建筑结构设计中的抗震设计论文_刘俊玲

建筑结构设计中的抗震设计论文_刘俊玲

广西壮族自治区建筑科学研究设计院 广西南宁 530011

摘要:地震作为一项难以预测的天灾,给我们带来了不计其数的经济损失与人员伤亡,在目前建筑物越修越高的情况下,抗震设计作为一项保证人们人身安全的工程,其重要性不言而言,本文首先概述了高层建筑抗震设计的主要内容,并分析了高层建筑抗震设计中一些常见的问题,并得出优化高层建筑结构抗震设计的策略。

关键词:高层建筑;结构;抗震分析;设计

引言

近几年,我国地震发生的频率越来越高。地震发生时,建筑物受到了极大的破坏,严重的时候还会造成建筑物的倒塌,所造成的经济损失以及人员的伤亡难以估量。高层建筑物由于其本身的层数比较大,因此可以容纳的人与物体等也相对而言比较多,一旦发生地震,很有可能造成极为严重的危害。由此可知,对高层建筑结构的抗震分析以及设计进行深入的调查和分析具有重要的作用和价值,因此,在进行分析和设计的过程当中,对于建筑物本身的抗震性能等需要做重点的关注和强调。

1 关于建筑结构抗震内容的具体概述

就当前我国已经推行的抗震相关的规范当中,在多遇地震的作用之下,如果想要更好的进行高层建筑相关的抗震数据的计算,可以借助于弹性方法等。对于一些计算相对而言比较特殊的建筑时,可以在上述方式当中进行补充,例如,时程分析法。另外,规范当中还明确指出在进行建筑弹塑型=性变形结构的设计过程当中,需要再此基础上充分的运用弹塑性分析方法。

结构弹塑性分析主要由弹塑力静力分析等两部分构成。弹塑力静力分析具体而言是指在计算过程当中,充分的运用层模型等已经简化处理后的模型进行相关的处理。层模型相对而言更加适应于进行多条地震波作用的计算及其相关的检验。不过事实上,无论是层模型亦或是杆模型,地震波对于弹塑性动力分析计算的结果都会造成或多或少的影响,其结果有可能并不止一个,由此导致真假判断难度提升。而弹塑性静力分析方法事实上并不属于一种创新性的方法,不过其具有众多的优势特征:可以充分的了解到建筑结构当中各个构建相关的关系,可以及时的进行强柱弱梁的检测,及时发现其中存在的问题和不足。通常情况下,初始楼层水平荷载的分布有可能会对其弹塑性静力分析方法的结果造成一定程度的影响,由此可知,地震波的变化不会对其造成影响。

2、高层建筑抗震设计中常见的问题

2.1建筑物的高度问题

我国对于高层建筑技术进行了一定的要求和规定,高层建筑在建设的过程当中,其本身的结构形式等必须具备一个适合的高度,此外这一高度必须符合我国经济技术背景下的建筑施工规范体系。不过就当前我国高层建筑物的实际高度看,很多建筑物的高度已经超过了限定的标准。对于超出标准的建筑物,必须借助于专家论证等方式进行探讨。高层建筑受到了多重因素的影响,一旦其高度不断上涨,这些影响因素也随之不断的发生变化。

2.2选用的材料和结构体系不合理

在地震频发的地区,建筑物材料的选择以及其结构体系的搭建合理程度是尤为关键和重要的。不过就当前我国地震频发地区的实际情况看,其建筑材料的选择以及结构体系的搭建明显还存在较大的问题和不足。在我国,低于150米的建筑物其结构体系基本和国外的建筑物相同,一般可以将其分为筒中筒等三种模式,不过实际上,国外建筑基本上都是选用的钢结构,而我国绝大多数建筑当中都是选择将钢筋和混凝土等结合在一起,属于混合型的结构,而在钢筋混凝土建筑的抗震设计上,国外都没有比较先进的经验,更不用谈稍微落后于发达国家的中国,在混合结构当中,其内筒往往需要承受的震层剪力达到了70%-90%,此外,钢筋混凝土的关键筒结构主要是利用钢筋混凝土结构本身的位移值为基础进行变形等相关的控制和操作,一旦结构弯曲变形的侧移比较大时,为了降低侧移,需要利用刚度较小的钢框架进行控制,不过事实上这一方法的效果并不十分显著,此外,甚至会对钢结构造成更大的负担。当结构体系本身发生了一定程度的变化,那么必须进行结构转化成的设置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

