高层混凝土建筑抗震结构设计探讨论文_方磊

高层混凝土建筑抗震结构设计探讨论文_方磊

摘要:随着二十一世纪我国社会经济的快速发展,建筑建设质量也随着人们对居住环境的要求越来越高,安全性也有较好保障。其中,在高层建筑施工过程中,为提升建筑抗震结构,确保建筑安全,需对其进行抗震设计,这对建筑工程施工整体安全性有较好提升,也能为建筑质量的提高奠定基础。但在实际抗震结构设计中,为确保设计质量,需采取合理的施工措施全面提升抗震结构设计质量。

关键词:高层建筑;混凝土抗震结构;抗震设计

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高层混凝土建筑结构设计特点

1.1水平侧向力的有效控制

高层混凝土建筑会有一些结构特点,最为明显的一点就是,由于建筑体高度很高,受到的水平侧向力会极具增大,这是结构设计中必须有效化解的问题。水平侧向力对高层建筑的变形有很大的影响。通常高层建筑受到的水平侧向力主要由水平地震力以及风引起的荷载力所提供,相比普通的多层建筑,高层建筑受水平侧向力的影响更大,极易因水平方向的荷载而在水平方向上发生较大的位移,对建筑的稳定性、安全性以及居住的舒适性都有着较大的影响。因此,在结构设计时一定要综合考虑高层建筑体的构造、性能和自身的各方面特点,有效控制水平侧向力可能对于建筑体造成的负面影响,让建筑始终保持较好的安全性与稳定性。

1.2结构刚度的合理布设

在结构设计中对于建筑体刚度的控制非常重要,尤其是高层混凝土建筑,就刚度的要求也会更高。有些建筑师会简单认为,刚度越高越能够保障建筑体的稳定性,其实并不然。刚度越高必然会带来建筑体自重的提升,不仅会让建筑体的建造成本急剧增大,也会之间影响到建筑体的抗震性能。因此在保证高层建筑刚度的同时还要对结构的柔性进行兼顾,避免建筑因脆性过大而在外力作用下发生倒塌。所以,设计人员在进行高层建筑结构设计时需要合理地对结构刚度进行布置,控制建筑结构刚度在合理范围内,在具有刚度的同时保证一定的柔性,以满足高层建筑在承载能力以及抗震能力方面的需求。

2高层建筑混凝土结构抗震设计的现状

与传统的建筑相比,现代建筑抗震设计有着越来越高的设计水平,但是仍然存在不足之处。(1)有的建筑物没有重视其相关性能而更多地追求局部建筑高度,缺乏对整体性能的把控。建筑如果采用混凝土结构,需要对结构和形式进行充分考虑,合理设计建筑物的高度,按照国家标准规范提高高度的合理性,避免出现地震等外力对建筑物的整体性能产生影响,破坏建筑的性能,影响建筑物的安全。(2)有的设计单位没有现场勘查建筑所在地情况便直接进行选址、设计,导致地基基础施工中出现严重的质量问题。现代城市可利用空间不断缩小,合理地选择建筑所在地成为重要的内容,很多单位往往只对影响高层建筑物抗震力和稳定性进行充分考虑以及对建筑物使用商用空间进行充分考虑,没有对地基选取地进行充分考量。此外,合理地选择建筑材料是高层建筑物设计和建造的重点。当前钢框架是我国建筑结构中常用的一种材料,混凝土结构的位移限制值是钢筋混凝土核心筒结构变形控制的基准。

3高层混凝土建筑抗震结构设计分析

3.1建筑主体结构基础设计

建筑基础工程直接关系到建筑质量,主要由于地基需承受上部建筑压力,由此看出建筑基础对于建设质量的重要性。若地基基础承载能力较低,即使上部结构较为牢固,也会大大降低整体结构的安全性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行结构设计时,首先需对建筑物地质情况进行勘察,通过科学方法进行设计,最大程度满足沉降及承载力要求,提高整体结构的安全性能。

3.2地基基础的有效设计

对于高层混凝土建筑结构设计的实施中,在设计方案的优化上可以具体从两个方面着手。首先,可以在地基基础的设计上进行优化,这是提升建筑体的稳定性和抗震性的非常有效的手段。在地基基础设计上需要注重就地基沉降方式进行选择,尤其要避免不均匀沉降的产生,这会直接影响到后续建筑体的稳定性与抗震性能。同时,对于高层或者超高建筑而言,做好地基基础的加固极为重要。稳固的地基不仅是让高层建筑得以实施的基础,这也是从整体上提升建筑体抗震性能的依托,因此在这个环节上要有充分保障。随着目前高层和超高层建筑体的不断增多,在针对这类建筑进行地基设计时的方法和技术发展的也很快。设计人员可以相应参考一些先进的技术方法,让地基设计可以更好的实现。

3.3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。

3.4抗震加固设计

现阶段大部分的高层建筑抗震方式单一,抗震能力一般。一但碰到高强度地震,就会因受不了剪切力的作用,造成倒塌事故,也正因如此,要利用科学合理的方式对抗震结构进行加固。在工程的实际施工中,要注意整体结构的刚度和强度要均匀分布,避免出现薄弱层。另外还要考虑建设场地的实际情况,选择对地震反应相对而言比较小的结构体系。根据对建筑需求、抗震要求等因素的综合分析,以原有的设计图纸为基础,制订出详细的抗震加固设计方案。等待抗震加固设计方案确定以后,还要不断的对其进行完善和优化,从而把抗震加固设计方案的作用发挥到极致。在抗震加固设计时,也要注意对抗震预设系统的重视,采取适合的抗震策略,合理的加强地基和上部整体结构的刚度,从而提升高层建筑的安全性能。如在分配柱的选择时,要进行科学、合理的分析,把控短柱的抗弯能力,使其与抗剪能力水平持平,这样才能在地震时最大程度地满足抗弯需求,提升短柱的抗震性能。我国对于抗震等级的划分极为的严格,对于抗震设计的要求是极为苛刻,因此,对于高层建筑的抗震加固设计是一项很重要的程序。

结语

我国建筑行业已逐步成为较重要的社会经济支柱,因此,施工质量与结构安全越来越受到人们的关注。施工企业通过对高层混凝土建筑进行抗震结构设计,可有效提升建筑主体结构的安全性,最大程度保障地震发生时居民的人身安全。

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,2019(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:方磊

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期

论文发表时间:2019/12/2

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