混凝土建筑抗震结构设计的探究论文_朱三才

混凝土建筑抗震结构设计的探究论文_朱三才

(藤县生隆建材贸易有限公司 543300)

摘要:随着我国经济的发展,我国建筑行业规模不断壮大,建筑的多样化和高度化越来越多,同时,人们对建筑的实用性要求也在不断提高,因此,建筑施工需要考虑多方面因素。地震发生具有随机性、强破坏、伴随余震次数多等特点,给社会带来巨大的损失,而混凝土建筑抗震能力的强弱、建筑的抗震性能关系到人民的生命财产安全,但是就目前情况来看,建筑结构的抗震性能还存在一定问题,由于地震造成的巨大灾难给人们敲响了警钟,所以,提高混凝土建筑结构的抗震性能成为现代建筑重点研究的课题。因此本文以混凝土建筑的抗震结构设计为研究对象,主要是对如何做好其抗震设计进行分析论述,希望能够提供一些借鉴。

关键词:混凝土建筑;抗震结构;设计

建筑结构抗震设计就是指通过地震时对建筑结构的破坏,结合建筑结构工程长期实践所积累的经验,总结形成的一种基本的设计方法与设计思想,也是进行建筑与结构整体布置并且确定细部构造措施的一个过程。所以建筑结构的抗震设计不能够全部的取决于计算结果,更应该以建筑结构工程抗震设计的基础理论以及经过长时间建筑工程抗震经验所能够总结出来的建筑工程抗震设计方法为基本出发点,进而更好的提高建筑结构的抗震性能。下文将对如何做好混凝土建筑的抗震结构设计进行论述。

一、混凝土建筑抗震结构的分析

现代建筑结构形式主要是一个垂直于地面的竖向悬臂结构。其建筑的垂直荷载主要使建筑结构产生一个与地球引力相抗衡的轴心力;建筑的水平荷载使建筑结构产生弯矩。从建筑结构的受力特点进行分析可以看出:当建筑的垂直荷载方向保持不变时,随着建筑高度的不断增加仅仅会引起量的增加而已,而这时水平荷载的方向就可以来自四面八方;而当建筑为平均分布荷载时,建筑的高度就和弯矩呈现出二次方的变化。

再从建筑的侧移特点来看:建筑竖直方向荷载引起的建筑位移是比较小的,而水平方向的荷载作为平均分布的荷载时,建筑的高度就和其侧移呈现出四次方的变化。在混凝土建筑结构中,水平方向的荷载对建筑结构的影响是要远远大于垂直方向荷载对建筑结构的影响的,所以在进行混凝土建筑建设时,水平荷载是在进行结构设计时需要重点控制的影响因素,所以除了在保证建筑结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及压、拉应力时,要具有较大的强度以外,还要保证建筑结构具有足够的刚度,使得建筑随着高度的不断升高,所引起的侧向变形能控制在结构规范允许的范围之内。

二、混凝土建筑的抗震结构体系选择

在进行混凝土建筑结构设计时,应当根据所建设工程的具体使用功能、房屋的高度与宽度的比值、抗震设防的类别、场地的类别以及建筑地基的实际情况、建筑所用的结构材料和施工工艺等相关因素,进行综合的比对分析,从而选择出最为合适的建筑结构体系。混凝土建筑的钢筋混凝土结构可以采用框架、剪力墙、框架-剪力墙、简体和板柱-剪力墙的结构体系。

建筑的结构框架可以为建筑在进行室内空间的布置时提高其灵活性。当建筑的层数较少的时候,水平方向的荷载对建筑结构的影响是比较小的,所以采用框架结构是比较合理的设计。框架结构主要受到剪力作用的影响,属于柔性结构,其在建筑层数较多时就会受到限制,所以框架结构主要用在非抗震设计以及层数相对较少的建筑当中。

建筑的剪力墙结构中,其剪力墙是沿着建筑的横向方向和纵向方向,进行正交布置或者是多轴斜线交布置的,是由钢筋混凝土墙体来承受建筑所有的水平方向和竖直方向的荷载,是属于以弯曲变形为主的刚性结构。所以剪力墙这种结构的抗侧力刚度相对较大,在水平方向的作用力下侧面方向的变形相对较小,具有良好的空间一体性。但剪力墙结构的缺点就是其结构的自重比较大,在进行建筑的平面布置时具有局限性,很难满足建筑内部需要建设大空间结构的要求。所以剪力墙结构更多的是运用在墙体的布置以及对于建筑的面积要求不大的建筑工程中,这样既弥补了剪力墙的缺点,减少了非承重隔墙的数量,同时也使建筑更加的美观,具有整体性。

