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建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)論文格式
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建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)論文格式
【摘要】隨著建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)高烈度地震區(qū)興建的建筑規(guī)模日益擴(kuò)大，因此加強(qiáng)對(duì)高烈度地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)選型的研究是極為必要的。
基于此，本文首先闡述了高烈度地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)體系分類，并結(jié)合實(shí)例對(duì)地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的選型作進(jìn)一步分析，僅供參考。
【關(guān)鍵詞】高烈度地震區(qū);結(jié)構(gòu)選型;體系分類
1引言
地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)選型是一個(gè)復(fù)雜性較強(qiáng)的決策問(wèn)題，涉及了大量的不確定和不確知因素，特別是在建筑功能要求越來(lái)越高、結(jié)構(gòu)體系多樣化發(fā)展的情況下，為了滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)要求，需從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等多角度出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)選型的研究，有利于保障建筑物的使用性能。
2地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)體系及選型
(1)筒體結(jié)構(gòu)體系。
該結(jié)構(gòu)體系一般包括以下兩個(gè)方面：①框架-核心筒結(jié)構(gòu)，主要由實(shí)體的核心筒和外框架構(gòu)成;②筒中筒結(jié)構(gòu)，主要由實(shí)體內(nèi)筒和空腹外筒組成。
(2)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系能實(shí)現(xiàn)布置大空間房層，還具備較大的側(cè)向剛度，被廣泛應(yīng)用于樓層多、高度高的建筑中，可有效滿足建筑的基本功能需求。
對(duì)于地震區(qū)來(lái)說(shuō)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻與框架是兩道抗震防線，但其應(yīng)用缺點(diǎn)在于由于剪力墻布置位置受到一定條件的限制，在布置過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)偏心扭矩現(xiàn)象，同時(shí)其側(cè)向剛度整體偏小，房屋建造高度受限。
(3)框架結(jié)構(gòu)體系。
該結(jié)構(gòu)體系主要由樓板、柱、梁等構(gòu)件組成，其在實(shí)際應(yīng)用中具有柱網(wǎng)布置靈活性強(qiáng)、使用空間較大、延性良好、橫向側(cè)移剛度較小的特點(diǎn)，適用于層數(shù)不多、需要大空間、房屋高度適宜的建筑中。
(4)剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
剪力墻需承受較大的豎向荷載和水平荷載，其主要優(yōu)勢(shì)在于整體性好、剛度大、水平力作用下的側(cè)移小，且不存在梁、柱外凸現(xiàn)象;缺點(diǎn)是不能提供大空間房層結(jié)構(gòu)、延性較差。
3地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一般問(wèn)題
3.1選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系
高層住宅建筑適宜采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系，且在抗震設(shè)計(jì)工程中需注意以下方面的問(wèn)題：①保證具備足夠的剪力墻，同時(shí)滿足其設(shè)置間距、剪重比等多項(xiàng)抗震要求;若需采用剪力墻與短肢剪力墻的混合結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻的傾覆力矩應(yīng)控制在20%內(nèi);②高層建筑還可采用具有足夠數(shù)量的短肢墻-剪力墻結(jié)構(gòu)，且將短肢墻傾覆力矩控制在30~40%范圍內(nèi);③多層框架結(jié)構(gòu)不宜采用實(shí)心磚、空心磚等剛度大的材料，適宜采用耗能能力強(qiáng)、不會(huì)發(fā)生脆性破壞、具備保溫和消防要求的輕質(zhì)高強(qiáng)填充墻材料;④多層框架可采用短柱拉梁支承結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)隔震技術(shù)，且在推廣過(guò)程中，做好管道、樓梯等部位的隔震細(xì)部構(gòu)造。
3.2選擇合理的結(jié)構(gòu)材料
結(jié)構(gòu)材料的'選擇應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)中的相關(guān)要求，尤其是抗震等級(jí)為一級(jí)的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)至少為C30;抗震等級(jí)為一、二級(jí)的框架結(jié)構(gòu);若其縱向受力鋼筋采用的是普通鋼筋，則應(yīng)保證鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值應(yīng)超過(guò)1.25，且鋼筋屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值應(yīng)控制在1.3。
4工程分析
4.1工程概況
某工程建筑占地面積13萬(wàn)m2，包括一棟35層塔樓和3層裙樓，地下3層;塔樓為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)主體高156.8m，裙樓結(jié)構(gòu)主體高度為24.3m，塔樓框架及剪力墻的抗震等級(jí)為一級(jí)，裙樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)為一級(jí)。
4.2地震性能目標(biāo)
(1)多遇地震性能目標(biāo)為：承載力進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)，且變形小于彈性位移限值;塔樓允許層間位移為1/800;裙樓允許層間位移為1/550。
(2)設(shè)防地震性能目標(biāo)為：輕度破壞，承載力按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核，變形為彈性位移限值的2倍;塔樓允許層間位移為1/400;裙樓允許層間位移為1/270。
(3)罕遇地震性能目標(biāo)為：中度破壞，承載力在達(dá)到極限值后基本穩(wěn)定，變形小于彈性位移限值;塔樓允許層間位移為1/100;裙樓允許層間位移為1/50。
4.3結(jié)構(gòu)分析
4.3.1彈性層間位移采用反應(yīng)譜法對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的最大響應(yīng)位移進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表1所示。
在對(duì)表1進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：本工程設(shè)計(jì)符合多遇地震下結(jié)構(gòu)的彈性變形要求;地震作用下的層間位移角及位移比滿足規(guī)范要求。
4.3.2彈塑性位移本工程彈塑性位移的計(jì)算結(jié)果如表2所示。
在對(duì)表2進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：在多遇地震作用下，塔樓結(jié)構(gòu)的最大層間位移角為1/1079，裙樓結(jié)構(gòu)的最大層間位移角為1/790，均符合建筑相關(guān)規(guī)定，表明結(jié)構(gòu)未遭受破壞;在罕遇地震作用下，塔樓結(jié)構(gòu)的最大層間位移角為1/184，裙樓結(jié)構(gòu)的最大層間位移角為1/113，均符合建筑相關(guān)規(guī)定，此時(shí)部分部位剪力墻出現(xiàn)受拉裂縫，未出現(xiàn)碎裂，多數(shù)連梁和框架梁出現(xiàn)塑性鉸結(jié)構(gòu)為中度破壞，基本滿足預(yù)期目標(biāo)要求。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述，為了從根本上保證地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的整體性，需從結(jié)構(gòu)選型入手，合理形成多道抗震防線，加強(qiáng)建筑工程結(jié)構(gòu)自身的剛度和強(qiáng)度，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震控制水平，保障地基的穩(wěn)定性，進(jìn)而為高烈度地震區(qū)建筑工程的安全提供有力保障。
參考文獻(xiàn)
[1]趙春曉，趙志.高烈度地震區(qū)側(cè)煤倉(cāng)結(jié)構(gòu)選型及抗震性能分析[J].電力建設(shè)，2012，33(2)：60~62.
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