基于性能的抗震设计在安徽某超限高层中的应用

基于性能的抗震设计是结构抗震设计方法的发展趋势,我国的超限高层建筑工程设计尤其适合采用该方法。本文采用基于性能的抗震设计方法,针对安徽某高位转换框支剪力墙超限高层结构进行了设计。首先基于其超限情况的判定确定了合适的性能目标,然后采用从概念设计的原则入手布置结构体系,用多种分析软件详细计算了结构在小震、中震及大震作用下的性能,且对重要受力构件进行了局部受力分析,并基于分析结果提出了该工程结构的超限抗震加强措施。本文所采用的基于性能的抗震设计方法,对于类似超限高层的抗震性能校核具有较好的借鉴意义。     

重庆某超高层结构设计

建筑抗震性能化设计是结构抗震设计方法的发展趋势。采用性能化设计方法使结构抗震设计从宏观定性的目标转化为具体的多重目标,从而提高设计的可靠性。首先建立超限高层建筑结构在不同水准地震作用下的抗震性能水准、性能目标及性能设计指标。通过多种软件计算结构在多遇地震和设防地震作用下的弹性响应,并进行结构弹性时程分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程响应分析,然后利用各水准地震作用下的响应判定结构的性能水准,从而确定结构是否达到预期的性能目标。计算结果表明:重庆某179.6米超限高层能够满足我国现行抗震规范提出的各项抗震设防要求和各项既定的抗震性能目标。     

无锡苏宁广场北楼基于性能的抗震设计研究

研究基于性能的抗震设计方法在超限高层建筑中的应用,以无锡苏宁广场北楼为例,采用性能化设计方法使结构抗震设计从宏观定性的目标转化为具体的多重目标,从而提高设计的可靠性。首先建立超限高层建筑结构在不同水准地震作用下的抗震性能水准和性能目标,利用弹塑性分析及评估软件PERFORM-3D建立结构的基准有限元模型,计算结构在小震和中震作用下的弹性响应,并进行结构静力弹塑性分析和大震作用下的弹塑性时程响应分析,然后利用各水准地震作用下的响应判定结构的性能水准,从而确定结构是否达到预期的性能目标。计算结果表明：无锡苏宁广场北楼能够满足我国现行抗震规范提出的各项抗震设防要求和各项既定的抗震性能目标,对其采用基于性能的设计是对超限高层设计方法的有益探索。     

部分框支剪力墙结构抗震性能目标选择分析

基于性能的抗震设计方法是目前主流的超限高层的设计方法,规范给出的4个抗震性能目标等级并不能完全满足所有结构类型的设计需求。针对7度区部分框支剪力墙结构的特点,适当调整规范建议的抗震性能目标,根据结构构件受力特征分类细化抗震性能目标要求,并以某具体超限高层结构为例进行各水准地震作用下结构抗震性能分析。分析结果显示,该高层结构各项指标满足规范相关要求,达到预定的抗震性能目标,且比完全按照D级抗震性能目标设计更为经济有效。     

大连沿海国际中心5号楼超限高层结构设计

阐述了大连沿海国际中心5号楼为超限高层建筑,结构形式采用钢筋混凝土剪力墙结构,介绍了该工程的特点、超限情况、基于性能的抗震设计目标,并分别进行了小震、中震和大震作用下的整体计算分析和大震作用下的弹塑性变形验算,结果表明该结构抗震性能良好。     

卓越后海金融中心大厦超限高层结构抗震设计

卓越后海金融中心大厦为超B级高度的超限高层建筑,采用基于性能的抗震设计方法对该结构抗震设计的可行性进行了研究,根据其结构体系、平面不规则、结构高度超限特点,选用了适合工程的抗震性能目标,通过采用SATWE、ETABS程序进行小震作用下计算结果对比和中震作用下构件不屈服判别分析,以及Perform-3D程序进行大震作用下动力弹塑性分析,找到结构的抗震薄弱环节,并采取相应的抗震加强措施,研究结果表明本工程结构抗震设计及抗震加强措施能够满足抗震性能目标。     

