高层混凝土住宅建筑论文抗震结构设计论文
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浅谈高层建筑结构抗震的优化设计【摘要】综述了高层建筑抗震设计的必要性,论述了我国高层建筑抗震设计中的一些问题,并论述了我国高层建筑结构抗震的具体设计和提高结构抗侧力和构件的延性应注意的事项。
【关键词】高层建筑;结构抗震;优化设计1.高层建筑抗震设计的必要性20世纪70年代以来,结构工程师在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到宏观的概念设计比以往的数值设计对工程结构抗震来说更为重要,因此,人们对于概念设计愈来愈重视。
抗震概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等问题,从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以必要的计算和构造措施,从而消除建筑物抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计的目的。
2.我国高层建筑抗震设计中的一些问题2.1高度问题按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3-2002)规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。
可实际上,已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制,对于超高限建筑物,应当采取科学谨慎的态度。
在地震力作用下,超高限建筑物的变形破坏形态会发生很大的变化,有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,如安全指标、荷载取值、力学模型选取等。
2.2材料的选用和结构体系问题在高层建筑中,应注意结构体系及材料的优选,现在我国钢材生产数量已较大,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议尽可能采用钢骨混凝土结构,钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。
在超过一定高度后,为减小风振需要采用混凝土材料,钢骨、钢管混凝土通常作为首选。
2.3抗震设防烈度较低现在许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”,并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。
高层建筑抗震优化设计论文高层建筑抗震优化设计论文范本1性能抗震设计与常规抗震设计的对比分析1.1常规抗震设计和性能设计方面的区别性能设计提出小震不坏,中震可修,大震不倒的设计宗旨。
与常规抗震设计的区别在于,第一,它的设计目标主要针对小地震,中型地震还有大型地震。
而且还通过对全国65个城镇的地震所发生的概率,从而再对地震的强烈程度进行衡量,确保房屋建筑不发生破坏,达到可修,不倒的目标,通过对这些要求的论述可以看出,这些大多数都是针对建筑在宏观性能方面的控制。
第二,为了实际施工中的效果有有据可依,最终选用了分两个阶段的简化分析方法,第一个步骤是对结构的构建进行验算,主要是对它的承载力进行计算。
对这个计算,具体是选用了在地震比较小的情况下,按照相应的弹性反映理论,通过计算得到在小震作用下的标准值,以及相应的地震作用下的内力以及形变效应。
通过可靠的分析,从而得到构件承载力的具体结果。
随后将概念设计有关的内力进行调整,从而放大抗震的结构构造,这种措施可以有效满足对第二水准以及第三水准在地震宏观性能方面的控制要求。
第二个阶段,就是要对构件结构的弹塑性以及其中的变形进行验算,同时还要对地震在倒塌状况下的结构,或者是有特殊要求的一些建筑结构,一定要对它的薄弱部位进行加固,以此来适应在大震发生时不会倒塌,或者是发生位移的情况,。
1.2常规设计和性能设计方法的比较分析对于常规的抗震设计而言,它的设计目标是小震不坏,中震可修,大震不倒,具体而言就是在小地震的情况下有相关的性能指标,而在大型地震下有一定的位移要求,剩下的就是宏观方面的指标,在建筑的使用功能上,具体的分为了甲乙丙丁四种级别,在这四种级别的建筑当中,对防倒塌的要求不尽相同,其余的基本都是一样的,而针对性能的抗震设计,它是按照使用的功能来划分的,并且在这个领域提出了很多的预期性能目标,其内容不仅涉及了建筑的结构,同时还包括非结构的,还有一些设施的具体指标。
