基于性能的设计方法在超限高层建筑结构中的应用

1、基于性能的设计方法在超限高层建筑结构中的应用 超限高层结构随着经济建设的进展不断增多，不仅供应了舒服的生活环境，节省了土地资源，也带来了结构抗震的诸多研究课题。关于超限高层建造工程抗震设防的研究，在我国已经拥有了较为完美的管理体系，而且新的抗震设计思想也层出不穷。本文围绕基于性能的设计方法在超限高层建造结构设计中的应用绽开论述，主要涉及基于性能抗震设计的原理和方法，诸如静力弹塑性分析的实施等，结合超限高层建造结构实际案例，提出抗震设计思想的改进方法，力图为工程建设中的抗震设计供应有针对性的建议，为今后的超限高层建造的实际工程建设供应参考资料。 关键词:超限高层结构;抗震设计;改进方法 1超限高

2、层结构中基于性能的抗震设计思路 超限高层结构基于性能的抗震设计思路，是本着确保人们的生命和财产平安为目标的。在我国的抗震规范设计思路上，要求结构要具有对抗小震的强度验算及对抗大震的薄弱层控制的技术和方法，做到小震不坏，中震可修，大震不倒。因此，遵照这个原则，基于性能的抗震设计方法有了大量的研究和实践成绩。基于性能的超限高层结构设计，主要包括的内容有结构的设计原则、结构的布置、结构的质量掌握、修理维护等内容。详细落实包括从设计到可行性研究、施工质量管理等各个环节1。 基于性能的结构抗震性能水平指的是对结构的破坏程度举行预期的评估，按照评估出来的构件可能遭到的破坏以及内部设施能够用于地震设防的作用

3、等举行全面的考虑，将被破坏的状态、经济影响因素等加以预估，以保证人们的人身和财产平安得到最大程度的庇护。关于结构抗震性能的规定从2022年就开头进入实施阶段，内容囊括了结构抗震性能的设计，其中包含了四个等级的结构抗震目标的划分以及五个结构抗震性能水准设定。新规定克服了旧有规范在抗震设计思想中的种种不足，引进了新结构体系、设计方法以及材料的应用，使得超限高层建造的构件的承载力和变形等要求有了越发合理的参照标准和规范2。 如对于超限高层结构的抗震性能水准的规定包括:在地震作用下，结构应保持基本完好，人员不会受到损害;结构的个别构件倘若发生损伤，可以经过修复后连续使用;结构中的薄弱环节和部位能够保持

4、完好，倘若个别部位发生微裂缝等问题，则通过修复可以恢复使用;在强震作用下，构件发生中等程度以上的损坏后，结构可能会发生严峻的损伤，但是不能对人造成损害，不允许局部和整体发生崩塌。 2工程案例 重庆市某超高层建造(见图1)，占地面积11346m2。分为地下5层和地上48层，采用框架剪力墙结构。该建造所处地段频临江边，地理位置优越，沿江部分采用斜向45的剪力墙作为转换层的正交布置。标准层和转换层的平面布置严格根据高层建造混凝土结构的技术要求施工。该设计理念使结构的布置不规范，转换层的结构包含了主次梁的转换，囫囵工程属于较为复杂的超限高层的建造，具有竖向高低不规章、楼板局部不匀称、竖向不继续等超限问

5、题3。 按照该工程的特点，应业主要求，在施工中针对不同水平的地震作用举行了预估量，对地震作用下的性能指标举行了设计。在地震作用下的结构构件弹性的设计，根据行业规章，首先对荷载组合中最不利的部分举行了设计，主要设计的内容包括了承载力的要求、构件的系数调节、内力的增大等。见表1。 除了楼板等结构构件的承载力之外，按照建造中抗震性能的类型举行了相关荷载组合的设计，考虑的因素主要包括构件内力的增大、系数的调节等。对于罕见强震的结构构件中的竖向、转换构件以及首层以及转换层的薄弱部分、地基承载力的荷载等的设计4。见表2。 1)地震作用下的设计参数分析。该工程在抗震防烈度上被设计为6级，根据地震的加速度值举

6、行了分组，场地类别为II级。在对地震波的分析中，采用了阻尼比的分析方法。见表3。 对于地震作用下的结构设计，该工程采用了中科院的结构抗震设计软件举行了计算，计算的内容包括地震周期、作用、折减系数、刚度影响等。 经过计算，结合实际，只要结构设计符合地震作用下的抗震规范要求，能够使得剪力的平均值小于震型分解反应中的结构内力要求，就可以保证建造结构对抗地震的破坏。2)建造结构在碰到罕遇地震的结构分析。按照建造结构的弹塑性静力分析，建造结构的非线性可以根据弹塑性动力时程的原理举行计算。例如本工程中的自由度高柔体系为5S，那么弹塑性静力推覆可能需要的四周不能大于2S，因此，按照有关结构弹塑性动力分析的规

7、定，结构构件中的内力和变形、位移等，需要采用弹塑性动力分析的方法对震波举行研究。将地震波终于计算得到的结构的平均值作为设计的依据，根据弹塑性实程的方法，对结构的抗震性能举行设计。工程中结构平面的45斜向正交布置的结构方法，使得弹塑性时程分析要对结构地震相应地举行地震波的分析、补充验算。得到的结论是，当结构在45的地震作用下，结构的响应度应保持在0和90为最佳设计思路5。因此，按照计算的分析，工程选用了两种度数作为主要分析的方法，将最大层间的位移角和转换层的层间位移角的抗震性能以及目标举行了设计，针对罕遇地震作用的剪力和倾覆弯矩的设计能够对抗大型的地震，使得结构进入了弹塑性极端。3)工程的主要构件的抗震性能的分析。楼板的抗震性能通过地震增大系数法，对于地震作用下的楼板应力举行了分析。首先是得出在弹性大地震作用下的转换层楼板的应力计算图，得到转换层在地震作用下不屈服的性能指标，然后按照标准层薄弱部分的截面法的分析结果，得到楼板的合成剪力、转换层对框、支柱、加强区的剪力墙等部位的内力分析结果。见表4。 3结语 关于超限高层建造的抗震设计思路，随着科学技术水平的不断提高，已经实现了以实际震害为背景的抗震设计，而且随着国际研究领域的重视程度的提高，在充分掌握结构、变形、受力等特征的基础上，不断注重结构整体抗震性能的设计目标的整体分析和优化6。当今的结构