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抗震结构设计的加强措施

 本工程的结构设计基本能满足规范要求的“小震不坏,大震不倒”抗震设防标准。但是由于地震的不确定性和计算的近似性等原因,抗震设计更重要的是概念设计,即所谓“三分计算,七分构造”,因此还应当应用工程经验和通过计算分析中发现的薄弱部位采取加强措施。

 
    1 、对塔楼的薄弱部位进行加强设计。与连接体相连的梁(并延伸一跨)和柱提高一级抗震等级,与连接体直接相连的柱用钢骨混凝土柱,钢骨柱从第十八层至顶层设置,控制这些柱的轴压比。连接体的钢梁伸入塔楼的第二跨,与剪力墙相连,没有剪力墙的地方与柱相连,并加强连接体与框架柱和剪力墙的锚固,以免地震时连接体的拉脱,而引起连接体塌落。与连接体相连的第二跨的梁端加强抗剪和抗弯的设计;第4层、第7层、和第19层是薄弱层,柱箍筋全高加密、箍筋直径加粗,剪力墙的水平钢筋也适当加强。并且不在这些层改变混凝土强度等级;适当加强11、15、17、18层柱和墙的配筋,不在这些层改变混凝土强度等级;第三层和连接体层的钢筋混凝土楼板用150mm厚,并且双层双向配筋。每层每一方向的配筋率不小于0.30%。
 
    2、采用隔震加固法。结构刚度和地震作用成正比。当结构周期变大时,刚度随之减小,进而降低了地震作用。目前工程实践中,以增大周期为目的的加固技术方法多为隔震技术,其中最有代表性的就是铅芯橡胶隔震。该方法充分利用了橡胶、铅芯两种材料阻尼值相对较高、水平变形比较大,且能大量吸收并散耗地震动能量的特点,将铅芯橡胶隔震布置在地基基础和上部结构之间,使二者完全脱开。地震中,隔震垫产生较大的水平变形,吸收并消耗大量的能量,增加上部结构的周期,使得上部结构的地面水平加速度大幅降低,实现减小上部结构地震力的目的。
 
    3、消能减震加固法。在工程抗震原理中,结构阻尼与地震作用为反比关系。在工程实践中,增加结构阻尼主要通过在结构变形较大的部位设置阻尼器的消能减震方法来实现。利用阻尼器来控制结构在地震作用下的预期变形,通过降低建筑结构在水平、竖直两个方向的地震作用,确保建筑物在罕遇地震作用下不出现严重的破坏。
 
    4、外加构件法。通过在原建筑结构构件外部增设构件,加强结构抗震承载力、变形能力和整体性的方法称为增设构件法。该方法可以对建筑物中承载力和变形能力不足的构件进行加强,但使用该方法进行构件的加固设计时,需重点关注新增加的构件对加固后结构整体抗震性能的影响。常用的技术方案有增设构造柱/圈梁加固、增设墙体加固、增设柱子加固、增设拉杆加固、增设支托加固、增设支撑加固和增设门窗加固等。

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