关键词:高层建筑;结构抗震设计;不足及对策
引言
高层建筑工程结构在地震的作用下会出现严重的损坏,因此,在工程设计中应将结构设计作为重点内容。结构设计具有复杂性和系统性,设计中要以工程实际为基础完善抗震设计方案,为住户提供安全舒适的生活环境。
1高层建筑结构抗震设计基本概念
抗震设计的要点是保证建筑物大震不倒、中震可修、小震不裂。而建筑结构合理的抗震设计可以实现以柔克刚的作用。建筑结构抗震设计针对薄弱部位要实现消耗地震能量、拖延震害的作用。这与设计人员的知识结构和实践经验有关,设计人员不仅要结合计算数据,还要分析建筑物所在区域的灾害资料,并结合抗震设计经验来实现建筑结构抗震设计,保证建筑结构的合理性。建筑结构的抗震设计还需要设计人员基于地震知识灵活运用设计方法,以保证建筑结构的可靠性。
2高层建筑结构抗震设计中的不足
2.1施工材料选择问题
高层建筑设计施工过程中,材料的选择直接影响到建筑抗震水平和整体质量,尤其是对于板块交接地带,地震灾害频发,对于这些区域而言,建筑施工材料必须谨慎选择,现阶段我国建筑行业施工材料主要是钢筋和混凝土,这两种材料如果设计出现问题,很容易导致建筑结构变形,所以必须采取有效举措来提升高层建筑结构混凝土强度,或者通过设计强化结构抗侧移能力。
2.2建筑高度超出规定建设标准
我国国土面积较大,东西南北横跨区域较广,对于建筑行业来讲,区域差异较大,故而不同地区对于建筑物高度要求存在一定的差异,不同地区对建筑物高度有明确的规定和限制。对于建筑方来讲,必须严格按照规定和限制施工。但是从现实情况来看,一些建筑企业一味的追求经济效益,使得建筑物超出预期高度,间接影响建筑抗震水平,一旦发生强烈地震,“超标”建筑受地震外力的影响很容易发生变形或破坏,影响建筑安全性。
2.3建筑抗震设防烈度强度不足
抗震设防烈度是对建筑物本身抗震性能的特殊要求,一方面,抗震设防烈度与当地地震基本烈度有关,另一方面还与建筑本身要求有密切关系,具体的抗震设防烈度需要参照《建筑抗震设计规范》。近些年,随着建筑行业的发展,过去的结构设计已然无法满足人们对于建筑本身的需求,尤其是建筑抗震方面还有较大的提升空间,所以必须进一步的规范标准,通过抗震设防烈度强度提升来有效提高高层建筑抗震性能。
3高层建筑结构抗震设计优化对策
3.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.2科学合理地选择建筑地基
地质灾害对建筑物产生了消极的影响,为了有效避免,就必须合理地进行建筑地基的选取与设计工作。(1)建筑地基的选择上,一定要严格遵从国家的选取标准,让房屋等建筑设施建立在地面平稳的土层上;(2)在建筑施工设计前,对地面和周边地区、施工环境的土质结构、地壳及其地下水的使用情况等,必须进行详细的、全方位的地质勘探与检测,这样才能保证地基选取的科学性、安全性与有效性。提升建筑物自身的防震能力要求必须科学合理地选取材料以及进行建筑结构的设计,提高建筑物的稳定性。首先,在建筑材料的选用方面,必须要结合实际区域环境的需求,选择适合的、承载力和抗弯曲能力强的材料。适合的、承载能力高的支撑柱材料才可以保证建筑物的抗震性,抵御灾害,将灾害对地区的消耗降到最低。其次,在建筑结构设计时,运用稳固的三角结构将极大地提高建筑的防震性能。
3.3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。
3.4设置建筑抗震防线
之所以加强对高层建筑的抗震防线设计,是为了保障在实际地震发生过程中,建筑的主体结构受到的影响最小,同时也是为了防止在地震发生之后的余震对建筑的二次破坏。针对不同的抗震设防烈度,地震效应增大系数会形成不同的数值,因此在实际应用抗震设计理念的过程中,必须要引起注意。对建筑结构的承载能力进行计算,对部分薄弱的环节加强建设,将薄弱部位的承重力转移到高强度环节上,从而实现压力的分布。建筑抗震防线的设置应保证低震级时不坏,中震级时能够修理,大震级时不会导致建筑物倒塌。防线设计人员应根据建筑物的结构,沿着建筑物的竖直方向设立防线,防线的设置数量应保持均匀的原则,最好能够对称设计。抗震防线应设置多道,将防线与建筑物的其他结构进行科学连接,能够形成合力,有利于在地震来临时提高建筑物的抗震性能,减少建筑物倒塌造成的损害。
3.5隔震和消能减震设计
在高层建筑抗震设计中,传统的延性结构体系十分常见,其可有效控制建筑结构的刚度,如建筑所在地区出现地震灾害,则可保证建筑减隔震构件优先处于非弹性状态,增大延性,吸收地震作用所释放的能量,进而减轻地震灾害对建筑物的破坏,防止建筑结构出现变形或倒塌等问题。
结语
总的来讲,高层建筑结构抗震设计对于建筑使用寿命至关重要,通过科学抗震设计可以有效的降低强震对高层建筑的损坏,对于设计人员而言,在设计建筑结构时必须严格按照《建筑抗震设计规范》,把握好高层建筑抗震设计要素,通过建筑自身加固、外包加固、新增构件加固等措施提高和优化建筑抗震性能。
参考文献
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[2]朱鹏.超高层建筑结构抗震设计常见问题及解决措施探究[J].居舍,2019(06):17.
[3]胡映旺.关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].江西建材,2018(14):58+60.
论文作者: 江雪
论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期
论文发表时间:2019/12/9
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 结构论文; 烈度论文; 材料论文; 高层论文; 《城镇建设》2019年20期论文;