高层建筑结构抗震设计中的剪重比问题论文_马春杨

高层建筑结构抗震设计中的剪重比问题论文_马春杨

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摘要:为了保证建筑物对地震灾害有良好的抵御能力,在进行建筑物整体结构设计的时候要能注意建筑物剪重比数值的大小,保证剪重比数值大小符合建筑物安全规定。在实际的建筑设计施工的时候要能结合建筑物所处地质环境特点,从建筑物的整体结构、建筑物结构刚强度等方面入手,切实的强化建筑物的抗震能力。本文就高层建筑在其抗震设计环节中对于剪重比问题的处理进行了分析。

关键词:高层;抗震;剪重比

建筑物是社会发展的基石,如果家建筑物的安全质量得不到保证那么也就会导致社会无法正常发展,同时还有可能会影响到居民的人身安全。在现代建筑行业发展中也一直将建筑物的安全性以及稳定性视为项目建造的核心标准,目前建筑在建造中采用控制剪重比来强化建筑物抗震结构的性能,这种处理方式对于高层建筑显得尤为重要。

1地震对于建筑物的影响

地震等级不同其对于建筑物造成的影响也不尽相同,尤其是大型地震对于建筑物所造成的影响通常是毁灭性的。当发生地震的时候,地震波会有地层深处传导到地层表面,造成地表建筑物发生不用程度的摇晃,甚至会发生坍塌。

地震产生的作用与一般负载状态有不同,它不但可以作为地震波强烈度的大小状况,还可以作为有关建筑物动力程度的密切关系,然而地震中的负载力同建筑本身的结构无关,能够作为相关独立存在。比如,有关的建筑积雪只与当地相关的气候状态有关;楼面中所承受的荷载只通过房间作用来体现。所以,确定有关的地震作用比一般负载力更加的复杂。

当前,我国与其他国家在建筑当面做出的抗震状态都是通过采用的普通理论来进行计算抗震能力。有关的计算主要是通过地面实物运动规律来进行测量,通过相关分析来绘制有关的加速度反应曲线。这些加速度曲线主要是根据有关的物理作用下弹性体系在地震状态中所产生的最大加速度来确定有关的地震加速度,然后就得出相关的地震作用。

通过运用反应谱来计算有关的地震的计算方法,在一定条件下来计算出有关地点受到地震之后的反应状态,从而得到多处反应体系,得出地震的破坏力。相对反应谱是当前有关的抗震的理论计算,它的方法比较简易,能够很好的被人们掌握,因此可以被工程界广泛的采用。

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2剪重比概念概述

《建筑抗震设计规范》[及《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:水平地震剪力系数剪重比等于楼层地震作用与重力荷载代表值的比值,是抗震设计的重要控制指标之一,且为规范的强制性条文。抗规条文说明5.2.5条提到:地震影响系数在长周期段下降较快,对于基本周期大于3.5s的结构,由此计算所得的水平地震效应可能太小。而对于长周期结构,地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏更具影响,但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此做出估计。出于对结构安全的考虑,规范提出了各楼层水平地震剪力对应剪重比最小值的要求,即规定了不同抗震设防烈度下楼层剪重比的限值,当计算结构水平地震作用效应的剪重比小于规范规定的限值时,须对楼层设计用的地震剪力进行相应的调整。

3规定采用的比限值的定义

目前进行规范的反应谱是能够对其做出相对的估量,地震中系数最小值,这样可以使地震的周期变长就可以把界都来作为抵抗地震作用。假如有关的建筑结构部分通过相关的计算方法来规定计算值的输出值判定有关的最小剪力系数来作为调节地震;当结构总剪力同规定值变化差不多的时候,就可以表明建筑结构的整体刚强度偏小,若是增加建筑物结构的刚度,就可以使相关的地震作用增强。这时地震的剪力就可以作为放映楼层结构的抗震内力,不需要通过下层的传递。

4保证建筑建造中剪重比符合建筑减震结构要求的措施

建筑物安全性对于人们生活、社会发展都极为重要,因此要保证建筑物的具有良好的抗震能力。但目前各种类型的建筑物建造中常会出现一些影响建筑稳定性的因素,尤其是高层建筑结构中剪重比数值的时候有时候会出现问题,需要技术人员能采用相应措施,保证剪重比数值符合建筑物稳定性标准。

(1)为了能达到提升建筑抗震能力的目标,技术人员可以通过多种方式对建筑进行优化,保证其剪重比符合建筑物的实际需要,其中一种应对措施就用过改变建筑物之中整体结构刚度的方式来提升建筑物的剪重比数值。但这种处理方式在实际的建筑建造以及设计阶段中应用较少,因为这种处理方式和建筑物常规抗震设计理念存在不相符的地方。当采用这种方式处理建筑物在剪重比数值的时候,需要工作人员重新对整个建筑的结构的具体高度、重量数值分布、刚度情况分布情况来进行测算和设计。这无疑会消耗工作人员大量的时间和精力,尤其是设计人员在对楼层数较高、设计结构相对复杂的建筑物来说,这一测算工作就意味着要重新对整个工程进行设计,进而也就会消耗大量的人力资源,建筑建造成本的上升。

(2)另外,在最初的项目建造阶段,施工就应认识到建筑抗震能力的重要性,并能对建筑区域进行全面的勘察检验,对建筑物施工区域内的土质情况、地形情况进行全面了解,这样在实际进行项目建造的时候就能结合这些分析结果以及相应地区对于建筑物建造标准的要求,来制定科学的建筑物建造方案,在这个环节的项目建造中尤其要能控制好建筑物的在其抗震结构方面的设计要点,并通过控制好建筑结构中剪重比数值的方式来强化建筑物的安全稳定性。通过在建筑物最初建造阶段控制建筑物剪重比的方式,不仅能有效的保证建筑物对于地震灾害有良好的抵御能力,同时也能在项目的开始阶段就控制好建筑的后续施工规范,从根源上保证建筑物良好的稳定性。

(3)当建筑结构的各楼层抗剪能力不满足规范规定的限值要求时,这时候就可以在规范规定的范围内适当的在周期折减系数内取一个较小值,再通过提高进行判定的限值,使建筑结构的抗震剪力限值满足规范的剪重比限值的要求。如果采取这种方法后还是不能满足规范的要求,那么就要采取其他的方法来使超高楼层结构底部楼层剪力比符合规范的限值。

5结束语

建筑物的稳定性是建筑物最为关键的要素之一,而由于我国各个地区都曾出现过强度程度不同的地震,因此加强建筑对于地震灾害的抵抗能力也就成为当前建筑建造以及设计工作的核心内容,目前各种建筑物的结构设计都越发的复杂,这对于建筑抗震性设计工作来说也是一个挑战。为了满足现代建筑物对于抗震能力方面的需要,设计人员应能从多方面入手,剪重比数值维持在建筑物安全要求范围内。从而切实的保证人们生活以及工作环境的安全、社会发展的稳定。

参考文献:

[1]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,(12):46-51.

[2]贾昭.建筑结构抗震设计问题的研究[J].住宅与房地产,2016,(12):28+30.

[3]赵桂兰.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计探讨[J].工程技术研究,2016,(7):194+201.'

论文作者:马春杨

论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期

论文发表时间:2018/8/8

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