而在具体的实施方法上,常规的抗震设计是按照指令性和处方的形式进行规划和设计的,根据不同的建筑结构概念而进行设计,比如小型地震下的弹性设计,在经验方面的内力调整内容,以及对构造的放大处理等,这些都是为了达到预期的宏观设计而落实的具体措施。
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)第1篇:房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析前言我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走,相关建筑企业应把房屋1具体使用需求,对不同建筑结构进行有效的功能区分,实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。
现阶段,我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化,用户对于建筑物的使用需求也越来越多,因此,要科学划分建筑物的使用功能,合理对建筑内部的空间进行规划,综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求,对建筑结构进行科学选型,做到既满足建筑物功能要求,又提高建筑物使用效率,又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。
1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料,要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析,在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点,科学合理地调整好建筑结构。
现代建谓的水平承重结构,此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种,而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。
1.2.3下部结构的选型对于建筑物来说,特别是高层建筑,其最为重要的一个组成部分就是基础选型,即下部结构。
此类结构选型的好坏,会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响,因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。
常见的高层建筑的基础形式有以下几种,分别为:①柱下独立基础:此类基础适合用于层数较少,土质较好的框架结构。
地基为岩石地质时,则可以利用地錨在岩石上锚固好基础,要注意锚入长度≥40d。
②交叉梁基础:即双向为条形基础。
适用:层数不2够与第三抗震性能的水准相满足。
2.1.2地震作用下结构设计要求在多遇地震时,计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。
经弹性计算分析后可知,结构沿着主轴方向产生的振动形式相似,并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围:结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应:有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足,同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。
建筑抗震课题研究论文(五篇)内容提要:1、高层混凝土建筑抗震结构设计方案2、建筑设计在建筑抗震设计中的作用3、村镇建筑抗震技术存在的问题及改进4、我国高层建筑抗震设计问题探讨5、建筑抗震设计研究(9篇)全文总字数:15701 字篇一:高层混凝土建筑抗震结构设计方案高层混凝土建筑抗震结构设计方案摘要:抗震结构设计在高层建筑物混凝土结构设计中难度最大,也是至关重要的环节。
