带钢连廊高层建筑抗震设计分析

卢 冬

(南宁市建筑设计院 广西 南宁 530022)



带钢连廊高层建筑抗震设计分析

卢 冬

(南宁市建筑设计院 广西 南宁 530022)

随着建筑行业的发展，通过空中带钢连廊将多栋高层建筑连为一体的高层建筑越来越多。带钢连廊高层建筑的抗震设计不仅关系到建筑工程的使用寿命，而且还关系到其使用安全性。本文主要对空中带钢连廊高层建筑的结构特点进行分析，进而对于其抗震设计过程中的相关控制要点进行分析。

带钢连廊；高层建筑；抗震设计

一、前言

据研究发现，我国是一个地壳相对活跃的国家，共有23条主要地震带，因此建筑的抗震设计显得尤为重要。带钢连廊又称为空中连廊，是指连接两个建筑物(或同一建筑的两个部分，如双塔形式)的高位连廊，其下部没有支撑、围护结构，是靠与建筑物连接的部位承受荷载。一方面，连廊结构构件受力比较合理，高层建筑连体结构近年越为被广泛设计采用，钢结构空中连廊不仅方便建筑构件截面比较小，可以减小连廊结构的自重；另一方面，可以减小连廊对塔楼之间联系，增强使用功能，而且使建筑具有独特美观的外形。

二、关于带钢连廊高层建筑

(一)带钢连廊的设置部位。带钢连廊一般设置在高层建筑的中上部位置，跨度在十几米到几十米之间，通常采用刚接或滑动支座与主体结构连接。

(二)带钢连廊的作用。带钢连廊主要是讲高层建筑密集区域的多栋单体高层建筑连接起来从而形成连体高层建筑。带钢连廊不仅起到一个疏导交通的作用，而且还可以作为城市的观景台。

(三)带钢连廊的设计要点。带钢连廊不仅要承担竖向的荷载，而且还承担着风的荷载以及地震作用。在水平荷载的作用下，连廊结构的相应构件会产生很大的内应力，并且当连廊的跨度较大时，由地震产生的竖向作用的影响也更明显。

三、关于建筑物的抗震设计

(一)建筑物的抗震设计规范要求。对于建筑抗震设计的工作人员老说，任何设计工作都要根据相关的标准和规范去进行控制，这是建筑设计工作须遵循的基本原则，也是重要原则。建筑物的抗震设计的规范及标准主要是相应的抗震等级以及抗震强度方面的要求。一般来说，不同地区的抗震等级和抗震强度要求都存在着一定的差异，易出现地震灾害的地区，其抗震等级要求明显高于不易出现地震灾害的地区。在进行一项建筑的抗震设计时，各部门人员应先搜集资料，详细进行考察、分析，并将所得的成果运用到实际的抗震设计当中，最后针对建筑的抗震设计结果进行系统、全面的分析，及时发现问题并改进，从而确保设计的科学性、合理性以及实际性。

(二)建筑物抗震设计的要点内容。只有明确了建筑抗震设计的要点内容，切实做好要点内容的有效控制，才能提升最终的设计效果和抗震性能，从而确保建筑结构的安全性和稳定性。目前，建筑抗震设计的要点内容主要包括以下几个方面：

1.建筑结构的连接点。建筑结构的连接点是影响建筑抗震设计的重要方面。建筑结构构件的连接点具备着理想的抗震效果，对整个建筑结构的稳定性有着重要的作用。因此在连接构件时，应选择恰当的连接方式进行固定，避免出现脱落。

2.建筑结构高度的抗震设计。建筑结构高度是影响建筑抗震设计及抗震效果的一个重要因素。据研究发现，在建筑工程中，建筑物过高会出现抗震性不足的现象。因此，针对这一问题，建筑工程负责人应合理限定建筑物的高度，从而避免出现由于高度超标而影响其抗震效果的问题。此外，建筑结构高度设置不合理还会导致建筑物出现中心偏移的现象，所以建筑设计人员应合理设计建筑结构高度，从而保障其结构的重心的合理性。

