高層建筑抗震優(yōu)化設(shè)計論文范本
1性能抗震設(shè)計與常規(guī)抗震設(shè)計的對比分析
1．1常規(guī)抗震設(shè)計和性能設(shè)計方面的區(qū)別
性能設(shè)計提出小震不壞，中震可修，大震不倒的設(shè)計宗旨。與常規(guī)抗震設(shè)計的區(qū)別在于，第一，它的設(shè)計目標主要針對小地震，中型地震還有大型地震。而且還通過對全國65個城鎮(zhèn)的地震所發(fā)生的概率，從而再對地震的強烈程度進行衡量，確保房屋建筑不發(fā)生破壞，達到可修，不倒的目標，通過對這些要求的論述可以看出，這些大多數(shù)都是針對建筑在宏觀性能方面的控制。第二，為了實際施工中的效果有有據(jù)可依，最終選用了分兩個階段的簡化分析方法，第一個步驟是對結(jié)構(gòu)的構(gòu)建進行驗算，主要是對它的承載力進行計算。對這個計算，具體是選用了在地震比較小的情況下，按照相應(yīng)的彈性反映理論，通過計算得到在小震作用下的標準值，以及相應(yīng)的地震作用下的內(nèi)力以及形變效應(yīng)。通過可靠的分析，從而得到構(gòu)件承載力的具體結(jié)果。隨后將概念設(shè)計有關(guān)的內(nèi)力進行調(diào)整，從而放大抗震的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，這種措施可以有效滿足對第二水準以及第三水準在地震宏觀性能方面的控制要求。第二個階段，就是要對構(gòu)件結(jié)構(gòu)的彈塑性以及其中的變形進行驗算，同時還要對地震在倒塌狀況下的結(jié)構(gòu)，或者是有特殊要求的一些建筑結(jié)構(gòu)，一定要對它的薄弱部位進行加固，以此來適應(yīng)在大震發(fā)生時不會倒塌，或者是發(fā)生位移的情況，。
1．2常規(guī)設(shè)計和性能設(shè)計方法的比較分析
對于常規(guī)的抗震設(shè)計而言，它的設(shè)計目標是小震不壞，中震可修，大震不倒，具體而言就是在小地震的情況下有相關(guān)的性能指標，而在大型地震下有一定的位移要求，剩下的就是宏觀方面的指標，在建筑的使用功能上，具體的分為了甲乙丙丁四種級別，在這四種級別的建筑當中，對防倒塌的要求不盡相同，其余的基本都是一樣的，而針對性能的抗震設(shè)計，它是按照使用的功能來劃分的，并且在這個領(lǐng)域提出了很多的預(yù)期性能目標，其內(nèi)容不僅涉及了建筑的結(jié)構(gòu)，同時還包括非結(jié)構(gòu)的，還有一些設(shè)施的具體指標。而在具體的實施方法上，常規(guī)的抗震設(shè)計是按照指令性和處方的形式進行規(guī)劃和設(shè)計的，根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)概念而進行設(shè)計，比如小型地震下的彈性設(shè)計，在經(jīng)驗方面的內(nèi)力調(diào)整內(nèi)容，以及對構(gòu)造的放大處理等，這些都是為了達到預(yù)期的宏觀設(shè)計而落實的具體措施。而針對性能方面的抗震設(shè)計，除了滿足最基本的要求以外，還要提出一些滿足預(yù)期具體要求的有利論證來作為依據(jù)。這方面的內(nèi)容主要包括建筑結(jié)構(gòu)的體系，依據(jù)比較細致的分析內(nèi)容，還有對完成抗震指標的具體試驗措施等。還要有對這些內(nèi)容的專業(yè)評價等。通過這幾個方面的對比分析不難發(fā)現(xiàn)，針對于建筑的抗震在性能要求方面的設(shè)計方法的提出，成為了當前的發(fā)展趨勢，而且在目前來看，在對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計當中，其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑結(jié)構(gòu)中進行推廣，還需要對其進行更深一步的探討，還有相關(guān)設(shè)計人員自己的理解與掌握。
2高層結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)化