原因就是在高层建筑中人口非常的密集,如果高层建筑物的混泥土建筑抗震性能相对薄弱,那么在发生地震自然灾害时,易发生坍塌状况,人们不能及时从中逃脱,那么不可想象的后果就会发生,人们的生命财产安全不能得到保障。
本文通过对高层建筑结构特点和高层混凝土抗震结构设计进行分析,从而改进的方案。
关键词:混凝土;建筑;高层;抗震设计建筑的抗震性设计在建筑行业现在引起了极大的重视度,近年来我国及其他的一些国家频频发生地震灾害。
我国对建筑行业的高层设计提出了关于抗震性的设计目标,根据我国的一些标准法则,要求设计目标要达到大震不倒,小震不坏的情况。
高层的混凝土建筑就必须进行科学合理的设计施工以实现其目标。
1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求在高层混凝土抗震结构设计过程中,设计人员应该对高层建筑的抗震效果进行加强,同时要保证高层建筑在遇到地震时建筑物不会坍塌或者倾斜的情况,同时经过恰当的围护可以保持建筑物的使用,若遇小型的地震时整体结构能保持稳固不会损坏。
高层混凝土建筑抗震结构稳定性想要得到提高,在其设计过程中要考虑很多因素得影响,其要求也要做到刚柔并进使高层混凝土建筑能科学合理的受力,以强消弱弯的原则针对性的规划和设计。
2高层建筑混凝土结构特点从高层建筑结构受力特点方面上看,高层建筑的垂直荷载方向没有变化,而其高度越高就不能增长高层建筑的引起量,从而使建筑物的高度与弯矩是成二次方变化的,那就要求建筑的载荷要均匀分布。
根据较为专业的高层建筑混凝土结构特点来说,高层建筑为悬臂垂直结构受水平与垂直荷载的影响,其混凝土结构会产生弯矩和极大的轴向力[1]。
高层住宅建筑抗震设计论文在当今城市化进程不断加快的背景下,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对高层住宅建筑构成了严重威胁。
因此,高层住宅建筑的抗震设计至关重要,它直接关系到人们的生命财产安全。
一、高层住宅建筑抗震设计的重要性地震的破坏力巨大,它能够导致建筑物的倒塌、损坏,从而造成人员伤亡和财产损失。
高层住宅建筑由于其高度较高、结构复杂,在地震中的受力情况更加复杂,一旦发生地震灾害,后果不堪设想。
因此,进行科学合理的抗震设计,提高高层住宅建筑的抗震性能,是保障居民生命安全和社会稳定的关键。
二、高层住宅建筑抗震设计的基本原则1、整体性原则高层住宅建筑的抗震设计应将整个建筑结构作为一个整体来考虑,确保各个部分之间的协同工作,共同抵抗地震作用。
2、规则性原则建筑的平面和立面布置应尽量规则、对称,避免出现过大的凹凸变化和偏心,以减少地震作用下的扭转效应。
3、刚度和强度合理分布原则在设计中,应使结构的刚度和强度在竖向和水平方向上合理分布,避免出现薄弱层,以保证结构在地震作用下能够均匀受力。
4、多道防线原则设置多道抗震防线,如框架剪力墙结构中的框架和剪力墙、框架结构中的填充墙等,当第一道防线破坏后,后续防线能够继续抵抗地震作用。
三、高层住宅建筑抗震设计的关键因素1、结构体系的选择常见的高层住宅建筑结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系具有不同的抗震性能和适用范围。
框架结构具有较好的灵活性,但抗震性能相对较弱;剪力墙结构抗震性能较好,但空间布置不够灵活;框架剪力墙结构则结合了两者的优点,是高层住宅建筑中常用的结构体系之一。
2、地震作用的计算地震作用的计算是抗震设计的重要环节。
目前,常用的地震作用计算方法有反应谱法、时程分析法等。
反应谱法是一种基于统计分析的方法,计算简便,但对于复杂结构和不规则结构的计算结果可能不够准确;时程分析法则能够更准确地反映地震作用的时变特性,但计算工作量较大。
高层建筑抗震论文随着建筑行业的发展,高层建筑的建设数量越来越多。
在进行高层建筑结构设计的过程中,抗震设计是一项非常重要的组成部分,有利于在突发地震时,保证人们的生命安全。
下面是店铺为大家整理的高层建筑抗震论文,供大家参考。
高层建筑抗震论文范文一:高层建筑抗震设计问题分析高层建筑在现代化的城市中比较常见,这类建筑有着较高的美观性,建筑结构多采用的是钢结构,高层建筑对抗震性有着较高的要求,设计人员要做好结构的优化工作,选择高强度的施工材料,并做好技术交底工作。
在高层建筑抗震设计中,首先要明确设计的目标,其次要对结构进行优化,设计人员必须重视抗震设计工作,其关系着业主居住的安全性。