3.建筑空间结构中的抗震设计。建筑工程项目中的抗震设计应根据具体的建筑物空间结构进行全面而详细的分析，只有保障了建筑物三维空间的稳定性，才能够保障最终的抗震性能的体现。一般情况下，建筑空间的抗震性设计会随着高层建筑的不断发展而改变。建筑楼层越高，抗震设计的重要性也越突出，尤其是各个楼层结构，其抗震性设计更是不可忽视。通常来讲，建筑物空间结构的高度越低，相应的稳定性越高，并且建筑物空间越立体规范，其稳定性越强。因此，在进行建筑空间的设计时，应规范设计工作，确保建筑物空间结构良好的稳定性，从而确保优良的抗震效果。设计人员应先对建筑物的整体结构进行全面的分析、控制，通过建立相关的力学模型，确保分析的准确性和可靠性，从而为最终的抗震水平提供保障。

四、带钢连廊高层建筑抗震设计分析

(一)优化建筑物结构的整体稳定性。抗震效果的好坏与建筑物的整体稳定性(刚度)有着重要的联系。因此，在进行带钢连廊高层建筑的抗震设计时，应优化建筑结构的整体稳定性。如在PKPM电算中，建筑结构的整体稳定性验算结果中包括X和Y向刚重比两个指标。这两个指标不仅要满足本身整体的稳定性，而且两者的差值不能过大，一般应控制在50%以内。以高层剪力墙结构为例，X、Y两个方向的刚重比必须大于2.7，当两者的比值小于2.7时，则需要考虑重力的二阶效应不利于结构抗震性的体现。通过计算可知，X、Y两个方向的刚重比约为3.5左右时，结构的抗震性能最好。并且在相同的结构刚重比情况下，通过加强建筑四周剪力墙的布置，弱化中间核心筒(电梯和楼梯)的剪力墙布置，可有利于优化建筑物结构的整体稳定性。

(二)提升建筑物的结构延性。建筑物结构主要通过延性下的非弹性变形来实现对地震作用力的抵抗，因此建筑物结构的延性对于带钢连廊高层建筑的抗震设计也有着重要的意义。在进行建筑结构的延性设计时，应做好以下几个方面：合理选择塑性变形机构，在实际过程中，常用的机构有“强柱弱梁”，这种机构通过对建筑结构的柱截面以及梁端配筋等的合理设置，从而最大程度的增大其弯矩值，进而有效实现建筑结构的延性效果。其次，合理设置建筑结构的各个构件，以确保其抗剪能力能满足建筑物结构抗震性能的基本需求。这一方面的重点是要处理好各个构件的节点处，确保其验算以及设计的准确性。最后，合理设计带钢连廊高层建筑物结构的塑性耗能能力以及塑性转动能力。可通过采用箍筋加密的方式进行构造处理，从而提升其整体稳定性效果。

(三)准确计算结构参数。一份设计的进行主要通过各项参数进行。建筑结构的抗震设计同样也离不开各项结构参数的计算，结构参数计算的准确性直接影响着建筑结构的最终抗震性能。例如：墙柱梁板承载力以及相关变形的计算直接关系着带钢连廊高层建筑物的整体稳定性效果，因此予以重视。在计算建筑结构的各项参数时，首先要确保数据的准确性，这就需要相关人员对建筑工地进行实地勘察和测量。其次就是要充分运用各类建筑结构设计软件进行规范化的全面分析，这样才能提高计算结果的准确性和可靠性，从而保障建筑结构的抗震性能。

五、结束语

随着建筑行业的不断发展和进步，建筑的设计要求和标准也不断在提高。带钢连廊高层建筑的抗震设计是建筑工程中不可忽略的重要内容，它不仅直接关系着一项建筑工程的成败，而且还关系着建筑物在后期投入使用的安全性。在进行带钢连廊高层建筑的抗震设计时，首先要熟悉了解整个建筑的概况，优化建筑结构的整体稳定性和延性，然后根据相关标准合理设置抗震设计参数，最后确定整体的抗震设计方案。总之，带钢连廊的抗震设计需考虑的内容和要素较多，设计人员应将建筑与实际情况进行结合，合理进行设计，以确保设计的科学性和合理性，从而提高带钢连廊高层建筑的质量和安全性。

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