关键词:高层混凝土建筑;抗震结构设计
引言
近些年来,随着社会经济的发展和城市化进程的加快,建筑行业得到了飞速发展,尤其是高层建筑项目越来越多,高层建筑项目的不断增加在改善人们居住、办公环境的同时,也存在诸多隐患,例如由于高层建筑容纳人数较多、建设成本较高,如果建筑结构抗震设计不合理,一旦遇到强烈地震很容易威胁到人们的生命财产安全,所以对于设计方来讲,必须要重视建筑结构设计,结合工程实际情况,把握好建筑结构设计要点,提高建筑工程整体质量和抗震强度。
1混凝土建筑结构抗震设计的概述
建筑工程结构设计主要是应用结构组成而实现建筑工程的目的,从而满足建筑工程的需求。抗震设计对于建筑结构的稳定性具有重要的作用,只有提升抗震设计水平,才能保证建筑工程安全性。在相关人员进行抗震设计工作前,通常会预先确定结构初始尺寸和混泥土等级要求,随后在针对结构真实刚度进行准确计算。确定结构刚度后,确定配筋数量。建筑设计阶段中的配筋数量、抗震性能和结构刚度三者之间属于一种正比关系,因此,随着建筑结构刚度的不断增强,建筑抗震性能也相继提高,在设计工作中就需要增加配筋数量。另外,地震具有不可预知性,其建筑结构会发生无规律的变化,因此无法根据计算设计,而地震概念设计,则是实现建筑结构抗震性能的有效方法,可以提高建筑抗震抗压性能设计的重视,通过设置多层抗震防线,来减轻建筑外在损害,将建筑损失减到最小。
2高层混凝土建筑结构设计特点
2.1水平侧向力的有效控制
高层混凝土建筑会有一些结构特点,最为明显的一点就是,由于建筑体高度很高,受到的水平侧向力会极具增大,这是结构设计中必须有效化解的问题。水平侧向力对高层建筑的变形有很大的影响。通常高层建筑受到的水平侧向力主要由水平地震力以及风引起的荷载力所提供,相比普通的多层建筑,高层建筑受水平侧向力的影响更大,极易因水平方向的荷载而在水平方向上发生较大的位移,对建筑的稳定性、安全性以及居住的舒适性都有着较大的影响。因此,在结构设计时一定要综合考虑高层建筑体的构造、性能和自身的各方面特点,有效控制水平侧向力可能对于建筑体造成的负面影响,让建筑始终保持较好的安全性与稳定性。
2.2结构刚度的合理布设
在结构设计中对于建筑体刚度的控制非常重要,尤其是高层混凝土建筑,就刚度的要求也会更高。有些建筑师会简单认为,刚度越高越能够保障建筑体的稳定性,其实并不然。刚度越高必然会带来建筑体自重的提升,不仅会让建筑体的建造成本急剧增大,也会之间影响到建筑体的抗震性能。因此在保证高层建筑刚度的同时还要对结构的柔性进行兼顾,避免建筑因脆性过大而在外力作用下发生倒塌。所以,设计人员在进行高层建筑结构设计时需要合理地对结构刚度进行布置,控制建筑结构刚度在合理范围内,在具有刚度的同时保证一定的柔性,以满足高层建筑在承载能力以及抗震能力方面的需求。
3提升混凝土建筑抗震结构设计的有效对策
3.1选择合适的抗震施工场地
地震不仅会引起地表错动,还容易引起地基不均匀沉降、滑坡等,所以高层建筑首先必须选择抗震强度较高的区域,避开抗震不利区域,如果实在无法避免在抗震不利区域施工,则要采取必要的抗震加固措施。按照抗震设防烈度要求强化建筑地基、建筑上部结构刚度,同时根据所在区域地基液化登记部分消除或则是全部消除液化沉降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果建筑所在地区地基主受力层周围有软弱性土层、新填土或不均匀土层,必须使用桩基、地基加固,合理估计地震发生时地基不均匀沉降和可能发生的其他不利影响,对于可能出现地基滑移、地裂的场地要辅助稳定措施。
3.2严格把控建筑材料
