浅谈高层住宅建筑结构抗震优化设计.docx

浅谈高层住宅建筑结构抗震优化设计摘要：随着建筑行业的发展建材工业以及建筑技术随之飞速发展人们对高层住宅的审美观以及使用性能要求越来越高目前建筑的高度也在不断增加同时对高层建筑结构的抗震设计也提出更高的要求。本文主要进行探讨高层住宅建筑结构抗震的优化设计。关键词：高层住宅；建筑结构；抗震性能；优化设计中图分类号：TU241.8文献标识码：A文章编号：引言：随着我国钢产量、成型制造工艺以及经济政策等方面的支持我国房地产业的迅猛发展。进入上世纪90年代后高层钢结构成为高层建筑的发展趋势。高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样化而且在优化建筑结构设计上也越发受到业界普遍关注和重视。由于我国处于地震多发区结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的日程。房地产业的高速发展将成为趋势国内虽有一些高层钢结构设计理念但可靠性仍值得商榷。因此住宅高层建筑结构抗震的优化设计处于非常重要的地位。1.住宅高层建筑结构抗震设计原则抗震设计要刚柔相济选择合适的结构形式在增加结构刚度的同时也要增强地震作用需要确定合理的抗震措施。保证结构的抗震性能主要是确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。在地震力作用下要求结构保持在弹性范围内正常使用。建筑物的变形破坏性态后不能发生很大的变化经简单的修复后可正常使用。随着建筑物高度的增加允许结构进入弹塑性状态但必须保证结构整体的安全。因此六级以上必须进行抗震设计。每次强震之后都会伴随多次余震在建筑抗震设计过程中如果若一味的提高结构抗力就会增加结构刚度。若只有一道设防则会导致结构刚度大。所以建筑物在地震过程中既能满足变形要求又能减小地震力的双重目标。因此只有这样才能使建筑物抗震设计过程中防止造成建筑物局部受损。建筑物的抗震结构体系如果刚度太柔首次被破坏后而余震来临时其结构将因损伤结构构件协同工作来抵挡地震作用容易导致建筑物过大形变而不能使用。延性较好的分体系组成地震发生时不会发生整体倾覆。因此由若干个在地震发生时由具有较好延性。2.高层建筑结构抗震设计要点2.1结构规则性建筑在结构方案设计的初期结合抗震设计的要求对建筑平面及使用功能进行合理优化和布局特别是高层住宅建筑应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响要求建筑物平面对称均匀柱网剪力墙布置合理。因为该种结构建筑容易估计出其地震反映对建筑进行合理的布置以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀体型简单结构刚度。大量的地震灾害表明在地震时只有建筑物受力均匀平立面布局简洁对称合理这样的结构才能满足抗震设防的设计要求。2.2层间位移限制我们在进行高层建筑物结构设计时要注意建筑的高宽比位移的限制和结构材料、结构体系甚至装修标准以及侧向荷载等问题。其中钢筋混凝土结构的位移限值要求严格以及所处的地理位置进行设计稳定性以及正常使用功能等。其在风力和地震作用下往往能够产生较大的层间位移满足其具有足够的刚度又要避免超过结构的承载力位移限值风荷载作用下的限值比地震作用下的要求严格在水平荷载的作用下产生过大的位移而影响结构的承载力。3.抗震设计中的注意事项3.1基本设计信息的确定根据当地的抗震设防烈度和建筑类别等确定抗震等级。值得注意的是高层住宅建筑一般为丙类建筑是不需要调整设防烈度的而甲、乙类建筑要按照《建筑抗震设防分类标准》来调整设防烈度。设计时要明确该场地土类别、地面粗糙度和地震加速度使设计更加合理。建筑越高风荷载的影响越大因此对基本风压也要更加重视当建筑高度超过60m或者对风荷载敏感的建筑就要按照一百年重现期的风压采用并应根据建筑的形状、高宽比等选择合适的体形系数。3.2概念设计与设计参数的正确选择在方案设计阶段要进行概念设计使结构体系的地震作用传递途径明确以及使结构具有多道抗震防线。结构最大适用高度要控制在规范允许范围内使结构具有足够的延性。剪力墙的布置应均匀、对称在纵横两个方向上都有布置使两个主轴方向的刚度尽量接近；墙体要尽量减少开洞如果要开洞洞口应均匀对齐避免任意开洞。砼结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设置防止剪切破坏先于弯曲破坏、砼的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。结构各之间的连接应做到构件节点的破坏不应先于其连接的构件；预埋件的锚固破坏不应先于连接件；装配式结构构件的连接应能保证结构的整体性；预应力砼构件的预应力钢筋宜在节点核心区以外锚固。4.优化策略对高层建筑结构抗震设计时首先可以从高层住宅建筑结构的结构体系、建筑结构的规则性等方面着手在将抗