高层建筑结构设计中抗震概念设计的运用论文_张富

高层建筑结构设计中抗震概念设计的运用论文_张富

(南充职业技术学院土木工程系 四川 南充 637131)

【摘 要】对于建筑行业而言,我国社会发展加快了建筑行业发展进程,其中高层建筑更是受到人们的广泛关注,只有保证高层建筑结构设计具有较高安全性,才能为人们的生活提供保障。抗震概念设计作为建筑结构设计重要部分,可在自然因素的影响下对人们生命财产安全起到保护作用。因此,文章首先进行抗震概念设计的分析,其次对概念设计基本原则、作用进行分别阐述,最后研究高层建筑结构设计中抗震概念设计的运用。

【关键词】高层建筑;结构设计;抗震概念设计;运用

【中图分类号】TU201  【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)24-0035-02

在高层建筑进行结构设计时,抗震设计属于重要组成部分,由于地震为常见自然灾害,无法对其进行全面避免,因此,在进行高层建筑的结构设计时,设计人员通常会选择科学合理措施,使地震所造成的危害降至最低,以此实现高层建筑安全性的全面提升。而建筑抗震设计的首要任务就是建筑抗震概念设计,由此可见,抗震概念设计的重要性,能为人们生命、财产提供保障的同时,还是高层建筑设计的关键,需要设计人员对其予以重视,以发挥其最大应用价值。

1.抗震概念设计的分析

因为地震发生具有偶然性特点,所以,高层建筑进行抗震设计时,设计人员需要对其予以特别关注,相关实践数据显示,只有对抗震设计措施进行科学运用,保证高层建筑结构布局更加合理,才能实现减少地震危害的目的。通常情况下,抗震设计主要由两方面进行,即抗震计算和抗震措施,概念设计具体过程包括:对地震情况进行全面统计,然后进行数据分析和概念提出。

抗震概念设计主要是用来提高高层建筑整体抗震性能,使其细节结构具有较强抗震性。具体是指:在工程抗震理论、实际经验的基础上,对其抗震理念进行具体总结,直接关系到建筑物的抗震能力。可能会对抗震概念设计造成影响的因素主要包括:阻尼变化、空间作用和材料时效等,在此基础上,为了保证抗震概念设计可以得到高效运用,需要严格按照设计原则进行,例如:部分地震高发地区进行高层建筑的设计时,应对高层建筑结构设计予以全面分析,如上下结构刚度差异等问题。

2.抗震概念设计在高层建筑结构设计的作用

通常情况下,概念设计应用范围相对较广,主要包括许多结构设计,通过上文对其概念的分析发现,抗震概念设计具有重要作用,通常情况下,其作用具体包括以下几点:其一,当前结构设计、计算理念仍然存在漏洞,使其出现许多缺陷,而概念设计进行应用后,除了可以弥补计算理论问题之外,还可以解决当前结构设计的不足之处,避免出现无法计算情况,为建筑结构设计的顺利进行起到一定促进作用。其二,结构设计时,通常会存在较多数字计算,只有通过计算机得以完成计算,但是,由于方案初级设计过程无法借助计算机进行计算,要求工程师按照自身工作经验,通过对概念设计理念的全面了解,对结构设计中造价较低方案予以判断,使其具有较高可行性。其三,在进行高层建筑结构设计时,通常计算工作量较大,而设计人员以计算机辅助的方式完成结构设计,但由于对其过度依赖,使其对于数据敏感性不断下降,一旦计算过程出现数据错误、计算问题很难及时纠正,进而造成结构设计频繁发生问题,并对建筑施工埋下加大安全隐患。由此可见,在建筑结构设计中,概念设计的应用至关重要,在提高设计水平的同时,还能充分发挥其在结构设计中的重要作用,使其占据主导地位,需要设计人员对其予以高度重视。

3.抗震概念设计应用基本原则

当进行高层建筑的结构设计时,根据设计任务,其概念设计应以宏观角度进行分析,借助相关建筑实践和理论知识内容,对建筑结构进行设计目标的制定,其内容主要包括:建筑结构总设计方案、材料采用、特殊结构分析等。抗震概念设计作为科学设计方法,可以实现建筑抗震性的提升,并对建筑存在的地震隐患进行控制。为了保证抗震概念设计可以合理运用于高层建筑结构设计,以发挥其最佳抗震效果,需要对其应用基本原则予以重视,具体包括以下几点:第一,建筑场地的选择,应选择抗震有利场地。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,建筑材料采用时,材料选择应该具有较强的抗震性能,并满足建筑均质性、延展性要求。第三,建筑结构设计时,结合建筑使用性质的不同,对建筑结构构件采用不同的抗震措施,除了可以提升整体结构稳定性,还能发挥其在地震中的延缓性,使其具有较强延展性特点。第四,建筑结构相关计算中,往往会借助电子科技得以顺利进行,或者利用以往相关经验,根据综合因素对设计结构进行相应调整。