湖州某超高层结构抗震设计

以湖州市某超限高层工程设计为例,根据实际工程设防烈度与场地条件具体情况并结合建筑重要性及成本经济等考量,选取适当的性能目标和抗震措施。采用基于性能的设计方法对该超限高层在三水准地震作用下的抗震性能进行定性和定量分析,分别开展了小震弹性计算、中震弹性和不屈服分析、大震不屈服和屈服分析。通过设计使结构在不同地震作用下,满足现行抗震规范规定的"小震不坏,中震可修,大震不倒"的抗震设防目标。     

珠海翠湖香山国际花园2#塔楼结构设计

珠海翠湖香山国际花园2#塔楼采用了框支剪力墙结构,为B级高度的超限高层。结合其工程特点和结构超限情况,采取了基于性能的抗震设计方法,并采用YJK,ETABS,PKPM-SAUSAGE程序对结构进行小震、中震以及大震作用下的性能分析,同时对结构中的框支转换进行应力分析,并根据分析结果,采取了一系列加强措施。结果表明,本工程结构抗震性能较好,可满足预设的大震作用下的性能目标。     

沈阳嘉里中心超限高层结构设计

运用基于性能的抗震设计方法,针对沈阳嘉里中心超限高层结构进行了设计。采用多种程序对结构进行了小震作用下的反应谱分析和动力时程补充计算及中震弹性及不屈服复核,并进行了大震作用下的静力弹塑性分析,且对重要受力构件进行了局部受力分析。结果表明,结构抗震性能良好,体系安全可行。最后结合工程具体抗震设计性能目标,详细提出了拟采用的加强措施,为类似的工程设计提供参考。     

深圳迈瑞大厦超限结构抗震设计

深圳迈瑞大厦为超A级高度的超限高层建筑。采用基于性能的抗震设计方法对该结构抗震设计的可行性进行了研究。根据本工程采用的结构体系、平面布置和结构高度超限特点,选用了适合本工程的抗震性能目标。通过采用SATWE和ETABS程序进行小震作用下计算结果对比分析、中震作用下构件不屈服判别分析、大震作用下静力推覆(push-over)分析,找到了结构的抗震薄弱环节,采取了相应的抗震加强措施。研究结果表明,工程结构抗震设计及采取的抗震加强措施能满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防要求。     

上海嘉定凯悦酒店超高层结构设计

介绍了上海嘉定凯悦酒店超高层结构的抗震设计与分析.主楼地下2层、地上40层、高184 m,设计采用钢骨混凝土混合框架—钢筋混凝土核心筒结构,使用了三种程序进行整体结构在多遇地震作用下的弹性计算,同时进行了小震作用下的弹性动力时程分析、中震作用下的结构性能分析和罕遇地震作用下弹塑性动力时程分析.各项计算指标均达到了设计的要求,结构设计和分析方法可供今后类似超限高层筑和其他复杂结构设计参考.     

超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究

基于性能的设计方法已引起工程界的关注 ,在超限高层建筑的结构抗震设计中 ,采用基于性能要求的抗震设计方法 ,有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性、避免抗震安全隐患 ,同时又促进高层建筑技术发展。本义阐述基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法的比较 ;针对超限高层建筑结构的特点 ,提出结构的抗震性能目标、性能水准以及实施性能设计的主要方法 ,包括性能水准判别准则、性能目标的选用及结构计算和试验要求。文中还列举了应用性能设计理念和要求的部分工程实例。     

基于剪重比敏感性的超高层结构优化设计方法

为保障建筑物最低抗震安全性的要求,地震作用下结构系统受剪承载力不应过小,GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中提出了剪重比指标。由于地震影响系数在长周期段下降较快,超高层结构在地震作用下的基底剪力及楼层剪力偏低,导致其剪重比指标往往无法满足规范要求。通过对剪重比约束下构件尺寸的敏感性分析,研究以最小成本满足剪重比指标的优化设计方法。依据虚功原理和等增量分析方法推导了敏感性系数公式,并以简单框架结构为例验证了两种敏感性分析方法的有效性。并将上述敏感性分析方法用于建筑高度为468 m的某超高层建筑,结果表明,以敏感性为指引对剪重比控制的超高层结构进行优化设计,共节约材料成本1141.99万元,具有较好的经济效益。     

