谈影响高层钢筋砼结构抗震设计的因素论文_施传潮

谈影响高层钢筋砼结构抗震设计的因素论文_施传潮

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摘要:钢筋混凝土结构已经成为我国重要的建筑建设形式,大量应用在各种高层建筑之中。地震属于一种自然现象,但地震的出现可能会造成房屋倒塌受损情况,导致严重的生命安全以及财产损失出现。所以为了提升高层钢筋混凝土建筑的抗震能力,保证建筑的使用质量,一定要根据相关规定要求确定好高层建筑项目的抗震设防烈度等级,同时还需要保证建筑结构的规则性,设计好结构的延性,并科学选择结构形式,从而在经济合理的条件下确保高层钢筋混凝土结构建筑具有充分的延性、强度以及刚度。鉴于此,本文是对高层建筑钢筋混凝土抗震设计因素进行研究,仅供参考。

关键词:钢筋砼结构;高层建筑;抗震设计

一、影响高层建筑物抗震性能的关键因素

影响建筑物稳定性和安全性的关键因素主要包括外部环境以及建筑物自身的材料和结构设计几个方面。建筑物所处位置的地质情况对于建筑物的结构设计提出一定的要求,建筑物材料和结构的设计对于保证高层建筑的稳定性,提高抗震能力具有重要意义。

1、地理环境对高层建筑物结构抗震性能的影响

建筑物所处的地理环境对于建筑物的结构稳定性提出了不同的要求。我国地缘辽阔,同时处在环太平洋地震带和印度洋地震带之间,地震灾害频发,在地震灾害发生时次生灾害常常伴随发生,这些都会对建筑物结构造成巨大的灾害和严重的损失。同时由于局部地区的地质特点,例如地下岩洞、矿山开采等,如果调查不够深入,选址不当必将对建筑物的稳定性造成一定的影响。因此在进行建筑物选址时要做好实地的调查工作,对当地的地形、地质,历史灾害情况进行统计分析,保证针对当地环境合理的进行建筑物结构的抗震性能设计,最大程度的减小地震对高层建筑物结构的破坏。

2、建筑材料对高层建筑物结构抗震性能的影响

建筑材料的质量与高层建筑结构抗震性能的好坏存在直接关系,在相同的地质条件和外部环境下,建筑材料的选择对于提高高建筑物的抗震能力,从而增加建筑物的安全系数具有决定性作用。在实际的设计施工中,建筑物围护墙等一般采用空心砖等质量较轻的材料,从而提高建筑的抗震能力。对于地质灾害频发的地区,高层建筑结构应该选择结构相对稳定的钢结构建筑,从而提高建筑物的抗震性能。

3、高层建筑物自身结构对抗震性能的影响

高层建筑物自身的结构是决定其抗震性能好坏的关键性因素。合理选择建筑结构的形式,对于提高建筑物结构的抗震性能具有重要的意义。目前我国的建筑物结构设计有了很大的进步,但是相对于发达国家来讲,我们还有很大的差距,尤其是在结构优化设计、载荷配置方面都无法与快速发展的建筑形式相适应。目前高层建筑物结构正向着复杂化和高层化发展,提高建筑物结构抗震性能的设计对于提高建筑物抗震能力,减少生命财产损失具有重要意义。

