1.把长墙分成墙段对于抗震墙结构和一些框支抗震墙结构,如果内纵墙长,且连梁的跨高比小,刚度高,则墙的整体性好。在水平地震作用下,墙体的剪切变形较大,墙肢的破坏高度可能超过底部钢筋的高度。2001规范规定将长墙分割成墙段,使墙的高宽比大于2。墙段。89规范也有同样的规定,不同的是:连梁。89码为弱连梁2001码为跨高比不小于6的连梁。其目的是设置刚度和承载力较小,在地震作用下可能首先破坏和屈服的连梁。使墙段成为抗侧力单元,墙段以弯曲变形为主。
2.避免墙体长度的突然变化。抗震墙和某些框支抗震墙结构的墙肢截面长度沿高度不应有突变。当抗震墙的洞口比较大,且一、二类抗震墙底部的配筋面积较大时,不宜有交错洞口的剪力墙。
为了使用具有足够抗震能力的高层建筑,满足小震不坏、中震可修、大震不倒的要求,应考虑以下抗震设计的基本原则。
(1)结构体系的合理选择。对于钢筋混凝土结构,一般来说,纯框架结构抗震能力差,框架-剪力墙结构性能好,剪力墙结构和筒体结构空间整体性好,刚度较大,历次地震震害较小。
(2)平面布置应简洁、规整、对称,避免受力集中的凹角和窄颈部位,避免在凹角和端部设置电梯间;避免建筑内电梯间的偏移,以免扭转的影响。
(3)尽量避免垂直体型,内收不能太多太快,刚度均匀分级,避免变形集中。
(4)结构的承载力、变形能力和刚度应均匀连续分布,满足结构的地震反应要求。某一部分太强太硬也会使其他楼层形成相对薄弱的环节而导致损坏。顶层和中层取消部分墙柱形成大空间楼板后,需要调整刚度,采取结构加强措施。底层剪力墙改为框架柱或取消部分柱后,比上层楼板刚度削弱更为不利,应特别考虑抗震措施。不仅是主体结构,非结构墙体(尤其是砖砌体填充墙)的不规则、不连续布置也可能引起刚度突变。
(5)伸出高层建筑屋顶的塔楼必须有足够的承载力和延性,以承受高振型引起的鞭梢效应。必要时可采用钢结构或型钢混凝土结构。
(6)在设计结构上实现多通道设防。例如,如果框架结构设计有强梁和弱梁,梁屈服后柱仍能保持稳定。框架-剪力墙结构的设计使得连梁首先屈服,然后是墙肢,框架作为第三道防线。剪力墙结构通过构造措施保证连梁先屈服,通过空间整体性形成高次超静定。
(7)合理设置抗震缝。一般情况下,宜采用高速平面形状尺寸、加强构造措施、设置后浇带等方法尽量不设缝。当必须设置接缝时,必须保证有足够的宽度。
(8)节点的承载力和刚度应与构件的承载力和刚度相适应。节点的承载力应大于构件的承载力。应采取结构措施,以防止重复荷载下的承载能力和过早退化。装配式框架和大板结构必须加强节点的连接构造。
(9)保证结构有足够的刚度,限制顶点与层间的位移。发生小地震时,应防止过大的位移导致结构剧烈张开,影响其正常使用,发生中等地震时,应保证结构不严重损坏,并能修复;在强震下,结构不应该倒塌,也不应该因为主体结构位移过大或基础转动过大而失去稳定而倾覆。
(10)应采取有效措施防止脆性破坏,并确保构件有足够的延性。脆性破坏是指剪切、锚固、压溃等破坏形式,具有突发性,事先没有预警。设计中,抗剪承载力应大于抗弯承载力,按“强剪弱弯”的原则进行配筋。为了提高构件的抗剪和抗压能力,加强约束箍筋是一种有效的措施。
(11)保证地基的承载力、刚度和足够的抗滑移、抗转动能力,使整个高层建筑成为一个稳定的体系,防止过大的差异沉降和倾覆。
(12)减轻结构自重,尽量减少地震的影响。