带钢塔楼高层建筑的地震作用与设计分析.docVIP

PAGE PAGE 1 带钢塔楼高层建筑的地震作用与设计分析 　　摘要：本文通过你对带钢塔楼高层建筑结构体系的抗震设计方法做出全面、系统的研究和分析，并针对于动力特征、阻尼计算模型、地震作用以及抗震设计方法做出有效的了解和把握。 　　关键词：带钢塔楼高层建筑；地震作用；设计分析 　　Abstract:thisarticleyoustripinhigh-risebuildingtowersofstructuralsystemoftheseismicdesignmethodinacomprehensive,thesystemofresearchandanalysis,andbasedondynamiccharacteristics,dampingcalculationmodel,earthquakeroleaswellastheseismicdesignmethodtomakeeffectiveknowledgeandmaster. 　　Keywords:stripsteeltowerhigh-risebuildings;Theearthquakeaction;Designanalysis 　　中图分类号：TU976+.55文献标识码：A文章编号： 　　带钢塔楼高层建筑的地震作用 　　1带钢塔楼高层建筑的整体地震作用计算 　　确定地震时结构所受的地震作用是现行带钢塔楼高层建筑抗震设计的主要问题之一。待确定地震时结构所受的地震作用之后，可将其视为等效荷载作用于结构来计算地震作用效应，最后验算出结构的承载力和刚度。地震作用是指在地震过程中地面运动势必引起结构体系质量的运动，进而，产生一种惯性力。根据结构动力学之规定：运动质点的质量乘以运动质点绝对加速度便是运动质点的惯性力，所以，为确定地震时的地震作用应切实在地面运动加速度作用下进行结构动力分析，进而，计算出体系上各质点的绝对加速度。 　　2塔楼鞭梢效应的动力分析 　　带钢塔楼高层建筑结构体系整体地震作用计算是一项复杂且极其重要的过程，该过程直接关系到刚塔楼高层建筑结构体系的高效性以及刚塔楼高层建筑的质量，并且，一味反复的计算整体地震作用势必会增加成本，因此，应尽可能的简化刚塔楼的地震作用计算。本文将以刚塔楼作为一个独立的结构置于地面上计算其他地震作用，之后，与地震作用增大系数的乘积即为高层建筑顶部钢塔楼所受的地震作用，现行绝大多数刚塔楼高层建筑均采用底部剪力法进行计算塔楼的地震作用。 　　3钢塔楼地震作用的简化计算 　　带钢塔楼高层建筑结构体系整体地震作用计算工作量巨大，工程上为了设计钢塔楼而反复进行整体地震作用计算是不经济的。为了简化钢塔楼的地震作用计算，本文将钢塔楼作为一个独立的结构置于地面上计算其地震作用，然后乘以地震作用增大系数即可求得高层建筑顶部钢塔楼所受到的地震作用。当采用底部剪力法计算塔楼的地震作用时，高层建筑顶部钢塔楼的地震作用计算公式为 　　式中，为钢塔楼等效总重力荷载；α为相应于钢塔楼结构基本自振周期的水平地震影响系数，应按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.1.4条确定，此时结构阻尼比取为0.05；为钢塔楼地震作用的增大系数。 　　4地震作用的弹塑性反应分析 　　目前，尚没有较为合理的三维结构弹塑性地震反应程序，因此，本文没有对带钢塔楼高层建筑结构体系进行强烈地震作用下的非线性反应分析。鉴于目前的力学研究，如断裂力学、塑性力学、疲劳理论等都没有提供有关建筑结构非线性行为的规律；抗震试验也缺乏深入探索空间受力状态下建筑结构非线性性态的有效手段；再考虑到建筑结构本身的庞大、复杂和粗糙性，实现三维结构非线性地震反应分析尚需长期的持久努力。 　　二、带钢塔楼高层建筑的抗震设计 　　1抗震概念设计 　　地震作为一种随机振动，具有复杂性和不确定性等特点，现阶段，世界各国尚不能够实现准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，从建筑结构内力方面来看，基于其未能够全面考虑到结构的空间作用、非弹性性质、材料实效和阻尼变化等多种因素，以至于其存在着较大的不准确性。所以，这就要求钢塔楼高层建筑的抗震设计过程中，应立足于建设总体抗震能力的概念设计，在此基础之上，运用有效的计算和构造措施，进而，设计出具有良好抗震性能和足够抗震可靠度的建筑物。 　　带钢塔楼高层建筑的主体结构应遵循《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）和《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）中最大适用高度和最大高宽比的规定，同时应进行专门的计算分析研究。 　　带钢塔楼高层建筑抗震设计时，高层建筑的结构体系应符合下列要求：（1）结构的平立面布置宜规则；（2）应具有足够的承载能力、刚度和变形能力；（3）应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力