【學員問題】核心筒的建筑抗震設計？

　　【解答】在美國這種結構體系被認為是不適宜用于地震區(qū)高層建筑的，因為已有工程曾經發(fā)生過在地震中倒塌的實例；日本整個國家處于高烈度地區(qū)，這種結構體系受到很大限制，若建造45米以上的鋼筋混凝土核心筒—鋼框架結構，需嚴格審批做針對性研究，謹慎實施。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荷載的話，由于混凝土剪力墻的存在，該結構體系可以有效地控制風荷載作用下的順風向和橫風向最大加速度，較純鋼框架結構容易滿足層間位移限制要求，在結構造價上也可獲得很好的經濟效益。

　　回到抗震設計上，我國高層規(guī)范里要求：鋼框架-鋼筋混凝土筒體結構各層框架柱所承擔的地震剪力不應小于結構底部總剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的較小值。與之對應的混凝土框架-剪力墻結構的要求：各層框架柱所承擔的地震剪力不應小于結構底部總剪力的20%和框架部分地震剪力最大值的1.5倍二者的較小值。在我們國家抗震設計有一個特點，就是很多地方強制提高抗震等級，例如北京大部分地區(qū)本屬于七度設防，從政治需要定為八度設防，所以我國的規(guī)范從經濟適用的角度出發(fā)，還是對這種結構給予支持態(tài)度的，不過作為設計人員要了解這種結構的特點，根據所在地區(qū)的情況針對設計。我國規(guī)范屬于強制性文件，其中很多條款也是社會利益集團博弈的結果，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)的主編人員對這種結構體系也存在一定分歧。

　　如果外圍鋼架柱采用密柱方案，即采用內鋼筋混凝土核心筒—外鋼框架密柱筒中筒結構，可以有效的增加鋼框架抗側向剛度，大幅減少芯筒承擔地震傾覆力矩，有效降低混凝土墻體受壓區(qū)高度和壓應力，減少混凝土發(fā)生剪壓脆性破壞，提高混凝土延性指標，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—鋼框架結構方案，可以有效地設計框架梁與核心筒連接為鉸接，這是混凝土框架難以做到的，設計時可以根據工程特點，有針對性地設計鉸接節(jié)點，減少建筑物整體抗側向剛度，合理分配芯筒和框架之間的抗側力剛度比；也可以設置弱剛接節(jié)點，即在正常適用狀態(tài)下和風荷載控制狀態(tài)下，節(jié)點為剛性連接，保持整體抗側向剛度；當強震來臨時，使該節(jié)點主動形成鉸節(jié)點，放松結構剛度，降低地震作用。當然做到這一點需要對結構進行多次設計，滿足各種工況需要，只怕很多情況下甲方容不得你做這些。

　　以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。