西南科技大学土木工程与建筑学院 绵阳 621010
摘要:目前,全球经济都在飞速发展,而中国作为一个经济方面的大国,在国际环境的发展趋势之下,加快了本国的经济发展进程。而经济发展也促进了我国建筑行业的建设水平与发展进程。而地震等自然灾害会对高层建筑产生相对严重的破坏,因此,在建筑结构设计之中,对于高层建筑的抗震设计问题占据着十分重要的地位。本文着重分析了高层建筑抗震设计中存在的问题,并且提出具体的解决措施。
关键词:高层建筑;抗震设计;问题;对策
引言
伴随着经济全球化的迅速发展,城市化的发展进程也在逐渐加快。基于此,我国的城市建设用地逐渐的紧张起来,因此,对于高层建筑的设计要求也在逐渐的提升。而目前高层建筑所面临的主要问题,就是如何提高高层建筑的抗震能力。
一、高层建筑结构抗震分析以及设计方面的主要内容
自从改革开放以来,我国的经济发展水平与实力就在不断提升,高层建筑也如雨后春笋不断的涌现,因此,相关建设也逐渐的受到人们的重视。在不同的高层建筑与设计中,受力状况是不同的,抗侧力结构方面的设计始终都是建筑施工中需要十分重视的问题。
在进行高层建筑抗震设计过程中,要注意严格要求结构的刚度以及强度等方面的问题,从而促使水平荷载造成的侧向变形控制可以尽量的受限于固定的范围中。并且,水平的荷载与竖向的荷载同样都会对高层的建筑产生一定的影响,并且成为高层建筑设计的关键性因素。高层建筑中,如果受到了水平荷载传来的压力,一旦抵抗侧向变形的能力和侧向刚度的能力不够,那么侧向变形受到的影响就会变大。不仅如此,高层建筑会产生不必要的位移和压力,从而导致建筑结构出现裂缝或者相对严重的变形,从而对建筑结构以及质量产生极大的影响。另外,建筑结构在面临地震之时,只有结构的弹塑性变形能力达到了一定的水平,建筑物才会对地震起到良好的抵抗作用,因此,在高层建筑中,只有强度以及刚度达到了一定程度的要求,才会在地震中免于遭到破坏甚至坍塌。
二、高层建筑抗震设计存在的主要问题
(一)高度问题
在进行高层建筑设计规程中,我国的高层建筑被分为了A级和B级,不仅如此,规程中同样规定了不同形式以及结构的建筑结构的具体高度。在地震的作用力之下,有许多的影响因素伴随着建筑高层的增加而增加,有些甚至会造成严重的质变,因此,对于建筑物的影响也是十分明显的。现如今,我国的高层的建筑设计规程对高层建筑已经提出了相对最佳以及最有效的抗震方面的限高。但是,我国已经有许多的高层建筑超出了这方面的规定,还有一些甚至已经严重的超出了高层建筑的安全性和材料有关的参数方面的标准。
(二)抗震设计相关人才不足
目前,已经有很多的国家已经在学校开设了关于高层建筑方面的专业性的课程,尤其是日本,其旨在为国家培养建筑相关的人才。不仅如此,还在各个高职院校开设了各种各样的技术专业,主要培养的就是技术型的人才。但是,在我国,关于这类专业的课程开设的相对较少,并且大多数的有关设计以及技术,都是来自于国外的专家,由此可以看出,我国在高层建筑抗震设计方面存在着极大的短板,并且对于国外的依赖性也相对较强。
(三)结构平面的布置问题
在我国,有许多的设计师会利用不对称以及不规则的建筑设计,来吸引眼球、博关注度,这种建筑是严重违背抗震设计实际的,并且对抗震效果也是非常不利的。高层建筑倒坍,其很大程度上是因为楼层沿着高度所分布的强度方面的系数和抗震的刚度不够匀称所造成的。
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(四)建筑市场缺乏管制
目前我国的建筑市场缺乏相对完善与严谨的法律法规,对建筑材料市场的质量进行管理与监督。不仅如此,政府缺乏规范性的监管,企业也缺乏相对的自律。以上种种原因,都会对我国的建筑材料市场产生相对严重的影响作用。
(五)超出最佳抗震的限高