在对高层建筑的施工方案进行设计时,要提高梁柱的承载能力,这可以避免地震等作用力对梁柱造成较大的破坏。
1高层建筑抗震设计的相关概念高层建筑的抗震设计还需要结合当地的地形以及气候环境条件,针对一些地震高发地带,设计需要采用强度较高的施工材料,要做好建筑结构的优化工作,保证建筑满足抗震设防的要求。
高层建筑有着良好的发展趋势,在设计与施工时,一定要保证建筑使用的安全性,并且要使建筑在地震力的作用下,不会出现结构严重变形的问题。
高层建筑抗震设计是一项重要的工作,下面笔者对高层建筑结构抗震设计目标以及结构优化措施进行简单的介绍。
1.1高层建筑结构抗震设计目标高层建筑结构抗震设计是一项重要的工作,设计人员需要保证结构的稳定性,高层建筑结构抗震设计目标是“小震不坏、大震不倒”。
为了达到这一目标,设计人员还要合理确定施工的材料,施工材料要具有较高的强度与刚度,建筑结构要具有良好的延展性。
另外,在高层建筑施工时,需尽量减少耗能情况,施工单位要多采用可再生的新型能源。
1.2高层建筑结构优化措施1.2.1加强结构体系的优化高层建筑施工在选择材料时,应尽量选择轻质的材料,结构材料还要具有较高的强度,这样的结构有着良好的连续性,可以抵抗较大的荷载以及作用力,可以保证建筑结构的整体性。
高层建筑结构抗震设计措施论文【摘要】建筑造型和构造措施是建筑物抗震设计的关键,抗震规范也是随工程抗震的不断发展变化而不断地修改以至逐步完善的,因此在遵从高层建筑抗震设计的相关规范下,充分地掌握结构受力特征和体系特点,这是高层建筑结构抗震设计的重点。
引言目前,从我国的高层建筑现状来看,是具有延续时间长、区域面积广、发展速度快等特点。
对于现在亲身实践中的建筑学者们所面临的我国现状来说,高层建筑结构抗震设计毫无疑问的是他们不可或缺的考虑选项。
而且就完善当前现有的抗震设计理念的挑战更是重中之重,由于人们近年来对地震的恐慌和居住安全性考虑,使高层建筑在当前乃至将来依然是人们关注的焦点。
本文主要结合笔者的工作实践,主要论述了高层建筑结构抗震设计。
1 高层建筑结构的受力特征从高层建筑结构的特点出发,依据我国现行的高层建筑结构抗震规范,我们总结得出高层建筑结构首要考虑的问题就是在它的受力方面。
(1)要抵抗竖向荷载和水平荷载,在地震区还要特别注意考虑额外抵抗地震作用,然而通过相关研究表明它们之中水平荷载和地震作用更是起着决定性的作用。
相对于依照荷载效应与建筑物高度的关系可知随着建筑物高度的不断增大,荷载效应产生的位移增加也越大这一研究成果。
为了应对高层建筑结构在水平作用下产生位移而影响到其基础的安全稳定性,我们在设计中应首先确定一整套完善的措施来竭尽全力地避免其发生或者把这种危害尽可能地降低到最低限度。
(2)由高层建筑与低层建筑在受力方面分析可知,高层建筑具有较高的摆动性和柔韧性,对于越是高层的建筑物来说,它的周期振幅也就越大,因此在设计中应在高层建筑地基基础上和抗震预测设计方面上首要考虑尽可能优先满足其延展性和足够的强度和刚度。
换而言之,在地震的严重作用下,结构进入弹塑性阶段后,仍具有着抵抗地震作用的足够强度变形能力,由此出发通过科学详细分析计算和实验结果,我们得出该高层建筑不会发生倒塌事故的结论。
这种看似矛盾的关系在实际工作中却屡见不鲜。
抗震概念设计论文高层建筑结构设计论文摘要在高层建筑的设计中,抗震性能非常关键,一个好的抗震性能促使建筑结构的稳定与安全得到保证。
在设计过程中,充分的利用抗震概念设计,将其引入到高层建筑设计当中,能够极大提升建筑物的抗震性能。
通过在高层建筑中引入概念设计,能够将建筑物的以下几部分功能进行综合的考虑,一个是抗震性能、另一个是使用功能,还有一个是艺术性。
从而使高层建筑的设计更加稳固、美观,促进现代城市的发展。
关键词抗震概念设计;高层建筑;应用前言在高层建筑工程建设之初,从场地的选择方面、从平立面的形式上、从建筑结构的布置上,消除高层建筑中的抗震薄弱环节,再引入必要的构造措施,从而使所设计的高层建筑具备较好的抗震性,使所建设的建筑工程的抗震可靠度得到保证[1]。
在结构抗震设计过程中,运用好抗震概念是其中的关键环节。
1 抗震概念设计的概述在建筑结构的布局中,充分的运用概念设计的方法,这样能够促使建筑物达到较好的抗震功效,进而使人们的生命财产得到保证。
“概念设计”这一理论,指的是理论设计与试验研究的有机结合,在概念设计的思想中,融入丰富的工程经验,这就形成了概念设计的基本原则,将这些原则充分的运用起来,对高层建筑进行结构设计。
