多高层框架结构设计探讨论文_刘思林

多高层框架结构设计探讨论文_刘思林

机械工业第四设计研究院珠海有限公司 广东省珠海市 519000

摘要:针对高层框架结构设计探讨,应该提出增强建造项目人员信息的交流,实现共通的想法。在进行具体的高层项目设计的活动中,对施工出现的问题的高效处理,尽可能的提升高层框架结构设计方案的施工科学性,而且还能够根据时代变化的需求,和建造行业想要更进一步发展需求,制定出更为切实的方案规划。对多高层框架结构设计方面进行研究,同时要求每一步的工作都要到位,各司其职也是工作的必要。所以就此问题,以下将对多高层框架结构设计施工过程中的重点和难点进行探讨,对应对措施的制定进行详细的分析。

关键词:多高层框架结构设计;技术重点和难点;防震设计

引言:依照建筑项目施工方案的规划和标准,在具体的施工过程中一定要加强对多高层框架结构设计施工技术的应用管理,在遇到多高层框架结构设计防震问题要对症下药,抓住关键,使用针对性方案来应对,这样不仅能加强多高层框架结构设计施工技术的应用,精准有效的解决问题,还可以极大的降低了整个建筑施工项目中出现问题的可能性。所以要对于多高层框架结构在建筑施工过程中可能出现的问题进行更进一步的思考交流,希望可以借此可以为以后开展的建筑工程质量提供安全可靠的助力。

1 多高层框架结构设计应注意问题分析

1.1地下振动效应对多高层框架结构的影响

多高层框架结构设计工程在建设活动中,肯定要考虑地震晃动的情况,爆破震动效应是一个多高层框架结构设计的重要影响因素,为此,世界性范围的专家几乎都对此有过研究,并且以一些爆破拆除建筑为例,对地震波和高层框架的稳定性的联系进行了进一步分析,尽量在实验中把控住爆破震动的不必要影响,并且运用到多高层框架结构设计构建中。但事实上城市多高层框架结构设计地下工程所面对的抗震需要和露天山体爆破的影响还是有所不同,它更多的是利用浅层进行伏埋,爆破活动对于地面上的建筑物的确会造成很大反应,但是如果过于谨小慎微,虽然安全方面是达到了,但是会牺牲整个多高层框架结构设计工程的效率和进度,这样多高层框架结构设计成本也就会大大增加,如果从经济方面来考虑的话,的确是存在问题的。所以如果今天从多高层框架结构设计工程爆破对于高层架构的影响来说,这些也都是要仔细分析到的。

1.2地下土体和高层结构的复杂性

不同地质条件下的响应特征天差地别;不同烈度下的响应特征也不同;不同结构形式的地下建筑结构响应特征也不尽相同。在具体的一些工程修建过程中也要注意地下穿过建筑的问题,如果填埋的过浅,考虑到浅层物质一般都是渣土粉尘之类的凝结不深的土体,极有可能会出现地表开裂和塌陷的情况。同时,还要考虑到因为管道和管线的填埋也位于浅层区,极有可能因为多高层框架结构设计的地下开挖在成一定的破坏,造成不必要的损失。高层结构在经典力学中可以被比喻成一个很细杆子,它可以学筷子一样立起来,而风会因为它的实时变化,例如风力大小,吹的方向都会变化,如果你吹一张纸条让它可以摆动起来,那也就出现了风振现象。在具体的操作实验中,它和建筑物的环境状况,建筑形体结构,和高低位置都有着很大的关系。多高层框架结构设计在开挖基坑前,其实或多或少都会对基坑周围的土体稍作改变。例如:对于软弱土体:一般都是先硬化土体,让土体改变性质,然后做成一个连续墙,这样的流程走完之后才会选择开始挖掘。而面对本身土体就比较硬的情况, 也是要早开挖前做足功课,先要在地下做地下连续墙,而后才会选择开始挖掘土体。这时候的开挖并不是盲目的,它需要根据方案设立支撑,根据支撑能提供的支持进行开挖,每过一段时间都要重新建造支撑,然后继续挖掘。挖到底后,就不再设置支撑,而是会在底部放置一个底板,这样做是为了防止下方土体隆起,这时候方便理解,可以把土想象成一种流态。

1.3 电气设备以及防水排水设计

高层建筑的供暖问题一定要充分考虑到高层压力的存在,所以在采用暖气设备的时候一定要选取耐压抗压能力较强的材质。同时考虑到住户厨房油烟以及安全消防的特殊性,针对高层框架设计中留有发挥空间。而且在电梯和电气上的线路设计也要多做设想。在进行针对电力设计问题的处理之前,施工方不仅要制定合理方案来进行步骤性的实施之前,还要对我们前期采集到的信息进行分类处理和保存,除了对于原始数据的录入之外,还要进行细致的分布,明确位置信息,以前期的准备为后期的工程在建提供更多的参考。以在进行施工优化设计的时候也要把这些考虑在内,注意优化设计和现实情况的结合性,排列出一个工程施工的先后顺序,有秩序的有准备的开展施工活动。而且在机械的使用计划上,更要标明时间点,在合理的调度下利用机械协助生产,因为水电方面的设计依靠机械的方面过多,所以在需要使用之前就应该提前申报,尽早的对机械设备进行租借和调试,将意外控制在施工前,不影响施工计划,这些都是对资源利用进度的优化。

