基于剪重比敏感性的超高层结构优化设计方法

为保障建筑物最低抗震安全性的要求,地震作用下结构系统受剪承载力不应过小,GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中提出了剪重比指标。由于地震影响系数在长周期段下降较快,超高层结构在地震作用下的基底剪力及楼层剪力偏低,导致其剪重比指标往往无法满足规范要求。通过对剪重比约束下构件尺寸的敏感性分析,研究以最小成本满足剪重比指标的优化设计方法。依据虚功原理和等增量分析方法推导了敏感性系数公式,并以简单框架结构为例验证了两种敏感性分析方法的有效性。并将上述敏感性分析方法用于建筑高度为468 m的某超高层建筑,结果表明,以敏感性为指引对剪重比控制的超高层结构进行优化设计,共节约材料成本1141.99万元,具有较好的经济效益。