随着我国社会经济取得了突破性的发展,城市化的进程也逐渐加快,在城市中,许多高层建筑物的数量也日益增多。
地震灾害所带来的损失往往非常巨大,建筑的损毁时常可见,使得人们日渐认识到进行抗震设计的必要性。
经过相关的研究发现,在对高层建筑设计时,运用结构概念设计的原则与方法,能够极大地提升建筑物的抗震性能。
在概念设计中,通过对以前所发生的地震灾害进行分析,并且进行模拟试验,可以对高层建筑的抗震性能进行定量分析、定性分析。
然后借鉴国外或者是国内一些抗震设计经验,来对高层建筑的结构设计方案进行确定。
所以,运用抗震概念设计的原则与方法,对高层建筑进行结构设计,能够解决设计中存在的最关键的问题,促使建筑结构的稳定性能够得到保障。
建筑钢筋混凝土结构论文抗震设计论文浅谈建筑钢筋混凝土结构抗震设计摘要:建筑钢筋混凝土结构抗震结构设计,在建筑结构方案设计时首先考虑的就应该包括抗震概念设计方面,这将提高结构抵抗水平地震力能力,并可减小结构构件截面、自重,节省造价,有效减轻地震灾害。
钢筋混凝土建筑结构的抗震设计至关重要,是后期建筑使用质量、寿命的有力保障。
钢筋混凝土建筑的抗震能力与其结构有非常大的关联做好抗震设计能够有效避免地震带来的灾害。
一、地震容易损害的建筑结构具体位置。
1.1结构层间强度明显薄弱的楼层从钢筋混凝土建筑整体设计中来看加果钢筋混凝土的结构不够牢固就会使结构层间的强度明显薄弱。
当地震来临的时候,最先遭受破坏的就是这个位置。
此层间的弹塑性会急剧变化使应力集中,最终导致建筑物的倒塌。
1.2节点处以及柱端的连接处通常情况下建筑物的框架结构中,梁如果比柱子要轻沛主子的底部要比顶部机构轻柱子的旁边就很容易受到破坏。
地震所带来的破坏往往是在柱子的顶端位置使其弯曲变形。
破坏情况较轻的时候柱子会倾斜、弯曲折断;严重的时候会使混凝土压坏,内部主筋外露,甚至是脱节。
1.3填充墙的破坏通常情况下钢筋混凝土建筑的填充墙抗变形能力、刚硬度都十分良好担是在地震灾害来临时候填充墙是首先遭到破坏的位置。
在地震灾害等级上升到8级时候会使填充墙位置受到进一步破坏墙面裂缝不断加大严重后果部分甚至会倒塌。
填充墙结构一般都是上部分较轻。
下部分较重座心砌体墙受到破坏的程度轻于实心砌体墙并且砌体墙受破坏程度普遍比砖墙严重。
二、钢筋混凝土结构抗震设计原则为了使用高层建筑有足够的抗震能力,达到小震不坏,中震可修,大震不倒的要求,应考虑下述的抗震设计基本原则。
(1)合理选择结构体系。
对于钢筋混凝土结构,一般来说纯框架结构抗震能力较差,框架-剪力墙结构性能较好,剪力墙结构和筒体结构具有良好的空间整体性,刚度也较大,历次地震中震害都较小。
(2)平面布置力求简单、规则、对称,避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位,避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间偏置,以免产生扭转的影响。
略谈高层混凝土建筑抗震结构设计摘要:本文阐述了高层混凝土建筑抗震结构设计的概念和原理,分析了以往受地震损坏的高层案例带来的启示,有一定的参考价值。
关键词:高层混凝土建筑;抗震设计;结构设计中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:1 高层混凝土建筑抗震设计的原理《高层建筑混凝土结构技术规程》( jgj3—2002) ( 简称《高规》) 对高层的定义如下: 10 层及10 层以上或高度超过 28m 的混凝土结构高层民用建筑。
高层建筑结构从表面上看主要体现在层数和高度,而实质上高层建筑的特点是水平荷载在设计中占主导地位。
结构内力与高度的关系见图 1,轴力n与高度成正比,弯矩m和水平位移δ与层数的关系曲线均呈上升趋势。
那么高层建筑结构如何抵抗水平荷载成了又一设计主题,研究建筑结构抗侧力能力成为高层建筑结构抗震设计的重点。
高层建筑水平力主要由风荷载和地震荷载引起,而地震荷载作用往往起控制作用。
地震荷载的破坏特点是: 作用时间短暂,强度大且无规律,除水平振动外还有扭转振动。
在设计过程中为了提高建筑物的抗震性能,完全用弹性理论分析着手进行设计是不可行的,因为抗侧构件会增大很多,且增加了结构主体的自重,导致结构在水平地震力作用时增大结构自身的惯性力,从而对抗震更加不利。