我国对于高层建筑的结构要求有一个相对合理的限制高度。对于这个高度的设定是相对高效的。然而,在实际的施工过程中,混凝土结构的高层建筑对这一高度的参考是十分有限的,在进行高层建筑设计时,对于这些存在的局限性一定要多加注意。
三、高层建筑抗震设计对策
(一)选择适中的高度以及高宽比
在进行高层建筑的抗震结构设计中,一定要根据结构的总体高度和抗震设防的相对烈度来对建筑结构的最大高度和结构类型进行设计。同时,高宽比不仅可以对建筑的刚度和侧移等产生直接影响,还具有相对强烈的结构稳定作用。因此,一定要将建筑结构的高度控制在一定的范围之内,只有这样才可以促使高层建筑在遭遇地震灾害时,可以通过产生一定的轴向力和水平位移,来对地震灾害产生相对较强的抵御能力。
(二)培养人才,引进先进技术
我国在高层建筑抗震设计方面,与个别发达国家相比还存在着一定程度的距离。以日本作为例子,日本由于地处两大板块的交接地带,因此时常会发生地震,正式因为如此,日本的建筑方面的防震能力以及技术具有十分先进的领先水平。由此,我国可以积极的借鉴别国的经验与技术,对于我国的抗震结构进行有效的优化与改进,从而进一步提高我国的高层建筑的抗震设计以及相关工艺。另外,还有一个重要的方面,就是要加强对于人才方面的培养,加大对人才培养方面的投入,积极的为国家培养高层建筑抗震设计方面的理论以及实践方面的人才,从而逐步提高我国在抗震设计方面的核心竞争力。
(三)坚持高层建筑结构布置原则
高层建筑结构设计中,对于建筑的平面布置具有相对具体的要求,要求其要具备堆成、规整特点,同时,建筑的刚度以及质量还要具备均匀化的特征。在高层建筑中,应选择相对规则化的建筑设计方案,除此之外,同样可以运用位移的结构来对抗震方法进行设计。在面临建筑机构相对复杂以及缺乏规则性时,可以根据建筑的具体设计情况而对抗震缝的设计进行周全考虑,为其选择一个相对合适的位置。之所以这么做是因为在面临灾害时,可以有效的减少地震带来的作用力,在进行设置时还要将建筑分割为规则性的结构单元。
(四)对建材市场进行监督管理
要加强对建筑材料市场的监督与管理,促使建筑材料得到提高有效的提高,对相关的法律法规进行健全与完善,同时,还要对建材市场进行合理的整顿与规范,并且对违法犯罪的行为做出明确的处罚规定。政府的监督管理作用也是十分重要的,政府要引导企业进行自我约束与管理,坚持依法经营,特别是在选择高层建筑材料时,一定要对购买过程以及审批等方面进行严格的监管,从而间接的提高企业的责任心,对建筑材料质量进行严格保证。
(五)利用高延性结构消震隔震
现如今,在中国的抗震设计以及施工过程中,可以有效的通过对建筑抗震、韧性以及刚度的增加来促使高层建筑的结构获得更大的韧性,减少地震带来的影响。当地震能量释放的时候,需要有效的保证房屋的高延性结构具有隔震与消震的作用,从而进一步的降低地震所带来的损失。
结语
综上所述,目前在我们所发现的高层建筑的各种性能中,抗震性能是其中最为重要的一项。因此,设计人员在进行高层建筑设计时,一定要对建筑的各个方面进行综合性的考虑,确保可以兼顾到建筑的各个方面,不仅是建筑的材料,还有建筑的结构体系等,从而不断的优化我国的高层建筑的抗震性能,从而促进我国社会的经济效益发展。
参考文献
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论文作者:李梦依
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/22
标签:高层建筑论文; 建筑论文; 结构论文; 我国论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 高度论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;