高層建筑結構隔震設計探討

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［摘要］本文主要以某高層建筑工程項目隔震設計為工程案例，系統化地研究了高層建筑物整體結構隔震設計。從而能更為全面地把握高層建筑物整體結構隔震設計要點，不斷提高隔震設計的專業水準，開展科學合理的高層建筑物整體結構隔震設計專項工作，全面提升高層建筑物整體結構隔震設計效果，以能夠提高高層建筑物整體結構的穩固性、隔震性，凸顯出高層建筑物整體結構隔震設計的現實意義。

［關鍵詞］高層建筑；結構；隔震設計

1工況

以某高層建筑工程項目隔震設計為本次實踐研究的工程案例，該工程項目整體建筑結構為鋼筋-混凝土式框架，建筑物實際抗震等級為乙類。該高層建筑工程項目總體建筑高度為19.0m，建筑總面積為21900m2。該建筑物地下部分總共有5層，地下一層的層高為5.10m、地下2層-3層的層高均為4.5m，地下第4層的層高為4.45m，地下5層為機房層及屋面的裝飾層，實際層高為4.25m。那么，以該高層建筑工程項目隔震設計為工程案例，對高層建筑物整體結構隔震設計，開展實踐研究工作，以能夠更好的提升高層建筑物整體結構隔震設計效果，保證高層建筑物整體結構的安全性。

2設計實踐

2.1各項參數設計。高層建筑物整體結構抗震的設防烈度參數設定為8.0度；場地屬于Ⅱ類三組類型，特征周期參數為Tg=0.45s；多遇地震期間，加速度的峰值參數設定為700cm/s2，其設防烈度的加速峰值參數設定為200cm/s2。針對罕遇地震，其加速峰值參數設定為400cm/s2；該高層建筑項目整體結構隔震設計目標參數為：通過隔震設計來確保該高層建筑物上部結構水平的地震相應有效降低，改善建筑物整體結構抗震性，并有效增加建筑物整體結構安全系數，提升高層建筑物整體的穩固性及安全性。2.2隔震構造設計。關于高層建筑物結構隔震構造的設計，主要包含著兩個方面，即為設計水平的隔震溝、設計水平的隔離縫。在設計水平的隔震溝時，需在高層建筑周邊進行設置，設計者需充分考慮到罕遇地震的最大水平位移情況，擇選600mm設備管線設計水平的隔震溝；在設計水平的隔離縫時，設計需自在高層建筑物通風井、隔墻等這些上部分及下部分結構之間，設計水平的隔離縫。結合實際的計算分析結果，確定好該水平的隔離縫實際高度，通過柔性材料實施填充。同時，還需在相應位置處設計分縫及隔離井，防止出現碰撞情況，以提升高層建筑隔震構造整體設計效果。2.3隔震設計的關鍵點。2.3.1隔震的支座設計。隔震支座需放置于建筑物結構基礎上部，上部形心需與建筑物上部結構柱截面的形心重合在一起。對于隔震支座的頂面標高設計，設計者需確保規格不同的相應隔震支座頂面均能夠處于相同標高之上，由一層建筑物地面結構的標高減去其隔震層處梁板最大梁高度；在隔震支座的底面表面設計方面，需由該隔震制作的頂面標高參數值減去兩塊相互連接的鋼板厚度，再減去該制作高度，最后參數值便是該隔震支座的底面實際標高值；隔震層凈空需為1.0m-1.8m左右，以方便更好該隔震支座空間，提高隔震設計效果；該隔震層需在耐火使用空間內部設計，隔震支座均需與其它部件結合實際使用空間耐火的等級適當采取防火措施。那么，針對于本高層建筑項目工程，最適宜采用橡膠式的隔震支座，且在該隔震層當中所有橡膠式隔震支座豎向壓的應力必須保證均勻；隔震支座實際極限水平的變位必須超過有效直徑0.55倍以上，還需超過支座內部的橡膠厚度3倍以上；該隔震層處于罕遇地震的作用之下，必須維持著穩定性狀態，不可有變形情況出現，也不能夠有拉應力存在。倘若一部分隔震支座有拉應力存在時，設計者需將該拉應力控制在1MPa范圍內。2.3.2隔震層其與上部結構連接設計。在開展高層建筑物整體結構隔震設計專項工作期間，隔震層其與上部結構連接設計，屬于關鍵性的設計內容。在設計隔震層其與上部結構連接期間，在該高層建筑物整體結構隔震層的頂部，需設計梁板式的樓蓋，該隔震支座相關部位，需利用混凝土的現澆梁板式結構，可對該高層建筑物整體結構隔震層整體性起到一定增強作用，現澆板實際厚度應當在160mm以上范圍；隔震層的頂部梁及板實際剛度、承載，均需超過常規樓蓋的梁板剛度及承載力。針對高層建筑物整體結構隔震支座周邊梁與柱，均需計算分析出局部的承壓及沖切，實施箍筋加密設計，再結合高層建筑物整體結構隔震設計要求及相關標準，進行網狀鋼筋的設計。2.3.3梁柱的節點設計。梁柱的節點設計，也是高層建筑物整體結構隔震設計專項工作的關鍵步驟。在設計梁柱的節點期間，為確保高層建筑物整體結構隔震支座整體設計效果，需在隔震支座的上部位置設計梁柱的節點，實際設計尺寸需結合實際情況予以合理設計及調整。梁柱節點實際高度，設計者應當至少選取隔震層的最大梁高度。

3結語

綜上所述，通過上述分析論述我們可以了解到高層建筑物整體結構隔震各項設計要點。那么，為了能夠更加有效地凸顯出高層建筑物整體結構隔震設計現實意義及價值，還需廣大設計者穩扎穩打地投入每一項高層建筑物整體結構隔震設計實踐工作中，積累更多的實踐經驗，不斷提高自身的專業素質及技能，以能夠更好地把握及應用高層建筑物整體結構隔震設計要點，以能夠通過高層建筑物整體結構隔震設計，設計出安全系數較高的高層建筑物整體結構環境，為現代建筑業的穩定發展奠定基礎。

參考文獻

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作者:張保華 單位:開源國際建筑設計院（廣州）有限公司