河南省同宇建筑工程有限公司
摘要:地震给人类的生命财产安全带来巨大危害,建筑物非常容易受到地震的影响和破坏从而为人类的生命财产安全带来巨大的威胁。随着城市化进程的加快,城市中高层建筑逐年增加,这些高层建筑物结构复杂,外形设计不规则,这些都对建筑结构物的稳定性和抗震性能提出了更多的要求。我国位于环太平洋地震带和欧亚地震带之间,地震发生的频率较大,一旦发生地震灾害,将造成建筑物的严重损坏,从而对人们的生命和财产都造成巨大的威胁。因此做好高层建筑结构的抗震设计,提高建筑物的安全和稳定性至关重要。
关键词:高层建筑;结构设计;隔震;减震;措施
引言
建筑结构设计采用的抗震措施决定着建筑结构的可靠性与安全性。设计人员均依据小震不塌、大震可修这一原则开展设计工作,并采用了很多的方法抗震。然而,因多种因素的制约,此工作仍旧存在某些问题。文章据此展开探究,首先对建筑结构隔震进行分析,然后探讨隔震措施,最后阐述减震措施。
1.高层建筑物在抗震设计中常见的问题
1.1部分建筑物高度
过高而现代高层建筑物的建筑材料都是采用钢筋混泥土材料制成,因此就其所采用的材料来说,混泥土建筑材料有一个相对的承受力,通俗来讲就是其有一个合理的高度条件限制,在这个条件限制下,所建造出来的抗震措施才会产生作用,就当今城市的高层建筑物来看,都有一个共性就是,建筑物建筑层数较高,有些建筑物的高度已经超过国家所规定的高度标准,这些严重超标的高层建筑物即使对其采取抗震防护在实际当中也无济于事。实际来讲,超过标准的高层建筑物,就算没有自然灾害的影响,就自身来讲也随时“摇摇欲坠”,在遇到地震,这样的建筑物出现坍塌的可能就是百分之八九十,在其中的经济损失也是不可估量的。
1.2地基选取的不合理
我国可用的土地面积本来就少,再加上人口压力。城市建筑物的发展以及新农村的不断发展,人均占地面积就少之又少,这些问题在极少数开发商眼里,根本没有给予重视,个别企业为了追求自身利益,在不符合建造要求的土地上大肆开耕。一般来讲,建筑物在建造之前,建造位置以及土壤情况都要由开放商提前进行勘察,得出详细数据,再由技术人员进行实地勘察,经过一系列的检查之后,才可以进行动土,因此,对于高层建筑物来说,地基的选用是至关重要的,相关开发商在选用地基时,一定要避开不利地形,避免地震对建筑物造成伤害。
1.3结构体系与材料的选用问题
高层建筑物的抗震材料选择现如今已近成为工程行业越来越关注的问题,就我国目前的建筑物来看,高层建筑物与的材料都是钢筋混泥土材料,建筑物变形与否的控制因素全取决于其内部的钢筋,当钢筋变形弯曲时,建筑物也就会随之变动,但是这种框架式的结构虽然减少了建筑物的承重力,但是实际理力量都在钢筋上这就加大了钢筋自身的负荷,会相对的给建筑物造成不良的影响,开放商在选用钢筋时,尽量选用那些刚度柔韧性较好的钢筋材料。
2.隔震措施
2.1隔震构造措施
当发生地震时,隔震结构会出现显著的水平位移。若想确保隔震层在遭受地震灾害时仍具备一定的变形能力,在设计过程需针对上部结构四周布设适宜的竖向隔离缝,一般将缝宽控制在500mm左右;上部和下部结构布设相贯穿的水平缝,将缝高控制在20mm,同时利用柔性材料进行填充;电梯井侧壁选择下挂的方式,且井道外皮到地下室柱和填充墙等设施的净距离超过500mm;贯穿隔震层内部的排水管道和弱电电缆等都选择柔性连接,也可借助其他可行措施满足隔震层在地震灾害中的水平位移标准。
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2.2维护和保养方法