湖北省图书馆新馆多项超限高层结构的抗震设计

湖北省图书馆新馆为特别不规则的多项超限复杂高层建筑。根据本工程的结构特点,有针对性地选择了抗震性能目标,采用基于性能的抗震设计方法,对该结构进行了抗震设计。通过采用SATWE和MIDAS软件,分别进行小震作用下静力和弹性时程分析、中震作用下特别重要构件的弹性设计及其它构件不屈服判别分析、大震作用下静力弹塑性推覆(Pushover)分析,找到了结构抗震薄弱部位,采取了对应的抗震加强设计。最后的计算结果表明,该工程的结构抗震设计及采取的抗震加强措施能满足抗震设防要求,其抗震设计理念对类似建筑具有较好的参考价值。     

静力弹塑性分析方法的修正及其在抗震设计中的应用

介绍了静力弹塑性分析的基本原理和主要计算步骤,在此基础上提出了高层建筑结构中能力谱的修正方法,并进一步讨论了侧向荷载分布形式对结构能力谱的影响,在大震作用下角边柱出现拉力,附加阻尼对结构需求谱的折减等问题。对某超B级高层建筑结构进行静力弹塑性分析,对其抗震性能做出了评估。     

中美超限高层建筑性能化抗震设计方法对比分析

为了系统比较中美超限高层建筑基于性能的抗震设计方法,介绍了美国太平洋地震工程研究中心主导实施的“高层建筑推进计划”项目,探讨了该项目的主要成果（PEER-2010）《高层建筑基于性能的抗震设计指南》,并结合算例将其建议的基于性能抗震设计方法与中国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定的基于性能抗震设计方法进行对比。研究结果表明:PEER-2010与我国规范中分别建议的超限高层建筑性能化抗震设计方法在性能目标划分、地震动选择、荷载输入及对地基与结构相互作用的考虑上均存在差异。PEER-2010对性能目标的划分相对更宽松,建议的下一代选波方法能够考虑长周期超高层建筑的选波问题,并对考虑地基与上部结构相互作用有着较为明确的规定。     

高层建筑结构抗震弹塑性分析方法及抗震性能评估的研究

以反应谱理论为依据,建立了循环侧推的多振型高层建筑结构静力弹塑性分析方法。在此基础上,归纳、总结得到结构等效恢复力模型的骨架曲线及滞回特性,发展了较简单且较为精确的计算在地震作用下高层建筑结构顶层位移反应的方法。探讨了应用静力、动力弹塑性分析结果进行抗震性能评估的基本原则。最后给出算例对本文的研究进行了论证。     

Performance‐based seismic design of an irregular tall building in Istanbul

Structural design of a 50‐story tall reinforced concrete residential building, which was planned to be constructed in Istanbul and given up afterwards by the investor, has been completed in accordance with the draft version of Seismic Design Code for Tall Buildings in Istanbul that adopts performance‐based seismic design as the basic approach as Tall Buildings Initiative Guidelines do. Seismic design of the building has formed the main part of the structural design process due to high seismicity of the proposed location and extremely irregular floor plan not conforming to usual tall building structures. The building consists of two individual buildings linked through sky floors at the top 12 stories whose design was one of the most challenging works. The building has been designed for design basis earthquake by elastic response spectrum analysis, and its seismic performance has been checked for maximum considered earthquake by nonlinear time‐history analyses carried out using PERFORM‐3D. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于能量原理的超限高层建筑结构抗震分析

由于仅采用强度和位移两项评估指标,基于性能的抗震设计方法并不足以全面描述结构抗震性能及破坏特性,本文将结构的耗能能力也同时作为超限高层建筑结构抗震性能的评估指标之一,以结构的能量时程反应来描述结构在地震作用下的抗震性能。在结构满足强度和位移指标的情况下,把结构的能量分析作为抗震性能评估的一种补充分析,以强度、位移、能量分析等综合指标来全面综合评估结构的抗震性能。     

某养护中心办公楼两种支撑框架对比分析

对于地处8度区的某养护中心办公楼,根据传统抗震设计方法,必须选用框架-抗震墙结构体系,然而这样将导致工程造价增加,并且部分建筑使用功能也会受到限制,为此,本文提出采用普通支撑框架结构体系或BRB支撑框架结构体系来替代传统的框架-抗震墙结构体系,并对两种支撑框架结构进行小震反应谱和大震弹塑性时程分析对比,分析表明BRB支撑框架结构在小震下的受力性能和大震下的耗能减震性能均优于普通支撑框架结构。