4.高层建筑结构设计中抗震概念设计的运用

4.1 对高层建筑结构抗震规律予以重视

当高层建筑进行结构设计时,对于抗震概念设计的应用,需要进行高层建筑体型设计的优化,确保抗震性能和结构刚度等得到全面提升,同时保证整个设计更加完整,防止局部发生刚度过大问题。高层建筑结构布局过程,往往会在抗震概念设计中发挥重要作用,就简单或对称建筑而言,对其进行地震应力分析、具体反映即可实现,并保持其一致性,然而,凹凸立面、错层建筑设计中,地震发生时会随产生较大地震效应,很难进行抗震效果的有效分析,因此,抗震概念设计运用于高层建筑中,需要重点进行结构抗震规律的掌控、分析。

4.2 结构体系中的运用

高层建筑结构设计中,结构体系作为抗震概念设计重点,其结构体系需要按照高层建筑实际高度、抗震等级进行,保证抗侧力体系的构建更加合理,通过概念原理对其设计方案可行性、构件尺寸进行综合探讨,确保抗震结构设计方案具有合理性特点,避免对抗震概念设计的运用造成不利影响。而对高层建筑的结构体系进行选择时,应对以下方面进行重点了解:首先,由部分结构、部件破坏所引发的结构体系抗震能力与荷载力持续下降,需要坚持按照抗震概念设计基本原则进行,即设计原则内力重划、赘余度等功能,以发挥其在建筑抗震中的重要作用。其次,结构体系选择时,除了满足受力明确与传力合理要求之外,还应该进行地震传递途径的明确,使其更好满足建筑实际抗震需求。最后,在建筑结构内,延性属于主要特征,结构体系变形情况直接关系到结构构件与连接延性,只有提升结构构件整体延性水平,才能实现抗震概念设计的高效运用,确保高层建筑具有较强的抗震能力。

4.3 结构构造方面的应用

在高层建筑进行结构设计时,通过对抗震概念设计的分析发现,其抗震概念设计的核心为结构构造设计,在进行结构构造的设计时,应该严格按照建筑高度和抗震等级进行,确保结构构造具有较高可行性与科学性,以发挥抗震概念设计最大价值,使其结构构造设计工作可以顺利开展。

当进行高层建筑结构设计时,为了保证结构构造设计工作可以正常进行,还应重点注意以下内容:第一,对于高层建筑而言,延性属于结构重要特征之一,当结构体系出现变形情况时,通常与结构构件、连接件的延性存在直接联系,只有保证结构构件具有较高延性,才能实现建筑结构抗震水平的提升,实现抗震概念设计的高效运用,防止高层建筑结构出现倒塌与散落等危害,使其承载力更好达到工程相应标准。第二,当进行结构构造设计时,在对其受力予以明确后,还应明确建筑结构构件在建筑整体抗震性能中的作用,通过对其抗震规律的了解,有利于抗震概念设计的更好应用。

4.4 严格把控材料质量关

在进行高层建筑结构设计时,对于抗震概念设计的应用,从某种程度上与抗震材料密切相关,因此,在进行抗震材料的选择时,需要对其质量进行严格把控,只有充分认识到抗震材料在概念设计中的重要性,才能对建筑结构抗震设计予以正确引导,防止抗震设计出现一系列问题,以发挥其在抗震设计中的重要意义。当对材料进行选择和适应时,主要是进行材料质量的控制,即考虑材料是否满足国家抗震性能标准,以达到最佳抗震施工效果。

5.结语

伴随国家经济水平持续上升,高层建筑数量随之不断增加,为了保证高层建筑的结构设计工作顺利进行,可以将抗震概念设计合理应用其中,以发挥其最大设计价值。与此同时,设计人员还应对结构施工各环节予以综合分析,确保外界因素、抗震标准得到准确掌握,以此提升建筑整体稳定性,减少地震在高层建筑中的危害,使其结构设计水平得到全面提升,以促进高层建筑的更好发展。

参考文献

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作者简介:张富,男(1975.2-)汉族,南充人,本科,一级注册结构工程师,注册岩土工程师,研究方向:建筑工程,岩土工程。

论文作者:张富

论文发表刊物:《建筑知识》2017年24期

论文发表时间:2018/1/2

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