在地震水準不同的情況下，對高層的.建筑結(jié)構(gòu)在性能水準，還有性能目標方面的要求也不同，具體而言，它的抗震結(jié)構(gòu)性能可以分為下面幾個標準。第一，高層結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震之后，最好是完好無損傷，同時在一般的情況下，是不需要進行修理就可以繼續(xù)使用的，而且建筑還要可以進行正常的安全出入以及使用。第二，如果地震發(fā)生后，其結(jié)構(gòu)發(fā)生了非常明顯的損壞，而且大多數(shù)的構(gòu)件都發(fā)生了中等的損壞，從而進入屈服狀態(tài)，在有比較明顯的裂縫下，大部分的構(gòu)件都有很嚴重的損壞程度，但是其整體的結(jié)構(gòu)并不會發(fā)生倒塌，同時也沒有局部倒塌的情況，建筑中的人員會有一定程度的傷害，但是對他們的生命安全卻沒有太大的威脅。
3結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化計算及試驗要求
3．1建筑結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計分析
對高層建筑結(jié)構(gòu)，尤其是在性能設(shè)計方面的計算要特別嚴格，不僅要對構(gòu)件的承載力，還有變形進行計算，還要考慮構(gòu)件在屈服之后其性能發(fā)生的變化。對這些方面的正確計算，對分析建筑的抗震性能，還有結(jié)構(gòu)的實際所受應(yīng)力情況都能夠直觀表現(xiàn)出來。但是這些計算都是要在合理的力學模型上來計算，而且結(jié)果不能脫離實際，否則沒有任何參考價值的，在對結(jié)構(gòu)抗震性能在彈性方面的計算，還有非線性方面的計算中，一定要分析結(jié)構(gòu)的整體模型狀況，還有構(gòu)件以及節(jié)點的各種數(shù)據(jù)參數(shù)，必須保證其正確合理。如果建筑結(jié)構(gòu)中擁有水平轉(zhuǎn)換的構(gòu)件，同時在區(qū)分這些問題的時候，還要對樓層的層數(shù)和層高進行計算。在涉及到剪力墻的計算方面，一定要關(guān)注對非線性的計算和分析，這對計算出模型的相關(guān)參數(shù)方面至關(guān)重要。如果建筑設(shè)計中選用了滑動的支座結(jié)構(gòu)，必須對支座兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，以及它們之間的相互作用關(guān)系進行考慮，否則會對整體的計算模型產(chǎn)生嚴重的影響。
3．2結(jié)構(gòu)抗震試驗的設(shè)計要求
在進行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震方面的設(shè)計時候，在某些方面沒有設(shè)計理念，缺乏一些相關(guān)的依據(jù)時，進行相關(guān)的模型試驗很有必要。比如說選用的混凝土要有很高的含鋼率，用這種材料來建設(shè)梁柱和剪力墻，在對擁有型鋼的異形截面構(gòu)件，或者是一些新型的構(gòu)件進行使用的時候，對這些構(gòu)件必須要進行相關(guān)的模型試驗。在使用桿件比較多的鑄鐵點，還有多級的轉(zhuǎn)換層，以及讓樓梁側(cè)面的樓板發(fā)生開洞，使樓梁本身和梁柱的節(jié)點地方不和樓板產(chǎn)生直接有相連接的關(guān)系時，對這些新設(shè)計結(jié)構(gòu)的部件必須進行模型試驗。
4總結(jié)
基于性能方面的抗震設(shè)計，無論任何時刻其重要性都毋庸置疑。這種方法和現(xiàn)有常規(guī)方法相比較，通過以上的闡述顯示，其優(yōu)點極其明顯。在目前，高層建筑在結(jié)構(gòu)的設(shè)計上都是選用的針對性能設(shè)計方面的理念，而且方法的可行性表現(xiàn)非常好，所以對未來的高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計以及技術(shù)進步和創(chuàng)新上，是非常有利的。
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