建筑材料是提高建筑物质量的关键,对抗震有着重要作用。如今,材料市场鱼龙混杂,许多商家盲目追求经济利益,故意出售假冒伪劣的原材料,致使我国建筑质量提升困难。在选择结构材料的过程中,要充分参考抗震设计理念,根据具体的建筑工程项目以及建筑工程结构,选择出科学合适的结构材料,保证抗震效果得到充分展现。其中结构材料和结构形式之间相互影响,因此是首要考虑指标,主要包括以下几个方面:强度和重力比值;匀称;正交各向问题;连续性和延展性。同时,建筑材料应根据施工进度的要求分别进入施工现场,在进入现场前管理人员应对材料的数量和质量进行再次审核,防止材料掉包或掺假情况的发生。施工单位应设置专门的材料摆放区域,由专业的管理人员对材料进场后进行分类和摆放,并对材料的用量进行合理分发,每天记录材料的剩余,对提升建筑物的抗震强度具有重要意义。
3.3结构方案的选型
结构方案的选型是很重要的设计环节,这个过程需要就一些重点问题做有效处理。首先,在结构方案选型时要确定是否存在不规则结构问题。由于现在的建筑体在外形结构上普遍追求新颖突破,各种不规则建筑体不断产生。这样的建筑体确实能够极大的吸引人的眼球,但是这类建筑在结构设计的难度和实施过程中存在的障碍极大。因此,在结构方案选型上首先要将不规则结构问题做有效处理,判断这种不规则形态如何可以透过有效的结构设计来完成,并且进一步思考在这种结构设计背景下如何保障其抗震性与稳定性。另一方面,要就结构超过问题做有效处理。随着建筑体在高度上的不断攀升,各种超高建筑不断产生,这不仅增加了结构设计的难度,也给建筑体的抗震性提出了更大调整。因此,在具体的结构设计选型时要就这个问题做有效处理,并且结合建筑体的结构性能做合理的结构方案的选型。
3.4运用计算机科学设计建筑力学模型
借助计算机技术,在抗震设计中,可以对建筑结构的具体抗震数据展开精确计算,从而让建筑结构的抗震能力保持良好的水平,可以让设计结构与建筑实际的需求是符合的,计算机可以进行充分分析,建筑结构在荷载的作用下出现的变化,然后绘制出设计图纸。可以构建出更加符合实际需求的建筑模型,分析出建筑的抗震能力是否符合实际的要求。现阶段在抗震设计中,借助信息技术,在数据分析以及建模方面都是更加方便的。因此设计人员可以充分使用先进的技术,比如BIM技术,就是一种在建筑内非常受欢迎的技术手段,在建筑设计的阶段对BIM技术展开应用,各部门充分参与到建筑设计中,让抗震设计更加万无一失。在建模方面BIM有可视化的特点,可以满足相关的要求。
3.5设置科学安全的抗震防线
建筑的抗震防线设置是防震设计的主要工作。建筑的抗震防线能够对较小的、较为脆弱的建筑物结构起到抗震保护的作用。在地震时,这些看似没用的抗震防线却能够发挥出巨大的作用,能够有效避免震后的余震造成建筑物变形,导致坍塌的现象。
结语
总之,在进行建筑结构设计的过程中,必须要树立起先进的抗震理念,以此保证建筑结构的稳定性。通过严格把控建筑材料、进行现场勘测、设计抗震建筑方案等对策,能够提高混凝土建筑的抗震等级,对建筑行业的发展具有至关重要的作用。
参考文献
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[3]肖丽丽.高层混凝土建筑抗震结构设计[J].住宅与房地产,2018(18).
论文作者:刘枫
论文发表刊物:《城镇建设》2019年22期
论文发表时间:2019/12/16
标签:建筑论文; 结构论文; 刚度论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 混凝土论文; 高层论文; 《城镇建设》2019年22期论文;