摘要: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。
关键词:高层混凝土建筑;抗震结构设计;设计要点
1导言
近几年,我们国家的建筑行业不断发展,高层建筑物也是不断涌现,所以说高层建筑物的质量和抗震设计就变成了人们关注的焦点。我们如何提高高层混凝土抗震性能就成了建筑施工单位考虑的问题,优化高层混凝土建筑抗震结构设计就是我们需要考虑的,优化了高层混凝土建筑抗震设计才能实现建筑物的抗震要求,我们的居民才能生活的更加安全、舒心。在建筑施工的过程中要严格按照规定进行,这样我们才能保证施工的过程是满足要求的,建筑施工的每一个环节也是符合建筑质量和抗震要求的,我们也才能保证建筑物的安全。
2高层混凝土建筑抗震结构设计要求
2.1刚度方面的设计要求
在高层混凝土建筑抗震结构设计的过程中,需要对其刚度进行明确的要求,在进行设计的过程中,需要对物理学以及工程建筑学习的知识进行综合运用,通过科学合理的连接方式,对其进行合理的调整和优化,提高结构的抗震性,确保建筑在受力变化时能够控制在一定的范围之内。通过这样的设计要求能够在基础结构出现变形的情况时,借助抗震结构的调节功能,保证建筑整体结构能够保持其安全性和稳定性,保证在对其进行检修之后能够继续使用。
2.2构件受力方面的设计要求
在高层混凝土建筑抗震结构设计的过程中,构件受力的要求是一项重点的内容。根据相关的调查结果显示,在建筑的刚度比较柔和的情况下,在遇到比较严重的地震的情况下,主体结构会受到比较严重的破坏,而且发生余震的情况下,结构会继续受到损坏,很容易造成结构崩溃,带来非常严重的后果。因此,在抗震结构的设计过程中,设计者需要结合建筑的实际情况,对其受力情况进行考虑,在进行设计的过程中重视抗震性的提高,采取有效的措施和手段,有效减少建筑结构的损坏。
2.3延展性方面的设计要求
高层建筑结构的功能具有重要的作用和意义,对整个建筑的安全性和稳定性带来影响。因此,在对高层建筑抗震结构进行设计的过程中,需要清楚的认识到科学设计的重要性,严格的按照设计的标准和要求进行设计,保障设计的效果,在实际设计的过程中需要对其延展性进行重视,保证其强度和刚度能够满足设计的需求,促进抗震性能的提高。
3高层混凝土建筑抗震结构设计要点分分析
3.1科学选择建设位置
在进行高层混凝土建筑的设计和建设过程中,建筑物的建设位置往往起着至关重要的作用。因此在高层混凝土建筑抗震性能的设计过程中,需要考虑到相应的施工建筑的位置,根据具体的位置并结合当地的地势、地貌以及地质情况等合理的设计抗震等级。例如,当前大多数的高层混凝土建筑都建设在一些平原等地区,而在一些山坡等地区则不宜建设较高层的混凝土建筑,因为山坡地区的抗震性能非常低,一旦发生严重的板块运动将会严重影响到建筑物的抗震性,导致建筑物的倒塌。
3.2抗震加固环节的合理设计
高层混凝土建筑结构在设计过程中,对建筑物进行抗震加固是非常有必要的,因为这样的设计可以满足建筑延伸性及刚度的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的建筑施工过程中,由于高层建筑物的高层混凝土重量大,所以底部柱轴力应该与建筑的高度呈正比关系,只有这样建筑主要构件才能有很好延伸性,在遇到强震时可以减少剪切性对墙体的破坏,这体现了对高层混凝土建筑结构进行抗震加固设计的重要性。在实际设计过程中,建筑设计师会以强柱弱梁限值为依据,综合考虑框架柱的强剪弱弯和剪压比,才能使设计的柱子顶端的抗弯能力达到合格的质量标准。与此同时,螺旋复合箍筋的使用可以提高柱子的抗冲剪能力和短柱抗震性能,在地震强度不是很强时,保证短柱不对地震剪切力破坏。因为建筑的短柱具备的抗剪性能力低于抗弯能力,所以设计过程中要保障短柱承受抗弯的屈服强度。
3.3对抗震结构体系进行优化
在高层混凝土抗震结构体系优化设计的过程中,主要是采取悬挂、筒体与剪力墙等结构形式。以框架核心筒结构为例来说,在进行设计的过程中,由于伸臂桁架和腰桁架加强层的设置导致一些相对薄弱层的出现,设计人员需要对其进行重视,造成刚度和承载力的变化,对于高层建筑结构的抗震性有不利影响,通常在进行设计的过程中,会采取限制刚度的设计理念,适当的对加强层进行削弱。另外,在进行设计的过程中,需要对高层混凝土建筑抗震的社会效应以及美学效应进行充分的考虑和结合,对工程的造价进行科学合理的控制,保证设计出具有高质量的抗震结构体系。
3.4建筑扭转效应的重视
在对高层混凝土建筑结构进行抗震设计过程中,为保证混凝土整体位移一致,同时得到最小和最大的位移结构刚度,应该对建筑物垂直向力及横向力进行防护,提高扭转力作用。因为地震的发生具有突发性和随机性,所以对地震发生的时间、强度难以预测准确,因此在分析建筑整体的抗震性能同时,要及时检查出建筑物内部的抗震隐患,科学分析,及时纠正,保证高层混凝土建筑的抗震性能。
3.5隔振、减振在高层建筑结构抗震设计中的应用
3.5.1粘弹性阻尼结构
通过大量试验和数据分析表明,粘弹性阻尼结构可以有效的将高层建筑的地震反应减小40~80%,这在很大程度上可以保证建筑主体结构强震中的安全性,是高层结构的舒适度控制在科学合理的范围之内。
3.5.2吸能减震
吸震减震是隔振减振在高层建筑结构抗震的又一方法,这种方法的最大特点是,使建筑结构的震动在合理的范围内,发生一定的位移,从物理学角度来讲,就是使建筑结构的振动能量在原结构与子结构之间重新分配,以此达到减小结构震动的效果。当前,有许多吸震减震的装置运用于高层建筑的抗震设计中:调谐质量阻尼器,调液(柱)阻尼器、悬吊质量摆阻尼器记忆质量放大器等。
3.5.3金属阻尼器
金属阻尼器能够起到抗震效果,主要是通过在框架中加屈曲约束支撑,在合理的荷载力下,对建筑物实现支撑的作用,当地震发生时,金属支撑能以自身的塑性变形来消耗地震的能量,从而对高层建筑主体结构起到良好的作用。
4结论
总之,对高层混凝土建筑抗震结构进行优化设计能够有效的促进人们生活质量以及安全性的提高,相关的设计人员在设计的过程中需要遵守相关的设计原则,对新型抗震结构设计的知识内容进行学习和了解,促进设计质量的提高,促进经济效益的提高,控制工程造价。
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论文作者:贺朝
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/12/1
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