高层混凝土建筑抗震结构设计探讨论文_王浩

高层混凝土建筑抗震结构设计探讨论文_王浩

武汉开来建筑设计股份有限公司 湖北武汉 430000

摘要:经济的不断发展,带动了社会的进步,建筑行业也在不断前进。在建筑工程设计过程中,做好抗震结构设计,更加凸显出其重要性,特别是对于高层建筑而言更是如此。如果依然根据设计普通建筑的方法对于高层建筑进行设计,那么,高层建筑的抗震能力肯定不行,再有地震发生时,便会引发者损坏情况发生,更甚者导致整个建筑发生坍塌,所以必须要对高层建筑抗震结构设计予以充分重视,保证结构的强度与刚性、延性都符合相关要求,实现最优状态,达到“小震不动、中震可修、大震不倒”的效果,更好确保建筑的稳定性与安全性。

关键词:高层混凝土建筑;抗震结构;设计

引言

为了确保建筑质量,保障人民群众的生命财产安全。高层混凝土建筑结构在抗震设计时,应以建筑需求为基础结合现场的实际情况,运用合理的抗震方案,最大限度的提升其抗震性能。抗震设计方案初步定制完成后,还要对其进行充分的研究和分析,不断地进行优化和完善,确保其质量后再投入到实际的工程中去,以此来最大程度地提高建筑抵御地质灾害的能力,降低坍塌事故发生的概率。

1层混凝土建筑抗震结构设计要求

1.1提升计算精确度,把握结构刚度

高层混凝土建筑的施工过程中,抗震结构设计起着重要作用,需要在筹划期间对相关计算精确度进行有效把握,在此基础上将刚度控制在合理范围内,同时对建筑的地质地貌、设备运行情况及物理力学等方面进行全面考虑。只有这样才能对建筑高度进行切实规划,并在建设过程中合理调整。同时,还应对建设场地地质条件进行全面了解,最大程度上把建筑地基承载力及差异沉降控制在一定范围内,既可提高建筑抗震性能,又为建筑质量的提升奠定良好的基础。

1.2确保位置正确解析,注重部件间的连接

对高层混凝土建设进行抗震结构设计时,需对重要位置的重要特点进行解析,使不同部件之间有效连接。同时,还应对其进行详细计算与合理调整,最大程度上提高建筑整体结构的安全性。此外,还可将以往地震灾害作为重要参考,对建筑进行有针对性的抗震结构设计。若采用降低建筑物刚度的做法,会使建筑物在地震时发生结构破坏情况,为此,需对加护物抗震能力进行提升,使建筑物破坏性降至最低。

2地震对高层混凝土建筑的破坏性

2.1对地基的破坏

在地震情况中,对建筑结构的地基的破坏形式是比较明显的。另外,如果建筑设计是在软土层上,对建筑地基的破坏更是显而易见的。其主要原因就是在软土地基在遭遇地震时,地基沉降的情况会比较严重,进而导致建筑结构的主体地基结构发生倾斜。对于高层混凝土建筑结构而言,因其是采用混凝土累积的结构方式,在遭遇地基沉降时,侧倾情况会更加严重,最终会因为倾斜程度的不断增加使建筑主体遭到破坏。

2.2对建筑结构的整体性破坏

现阶段我国大部分的高层建筑都是采用混凝土框架结构进行建造的,但如果这种结构遭到了地震的袭击就会致使建筑整体的平面性受到影响,进而导致建筑平面结构发生位移。除此以外,由于高层建筑在设计期间,普遍都采用交叉立柱体系的设计方式,就造成了其建筑主体在遭遇地震时,受到的剪切破坏会进一步的加重。

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2.3对建筑刚度的破坏

在一般的高层建筑结构设计中,矩形平面式设计也是较为普遍的。当建筑物遭遇地震时,如果电梯井的偏移严重,就会造成对建筑结构更大的破坏。其主要原因就是在对于高层建筑中电梯井的设计时,都会采用刚性设计。这种设计在遇到地震时,就会导致电梯井在地基结构出现偏移时出现明显的晃动,进一步加重地震对建筑结构整体的刚度破坏

