带你全面了解台湾地区建筑结构设计概况

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 1台湾地区主要结构设计规范

(1)台湾地区现行的设计规范主要有:《建筑技术规则》、《建筑物抗震设计规范及解说》、《建筑物抗风设计规范及解说》、《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《冷轧型钢设计规范》、《基础结构设计规范》、《公路桥梁抗震设计规范解说》。

(2)施工规范主要有:《钢骨钢筋混凝土构造施工规范》、《钢构造建筑物钢结构施工规范》、《混凝土结构施工规范》。


2台湾地区抗震设计要求发展历程

台湾地区的抗震设计规定主要经历了3个阶段:1974年以前,1974~1997年,1997年以后。目前抗震设计规范每隔若干年均会做修改。

第一阶段的抗震规范是以经验法则来定设计地震力;第二阶段的抗震规范是随振动力学、结构动力的研究,设计地震力已不再是固定的常数值,而会依结构特性与地质情况而改变;第三阶段,抗震设计规范除规定设计地震力的大小外,尚再加规定结构体须采延性、减震的观念来进行构件与结构系统的设计,并订定须遵守的耐震延性细节,以及减震的设计方式。


2.1 抗震设计原则及方法

2.2. 抗震设计原则

台湾地区现行技术标准:建筑结构在中小地震时保持弹性;设计地震时允许产生塑性变形,但延性需求不得超过允许值;大震时建筑结构的延性达到结构的最大值。


2.3.抗震设计要求

其规范规定的设计地震力为最小设计地震力。建筑结构、结构构件、非结构构件、机效能减震等,应设计及建造使其能抵御此最小地震力。为提高建筑物的抗震能力超过此最低标准,设计地震力自然可予提高。除结构分析需满足设计地震力的要求外,对建筑结构的延性也提出了要求,包括抗震或抗风控制的结构均需满足此要求。


2.4 抗震结构体系

现行台湾地区规范将结构体系划分为四大类: 1承重墙系统:结构系统无完整承受垂直载重的立体构架,承重墙或斜撑系统须承受全部或大部分垂直载重,并以剪力墙或斜撑构架抵御地震力者。2构架系统:具承受垂直载重完整立体构架,以剪力墙或斜撑构架抵御地震力者.3抗弯矩构架系统:具承受垂直载重完整立体构架,以抗弯矩构架抵御地震力。 



2.5 对结构分析方法的要求

形状规则的建筑物,不须进行动力分析者,可以静力法进行结构分析。地震力可假设单独作用在建筑物两主轴方向上。静力分析法适用于下列建筑物的抗震分析:  1建筑物的抗侧力结构体系满足延性限制要求,其高度小于50m,且未达15层的规则性建筑物不须进行动力分析的不规则性建筑物。  2建筑物由上、下两部分构成,下部刚度大,上部刚度相对很小。此两部分分别考虑时,均系规则性建筑物。下部平均楼层抗剪强度至少为上部平均楼层抗剪强度的10倍以上,整幢建筑物的基本振动周期不大于将上部的底部视为嵌固端所得基本振动周期的1倍者,此时上、下两部分的地震力应分别计算。如不满足上述要求建筑物均要求进行动力分析。


3   台湾地区减震及隔震结构现状

3.1  减震技术在台湾地区的应用


台湾地区减震技术的广泛应用,起始于921集地震震灾,减震的理念是立足于原有抗震结构构架上加装阻尼装置,很快在各种建筑结构设计中被引用。以最先引用的住宅案例,为2000年在台北市信义计划区一栋地上16层的住宅,采用的形式为速度型壁式粘滞阻尼器。此后依建筑特性与空间配置采用各种形式减震阻尼装置。


另一类型的减振装置则主要应用于超高层大楼,作为提升风力作用下的舒适度为主的风阻尼器,在台湾的主要代表即为台北101大楼。台北101大楼所采用的调质阻尼器TMD为被动阻尼系统,其位置设置于87~92层的位置,主要目的为降低大楼受风力的摆动引致的加速度,以确保大楼人员工作时的舒适度。有别于一般阻尼系统,台北101的TMD结合了建筑机能与结构功能的考虑,在88,89层可一看阻尼器整体运作。


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