高層建筑在抗震設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié)

1、<p>　　高層建筑在抗震設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié)</p><p>　　摘要：現(xiàn)在的建筑越來越高，而我們對地震的發(fā)生還未能做到有效的預(yù)測，所以說，地震建筑災(zāi)害對人們的威脅也越來越嚴(yán)重。如何做好在高層建筑的抗震設(shè)計(jì)不僅關(guān)乎著高層建筑的壽命，還關(guān)乎著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文作者結(jié)合自己多年來的經(jīng)驗(yàn)對抗震設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行探究。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：

2、高層建筑；抗震設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；注意問題 </p><p>　　中圖分類號： TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　引言: </b></p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，城市用地面臨著嚴(yán)重不足，所以城市里的建筑也就越建越高，而我們對地震的發(fā)生還未能做到有效的預(yù)測。因此，地震災(zāi)害對生活在高層建筑中的人們的威脅也就越來越嚴(yán)

3、重，做好高層建筑中的抗震設(shè)計(jì)也就顯得異常地重要。 </p><p>　　我國把地震烈度分為12度來表示，建筑的防震措施主要應(yīng)用于6度至10度地區(qū)。在1976年唐山大地震以后，我國對城市建筑的抗震標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范。如，我國《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對場地和地基的選擇、規(guī)劃、防震結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)的整體性、減輕建筑物自重等等方面，都做了系統(tǒng)的規(guī)范。上個(gè)世紀(jì)80年代之后的新建房基本上都具有防震、抗震等能力。 <

4、;/p><p>　　一、高層建筑抗震設(shè)計(jì)特點(diǎn) </p><p>　　第一，控制建筑物的側(cè)移是重要的指標(biāo)。在地震荷載作用下，建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的水平剪切力占主導(dǎo)地位，所以建筑物會(huì)產(chǎn)生明顯的側(cè)移，隨建筑結(jié)構(gòu)的高度不斷曾加，結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移迅速增大，但該變形要在一定限度之內(nèi)，這樣才能保證結(jié)構(gòu)安全以及使用功能。 </p><p>　　第二，地震荷載中的水平荷載是決定因素。水平荷載會(huì)使

5、建筑物產(chǎn)生傾覆力矩，并且在結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件中引起很大的軸力，這些都與建筑物高度的兩次方成正比，故隨建筑結(jié)構(gòu)高度的曾加，水平載荷大相徑庭。對高度一定的建筑物而言，豎向荷載基本上是不變的，但是隨著建筑物的質(zhì)量、剛度等動(dòng)力特性的不同，水平地震荷載和風(fēng)荷載的變化是比較大的。 </p><p>　　第三，要重視建筑結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)。高層建筑結(jié)構(gòu)隨著高度增加，剛度減小，顯得更柔，在地震荷載作用下變形較大。這就要求建筑結(jié)構(gòu)要有足夠

6、的變形能力，使結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形階段仍然安全，需要在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上采取有利的措施，使得建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。 </p><p>　　二、建筑構(gòu)件(非結(jié)構(gòu)構(gòu)件)設(shè)計(jì)及建筑連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)問題 </p><p>　　隨著建筑立面和室內(nèi)空間裝飾標(biāo)準(zhǔn)的提高和發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)上采用的建筑構(gòu)件品種、材料和形式越來越多。例如，立面上大量采用的外貼瓷磚，外貼、外掛大理石，花崗巖板材，還有外掛的玻璃幕墻等;室內(nèi)

7、裝飾普遍采用的空中吊燈、吊頂，較高裝飾標(biāo)準(zhǔn)采用的人工藝術(shù)造景，壁雕，懸挑的裝飾畫，豎立的雕塑制品等。所有這些立面和室內(nèi)的裝飾，都有一個(gè)其本身材料和構(gòu)造是否能抗御住地震的震動(dòng)而不壞的問題，同時(shí)還有與建筑物主體結(jié)構(gòu)相牢固連接的問題。多次地震的震害表明，國外有不少高層建筑的外立面裝飾玻璃幕墻在地震時(shí)出現(xiàn)了“玻璃雨”的破壞(我國因玻璃幕墻在近十年來才較多采用，尚未經(jīng)受過地震的實(shí)際考驗(yàn))。其原因就是所采用的玻璃幕墻(包括材料性能及其與主體結(jié)構(gòu)的連

8、接構(gòu)造)不能適應(yīng)建筑物在地震中產(chǎn)生大變形的要求。所以，在采用玻璃幕墻時(shí)，在建筑設(shè)計(jì)要求上，必須使玻璃幕墻具有足夠的強(qiáng)度和變形能力，在其與主體結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造上，要將連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成能沿水平向有相應(yīng)變位能力的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，使其與建筑物的地震變形脫開，不給外掛的玻璃幕墻造成變形破壞。對于外掛的大型石材面板與主體結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造也應(yīng)按上述要求考慮處理。對直接外貼的板材和瓷磚，則必須使其與主</p><p>　　在建筑設(shè)計(jì)中，還有