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建筑的框架-剪力墙结构主要是指:在建筑框架结构中的适当部位,增添设置一些剪力墙,是刚性结构与柔性结构的融合体系,能提升混凝土建筑大开间的使用空间。在这种体系当中,建筑的主要结构是由若干道单片剪力墙以及框架相互构成的,在这样的结构体系当中,框架和剪力墙将共同承担起建筑水平方向的受力。而从这两者的受力特点进行分析后,可以看出由于两者的变形方式不同,所以在进行协同工作时,框架结构能协助顶部剪力墙进行抗震,底部剪力墙能协助框架进行抗震,以此发挥出各自的抗震最佳效果,提升了建筑的抗震性能,被广泛运用在混凝土建筑抗震的设计上。

三、混凝土建筑的抗震结构布置

在进行混凝土建筑的独立结构单元布置时,应该使得建筑结构平面的形状相对简单、规则、刚度和承载力都能均匀的分布。建筑的竖直方向体型应该规则、均匀,避免有过大的外挑和内敛。建筑结构的侧向刚度应该是下部刚度大上部刚度小,并逐渐的进行变化。其混凝土建筑在进行结构布置时应该遵循以下几点要求:

第一,在进行混凝土建筑的结构布置时应该具有必要的承载能力、足够大的刚度以及变形能力。

第二,在进行混凝土建筑的结构布置时,应该注意避免因为部分建筑结构或者是构件遭受损坏,从而导致了建筑结构的整体丧失对重力、荷载以及地震的承受能力。

第三,在进行混凝土建筑的结构布置时,对可能出现的薄弱环节进行严格的审核,并且及时采取相应的有效措施来进行应对。

第四,在进行混凝土建筑的结构布置时,其建筑结构的竖直方向和水平方向的布置,应该使建筑的刚度以及承载力进行合理的分布,避免因地震时引起的局部突变和扭转效益的发生,具有多道抗震设防的特点

四、提升建筑结构的抗震性能

1.框架节点的区域对混凝土施工的质量进行控制

节点区的钢筋比较密集,混凝土的施工也显得很困难,混凝土的下料与振捣的难度很大,很容易有不密实的现象发生,节点区混凝土的强度由此而受到影响。节点区由于模板的接头多,拼缝的不严,容易有漏浆发生,混凝土的质量由此而受到影响。因此施工方案在编制的时候要注意在关键的部位与工序中控制好质量;监理的人员编制好细则,认真的履行职责。清理柱头与柱根时要严格的按照方案的要求施工,使得柱刚度连续性加强。

2.抗震性能

钢筋混凝土的结构建筑,隔墙与围护墙要多的采用空心砖与实心砖或者混凝土的砌块等。这些刚性都很好的填充了结构动力上的特性。砌体的填充墙别于轻质的隔墙,即时同为非承重的构件,但是有着很强的抗侧移能力,沿着房屋的竖向要做到连续性的贯通,以此保证在竖向上均匀的刚度,框架剪力就不会骤然的增大,薄弱层因此形成,这种情况是不利于抗震的。所以说业主与监理人都不可对填充墙的作用忽视,仅仅只是功能要求,而任意将填充墙设计改变。框架房屋中,要采取措施不让窗裙墙的框架柱产生嵌固,由此而变作短柱。这样短柱承担的剪力会大增,容易破坏剪切。

五、结束语

综上所述,结合近年来地震给人们所带来的灾害,高层建筑在结构体系的选择、设计的方法以抗震的性能等诸多的设计都给抗震事业带来了积极的影响,对于建筑的完善起到了很大的作用。

参考文献:

[1]燕亚勃.高层混凝土建筑抗震结构设计要点分析[J].住宅与房地产,2018(09).

[2]王海军.高层混凝土建筑抗震结构设计方案研究[J].建材与装饰,2018(08).

[3]赵瑞.混凝土结构建筑抗震结构设计分析[J].山西建筑,2017(09).

论文作者:朱三才

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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