简析不规则设计在现代建筑结构中的应用(2)

5.1 优化设计方案

在条件允许和可能的情况下，尽量采用受力合理，规则对称的设计方案，避免采用严重不规则的设计方案，这是对结构不规则性控制的最有效手段。在结构计算不满足规范要求，特别是误差很大时，不应当只是简单地调整计算参数或放大地震剪力，而应当首先考虑修改设计方案，这样才能从根本上解决不规则结构的抗震问题。

(1)调整结构方案，加强结构抗扭刚度，减小结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心矩。

(2)对平面凸凹不规则结构，可以设置防震缝或滑动铰支撑，形成多个较规则的抗侧力结构单元。

(3)对楼板不连续结构，可以设置拉梁或拉板，减少楼板的不连续程度。

(4)对楼层刚度突变和承载力突变的结构，应改进设计减少结构竖向的不规则程度。

5.2 选择合理的计算分析方法

\"三水准抗震设防，两阶段抗震设计\"是我国现阶段的基本抗震设计思想。在结构设计方案初步确定以后，应针对结构的不规则程度，合理选择抗震计算方法。

5.2.1 多遇地震作用和弹性工作状态下的内力和变形分析第一阶段设计可假定结构与构件处于弹性工作状态，内力和变形设计可采用线性静力方法或线性动力方法。常用的结构分析方法有：

(1)底部剪力法，适用于：规则的多层结构;规则的高度不超过 40m高层结构。

(2)振型分解反应谱法，这是 SATWE 软件主要的计算分析方法，适用于：规则的多高层结构;一般不规则多高层结构;特别不规则的高层结构。

(3)弹性时程分析方法，应采用二组实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，即单条波计算的结构总地震剪力不小于按反应谱方法计算的65%，多条波计算的平均值不小于反应谱法的 80%。SATWE 软件包含该分析方法，其适用于：7 度～9 度抗震设防的甲类高层结构，复杂高层结构，特别不规则的高层结构。

5.2.2 罕遇地震下的弹塑性变形验算

第二阶段设计是对大震下容易倒塌的不规则结构和有特殊要求的结构进行弹塑性分析验算，结构在大震下的薄弱部位，位移限值，塑性铰位置及其发生的时刻，以便有针对性地采取抗震构造措施。主要措施是：①根据抗震设防烈度，提高最大地震影响系数，如采用中震或大震的影响系数;②根据扭转变形指标位移比的增大程度，适当从严控制地震作用下层间最大位移角的限值。

总之，通过对小震、中震作用下承载力和位移效应的双控，提高结构刚度和总体承载力，再通过有效的抗震构造措施，可以保证结构及最重要的抗侧力构件在中震作用下基本处于弹性工作状态，进入弹塑性大震阶段可能仅有少数选定的薄弱部位构件达到屈服，整体结构仍具备一定的刚度和承载力，达到结构仅有少量破坏和较易修复的抗震设防目标。这可以通过在 SATWE软件中，输入中震设计最大地震影响系数值 αmax和场地特征周期值 Tg，并选取\"按中震(或大震)不屈服做结构设计\"的选项等办法来实现。

5.3 强化抗震措施

抗震措施是大量震害的教训总结，是众多专家学者设计经验的概括，是抗震计算结果的合理有效补充，尤其是对特别不规则和严重不规则的结构，由于其结构体系过于复杂，很难满足结构计算软件的技术条件和基本假定，精确的解析其实并不精确，计算误差往往很大，不符合工程的实际情况，从这个意义上说，抗震措施比抗震计算更重要!因此在规范中，抗震构造措施大多用强制条文书写，设计人员无论是否完全理解这些条文的含义，都应当坚决遵照执行。

6结 语

在现代城镇建设中，不规则的建筑结构往往是不可避免的，而且正是这些造型新颖别致的不规则建筑物，给居住环境带来气象万千，别具一格的人文景观。因此，对不规则结构不应一味地排斥、拒绝，而应当因势利导，趋利避害。只要深入领会规范的精神，把握住工程的实际情况，抓住优化设计方案，合理选择计算方法和计算参数，认真分析薄弱部位和地震力调整，强化抗震构造措施等设计环节，就能使不规则结构的设计问题迎刃而解。

参考文献

[1]GB50011- 2001 建筑抗震设计规范[S].

[2]JGJ3- 2002 高层建筑混凝土结构技术规程[S].

转载请注明来自：http://www.uuqikan.com/jianzhushejilw/5721.html