[建筑]抗震設(shè)計(jì)出處

【學(xué)員問題】核心筒的建筑抗震設(shè)計(jì)？

【解答】在美國這種結(jié)構(gòu)體系被認(rèn)為是不適宜用于地震區(qū)高層建筑的，因?yàn)橐延泄こ淘?jīng)發(fā)生過在地震中倒塌的實(shí)例；日本整個(gè)國家處于高烈度地區(qū)，這種結(jié)構(gòu)體系受到很大限制，若建造45米以上的鋼筋混凝土核心筒—鋼框架結(jié)構(gòu)，需嚴(yán)格審批做針對(duì)性研究，謹(jǐn)慎實(shí)施。從兩國的態(tài)度上來看，在高烈度地震區(qū)采用這種形式需三思。拋開地震影響，如果建筑物的水平作用主要是風(fēng)荷載的話，由于混凝土剪力墻的存在，該結(jié)構(gòu)體系可以有效地控制風(fēng)荷載作用下的順風(fēng)向和橫風(fēng)向最大加速度，較純鋼框架結(jié)構(gòu)容易滿足層間位移限制要求，在結(jié)構(gòu)造價(jià)上也可獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

回到抗震設(shè)計(jì)上，我國高層規(guī)范里要求：鋼框架-鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)各層框架柱所承擔(dān)的地震剪力不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的較小值。與之對(duì)應(yīng)的混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的要求：各層框架柱所承擔(dān)的地震剪力不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的20%和框架部分地震剪力最大值的1.5倍二者的較小值。在我們國家抗震設(shè)計(jì)有一個(gè)特點(diǎn)，就是很多地方強(qiáng)制提高抗震等級(jí)，例如北京大部分地區(qū)本屬于七度設(shè)防，從政治需要定為八度設(shè)防，所以我國的規(guī)范從經(jīng)濟(jì)適用的角度出發(fā)，還是對(duì)這種結(jié)構(gòu)給予支持態(tài)度的，不過作為設(shè)計(jì)人員要了解這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)所在地區(qū)的情況針對(duì)設(shè)計(jì)。我國規(guī)范屬于強(qiáng)制性文件，其中很多條款也是社會(huì)利益集團(tuán)博弈的結(jié)果，從公開的文件和言論來看，即使是高鋼規(guī)、高層規(guī)、抗震規(guī)的主編人員對(duì)這種結(jié)構(gòu)體系也存在一定分歧。

如果外圍鋼架柱采用密柱方案，即采用內(nèi)鋼筋混凝土核心筒—外鋼框架密柱筒中筒結(jié)構(gòu)，可以有效的增加鋼框架抗側(cè)向剛度，大幅減少芯筒承擔(dān)地震傾覆力矩，有效降低混凝土墻體受壓區(qū)高度和壓應(yīng)力，減少混凝土發(fā)生剪壓脆性破壞，提高混凝土延性指標(biāo)，避免在地震作用下引起剛度退化。

除此以外，采用鋼筋混凝土核心筒—鋼框架結(jié)構(gòu)方案，可以有效地設(shè)計(jì)框架梁與核心筒連接為鉸接，這是混凝土框架難以做到的，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)工程特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)鉸接節(jié)點(diǎn)，減少建筑物整體抗側(cè)向剛度，合理分配芯筒和框架之間的抗側(cè)力剛度比；也可以設(shè)置弱剛接節(jié)點(diǎn)，即在正常適用狀態(tài)下和風(fēng)荷載控制狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)為剛性連接，保持整體抗側(cè)向剛度；當(dāng)強(qiáng)震來臨時(shí)，使該節(jié)點(diǎn)主動(dòng)形成鉸節(jié)點(diǎn)，放松結(jié)構(gòu)剛度，降低地震作用。當(dāng)然做到這一點(diǎn)需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次設(shè)計(jì)，滿足各種工況需要，只怕很多情況下甲方容不得你做這些。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。