微損壞設防烈度7度,實際影響烈度8度強~9度損壞比較多,沒有嚴重破壞設防烈度7度,實際影響烈度9度強沒有嚴重破壞4二、超限高層應適當提高
抗震設防標準51.提高抗震設防標準的必要性地震發(fā)生的不確定性地震區(qū)劃(設防烈度)可能出現的誤差地震區(qū)劃考慮地震發(fā)生的概率、風險及現實的經濟條件確定30多年來,仍有8次強震發(fā)生在低烈度區(qū)或附近1976年唐山大地震2008年汶川大地震6國家、業(yè)主有較好的經濟實力超限高層嚴重破壞、倒塌對社會、人民生命、經濟產生巨大傷害和沖擊超限高層建筑集中成千上萬人員強震時難以逃生(絕對位移振幅可達幾米)目前國內外的技術水平很難對超限高層強震下的性能作出有把握的判斷適當提高抗震設防標準,增加的造價僅占總造價的5~10%72.提高抗震設防標準的主要措施適當提高抗震性能目標對設計反應譜和地震動參數、地震波選取的要求8適當提高抗震性能目標根據超高和復雜的程度確定性能目標加強范圍:豎向構件、轉換構件、斜撐等關鍵構件全高范圍關鍵部位性能目標正截面承載力(壓彎、拉彎、軸壓、軸拉)中震彈性中震不屈服抗剪承載力大震不屈服中震彈性相當于設防烈度提高1度多9對設計反應譜和地震動參數、
地震波選取的要求小震反應譜、地震動參數取規(guī)范和安評報告的較大值中震、大震以規(guī)范為主,如安評報告的地震反應較大,作為參考彈性和彈塑性時程分析至少采用三組地震波,各組地震波反應譜要與設計反應譜相近設計中取三組地震波反應的包絡值美國2007年舊金山北加州結構工程師協會“非常規(guī)高層建筑抗震設計和審查公告”規(guī)定七組地震波反應的平均值101112三、超限高層抗震設計的
若干要求13超限高層抗震設計的若干要求對業(yè)主及建筑師要從技術可行性及經濟代價上加以必要協調和約束對無震害經驗、無試驗依據、現有軟件難以分析判斷或抗震概念上難以接受的結構方案、構件、節(jié)點,要進行必要的試驗研究結構方案設計中需注意的問題對計算分析的要求143.結構方案設計中注意的問題特別復雜或高度超B級高度宜采用鋼與混凝土組合構件或鋼構件控制自重(1.6t/m2)和剪力墻厚度(1.2m)15沈陽茂業(yè)中心主塔樓:7度,70層,284m16結構方案對比結構體系總質量(萬噸)每平米質量(噸/米2)鋼筋混凝土框架型鋼混凝土筒26.51.76鋼管砼柱鋼梁型鋼混凝土筒21.81.43調整后最大墻厚1m17北京財富中心II期,61層,264m18北京財富中心II期8度,61層,264m鋼管混凝土柱、鋼梁鋼管混凝土柱外徑1.3m鋼板剪力墻:基底~13層首層層高10.47m,墻厚1.2m二層墻厚1m26層、41層設加強層193.結構方案設計中注意的問題框架-核心筒及框架-剪力墻結構中,框架剪力調整取0.2V0和1.5Vimax的較小值(不能自定放大系數2.0等),有利于防止各個擊潰超B級高度較多時,取0.2V0和1.5Vimax的較大值20中震三復核三計算三中,三框架三剪力三調整三仍需三要,三但框三架梁三不必三調整三,有三利于三強震三下的三“強三柱弱三梁”除9度一三級外三,按三,三低估三了梁三的極三限抗三彎承三載力三(實三配鋼三筋及三樓板三作用三未考三慮)三,相三反高三估了三柱的三承載三力(三強震三下柱三軸力三變化三降低三其承三載力三)212223243.結構三方案三設計三中注三意的三問題層剛三度比三和層三抗剪三承載三力比不宜三有層三剛度三和層三抗剪三承載三力都三比較三弱或三剛滿三足規(guī)三范限三值的三樓層剛度三計算三美三國UB三C國內三有不三同意三見,三目前三正在三研究三。一三般情三況下三仍先三按規(guī)三范規(guī)三定純框三架結三構:三砌體三填充三墻對三層剛三度影三響大三,計三算中三宜考三慮層三高增三加直三接降三低層三抗剪三承載三力,三按規(guī)三范計三算層三剛度三比較三合適剪力三墻、三框剪三、框三架-三核心三筒結三構,三與純三框架三結構三不同三。通三過研三究確三定是三否采三用三。對三加強三層、三設備三層也三可先三按此三計算三。層抗三剪承三載力三計算三中,三加強三層的三斜撐三承載三力不三能采三用絕三對值三的疊三加25南京三德基三廣場三:49層,20三9m,11層、24層、37層設三加強三層26273.結構三方案三設計三中注三意的三問題樓板三大開三洞情況三復雜彈性三樓板三不計三入平三面外三剛度三,按三大震三計算三樓板三應力計算三對豎三向構三件的三不利三影響287度,65層,30三5m三2層、5層樓三板開三大洞293.結構三方案三設計三中注三意的三問題結構三兩個三正交三方向三的第三一平三動周三期比三大于0.三8天津三嘉里三中心三,59層,20三0m調整三前T1x=4三.6三54三s,T1y=3三.6三53三s,T1x/T1y=0三.7三85303.結構三方案三設計三中注三意的三問題加強三層伸三臂桁三架深三入筒三體剪三力墻伸臂三桁架三內力三計算三可不三計樓三板作三用31北京三財富三中心II期323.結構三方案三設計三中注三意的三問題滑動三連體三要按三大震三計算三其位三移量三,預三留足三夠的三間隔北京三當代MO三MA33罕遇三地震三作用三下,三所有三連廊三隔震三支座三的最三大變三形分三別為39三.5三cm,支三座選三用最三大位三移量50三cmX向El三-C三en三tr三o波34353.結構三方案三設計三中注三意的三問題鞭梢三效應三的計三算按大三震分三析364.對計三算分三析的三要求現有三軟件三為結三構工三程師三提供三了十三分必三要的三分析三工具三,但三仍需三要工三程師三的分三析判三斷彈性三靜力三分析三的計三算原三則嚴三格遵三守規(guī)三范規(guī)三定工程三計算三出現三怪異三情況三的,三設計三工程三師要三分析三,軟三件工三程師三要及三時改三正374.對計三算分三析的三要求彈塑三性分三析的三軟件三,工三程計三算結三果有三時出三現不三合理三情況三。如三不能三比較三合理三的計三入結三構阻三尼比三,使三彈塑三性計三算的三基底三剪力三大于三彈性三計算三結果三。計三算參三數的三隨意三性大彈塑三性分三析軟三件要三加緊三研究三改進384.對計三算分三析的三要求高度三超過20三0m的超三限高三層結三構要進三行彈三塑性三時程三分析高度三超過30三0m或新三型結三構體三系或三特別三復雜三的超三限高三層要有三另一三個單三位,三采用三不同三的軟三件進三行獨三立計三算校三核394.對計三算分三析的三要求特別三復雜三的超三限高三層結三構計三算應三考慮三施工三模擬抗震三設計三的內三力組三合應三以施三工全三過程三完成三后的三靜載三內力三和位三移為三初始三狀態(tài)施工三中應三采取三可靠三的支三撐體三系404.對計三算分三析的三要求大震三作用三下的三
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