高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计论文_曹江才

高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计论文_曹江才

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摘要:经济的发展,促进建筑工程项目逐渐增多。随着城市人口越来越多建筑越来越趋向中高层化,现在每一个城市都有着许多高层建筑。我们在对建筑进行设计时,要充分考虑到各种环境因素的影响。地震作为一种不能精准预测的灾难,我们在进行建筑设计时,结构工程师要将这一点考虑进去。对于我国抗震设防分区有一定了解,对于地震频发或者是可能发生地震的地区,要充分考虑建筑抗震设计措施,以增强中高层建筑的抗震性能。提高工程建筑的质量,确保人民的人身以及财产安全。本文就高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计展开探讨。

关键词:高层建筑;抗震性能;设计;措施

引言

高层建筑建设发展和一般的建筑结构不同,它需要承担一定的水平荷载、垂直荷载,具体包括自然界风力、地震带来的水平力、建筑物本身高度带来的自重应力等。在高层建筑层数的增多的情况下,高层建筑出现了不同程度的水平位移及竖向位移,对人们生活使用的舒适度带来了影响,严重的位移甚至还会引起建筑结构构件的失效。

1高层建筑抗震设计的重要性

抗震设计在高层建筑设计中具有十分重要的意义。与普通房屋建筑工程相比,高层建筑的构造与之明显不同,无论是规模还是构件都存在着较大差异。一旦高层建筑质量出现问题,所带来的后果不堪设想。因此,在设计阶段就要充分落实好质量控制。其中抗震设计与高层建筑工程整体质量存在着密切关联。通过有效的抗震设计,可让建筑结构的刚度、延性、整体性达到相关要求,使高层建筑整体稳定性得以提升。换句话说,抗震设计是否合理直接关系到高层建筑物的质量和安全,应给予重视。

2高层建筑结构设计现状问题分析

2.1高层建筑主体结构的高度不合理

对于高层建筑结构的有效设计而言,相应的高度设计无疑是比较核心的一个方面,也是最为基本的一个设计目标所在,如果在高层建筑的结构高度设计方面出现了问题,不仅仅会影响到高层建筑的应用实效性和经济性,甚至还有可能会对于高层建筑的自身安全可靠性产生较大威胁。这种高层建筑结构的高度设计问题主要就是指相应的设计人员未能较为清晰准确把握好高层建筑的基本设计需求,并且对于相关的行业标准和规范的理解不清晰,最终也就导致其设计高度的不合理,难以使整个建筑体系发挥出最佳效果,甚至违反国家行业标准的条文。例如,对于框架剪力墙高层建筑,依据国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》,应根据计算出的框架部分承受的地震倾覆力矩占结构总倾覆力矩的百分比,来确定主体结构的最大适用高度是按框架结构确定或是按框架剪力墙结构确定。

2.2结构体系问题

通常情况下,高层建筑的设计在结构力学方面也很容易出现一些问题,其问题主要表现在结构形式的不合理选择造成建筑自身结构的受力形态出现问题,从而导致产生相应的问题,严重威胁了高层建筑结构的抗震性。不同的建筑所在区域的地震烈度通常不同,因此,结构形式应该根据相应的规范来进行选择,确保结构形式的科学合理性,否则其设计极有可能会出现某些安全隐患。除此之外,在进行建筑结构设计时,还应充分考虑到荷载动态变化,否则也很可能会导致整体的受力出现问题。

3高层建筑结构抗震性能处理与设计

3.1地基的选择分析

由于地震造成建筑物的倒塌,除去地震的直接破坏因素外,场地的地质条件也是不容忽视的。在选择场地时,应先对地质条件进行综合评定。选择建筑场地时,首先应选择有利于高层建筑结构抗震的坚硬土质地区,避开土质软化的场地,如果无法避免,也应先做好抗震措施。对于场地存在地震断裂时应进行安全影响评价,安全影响不可忽略时甲、乙、丙三类建筑应避开安全一定的距离,并且有研究表明,在土质越软,覆盖层越厚的地区,地震对建筑物的损坏也就越大,后果更加严重。

