高层建筑结构基于性能的抗震设计分析
筑上的地震等级和作用效果,美国工程师协会曾提出,基于结构性设计理论追求能控制结构所可能发生的各种地震破坏的水准,因此需要根据不同的重现期选择可能发生的对应不同的地震动参数。结构损坏严重威胁生命安全,虽然损伤但没有倒塌,经济上的损失已经超过了业主可以接受的最大上限。
2、结构抗震的性能目标设定
从地震设防的角度看,规范提出的抗震目标实际上是最低的设防标准,而结构抗震设计则是根据业主需求采用的设防标准,其要高于规范设定的范围。使用者可以根据自身的情况出发,设定一个合理的性能目标。为了方便结构设计,这些定性的性能指标最终将被量化,成为具体结构设计的重要参数依据。
3、基于性能的结构设计实施
此项内容就是要求将结构的性能要求转化为合理的性能参数以此形成具体的指导设计的基础性数据。为了达到这一目标,需要配合合理的处理和分析方法,将前面的目标转化为与性能指标相关量化数据,使之作为指导设计的具体指标。
三、高层建筑结构基于性能的抗震设计
按照前面的理论分析的思路,下面就某个高层项目的性能抗震设计的过程进行例举阐述,以说明在高层建筑中实施性能抗震结构设计的流程和措施。
1、工程基本情况
某城市的高层建筑,按照建筑的整体设计要求,工程项目地下结构为三层,地上为三层裙楼,主要塔楼设计为45层,从工程的高度超过了150m。项目的主体采用的是混凝土框架加核心筒的结构形式。按照业主的需要,建筑的设计使用年限为50年,整体钢筋混凝土结构为二级,根据地域情况,此建筑为丙级,抗震设防为7。
2、对结构性能的目标选择
通过对工程具体情况的分析,设计人员通过对工程的具体情况的把握,并与业主方进行了沟通,取得了一致意见,整体结构在震中出现的逐级的损坏,即整体结构都会出现不同程度的损坏,而大部分为轻微,部分出现中等损坏构件进入到屈服阶段,出现裂缝,整个楼体的安全性降低,结构需要进行安全性的支护方可允许人员进出,如果恢复使用将需要进行大面积维修。
3、性能目标的实现措施
1)小震目标
工程在结构设计的过程中,设计人员通常采用的是计算机辅助设计,即利用软件将性能目标和实际的结构的参数联系起来,从而获得可以指导工程建设的具体结构参数。在计算中主要遵循的是高层建筑结构空间的有限元分析和计算方法,利用三维建模的方式进行模拟分析,如表1所示,为具体的计算后的结构参数。同
2、结构抗震的性能目标设定
从地震设防的角度看,规范提出的抗震目标实际上是最低的设防标准,而结构抗震设计则是根据业主需求采用的设防标准,其要高于规范设定的范围。使用者可以根据自身的情况出发,设定一个合理的性能目标。为了方便结构设计,这些定性的性能指标最终将被量化,成为具体结构设计的重要参数依据。
3、基于性能的结构设计实施
此项内容就是要求将结构的性能要求转化为合理的性能参数以此形成具体的指导设计的基础性数据。为了达到这一目标,需要配合合理的处理和分析方法,将前面的目标转化为与性能指标相关量化数据,使之作为指导设计的具体指标。
三、高层建筑结构基于性能的抗震设计
按照前面的理论分析的思路,下面就某个高层项目的性能抗震设计的过程进行例举阐述,以说明在高层建筑中实施性能抗震结构设计的流程和措施。
1、工程基本情况
某城市的高层建筑,按照建筑的整体设计要求,工程项目地下结构为三层,地上为三层裙楼,主要塔楼设计为45层,从工程的高度超过了150m。项目的主体采用的是混凝土框架加核心筒的结构形式。按照业主的需要,建筑的设计使用年限为50年,整体钢筋混凝土结构为二级,根据地域情况,此建筑为丙级,抗震设防为7。
2、对结构性能的目标选择
通过对工程具体情况的分析,设计人员通过对工程的具体情况的把握,并与业主方进行了沟通,取得了一致意见,整体结构在震中出现的逐级的损坏,即整体结构都会出现不同程度的损坏,而大部分为轻微,部分出现中等损坏构件进入到屈服阶段,出现裂缝,整个楼体的安全性降低,结构需要进行安全性的支护方可允许人员进出,如果恢复使用将需要进行大面积维修。
3、性能目标的实现措施
1)小震目标
工程在结构设计的过程中,设计人员通常采用的是计算机辅助设计,即利用软件将性能目标和实际的结构的参数联系起来,从而获得可以指导工程建设的具体结构参数。在计算中主要遵循的是高层建筑结构空间的有限元分析和计算方法,利用三维建模的方式进行模拟分析,如表1所示,为具体的计算后的结构参数。同
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