2.3地基的选择不合理

地基的选择对建筑物来说具有至关重要的价值和意义,主要是由于其对建筑物所具有的抗震能力的大小具有直接性的影响。高层建筑由于其本身的特殊性质,决定了其在地基的选择上具有一定的要求,首先,地基尽可能的应该选择在比较宽敞的土地之上,而且土质应该保持比价坚硬的状态,此外,需要避开滑坡等地形,然而许多开发商以及建筑商为了自身利益的最大化,往往选择一些利润空间比较大的土地进行开发,不会考虑土地本身和建筑物的配合度等,在地基选择上也经常没有按照要求进行。

3、高层建筑结构抗震设计的策略

3.1以位移结构为依据进行合理的抗震设计

我国建筑物所采用的抗震结构通常情况下,都是选择承载作为基础性工程,基于此,为了更好的了解以位移设计为主要依据的抗震设计,首先需要对结构的变形等之间的关联程度进行调查和了解,具有一定的认知度,除此之外,对小震需要进行相关的计算,还需要对第二阶段的抗震设计等进行具体的调查和分析,这也是我国抗震结构设计将来的发展新思路。

3.2地理位置选择

地理位置不同,当地震发生时,其所遭受的破坏和冲击力度也具有一定的差异性,因此在建筑物选择过程当中,尽可能的选择具有较强的抗震能力的地区,从而可以降低地震发生的危害性。除此之外,在进行高层的建筑物建设之前,必须对地基进行详细的调查,并根据实际情况,进行标准以及等级等划分,在设计当中,尽可能的选择最佳的抗震设计方案。例如,为了达到最佳的抗震效果,可以通过巩固地基等方式实现。与此同时在建筑物选址时,为了避免未来造成不利的影响,不要选择对于住宅建设具有一定弊端的地区。抗震优化设计中的一个很重要的原则是力求对称,对整个建筑结构中的构造和承载能力进行综合的考量,以此来判断整个结构的抗震能力。地震时高层建筑所承受的地震作用取决于它的动力特性,与建筑所具有的刚度、承载力力度分布和延性有关。高层建筑的结构是由纵向和横向的承重结构组成的,承重结构的稳定性和刚度决定着建筑抗震能力的大小,因此,要提高建筑的抗震能力,就应首先增加承重构件的延性,可以采取增加构造柱,并配置钢筋构造的方式来增强结构的整体稳定性。另外也可以配置钢筋圈梁来解决散落问题,增强建筑的抗震性能。

3.4抗震材料的选择

对于许多多发地震区来讲,结构上的抗震性设计远远无法满足抗震要求,还应当把高性能的资料结合使用,并且结构体系要优质。目前为止,我国高层建筑使用的结构体系主要有剪力墙、框架、两者结合及简体等。然而,外国地区抗震高层建筑多采用钢结构,但我国抗震住宅仍有90%以上使用钢筋混凝土,两者相比较,钢结构的延性、韧性和强度都比混凝土结构好得多,因此钢结构的抗震能力更强。且据实践证明,钢结构出现破坏倒塌的情况较少,是适合做抗震建筑材料的首选。

4结语

综上所诉,抗震设计对于建筑物非常重要,建筑施工单位应该全民树立抗震意识,因为我国对于建筑的防震性问题的重视和解决有利于从很本上保护我国人民的根本利益。在高层建筑中,注重建筑的防震性,可以最大限度的提高高层建筑的安全度,建筑是一个城市发展的根本,它与我们每一个人都息息相关,减少建筑中的现有问题,可有效的提高整个建筑的防震性。

参考文献:

[1]黄山.探究建筑结构设计中的抗震设计[J].中国住宅设施,2017(02):15-16.

[2]崔双双.RC框架结构整体抗震性能系数与综合反应修正系数研究[D].哈尔滨工业大学,2013.

[3]李海旺.大跨钢网格结构地震避难所抗震设计方法研究[D].太原理工大学,2013.

[4]陆海燕.基于遗传算法和准则法的高层建筑结构优化设计研究[D].大连理工大学,2009.

论文作者:刘俊玲

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/10

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

建筑结构设计中的抗震设计论文_刘俊玲
下载Doc文档

猜你喜欢