3高层混凝土建筑抗震结构设计

3.1进行正确选址

由于高层建筑周边的场地环境、地基等因素关系着建筑物的安全。因此在进行建筑场地选址的时候,进行地震灾害和环境评估工作十分重要,尤其对于建筑场地存在泥石流、滑坡以及处于地震断裂带等自然现象和环境要着力避免,如果在建筑过程中实在无法避开湿陷性、液化性、软弱性等特殊土壤和土层,需提前按照地基处理技术规程的相关要求对地基进行合理的加固和设计。另外,对建筑物地下的土层分布、厚度、种类和性状等状况务必要探查清楚,做好高层建筑的地质勘查报告工作,经过地基处理后的高层建筑,还应对基础和上部结构的整体性进行加强和巩固,并采用分项系数法恰当地把地震力模拟到建筑物各个受力构件,系统性提高各个构件的抗震能力。

3.2增设抗震防线

一般的高层建筑防震技术较为单一,主要的抗震方式就是靠延性分体间的协调连接。这种防震技术大多数只能对地震进行一次抵御,但是大部分的地震都会伴随着多次的余震出现。如果余震时在建筑物内的被困人员不能及时撤出,会对其生命安全造成很大的威胁。因此较为单一的抗震方式满足不了高层建筑防震的需求。一旦抗震结构被损毁,则会对高层建筑结构造成严重的影响,甚至会出现倒塌的情况。因此,建筑设计工作者们要要以先进的科学技术为基础,不断的优化抗震设防系统,使建筑物在遭遇地震时,同一平面内的主要部件能够保持长时间的屈服状态,剩余的抗侧力部件则尽量处在弹性状态,主要才能最大限度的提升主体结构的抗侧移性能。但是,在高层混凝土建筑的抗震设计中,很可能会造成因某一抗侧力部件的抗侧移值过大引发的构件强度不够。所以,在实际的设计期间,不仅要提升构件的抗侧移性能,也要注意其结构的强度。通过对高层混凝土建筑抗震防线的增加,提高其抗震能力,提升安全水平,为人民的生命财产安全保驾护航。

3.3高层混凝土建筑抗震结构抗震加固设计方案

高层建筑设计过程中,必须要保持其刚度、强度,还要确保其延性要求。但是建筑本身钢筋混凝土结构存在非常大的自重,尤其是建筑高度和建筑底层柱轴力二者之间表现为正比的关系,延性对于不同建筑构件都有一定要求,如果为既定层高,为使构件延性得到进一步增强,通常对轴压比进行适当调整,但必须要控制在一定范围,避免发生结构短柱情况,影响建筑延性,当出现的地震为高烈度时,很容易引发剪切破坏,导致建筑不稳定,发生坍塌,因此,必须要加强加固设计。(1)选用螺旋复合箍筋。充分考虑强剪弱弯以及剪压比进行框架柱设计,保持其抗剪能力,在强柱弱梁限值标准下,设计柱子端部的抗弯能力。强柱弱梁发生强剪弱弯过程中的短柱,剪切性破坏不会产生,通过复合螺旋扣箍筋,能够使柱子抗冲剪能力得到进一步增强,增加短柱抗震作用。(2)选用分体柱。相较于抗剪性能,在抗弯性上短柱的能力更强,但是地震发生时,通常抗弯能力尚未出现之时,地震产生的剪切作用已经形成很大破坏。所以对于短柱抗弯能力可以合适的减少,确保其保持与抗剪强度相一致,这样才能使地震发生时,短柱能够更好的保证抗弯曲屈服作用。

结束语

综上所述,逐步提升高层混凝土建筑的抗震能力是发展的要求也是必然的趋势。必须要加强对建筑抗震水平的提升,确保建筑的安全性和实用性。本文首先对地震产生的破坏形式以及破坏性进行了描述,通过分析,提出了较为详细的抗震设计技术要求和设计注意事项,旨在提升高层混凝土建筑抗震结构的设计水平,提高建筑的安全性能,保障人民的生命和财产安全。

参考文献:

[1]康冬冬,许震,张生田.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].居业,2017(1):39–40.

[2]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(27):90.

[3]郭美灵.高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].建材与装饰,2018(29):126.

论文作者:王浩

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期

论文发表时间:2019/12/16

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