9、相當(dāng)多的屬于建筑布置的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如內(nèi)隔墻、內(nèi)隔斷、玻璃隔斷、壁櫥(柜)等，也要考慮它們與主體結(jié)構(gòu)(柱、墻)的牢固錨拉，保障其抗震穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌破壞，或采用與主體結(jié)構(gòu)脫開的保障自身穩(wěn)定的抗震措施。 </p><p>　　三、建筑上應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)限值控制問題 </p><p>　　根據(jù)大量震害的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gbj11-89)對房屋建筑在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一些抗震要求

10、的限值控制提出了規(guī)定。這些規(guī)定，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)予遵守。 </p><p>　　一是房屋的建筑總高度和層數(shù)。例如，在設(shè)防烈度為8度時(shí)，粘土磚多層房屋的總高度不宜超過18m，層數(shù)不宜超過六層；底層框架多層磚房的總高度不超過16m，層數(shù)不超過五層；鋼筋混凝土框架房屋總高度不超過45m，框架抗震墻的高層建筑的總高度不宜超過100m等的規(guī)定。而在目前實(shí)際設(shè)計(jì)中，有的總高度超過，有的層數(shù)超過；還有的在建筑設(shè)計(jì)中總高度雖未超過，但

11、房屋的高寬比超過規(guī)定，如在8度地區(qū)有的超過2.2。有這些超規(guī)，都可能對建筑物的抗震安全帶來不利，特別是對于高寬比過大的多、高層建筑更是不利。因?yàn)樵谶@種情況下，存在房屋的整體抗震穩(wěn)定問題。應(yīng)該說，這些限值的控制在建筑設(shè)計(jì)上只要重視抗震是完全可以做到的。 </p><p>　　二是對房屋抗震橫墻間距和局部墻體尺寸的限值控制。這是根據(jù)多層砌體房屋和底層為框架的多層砌體房屋在歷次地震中所出現(xiàn)的破壞特征所提出來的規(guī)定。例如

12、，設(shè)防烈度為8度時(shí)，多層砌體房屋的抗震橫墻間距不宜超過15m (現(xiàn)澆樓蓋)、11m (裝配式樓蓋)；底層框架多層磚房的抗震橫墻間距不超過18m等的規(guī)定。對抗震橫墻間距的最大限值控制，是因?yàn)楫?dāng)橫墻間距過大時(shí)，樓蓋的平面剛度削弱，水平地震力不能即時(shí)傳遞，使縱墻的側(cè)向變形加大，抗震承載力降低，甚至導(dǎo)致縱墻的側(cè)向失穩(wěn)破壞倒塌。對房屋局部墻體尺寸最小限值的控制，是因?yàn)檫@些部位的墻體(包括承重和非承重外墻的盡端墻，內(nèi)墻的陰角，高出屋面的女兒墻)在小

13、于規(guī)定的最小限值時(shí)，墻體截面的抗震強(qiáng)度(抗彎、抗剪)就不能滿足要求，就會(huì)導(dǎo)致墻體的開裂和倒塌破壞。所以，在建筑進(jìn)行平立面布置設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮這些來自實(shí)際震害經(jīng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)控制規(guī)定，使建筑設(shè)計(jì)為建筑抗震提供良好的基礎(chǔ)。 </p><p>　　四、屋頂建筑的抗震設(shè)計(jì)問題 </p><p>　　在高層和超高層建筑設(shè)計(jì)中，屋頂建筑是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)部分。從近幾年對一些高以建筑抗震設(shè)計(jì)審查結(jié)果來看，屋頂建筑

14、存在的主要問題，一是過高，有的高達(dá)20~30m；二是過重，亭樓式的重建筑用作建筑頂部裝飾越來越多。這樣的屋頂建筑，加大了變形，也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。在屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側(cè)力墻體與其下樓層的抗側(cè)力墻體上下不連續(xù)時(shí)，更會(huì)帶來地震的扭轉(zhuǎn)作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設(shè)計(jì)中，宜盡量降低其高度；采用高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料和輕型的藝術(shù)造形；使層頂建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分

15、布比較均勻，地震作用沿結(jié)構(gòu)的傳遞比較通順；使建筑重心與其下部建筑物的重心盡可能相一致；當(dāng)屋頂建筑較高時(shí)，要使其具有較好的抗震穩(wěn)定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形都較小，而且不發(fā)生扭轉(zhuǎn)地震作用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]馮啟民，王華娟．群體建筑物地震破壞概率模型研究[j]．地震工程與工程振動(dòng)，2007，27(4)． &

16、lt;/p><p>　　[2]gbj 11-89建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[s]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989． </p><p>　　[3]gb 50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[s]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001． </p><p>　　[4]國家地震局工程力學(xué)研究所．劉恢先文集：《中國地震烈度表（1980）》說明[m]．1994． </p>&