高层混凝土建筑抗震结构设计探究论文_祝瑞祥

高层混凝土建筑抗震结构设计探究论文_祝瑞祥

中国联合工程有限公司 浙江省 杭州市 310022

摘要:随着我国城市化步伐的加快,在我国的各个大城市中,高层建筑已经成为城市的主体建筑,由于近几年来地震灾害的频繁发生,对于高层建筑的混凝土抗震结构的设计受到高度的重视,高层建筑混凝土的抗震结构设计能够保证建筑的安全性和稳定性。对于高层混凝土建筑工程而言,其结构的稳定性和强度是保障其后期使用安全性的一个基本条件。因此,正确规划设计房屋建筑结构,提高建筑结构的抗震性能就显得十分重要。本文对高层混凝土建筑抗震结构设计进行探究。

关键词:高层混凝土建筑;抗震结构;设计要求;问题;策略

引言

地震是一种破坏力非常大的自然灾害,对人们的生活以及生产的秩序带来严重的影响,对于人们是生命安全带来严重的威胁。随着社会的快速发展,高层建筑的数量越来越多,地震导致建筑物的倒塌造成大量的人员伤亡。因此,在进行建筑结构设计的过程中,需要对其抗震性进行充分的考虑,对其进行科学合理的设计,有效的提高建筑的稳定性和抗震性。高层混凝土建筑抗震结构具有很好的抗震效果,能够有效的减少地震对房屋的破坏,有效的保证人们的生命财产的安全。

1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求

地震所具有的强破坏性、难预测性已经成为了当前人们重点关注的一种自然灾害,同时对房屋建筑结构的抗震性设计也得到了不断创新和完善。在进行高层混凝土建筑设计规划时,要充分了解实际地质地形条件、所用建材性能以及物理力学知识等内容,最终确定高层结构的整体刚度强弱或者某个结构设施的刚度,依靠连接设置的调节作用,力求保证抗震能力的提高,尽量让整个建筑波动受力保持在地质所能支持的范围之间。在具体的设计工作中,设计人员首先需要考虑的就是水平荷载,水平荷载在很大程度上具有决定性作用。还包括结构延性因素、侧向唯一因素以及轴向形变因素等等,对于这些影响因素的把控,也可以有效提高房屋建筑的整体抗震性,对于工程单位来说,在结构方案设计中就需要重点考虑这些因素,正确处理各个因素之间的关系,以求抗震性最佳。在进行抗震结构的设计过程开展中,作为参与设计的设计师必须对重要的关键部件以及其中各部件之间的连接点进行正确的受力分析,然后通过计算设计正确的处理措施对其进行调节,从而对其抗震能力的提升起到帮助,在最大的限度之内降低地震灾害可能带来的损失。所以,在面对高层建筑的设计,应该重视混凝土抗震结构的研究以及分析,在能够确保使用结构刚度达到规范要求的基础之上,还应该对结构的延伸性进行强化,进而对整个混凝土建筑的抗震能力进行优化提升。

2改善高层混凝土建筑抗震结构设计的有效对策

2.1对抗震结构的功能进行优化设计

在高层混凝土建筑抗震结构设计的过程中,设计工作人员需要对抗震结构的功能有高度的重视,促进抗震质量的显著提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时设计人员还需要对功能造价以及要求进行重视,根据建筑设计的相关的原则,完善混凝土建筑结构的抗震功能,在约束条件和目标的影响情况下,对其使用的功能进行优化设计。

2.2优化结构设计方案

在进行高层建筑的过程中,使用混凝土进行抗震结构的设计强化,将对抗震结构的设计以及造价产生较大的影响。在进行结构体系优化的时候,应该从规划设计就开始入手,首先确保设计的混凝土高层建筑的平面设计结构能够保持干净、整齐、对称等,然后在定量分析的基础之上对高层混凝土建筑的抗震性能进行结构体系的设计研究,明确其整体性能,通过计算对结构的各项特征、布置方法、剪力墙的设计方案进行确定等,从而有效的优化结构体系。在进行建筑结构抗震设计时,设计人员应重点考虑其抗震抗倒塌能力的优化,尽可能保证结构的规整,选用承载能力变化连续、平面对称整齐以及质量变化合适的设计方法。对不同等级的地震产生的影响进行计算、推演,要对其布局进行合理设计,最大程度的使高层混凝土建筑结构各种设施之间的保持平衡分布,并使其得到相应的提高,要考虑侧重点房子结构、纵向重力作用方面,使其受力平和均匀,还需达到设计刚度的要求,同步做到设计结构有条理、不紊乱、有层次、不交错,根据现场地质要素在设计中选用最为合适的防震措施,必须对核心关键部位要做到严谨处理及重视,使整体结构达到上到下受力均衡的目的,保证建筑的整体对称,这种重力变化可以很大程度的削减地震带来的水平与竖向不规则的作用力产生的影响。

