高层建筑结构设计的几点要素__墨水学术,论文发表,发表论文,职称(2)

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别是超高层建筑结构设计中,柱子的截面往往比较大,在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。按抗震设计要求,应当尽量提高短柱的承载力,减小短柱的截面尺寸,采取各种有效措施提高短柱的延性,改善短柱的抗震性能。
　　(1)使用复合螺旋箍筋。
　　高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的,柱端的抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。因此,使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力,改善对混凝土的约束作用,能够达到改善短柱抗震性能的目的。
　　(2)采用分体柱。
　　短柱在地震作用下往往是因剪坏而失效,其抗弯强度不能完全发挥。因此,可人为地削弱短柱的抗弯强度,使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度,这样,在地震作用下,柱子将首先达到抗弯强度,从而呈现出延性的破坏状态。人为削弱抗弯强度的方法,可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱,分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键,以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般,连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素混凝土连接键等形式。
　　(3)采用钢骨混凝土柱。
　　由于钢骨柱充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点,具有截面尺寸小,自重轻,延性好以及优越的技术经济指标等特点,如果在高层或超高层钢筋混凝土结构下部的若干层采用钢骨混凝土柱,可以大大减小柱的截面尺寸,显著改善结构的抗震性能。
　　3.3抗震设计要考虑结构材料的选用和结构体系问题
　　在地震多发区,采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。我国150m以上的建筑,采用的三种主要结构体系(框—筒、筒中筒和框架—支撑),这些也是其他国家高层建筑采用的主要体系。由于结构以钢筋混凝土核心筒为主,变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,而且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值。此外,在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层。因此在需要设置加强层及转换层时,要慎重选择其结构模式,尽量减小其本身刚度,减小其不利影响。
　　3.4抗震设计时要考虑“三强三弱”
　　为体现抗震概念设计思想,规范要求实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节弱杆”的要求,使其具有较好的变形能力。
　　目前,设计人员普遍作法是将梁超计算配筋或加大截面而柱筋及截面不变,这就很难保证“强柱弱梁”实现而且实际结构中转换层、刚性层大梁以及楼板的存在,要真正实现“强柱弱梁”的概念很困难。因此,要使“三强三弱”概念得以实现,首先应对规范目前核算公式改进使其实用,如采用“实配增大系数法”来保证。其次,设计人员应认识到“三强三弱”概念在抗震设计中的重要性,精心设计使所设计的结构具有良好的抗震能力。
　　4总结
　　目前新的高层建筑规范和新抗震规范的改进,对高层建筑结构设计的要求不断地完善,作为工程设计人员必须充分地理解新规范的编制原理,密切结合新规范和工程实际情况,不断地提高工程设计水平。

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