超限高层建筑结构抗震设计需重视的几个问题.pptx

<p><span id="_baidu_bookmark_start_0" style="display: none; line-height: 0px;">‍</span>1一、汶川大地震高层钢筋混凝土结构震害概括2汶川大地震高层钢筋混凝土结构震害概括建研院70多名专家反映的四川、甘肃、陕西某些城镇情况：高度：8层30层结构类型框架框架剪力墙剪力墙框架核心筒结构比较规则3设防烈度6度，实际影响烈度7度轻微损坏设防烈度7度，实际影响烈度8度强9度损坏比较多，没有严重破坏设防烈度7度，实际影响烈度9度强没有严重破坏4二、超限高层应适当提高抗震设防标准51.提高抗震设防标准的必要性地震发生的不确定性地震区划（设防烈度）可能出现的误差地震区划考虑地震发生的概率、风险及现实的经济条件确定30多年来，仍有8次强震发生在低烈度区或附近1976年唐山大地震2008年汶川大地震6国家、业主有较好的经济实力超限高层严重破坏、倒塌对社会、人民生命、经济产生巨大伤害和冲击超限高层建筑集中成千上万人员强震时难以逃生（绝对位移振幅可达几米）目前国内外的技术水平很难对超限高层强震下的性能作出有把握的判断适当提高抗震设防标准，增加的造价仅占总造价的51072.提高抗震设防标准的主要措施适当提高抗震性能目标对设计反应谱和地震动参数、地震波选取的要求8适当提高抗震性能目标根据超高和复杂的程度确定性能目标加强范围：竖向构件、转换构件、斜撑等关键构件全高范围关键部位性能目标正截面承载力（压弯、拉弯、轴压、轴拉）中震弹性中震不屈服抗剪承载力大震不屈服中震弹性相当于设防烈度提高1度多9对设计反应谱和地震动参数、地震波选取的要求小震反应谱、地震动参数取规范和安评报告的较大值中震、大震以规范为主，如安评报告的地震反应较大，作为参考弹性和弹塑性时程分析至少采用三组地震波，各组地震波反应谱要与设计反应谱相近设计中取三组地震波反应的包络值设计中取三组地震波反应的包络值美国2007年旧金山北加州结构工程师协会“非常规高层建筑抗震设计和审查公告”规定七组地震波反应的平均值101112三、超限高层抗震设计的若干要求13超限高层抗震设计的若干要求1.对业主及建筑师要从技术可行性及经济代价上加以必要协调和约束2.对无震害经验、无试验依据、现有软件难以分析判断或抗震概念上难以接受的结构方案、构件、节点，要进行必要的试验研究3.结构方案设计中需注意的问题4.对计算分析的要求143.结构方案设计中注意的问题特别复杂或高度超B级高度宜采用钢与混凝土组合构件或钢构件控制自重（1.6t/m2）和剪力墙厚度（1.2m）15沈阳茂业中心主塔楼：7度，70层，284m16结构方案对比结构体系总质量（万吨）每平米质量（吨/米2）钢筋混凝土框架型钢混凝土筒26.51.76钢管砼柱钢梁型钢混凝土筒21.81.43调整后最大墙厚1m17北京财富中心II期,61层，264m18北京财富中心II期8度，61层，264m钢管混凝土柱、钢梁钢管混凝土柱外径1.3m钢板剪力墙：基底13层首层层高10.47m，墙厚1.2m二层墙厚1m26层、41层设加强层193.结构方案设计中注意的问题框架核心筒及框架剪力墙结构中，框架剪力调整取0.2V0和1.5Vimax的较小值（不能自定放大系数2.0等），有利于防止各个击溃超B级高度较多时，取0.2V0和1.5Vimax的较大值20中震复核计算中，框架剪力调整仍需要，但框架梁不必调整，有利于强震下的“强柱弱梁”除9度一级外，按 ，低估了梁的极限抗弯承载力（实配钢筋及楼板作用未考虑），相反高估了柱的承载力（强震下柱轴力变化降低其承载力）212223243.结构方案设计中注意的问题层刚度比和层抗剪承载力比不宜有层刚度和层抗剪承载力都比较弱或刚满足规范限值的楼层刚度计算 美国UBC国内有不同意见，目前正在研究。一般情况下仍先按规范规定纯框架结构：砌体填充墙对层刚度影响大，计算中宜考虑层高增加直接降低层抗剪承载力，按规范计算层刚度比较合适剪力墙、框剪、框架核心筒结构，与纯框架结构不同。通过研究确定是否采用 。对加强层、设备层也可先按此计算。层抗剪承载力计算中，加强层的斜撑承载力不能采用绝对值的叠加25南京德基广场：49层，209m，11层、24层、37层设加强层26273.结构方案设计中注意的问题楼板大开洞情况复杂弹性楼板不计入平面外刚度，按大震计算楼板应力计算对竖向构件的不利影响287度，65层，305m2层、5层楼板开大洞293.结构方案设计中注意的问题结构两个正交方向的第一平动周期比大于0.8天津嘉里中心，59层，200m调整前T1x=4.654s，T1y=3.653s，T1x/T1y=0.785303.结构方案设计中注意的问题加强层伸臂桁架深入筒体剪力墙 伸臂桁架内力计算可不计楼板作用31北京财富中心II期323.结构方案设计中注意的问题滑动连体要按大震计算其位移量，预留足够的间隔北京当代MOMA33罕遇地震作用下，所有连廊隔震支座的最大变形分别为39.5cm，支座选用最大位移量50cmX向El-Centro波34354.对计算分析的要求现有软件为结构工程师提供了十分必要的分析工具，但仍需要工程师的分析判断弹性静力分析的计算原则严格遵守规范规定工程计算出现怪异情况的，设计工程师要分析，软件工程师要及时改正364.对计算分析的要求弹塑性分析的软件，工程计算结果有时出现不合理情况。如不能比较合理的计入结构阻尼比，使弹塑性计算的基底剪力大于弹性计算结果。计算参数的随意性大 弹塑性分析软件要加紧研究改进374.对计算分析的要求高度超过200m的超限高层结构要进行弹塑性时程分析要进行弹塑性时程分析高度超过300m或新型结构体系或特别复杂的超限高层要有另一个单位，采用不同的软件进行要有另一个单位，采用不同的软件进行独立计算校核独立计算校核384.对计算分析的要求特别复杂的超限高层结构计算应考虑施工模拟抗震设计的内力组合应以施工全过程完成后的静载内力和位移为初始状态施工中应采取可靠的支撑体系394.对计算分析的要求大震作用下的弹塑性分析的目标和内容位移、层间位移1/100塑性铰出现次序、分布剪力墙连梁如不能保证抗剪承载力，则计算中不能作为塑性铰而仅仅是铰接链杆各构件的损坏情况，薄弱部位分析40</p>