为面向竣工验收和日常管理等环节针对隔震支座内部的性能提供清晰的与可靠的参考,要求对隔震结构提出完善的检查计划与具体维护计划,面向隔震结构实施常规检查与基本维护操作。在隔震层楼梯间和电梯间等主要隔震构造附近布设醒目的隔震标识,警示业主与其他人员面向隔震层构件和隔震构造采取有效的维护措施,在使用过程禁止填充和堆放杂物,以免影响上部结构移动。
3.高层建筑结构抗震方法设计
3.1合理选择建筑材料
建筑材料的选择直接关系着建筑结构的质量,当选用的建筑材料优质合理时,建筑物结构总体的抗震能力都有一个很好的提升。因此必须对构成建筑物结构的材料进行优选。在材料确定之前,要进行数据调查分析和参数选择。不能单纯的从价格或者是承载能力进行考虑,而是要多方面考虑问题,从整体上对建筑物结构的材料进行选择,从而达到多方位、多层次对建筑材料进行选择和确定的目的,保证建筑的经济性、稳定性、抗震性都保持在一个合理的水平。钢材具有较好的机械性能和力学性能,在正常的使用条件下可以有效的避免因为超载引起的断裂、坍塌等突发事故。同时,因为钢材的塑性和韧性都比较好,且钢结构对动载荷的适应能力很强,使得钢结构能够快速地吸收地震等引起的剧烈的动载荷冲击,从而保证钢结构良好的抗震性能,有效的保护了人民群众的生命财产安全,因此在抗震结构中优先推荐采用钢结构。
3.2建筑的平、立面布置
对高层建筑而言,建筑的平面和立体的结构设计是设计的重点,因此在设计中我们必须提高重视的程度,落实责任意识,从而保障设计的具体质量,为抗震性提供坚实的基础。因此在具体的设计中,我们必须以建筑的实际建设目标制定合理并且科学,具有可行性的设计方案,对就高层建筑而言,结构的规则性是保证抗震性的必要条件之一,因此我们必须注重对不规则的建筑抗震设计方案的审核。另外,还要在建筑结构的设计方面保障其主体结构在应用过程中的抗震和防震性能,从而最大限度地降低地震可能对建筑主体结构的负面影响,以便提高高层建筑的使用安全性。
3.3层间位移限值
众所周知,高层建筑具有很高的建设高度,建设的规模也相对较大,对地基的承载性要求较高。因此一旦发生地震,就会出现严重的安全事故,其中建筑中高层的层间位移也会造成安全隐患。因此在设计中我们就要充分考虑到建筑使用过程中的风力以及地震等对建筑整体结构以及层间位移的影响。结构位移限值一般较常规建筑体偏高。我们在具体的设计中应该对施工可能运用的材料和施工工艺技术的进行分析,从而掌控施工可能对工程抗震性产生的影响,并且从层间位移的角度出发,设置相应的建筑刚度,保障建筑整体结构法人安全与抗震性能。
3.4做好脆弱位置的防护
高层建筑物就应对建筑物内部脆弱的部分多设置抗震防线,这些结构往往是施工人员在施工时需要特别注意的部分,其虽然结构较小,但是危害极大,如果没有安装抗震防护线,或者是防护线的数量安装较少,建筑物很有可能出现坍塌。一般来讲,在大部分的大地震过后,都会出现多次余震,高层建筑物在安装多道防护线之后,这些防护线就会给建筑物分担地震的作用,以保护建筑物不会再地震当中坍塌,出现人员与财产损失。
4.结束语
工程设计人员需重视隔震减震问题,做好隔震减震设计工作,选用适宜的隔震装置,所用消能构件自身的参数应通过特定试验来明确,并将隔震与消震装置需配备在便于检查和易替换部位。另外设计人员需清晰标注隔震减震装置的基本要求,依照规范落实安装与检测等工作,让装置与每一项性能均满足标准。
参考文献
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论文作者:黄彬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月上
论文发表时间:2017/7/3
标签:建筑物论文; 结构论文; 建筑论文; 高层论文; 材料论文; 位移论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月上论文;