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【摘 要】随着国民经济的不断发展,国家对城市建设的开发进程不断扩大,由于城市土地资源的紧缺,高层住宅楼开始不断涌现和发展,这就需要研究超限结构高宽比的抗震设计.本文首先简单介绍高层住宅楼高宽比超限结构发展现状,并说明高层住宅楼超限结构抗震设计研究的重要性和意义,然后详细说明其抗震设计的具体措施,最后进行全文总结综合展望高层住宅楼的发展前景.
【关 键 词 】高层住宅楼；高宽比；超限结构；抗震设计
1.前言
近年来,随着城市建设的大力开发,为了提高土地的利用率,高层住宅楼中高宽比超限结构也越来越多,这不仅给设计计算分析带来了难度,而且加大了抗震研究的难度,需要根据具体情况具体计算分析和设计,提出合适必要的抗震加强措施.对于结构工程而言,给出结构在不同强度地震作用下的反应值,使研究和设计人员注重对结构地震作用下地震反应分析.在超限高层建筑的结构抗震设计中,有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性,促进高层建筑技术发展.设计者需要根据具体工程实际的超限情况,必要时还要进行模型试验,业主也需要提供相应的资助,以期保证结构的抗震安全性能.高层建筑工程抗震设防专项审查实践表明,有的工程在抗震审查中由专家组的专家提出某些基于性能的设计要求.
2.高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计的重要性和意义
城市化进程让人们的生活质量水平不断提高,而住宅楼是人们生活赖以生存的空间,住宅楼的安全是保证人们生活质量的基本保障.目前流行的高层住宅楼在安全问题上是一项挑战,特别是抗震设计方面的威胁,给设计者和施工者带来了更加严厉的要求.超高层建筑工程是一种建立在现代化技术下的建筑接哦股,在人们对空间的成分利用的前提下应运而生的,反映了人们对充满现代感和时代感的城市生活的追求.超限高层建筑工程自身的结构特点比较复杂,超出了我国对建筑工程的规定,因而其抗震设计是超高建筑工程的重大难题.建筑物的抗震安全性和人民的生命财产安全密不可分,必须认识到超限高层建筑工程抗震设计的重要性.高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计只管重要,不仅是人民生命财产安全的重要保证,同时也是社会发展的需要所在.
3.高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计研究
3.1 高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念
与一般的超高层结构、高宽比超限高层结构一样,高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念也是经济与性能的抗震设计.基于性能的抗震设计,是为了能够根据建筑物的重要性和用途,由不同的性能目标提出的一种抗震设计理念.设计分为不同的抗震设防标准,这是因为在建筑物整个生命期内,可能遭遇发生的地震是不同程度的.为了进一步改善结构抗震性能,相继提出一些新规范及旧规范的修改计划.基于性能的抗震设计,要求结构在不同水平地震作用下具有明确的性能水平,目标性能水平的确定要综合考虑来优化确定.基于性能的抗震设计思想,对于具体的工程结构,设计人员提出几种抗震性能目标及对应的造价,由设计人员根据所选定的性态目标进行抗震设计,使结构满足预期的抗震性能目标.
3.2 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计基本原则
从世界范围来看,抗震的主要原则是“小震不坏,中震可修,大震不倒”.在实践过程中,大部分建筑物符合了抗震规范设计,但是在中小地震过程中,可能造成建筑物的某些结构正常使用功能的丧失.高层住宅楼高宽比超限结构的抗震设计理念是基于性能的抗震设计理念,如何把这种理念合理并且简单实用地应用到实际中,主要遵循两个基本原则.第一,传统基于力的设计原则,即首先进行基于地震作用的强度设计,然后进行变形验算,采用可靠度理论和优化思想来确定.第二,直接基于位移的抗震设计原则,即采用结构位移作为结构性能指标,这种方法采用结构对应最大位移进行变形设计,与结构实际情况更为符合.
3.3 高层住宅楼高宽比超限结构抗震设计要点
针对宽度和高度比超限的住宅楼的设计,其要点是一般连体板主要用来计算建筑物的连体部位和周边,同时还要考虑地震的竖向作用.对在超限高层住宅楼工程中,主要依据就是结构的抗震概念设计,防止出现过大的扭转,对于抗震薄弱部位的保护措施能够加强并得以保证,逐步改善建筑的抗震性能.综合考虑其建设过程中可能出现的各种不利因素和影响,基本要求就是要对框架结构进行超限的程度控制,以满足提高结构的延性的要求.高宽比必须要有一点或者一点以上符合规程、规范的相关规定,要对结构抗震进行计算分析,要求在超限高层建筑的设计中注意对抗震计算的控制,结构动力特性测试和抗震实验也必须进行过操作.
3.4 高层住宅楼高宽比超限结构抗震措施
对于高层住宅楼高宽比超限结构来说,抗震设计措施首先是要注意底部剪力墙的厚度的加强,在连梁配筋的时候,采用交叉暗撑这种形式来加强其稳定性.在梁式转换层的设计上,同样也要注意剪力墙的厚度的加强,能够使转换层的侧向刚度符合规定的要求.超限高层建筑工程的抗震设计需要通过对已建成的工程进行分析和总结,抗震实验的验证等方面来实现.在加强构建的强度和刚度,对于每一项的超限,都需要要有相应的解决措施和方法来保证其抗震安全和受力的合理.对结构在地震作用下的内力和变形进行计算分析,应多取一些振型,振型数的取值多少应根据振型有效质量来确定,应验算结构整体的抗倾覆稳定性；并控制这些构件的轴压比,通过调整桩的布置,满足有关规范、规程的要求.
4.总结
综上所述,高层住宅楼高宽比超限结构的出现,顺应了国家城市化的进程,也是城市土地资源紧缺情况的必要措施,高层住宅楼抗震设计和研究具有重要意义,抗震设计和研究过程中应该注意和避免一些问题,这对提高我国高层建筑领域的技能和水平,都有着重要的意义和作用.总之,高层住宅楼发展前景广阔,对其高宽比超限结构的抗震设计要求也将更加严格.