摘要:在高层建筑建设过程中,能否充分的考虑到建筑本身的抗震问题,并且能够使用有效的措施来使其能够在长时间内抵抗一定强度的地震,是当前高层建筑工程中的重点研究项目之一,这对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响,长久以来,很多建筑工程设计技术人员都是秉持小震不塌,大震能修的原则来进行其结构设计的,但是由于受到来自己各个方面的影响,该方面的工作仍然存在着一些问题。
关键词:高层建筑;结构设计;隔震减震;措施
1.隔震结构的构造措施及维护管理
隔震结构的构造措施涉及隔震支座的布置,隔震支座与上、下部结构的连接,隔震层的梁、柱、墩和板的加强,隔震层的防火措施,便于观察和更换隔震支座的空间等。还有防震缝和水平隔离缝的设置,楼梯、电梯、挡土墙和坡道等在隔震层的设置,对于高层结构尤为重要。配管和配线等设备的构造也是高层结构隔震成败的关键。建筑结构在日常使用中,要加强维护管理,要保证隔震层在任何时候都能够正常发挥功能。采用隔震技术的高层住宅更要明确其维护管理责任,设计者有责任进行必要说明,给予建筑管理者一定的指导,让建筑管理者认识到高层隔震结构的特殊性。
1.1隔震构造措施
隔震结构在地震时会发生较大的水平位移,为保证隔震层在罕遇地震下具有发生较大变形的能力,设计时在上部结构的周边设置竖向隔离缝,缝宽取为500mm;上部结构与下部结构之间设置完全贯通的水平隔离缝,缝高取20mm,并用柔性材料填充;电梯井侧壁采用下挂的方式处理,井道外皮至地下室柱、填充墙等非隔震部分的净距大于500mm;悬挂电梯的地坑底板外皮至基础底板上皮净距不小于600mm;穿越隔震层的排水管道、电气强、弱电电缆及导线等,均采用柔性连接或其他有效措施适应隔震层在罕遇地震作用下对水平位移的要求。
1.2维护、保养措施
为保证在竣工验收、日常管理及维护、震后修复等过程中对隔震支座的性能提供比较直观的且及时的依据,如隔震支座在使用中或震后外观是否有损坏或不可恢复的变形、隔震沟是否被填充物阻塞、上部结构周围是否有限制其位移的障碍物等,建议对隔震结构制定详细的检查和维护计划,对隔震结构进行定期和不定期的检查、维护。在隔震层楼梯间、电梯间、竖向隔离缝等隔震构造附近或建筑物出入口处,应设置隔震警示标识,提醒业主和其他人员对隔震层构件及隔震构造进行必要维护,明确其在使用过程中不得填充、堆放杂物或有妨碍上部结构水平移动的其他行为等。
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2.减震结构的构造措施及维护管理
2.1减震构造措施
当地震发生时,高层建筑内部的减震结构会发生一定程度的水平位移,为了保证减震层在地震发生时能够有效的保证建筑结构能够稳定不受到损坏,能够抵御其内部结构发生位移所带来的变动,设计时,在减震结构层上部设置竖直方向的隔离缝,隔离缝宽度设置为500毫米即可;上部结构和下部结构之间还有设置完全贯通的水平隔离缝,隔离缝高度设置为20毫米并在该空间内采用柔性材料进行填充,以减轻其在震动时产生的大力度的冲击而造成损坏;在电梯井侧壁则采用下挂的方式进行设计处理,井道外侧包皮到地下室柱、填充墙等处于非减震构造区域的净距离要大于500毫米,悬挂式电梯的地坑底板外侧包皮到基础底板上方包皮之间的净距离不得小于600毫米;穿越减震层的排水管道、电气强、弱电电缆等各种必要导线都要采用柔性连接或者其他有效的方法来适应减震层在面临高强度地震时发生的结构水平方向偏移的要求。
2.2减震构造的维护及保养措施
为了保证在建筑工事完成后进行的验收以及日常管理和维修、震后修复工作过程中能够对支座的性能提供相对较为直观且及时的依据,例如在发生地震或者建筑经过长期的运营之后,要定期的检测支座在使用过程中是否存在损坏或者不可恢复的变形、沟是否被其他填充物所堵塞、减震层上部结构是否存在有限制其在地震中发生水平位移的障碍物等,要建立相关的制度以及详细的检查和维护计划,要时刻关注高层建筑结构中减震层的工作状态和稳定性。在减震结构楼层的楼梯间、电梯间以及竖向隔离缝等构造附近或者建筑物的出入口都要设置有相应的警示标志,提醒业主和其他人员对高层建筑减震构建以及构造的监督和维护,要明确提示在减震构造工作的过程中业主和其他人员均不得填充、堆放杂物或者其他会对层结构工作造成影响的行为,也不可在其上部放置任何会影响层在地震中发生水平位移的构造物。
3.应加强试验研究和实际工程在地震中的监测
当前我国诸多高层建筑工程工事关于减震隔震层的设计多存在于结构的设计阶段,并没有相应的实际工作经验,模型试验研究工作相对较少,减震隔震机构的性能几乎没有在大型的地震中接受过检测和试验,而模型计算只能作为减震隔震结构设计中的一个方面,因为模型充其量只是一个模型,不经过实际的检验,很多实际的情况无法得到检验,只能对其进行假设分析,且其在假设分析的过程中也只是考虑到了水平地震会为高层建筑带来的影响,计算的能力和技术有限,计算的结构受力工况有限,计算的结果能否代表实际应用时地震所产生的影响还是一个未知数,在该种情况下很难得到判定。采用减震隔震技术的高层结构在实际水平地震作用下的性能当前并有可用的资料来进行参考,其抗震的性能还难以确定,更何况,在实际地震的情况下,减震隔震结构不仅仅要承受来自于地震水平方向上的作用,还包括地震所产生的竖直方向上的作用,在复杂的地震作用中,该减震隔震装置在实际应用时所能承受的最大能量就目前的认知性还不能给出明确的结论,还存在着很大的局限性,因此,高层建筑结构在采用减震隔震结构设计时一定要加强相关的试验研究工作,保证假设和试验数据符合实际中面对地震结构的监测,为结构的设计提供可靠稳定的依据。
结束语
在当前的高层建筑结构设计工作中,减震隔震措施的采用是防止地震对建筑以及生命财产造成威胁的重要保障,在此,本文主要针对减震隔震结构的设计进行了简单的说明和叙述,希望能对今后高层建筑工程结构设计中关于减震隔震措施的研究和采用提供一些文本上的帮助和思考。
参考文献:
[1]王金宇.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].江西建材,2017,01:56-58+180.
[2]焦远.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].江西建材,2017,03:33.
[3]朱建伟.探究建筑结构设计中的减震措施[J].山西建筑,2016,14:33-34.
论文作者:张海燕
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签:结构论文; 措施论文; 支座论文; 水平论文; 位移论文; 结构设计论文; 高层建筑论文; 《基层建设》2017年第10期论文;