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精品论文 参考文献 高层建筑抗震结构及材料 杭州南方神墨结构设计事务所有限公司 310012 摘要：随着城市化进程的加快和经济的快速发展,高层建筑已成为未来建筑的发展趋势。我国位于地震多发地带，从安全角度讲,抗震是高层建筑首先要考虑的问题。汶川大地震、雅安地震和日本阪神大地震中,建筑倒塌是造成人员伤亡的最重要原因。地震灾难警示着我们:防震减灾刻不容缓，但任重而又道远。房屋尤其是高层房屋抗震设计已经成为建筑工程设计的重要课题,而科学的抗震结构和建筑材料是高层建筑安全的重要保证。 关键词：高层建筑、抗震结构、抗震材料； 一、前言 随着城镇化水平的迅速提高,城市用地紧张,土地价格日益高涨,作为一个地方经济实力象征，高层建筑在城市建筑中越来越多。高层建筑的结构及材料也是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展的。自从1885年世界上第一幢高层建筑——美国芝加哥家庭保险公司大楼兴建以来，至今已有100多年的历史了。高层建筑不仅在材料和结构体系上逐渐多样化，而且在高度上也大幅度增长。进入上世纪90年代后，结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的日程。特别是我国处于地震多发区，加之以往的地震灾害，高层建筑抗震设防更是工程设计面临的迫切任务。作为工程抗震设计的依据，高层建筑抗震分析处于非常重要的地位。 二、高层建筑抗震结构 我国高层建筑结构主要有框架、框架-剪力墙、剪力墙和筒体等结构体系。为了增强抗震性能,我国主要采用钢筋混凝土结构和混合结构,在高层建筑中占90％以上,国外则以钢结构为主。两者相比较,钢结构具有优越的强度、韧性和延性,强度重量比,总体上看抗震性能好,抗震能力强,在地震灾害中出现的倒塌破坏现象也比较少。 2.1 脊骨结构 根据建筑布置条件可由支撑、外伸框架或单跨空腹梁构成,可采用全钢或钢筋混凝土组合体系,适用于具有高大门厅、空旷地下车库,顶部阶梯式的高层建筑。由于抗侧力构件沿高度连续,避免了薄弱楼层,有利于结构抗震,保证刚度和稳定的抗侧力构件是高层建筑的脊骨,包括竖向构件抵抗由倾覆力矩引起的轴力及由对角支撑或刚性连接的构件或抗侧力的墙组成剪离膜,一个脊骨结构包括位于建筑外端少数钢、混凝土或组合巨型柱,这些柱不应影响各楼层的使用。巨型柱由支撑、空腹桁架或刚性连接的外伸框架梁连接成为一个脊骨结构,脊骨结构的组成要点:一是要上下贯通,以达到有效的抗倾覆力矩及剪力;二是巨型柱要有一定的距离,以达到有效的抗倾覆力矩;三是脊骨结构主轴应与结构主轴相重合;四是楼板结构应能直接将楼层荷载传到巨型柱以提高抗倾覆能力;五是脊骨结构在平面上包括的面积应能提供良好的抗扭刚度。 2.2 钢结构 采用钢框架结合点柱壁局部加厚技术来提高结构抗震性能。一般钢框架结构,梁和柱结合点通常是柱上加焊钢制隅撑与梁端用螺栓紧固连接。在这种方式下,钢柱必须在结合部被切断,加焊隅撑后再结合,这样做技术上的不稳定性和材料品质不齐全的可能性很大,而且遇到大地震,钢柱结合部折断的危险性很大。鉴于此,可以首先该结构的梁柱采用高密度钢材,以发挥其高强抗震、抗拉和耐久性。柱壁增厚法避免断柱形式,对二、三层的独立住宅而言,结构柱可以一贯到底,从而解决易折问题。与梁结合部柱壁达到两倍厚,所采用的是高频加热引导增厚技术。在制造过程中品质易下降的钢管经过加热处理反而使材料本来所具有的拉伸强度得以恢复。对于地震时易产生的应力集中,柱的增厚部位能发挥很大的阻抗能力,从而提高和强化了结构的抗震性。 2.3 复杂连体结构 高层建筑连体结构是近十几年来发展起来的一种新型结构形式，所谓连体结构是指两个塔楼或多个塔楼由设置在一定高度处的连接体(又称连廊)相连而组成的建筑物。在地震作用下由于连接体的存在使得由原来独立发生振动的塔楼要相互作用、相互影响，在地震作用下的反应远比单塔结构和无连接体的多塔结构受力复杂，会出现较强的祸联震动、扭转加大等现象，其结构的抗震性能也不如单体结构，因此连接体的设置改变了结构的动力特性。高层连体结构的特点主要有以下几点：对称性、扭转效应、连体两端的连接处理方式重点考虑滑动支座的做法，限复位装置的构造，并应提供滑动支座的预计滑移量。当采用阻尼器作为限复位装置时，也可归为弱连接方式。强化结构的抗震安全目标并提高结构的抗震功能要求，已经成为工程抗震领域亟待解决的课题。 2.4 结构抗震新技术——结构构造“以柔克刚” 我国传统文化中“以柔克刚”的思想在高层建筑的设计中具有很高的思想价值，具有一定的指导意义。在建筑的设计中，可以从传统的以硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实