2.3隔震与减震的运用。

近几年,隔震减震技术蓬勃发展,我省住建局提出了强制性要求,就是中小学和医院新建项目对于隔震减震的设置要求。运用隔震减震可以提高建筑的延性,也属于抗震措施的一种,对于整个建筑在承受地震力时的能量消耗起到一定的作用,但这个作用的定量性较难,虽然现在的YJK软件可以模拟隔震减震构件的输入,但在计算分析时,也是模糊的。所以现在高层建筑减震隔震设计还停留在构造和概念阶段,对于定量的消耗地震力需要大量的实验数据进行验证。

2.4抗震扭转效力的有效重视

在地震自然灾害发生的过程中,会出现比较多的扭转作用、竖向作用以及水平作用,在一定的程度上会对建筑物带来严重的破坏,导致破裂甚至坍塌现象的发生。因此,在高层混凝土建筑抗震结构设计的过程中,设计人员需要对抗震扭转效力进行重视,促进位移结构刚度的有效提高,促使设计能够符合设计的标准,保证高层混凝土建筑结构中的所有环节都能够达到相应的标准,对抗震机构中存在的问题及时发现、采取有效的措施进行处理,最大限度的提高抗震结构的设计效率和设计质量,有效的促进建筑行业的发展。

2.5提升建筑自身的横断面积让载荷力分离

建筑只要达到相应的高度,要想确保完全垂直型升降极难做到。而建筑发生倾斜或是侧倒,就会使得后阶段产生倒塌,抗震特性也就无从说起。要想对这类问题加以解决,就应提升建筑自身的横断面积,让其载荷能力分离至横断面内部,而不仅是依靠垂直面,如此就可以处于相应的高度内很好地降低高层建筑本身的侧面移动,进而确保其具备安全的抗震特性。在建筑内部楼层自身的高度大于50m过后,就应借助剪力墙构造这一系统。但通常会产生剪力墙超筋一类负性影响。所以说,剪力墙本身的超筋会让建筑本身的总体载荷能力减弱,进而阻碍到高层建筑本身的抗震特性。

2.6多道防线齐抗震

安全体系其实就是防御体系的设置,对于一个高层建筑,一道安全体系很难保证建筑的安全,当遇到偶然荷载或破坏冲击荷载的情况下,一道体系的破坏会导致整个体系的失效,所以我们在抗震设计时常采用两个或两个以上的体系共同组成的结构抗震体系。因为大震常伴随着余震,火灾常伴随着水患等等类似的灾害都会伴随着其他问题,所以要防止当某一结构损伤引发结构的整体坍塌。在高层设计时,剪力墙作为竖向受力构件,我们采取“大分散小集中”的方式来布置,就是为了最大限度的保证结构构件冗余度。对于混凝土结构,还要建立完整的屈服体系,也就是主要受力构件,要具备较高的延性和刚度,在受到地震时,可以在第一道防线损坏的情况下,还有第二道、第三道防线。

结语

总之,在经济发展的带动下,高层建筑的不断涌现,对于建筑的稳定性和安全性也提出了更高的要求。在建筑结构设计的过程中,设计人员必须明确建筑结构的布局,深入分析建筑的实际环境,创新抗震设计,进而采用的科学的抗震技术,提高建筑结构抗地震倒塌能力,改善建筑整体质量,减小地震对建筑造成的破坏,保障人民的生命财产安全和社会发展秩序。

参考文献

[1]刘杰,韩育胜.高层建筑抗震结构设计浅述[J].科技资讯,2016(32):42-43.

[2]李晶晶,颜秉星.高层建筑抗震结构设计探讨[J].智能城市,2017(01):106.

论文作者:祝瑞祥

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/11

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