2 控制含钢量措施

2.1 框架柱

框架柱的设计对于配筋的影响很大,基于建筑设计需要达到框架柱较强,房梁弱化的要求,所以在针对多高层框架结构中的框架柱设计时要尽量达到减少配筋的效果。角筋和一般的纵筋要求不同,尽可能在材质的挑选上选取直径较大的,而其他的还是要与之前的要求计算相配合利用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外在箍筋的要求就是希望至少要满足最小配筋率,同时满足计算数据的要求,选取不同规格的钢进行混合使用。其实这也就相当于要求外围箍筋选取硬度强度更高的钢材质,对建筑整体的外围混凝土构架起到控制支撑作用,这样安全性更高,同时对于数据上的计算箍筋的数据要求上也是合格的。

2.2梁板

考虑到高层架构最担心的还是抗震问题,所以在框架梁的设计要求上,就要选取合适直径的钢筋,为了保证安全性和条例要求,尽可能的还是要选取高强度的钢筋应用在框架梁设计中。同时根据大数据的计算,针对梁上钢筋的材质选取,一般不用过于追求通长钢筋的使用,在实际应用上,和面对地震晃动的稳定性上,通长钢筋并没有在梁上框架上显示出神奇的效果。所以说框架梁顶部钢筋的选用只需要选取直径较小的,满足条规上的配筋要求的进行搭建。另外楼板的配筋选取二级三级的钢筋。在地板楼板的配筋宜尽量采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋。面对贯通面筋的采用设计上,在配筋率上其实也要依据具体的情况,原则上其实是建议不要超过数据上要求的最小配筋率,如果出现支座不足的问题是再采取短筋加以支撑的办法。

3.多高层框架结构的防震设计

3.1基于理论试验模拟。

多高层框架结构设计隧道在施工过程中会面临很多问题,比如:安全步距、爆破频次、建筑环境、施工人员安全、形变坍塌等等,要进行准确、精细化的风险分析与控制,需要改变传统的施工、监测方法,借助物联网、大数据、互联网等信息化技术,实现风险的准确预防、分析、控制。在考虑爆破开挖对高层架构产生的影响时,我们可以基于一定的公式对现场地下爆破进行模拟分析,数据越接近,效果就越好。如果对高层框架的反应进行研究,那么就可以得到高层框架在地震波的影响下的作用规律,与此对比的是,地下开挖活动对高层架构的影响情况如何。也是经过一系列的对比试验可以得出,在面对爆破地震波和地下开挖两种活动时,高层架构的反应十分明显,在地震波的作用下,高层做出反应效应要大出3.48倍。

3.2地震波对于多高层框架的影响

在爆破活动中,要考虑到地震波的影响,而这个影响,主要要考虑到地震波段的存在,对此要进行具体分析。而对于地震波主频率分析而言,越高频的地震波越容易受到岩土体的自我消化衰减,反而是越低频的地震波遭到的削减衰弱越小。在经过一系列的具体爆破实验中可以发现,在距离爆破中心的正上方采集到的数据显示频率密集,而且都是位于炮心的较近范围内。也就是说岩土体距离炮心的距离越近,那么地震波可能就越大,但是振动频率反而会减小的特征其实并不会表现的很强烈,但是如果考虑到即使炮心距离很远,但是恰巧距离建筑物很近的话,那么会不会因为地震波的影响,发生一定的被破坏的现象,也要列在考虑范围之内。

3.3 现场监测点布置

在具体的爆破实验中,要注意振动效应和传播距离的关系,是距离越

远效应越小,所以应当放置在正上方进行测试。在每一次的试验结束后,应当及时对结果进行记录,综合各种数据,再继续进行测试,鉴于爆破过程中的地震波影响是十分复杂的情况,要通过大量的实验数据进行分析,并且及时调整各种数据,把握住施工进度。根据萨道夫斯基经验衰减公式对爆破数据进行分析整合,可得到K,α,由此看出地面受到影响的程度规律,距离爆炸中心越近,物体的震动速度越小,但是垂直速度较大。大多数的研究者在具体的实验中,都或多或多少会受到现实条件的影响,所以更多的只能针对变现明显的特征进行分析,往往兼顾不到建筑体整体的变化情况,但利用Midas-GTS 有限元软件,可以有所弥补,进行实验模拟,对真实的多高层框架结构设计地下工程爆破过程进行测试,仔细观察爆破过程中四周的高层建筑有无受到影响,并观察它的规律,这样模拟数据和实测数据也就不会产生过大的差别,那么如果在此基础上进行更大范围的爆破震动影响所得出的结果,也就更具参考价值,那么也就更能为之后的高层框架设计提供或多或少的帮助。

4 结语

针对多高层框架结构设计,一定要注重安全问题,纵使多高层框架结构设计建造技术越来越成熟,但是由于多高层框架结构设计工程量过于浩大,工程影响也是甚广,所以在多高层框架结构设计施工中,如何避免地震等安全影响也成为了我们必须研究的问题,注意多高层框架结构设计的材质配筋,也要仔细研究高层建筑的特性,保证它的牢固度和凝结性,避免出现意外情况。同时也要考虑成本问题,面对某些建筑爆破技术手段,对坚硬的岩土结构进行开凿,也一定要注意避免地震波对地面结构造成破坏,产生地面凹凸不平,部分沉降,基底破坏,进一步产生的高层建筑结构崩坏坍塌,造成不可挽回的人身和财产损失,这也是本文的研究意义所在。

参考文献:

[1]姚中玲.高层建筑框架结构设计中应注意的技术问题分析[J].科学技术创新, 2014(6):260-260.

[2]刘彩虹.多高层钢框架结构连接节点抗震设计相关问题探讨[J].钢结构, 2015 27(12):29-31.

[3]甘志礼,阮仙法.简析多高层框架结构设计中的若干问题[J].中国建筑金属结构, 2013(2):52-52.

论文作者:刘思林

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/17

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