3.2抗震结构的选择

建筑物的设计之初就是要以《建筑抗震设防标准》、《建筑抗震设计规范》为基础来确定建筑的抗震设计类别和抗震等级。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑在抗震设计的结构选择时,不仅要考虑地震对建筑物的影响,还要降低对周围环境影响,建筑物主体材料选用钢筋混凝土建造,有地下室且地下室刚度满足对上部嵌固时则可采用地下室顶板为嵌固端,可以减少建筑物的地震下的水平位移。为了降低建筑物本身的自重对地震水平力的影响,推荐使用钢结构的框架来进行建筑结构设计。

3.3落实抗震验算

在进行截面抗震验算时,结构应在设防烈度下进入弹塑性状态。可将大部分结构变形转变为众值烈度地震作用下构件承载力验算的形式来表现。进行构件截面抗震验算时,可选用非抗震承载力设计值,将承载力抗震调整系数与其关联起来。计算过程中,满足地震作用效应组合设计值S小于等于结构构件承载力设计值R除以承载力抗震调整系数γRE。即抗震规范(5.4.2)式S≤R/γRE。通过完善抗震验算,保证建筑抗震设计的有效性,使抗震设计充分发挥作用。

3.4做好承载力的设计

目前承载能力的设计方法在我国建筑结构抗震设计的过程中比较常用。通常情况下,承载能力的设计方法具有性能概念清晰、方便使用及设计可靠的特点,能使预期的目标很好地被实现,当然,这种设计方法也存在一定的缺陷,例如无法全面地对非弹性反应的建筑进行计算等。因此规范便相应衍生出了四种复核方法:标准值、极限值、不计抗震等级调整地震效应的设计值以及地震效应的设计值按承载力安抗震等级调整。

3.5注重对于建筑刚度的控制

要想提升高层建筑工程的抗震能力,需要开展设计工作的过程中注重对于建筑刚度的控制。在开展抗震设计的过程中应当注重建筑刚度相关参数和梁刚度放大系数等的调整。除此之外,在设计的过程中应当注重对于混凝土强度、建筑构件截面尺寸以及剪力墙结构的设计,这样才能够更好地提升建筑的抗震性能。

3.6加强多重抗震防线的设置

一旦发生地震灾害,建筑物若多设置一道抗震防线,就能相对降低地震灾害造成的危害性,提高人们获救和逃生的几率。一般来说,在建筑结构的抗震设计中,可以采取多道防线的办法。第一,可以选用具备良好延展性的材料来作为第一道抗震防线。第二,适当选取适宜用作抗震设计的部件来设置其他的抗震防线。之所以设置多重防线,主要目的在于缓解地震波的冲击力,最大限度的降低地震带来的破坏和损失。

3.7注重建筑工程抗震结构的设计

在开展建筑工程抗震设计的过程中,建筑自身的结构发挥着十分重要的作用。近年来,在开展建设工作的过程中我国的钢材生产力在不断提高,钢材的种类在不断增多,钢材的质量在不断上升。也就是说,在开展设计工作的过程中能够采用多种钢材来提升建筑的抗震性能。目前在设计的过程中主要使用的是钢结构、钢筋混凝土来提升建筑的整体强度,能够达到更好的抗震效果。除此之外在进行设计的过程中,还要在设计的过程中注重对于建筑抗震结构的设计与探讨,这样才能够更好地开展抗震建设工作。

结语

我们为了保证中高层建筑的抗震性能,既要做好施工现场的勘测,以及精准定位抗震计算分析,同时还要做好施工建筑结构的设计。确保站在住户的立场上全方面的分析建筑的抗震性能。对于施工薄弱的环节,一定要做好抗震防护措施,确保抗震要求符合规定,从而提高建筑的整体质量,为人们提供优质安全的居住服务。

参考文献:

[1]李嵩.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].江西建材,2016(14):34-34.

[2]孟祥光.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].商品与质量,2016(9).

[3]陈烨.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].建筑工程技术与设计,2016(20).

[4]李艳萍.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].房地产导刊,2016(26).

[5]党伟.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].建筑知识,2016(13).

论文作者:曹江才

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/9

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