高層建筑在抗震設計及基礎設計中應注意的幾個環(huán)節(jié)

1、<p>　　高層建筑在抗震設計及基礎設計中應注意的幾個環(huán)節(jié)</p><p>　　摘要：現在的建筑越來越高，而我們對地震的發(fā)生還未能做到有效的預測，所以說，地震建筑災害對人們的威脅也越來越嚴重。如何做好在高層建筑的抗震設計不僅關乎著高層建筑的壽命，還關乎著人們的生命財產安全。本文作者結合自己多年來的經驗對抗震設計及基礎設計中應注意的幾個環(huán)節(jié)進行探究。 </p><p>　　關鍵詞：

2、高層建筑；抗震設計；基礎設計；注意問題 </p><p>　　中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言: </b></p><p>　　隨著社會經濟的日益發(fā)展，城市用地面臨著嚴重不足，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測。因此，地震災害對生活在高層建筑中的人們的威脅也就越來越嚴

3、重，做好高層建筑中的抗震設計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準進行了嚴格的規(guī)范。如，我國《工業(yè)與民用建筑抗震設計規(guī)范》對場地和地基的選擇、規(guī)劃、防震結構方案、結構的整體性、減輕建筑物自重等等方面，都做了系統(tǒng)的規(guī)范。上個世紀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、高層建筑抗震設計特點 </p><p>　　第一，控制建筑物的側移是重要的指標。在地震荷載作用下，建筑結構所產生的水平剪切力占主導地位，所以建筑物會產生明顯的側移，隨建筑結構的高度不斷曾加，結構的側向位移迅速增大，但該變形要在一定限度之內，這樣才能保證結構安全以及使用功能。 </p><p>　　第二，地震荷載中的水平荷載是決定因素。水平荷載會使

5、建筑物產生傾覆力矩，并且在結構的豎向構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，故隨建筑結構高度的曾加，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量、剛度等動力特性的不同，水平地震荷載和風荷載的變化是比較大的。 </p><p>　　第三，要重視建筑結構的延性設計。高層建筑結構隨著高度增加，剛度減小，顯得更柔，在地震荷載作用下變形較大。這就要求建筑結構要有足夠

6、的變形能力，使結構進入塑性變形階段仍然安全，需要在結構構造上采取有利的措施，使得建筑結構具有足夠的延性。 </p><p>　　二、建筑構件(非結構構件)設計及建筑連接節(jié)點構造設計問題 </p><p>　　隨著建筑立面和室內空間裝飾標準的提高和發(fā)展，在建筑設計上采用的建筑構件品種、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

7、裝飾普遍采用的空中吊燈、吊頂，較高裝飾標準采用的人工藝術造景，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的裝飾，都有一個其本身材料和構造是否能抗御住地震的震動而不壞的問題，同時還有與建筑物主體結構相牢固連接的問題。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出現了“玻璃雨”的破壞(我國因玻璃幕墻在近十年來才較多采用，尚未經受過地震的實際考驗)。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構的連

8、接構造)不能適應建筑物在地震中產生大變形的要求。所以，在采用玻璃幕墻時，在建筑設計要求上，必須使玻璃幕墻具有足夠的強度和變形能力，在其與主體結構的連接構造上，要將連接節(jié)點設計成能沿水平向有相應變位能力的節(jié)點構造，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構的連接構造也應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>　　在建筑設計中，還有

9、相當多的屬于建筑布置的非結構構件，如內隔墻、內隔斷、玻璃隔斷、壁櫥(柜)等，也要考慮它們與主體結構(柱、墻)的牢固錨拉，保障其抗震穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌破壞，或采用與主體結構脫開的保障自身穩(wěn)定的抗震措施。 </p><p>　　三、建筑上應滿足的設計限值控制問題 </p><p>　　根據大量震害的經驗總結，現行《建筑抗震設計規(guī)范》(gbj11-89)對房屋建筑在建筑設計中應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，建筑設計應予遵守。 </p><p>　　一是房屋的建筑總高度和層數。例如，在設防烈度為8度時，粘土磚多層房屋的總高度不宜超過18m，層數不宜超過六層；底層框架多層磚房的總高度不超過16m，層數不超過五層；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。而在目前實際設計中，有的總高度超過，有的層數超過；還有的在建筑設計中總高度雖未超過，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。因為在這種情況下，存在房屋的整體抗震穩(wěn)定問題。應該說，這些限值的控制在建筑設計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的破壞特征所提出來的規(guī)定。例如

12、，設防烈度為8度時，多層砌體房屋的抗震橫墻間距不宜超過15m (現澆樓蓋)、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，是因為當橫墻間距過大時，樓蓋的平面剛度削弱，水平地震力不能即時傳遞，使縱墻的側向變形加大，抗震承載力降低，甚至導致縱墻的側向失穩(wěn)破壞倒塌。對房屋局部墻體尺寸最小限值的控制，是因為這些部位的墻體(包括承重和非承重外墻的盡端墻，內墻的陰角，高出屋面的女兒墻)在小

13、于規(guī)定的最小限值時，墻體截面的抗震強度(抗彎、抗剪)就不能滿足要求，就會導致墻體的開裂和倒塌破壞。所以，在建筑進行平立面布置設計時，要考慮這些來自實際震害經險的設計控制規(guī)定，使建筑設計為建筑抗震提供良好的基礎。 </p><p>　　四、屋頂建筑的抗震設計問題 </p><p>　　在高層和超高層建筑設計中，屋頂建筑是一個重要的設計部分。從近幾年對一些高以建筑抗震設計審查結果來看，屋頂建筑

14、存在的主要問題，一是過高，有的高達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，且前者的抗側力墻體與其下樓層的抗側力墻體上下不連續(xù)時，更會帶來地震的扭轉作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設計中，宜盡量降低其高度；采用高強輕質的建筑材料和輕型的藝術造形；使層頂建筑結構的質量和剛度分

15、布比較均勻，地震作用沿結構的傳遞比較通順；使建筑重心與其下部建筑物的重心盡可能相一致；當屋頂建筑較高時，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)生扭轉地震作用。 </p><p><b>　　參考文獻 </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，2007，27(4)． &

16、lt;/p><p>　　[2]gbj 11-89建筑抗震設計規(guī)范[s]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989． </p><p>　　[3]gb 50011-2001建筑抗震設計規(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研究所．劉恢先文集：《中國地震烈度表（1980）》說明[m]．1994． </p>&