二、保证高层钢筋砼结构建筑项目抗震设计质量的有效途径

1、注重构件的延性设计

为了使结构以及构件具有更好的延性,防止其受到脆性破坏,一般需做好以下几个方面:首先需基于强柱弱梁原则来开展钢筋混凝土框架的设计。其中强柱弱梁指的是在设计过程中若是提升柱结构的横截面结将会造成梁结构的抗弯能力梯提升,钢筋混凝土框架结构在受到地震的作用影响之后肯能会出现梁端塑性铰问题,同时该问题的出现时间较早,同时在出现最大非线性位移情况之后塑性转动情况会提升,由于柱端塑性铰情况的发生时间相对较晚,在其出现最大非线性位移情况之后塑性转动也会较弱,甚至塑性铰情况不会发生,这就是框架获取高塑性耗能能力,同时其塑性耗能也会趋向于稳定;其次需做好剪压比限制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前在对高层钢筋砼结构建筑项目的构件斜截面展开剪承载力确定计算时,需要考虑到斜截面上箍筋可以满足的抗拉屈服强度。通过相关试验可以得知,若是配箍特征值过大则会造成箍筋强度得不到有效以及充分的发挥,并且构件也会出现腹部混凝土斜压受损问题,构件变形性能也容易受到剪压比的过多影响,所以限制剪压比就是要求限制件最小截面;在对框架结构之中的柱结构以及梁结构展开设计时,需要防止去出现剪切破坏,也就是产生“强剪弱弯”结构。其中“强剪弱弯”指的是剪切破坏本身缺乏延性,若是某些部位出现剪切破坏问题,会造成该部位结构直接的退出工作,并且在柱端出现剪切破坏问题之后,结构可能会出现局部甚至是整体倒塌问题,所以为了防止这些问题的发生在设计过程中可以使柱端、梁端以及节点获取更大的组合剪力值,这样可以确保结构受到地震影响之后处于交替非弹性变形过程中,同时其中的各个构件均可以不先出现剪切破坏问题。

2、科学确定建筑结构形式与其抗侧力的有效途径

在对高层建筑展开抗震设计时需要着重处理抗侧力结构,这是由于高层建筑结构离不开柱结构、梁结构、墙结构与墙组合的筒,上述结构均属于建筑中非常重要的抗侧力结构。另外现在高层钢筋砼结构建筑结构形式多种多样,但应用范围较广的主要有三种,下就框架结构、剪力墙结构以及框架—剪力墙结构这三种较为常见的高层钢筋砼结构建筑结构形式开展探究论述。首先在框架结构中,框架结构一般需基于柱结构与梁结构通过节点共同构成结构单元,并且框架只可以在自身平面范围之中抵抗侧向力,另外为了使框架结构能够抵抗不同方向的侧向力,一定要于两个保持正交的主轴方向展开结构设计。为了使框架结构具有更好的抗震效果需要通过刚接方式处理梁柱,不可运用铰接技术,这样不仅可以使梁端产生弯矩传递的作用,并且框架结构的刚度与其整体效果也会更好。框架结构需避免选取单跨框架,同时考虑使用砌体填充墙,并且在设计填充墙时应防止上、下层刚度出现一个过大的变化,防止短柱出现,填充墙还需尽量的保持对称,避免由于偏心所引发的扭转问题;在对剪力墙结构展开设计时,由于剪力墙结构主要是利用钢筋混凝土墙来保证竖向荷载以及抵抗水平荷载,所以在对此类结构展开抗震设计时需要选取现浇钢筋混凝土方式,以保证剪力墙结构的整体效果,并使其侧向刚度与其承载力达到预期。在对剪力墙结构展开设计时还需要着重处理其延性,这是由于剪力墙的延性直接关系到其抗震性能;框架-剪力墙结构,该结构形式是框架结构以及剪力墙结构的有效结合,使框架结构以及剪力墙结构的优缺点得到互补,进而共同抵抗侧向力以及竖向荷载,具有更好的抗震效果。框架—剪力墙结构融了双方的优点,比如说剪力墙结构具有更好的刚度可以承担层间剪力,同时框架结构具有更好的延性,建筑在受到地震作用之后,会先屈服剪力墙结构中的连梁,从而造成剪力墙结构的刚度出现下降情况,同时其抵抗层间剪力逐渐的转移到框架结构中,这样框架结构即可以具备充足的延性以及承载力从而抵御住地震的作用,充分体现出剪力墙结构以及框架结构的优势,防止建筑受到地震作用的过多不良影响。所以现在框架—剪力墙结构的应用力度正在不断增大。

结束语

综上所述,多角度设置抗震防线,综合利用多种抗震措施,合理设计抗震结构,从而增强建筑物的抗震能力,达到减少地震灾害给高层建筑物造成的破坏,保护人们的生命和财产安全的目的。

参考文献

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[5]赵西安.高层钢筋砼建筑结构抗震设计的一些建议[J].建筑结构,1994,(04):3-10.

论文作者:施传潮

论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/13

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