地震作用下高层建筑的概念设计VIP免费

2013级土木工程（本）专业《高层建筑结构设计》课程论文论文题目：地震作用下高层建筑的概念设计Conceptualdesignofhighrisebuildingsunderearthquakeaction专业班级：学生姓名：学号：论文成绩：评阅教师：年月日地震作用下高层建筑的概念设计摘要：随着高层建筑往更高的的方向发展，其抗震性能也变得越来越重要，在高层建筑结构设计中，由于地震作用的不确定性，计算假定与实际情况的差异等因素，单纯依靠理论计算很难有效控制结构的薄弱环节，难以保证结构的抗震功能，因此在结构设计中要重视结构的概念设计。关键词：概念设计结构布置高层建筑地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广，是一个地震多发国家。20世纪以来，中国共发生6级以上地震近800次，遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外的所有行政区域。自1900年以来，中国死于地震的人数达55万之多，占全球地震死亡人数的53%；1949年以来，100多次破坏性地震造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。据有关部门预测，我国未来50年除江南地区几个省外，均可能发生地震。面对如此大范围的地震可能，作为城市的必要构成——建筑物，其结构的抗震性能就具有充分的研究必要性。高层建筑结构体系是随着社会的发展和科技的进步而出现的。随着此类建筑的不多增多，其结构抗震分析和设计也变得越来越重要。特别由于我国处于地震多发地区，地震荷载是建筑结构强度和刚度的主要控制荷载，因此，如何准确的评估地震荷载，获得经济合理的高层建筑抗震设防体系是大型土木工程设计面临的首要问题。[1]抗震要求由于地震作用与风荷载的性质不同，结构设计和方法也不同。风荷载作用时间较长，有时达数个小时，发生机会也多，一般要求风荷载作用下结构处于弹性阶段。而地震发生的机会小，作用持续时间短，一般为几秒到十几秒，但地震作用强烈。如果要求结构在所有地震作用下都处于弹性阶段，势必使结构多用材料，很不经济。因此，抗震设计有专门的方法和要求。我国现行《建筑抗震设计规范》采用三水准抗震设防目标，通过两阶段抗震设计方法，规定了相关要求与应用范围。1抗震设防的“三水准”近年来，国内外抗震设防目标的发展总趋势是要求建筑物在使用期间，对不同频率和强度的地震，应具有不同的抵抗能力，即“不震不坏，中震可修，大震不倒”。这一抗震设防目标亦为我国《抗震规范》所采纳。三水准设防的设防要求：第一水准：在遭受低于本地区规定的设防烈度的地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需要修理仍可继续使用；第二水准：在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时，建筑物（包括结构和非结构构件）可能有一定损坏，但不致危及人民生命和生产设备的安全，经一般修理或不需要修理仍可继续使用；第三水准：在遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。2两阶段设计方法根据上述三水准抗震设防目标的要求，在第一水准（小震）时，结构应处于弹性工作阶段，因此，可以采用线弹性动力理论进行建筑结构地震反应分析，以满足强度要求。在第二和第三水准（中震、大震）时，结构已进入弹塑性工作阶段，主要依靠其变形和吸能能力来抗御地震。在此阶段，应控制建筑结构的层间弹塑性变形，以避免产生不易修复的变形（第二水准要求）或避免倒塌和危及生命的严重破坏（第三水准要求）。因此，应对建筑结构进行变形验算。在具体进行建筑结构的抗震设计时，为简化计算，《抗震规范》提出了两阶段设计方法，即建筑结构在多遇地震作用下应进行抗震承载能力验算以及在罕遇地震作用下应进行薄弱部位弹塑性变形验算的抗震设计要求。即：第一阶段设计：首先按基本烈度相应的众值烈度（相当于小震，约比基本烈度低1.55度）的地震参数，用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其它荷载效应按一定的组合原则进行组合，对构件截面进行抗震设计或验算，以保证必要的强度；再验算在小震作用下结构的弹性变形。这一阶段设计，用以满足第一水准的...