那么就应该从结构概念着手,在满足建筑功能的前提下,尽量使建筑物平面、立面规则,合理有效地布置结构构件,减轻结构自身重量,避免出现由于设计不当造成人为的薄弱层。
这是一条比较好的思路,也是现代高层建筑钢筋混凝土结构设计师最为提倡的设计理念。
高层建筑钢筋混凝土结构在发展中国家应用尤为广泛,这也是由混凝土结构本身的特点所决定的。
其造价相对于钢结构较低,材料来源丰富,并且可以浇筑成各种复杂断面形状,钢材用量少,而且承载力也不低,侧向刚度大,整体浇注的连接节点可靠,抗震性能在经过合理设计之后也可获得较好的效果。
高层建筑钢筋混凝土结构的类型目前主要有以下几种: 框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。
高层混凝土住宅建筑论文抗震结构设计论文
摘要:对于建筑工程而言,良好的质量和稳定性直接关系着人们的日常工作和生活,需要设计和施工人员的充分重视,而随着高层建筑的大量涌现,做好建筑抗震结构的设计成为建筑设计人员重点关注的问题。
因此,在对高层混凝土建筑结构进行设计规划时,要对以往地震对建筑物造成的伤害等资料进行分析,在全面了解工艺流程的基础上,采用最合理的有效方案对其整体结构进行提高增强,以达到最优良的抗震效果。
混凝土结构是现代建筑中最为常见的结构形式,具有整体性好、可模性好、耐久性和耐火性好,造价低,维护成本低的优点,因此得到了非常广泛的应用。
抗震结构设计作为混凝土结构建筑设计的重要内容,直接影响着建筑整体的抗震性和稳定性,需要建筑设计人员的充分重视。
1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求
从目前来看,高层混凝土建筑良好的抗震性能主要体现在:当地震程度比较低时,要保持整体结构稳固;在中等地震时,能经简单修复后能继续使用;在地震发生比较剧烈时,建筑不会倾倒,这就给抗震设计增加了一定的难度,需要从整体出发,根据实际情况进行具体规划,并遵循“强剪弱弯”的原则进行设计,从而保证建筑的整体稳定性。
1.1在对高层混凝土住宅进行抗震设计时,首先要详细了解地质条件,以正确选择机械设备和材料,了解机械设备工作参数,并把握
好结构刚度值,经过准确的计算与分析,借助物理力学等相关内容,计算出最终高层结构的整体刚度设定或者核心受力部分结构设施设计刚度,在连接设置调节充分发挥作用的同时,提升其抗震效果,并使建筑在后期修缮之后,仍可继续使用,且其使用价值不会发生改变。
1.2在设计起草结构时,结构设计人员应充分重视核心构件及连接点的受力情况,为有效起到防灾减震的作用,就要采取科学合理的处理措施对其进行优化,尽量降低地震带来的损失。
据有关资料统计,如果高层建筑混凝土刚度过于柔和,当地震发生后,建筑遭到强烈的冲击,主体结构会出现不同程度的损伤与破坏,并且在受到余震的连续破坏后,还会发生坍塌的现象。
这就要求在对高层混凝土建筑抗震结构设计时,确保结构能够在强度、刚度、延性等方面达到最佳,使整体架构的抗震能力得以保证。
2高层建筑抗震设计中存在的问题
2.1地基选择问题
随着城市人口的不断增长与建筑用地的减少,许多开发商常常忽视这一问题,大多是根据商业价值的大小进行选址,并且在设计初期,并没有对场地进行全面的地质勘查,地质资料不全导致地基设计不合理。
高层建筑的选址适宜在开阔平坦的地带,同时土场要均匀坚实,不得接近河岸,更不能不横跨建筑在两种土壤之上,避免地势较为危险的地区,比如地震高发地段等,避免使用有震陷危险的土壤作天然地基,如果高层建筑的地基选址不当,会对其抗震能力有着直接的影响,导致其性能减弱甚至存在坍塌的危险性。
2.2选材选择问题
对于建筑工程而言,结构材料对建筑整体的性能和质量起到决定性的作用,在同等的条件下,材料性能越好,则建筑整体的稳定性和质量也就越好,抵抗地震作用的能力也越强。
特别是在地震多发的地区,应该更加重视建材的选取及其结构的合理性。
我国建筑物的设计形式通常以钢筋混凝土核心筒为公用设计,其主要参考数据为钢筋混凝土结构位移值,但这种结构容易引起建筑弯曲变形侧移,且幅度较大,仅靠刚度较小的钢框架处理,不仅会大大增加钢结构的负担,更会导致效果大大降低,一般的补救措施是对混凝土筒的刚度进一步增强,同时对伸臂结构的设置进行改善,构筑加强层,以满足规范侧移限值。
2.3缺乏合理的平面布局
在抗震设计中,往往要求建筑的平面和立面布局应该规整、对称,质量分布和刚度变化都应均匀,从而确保建筑整体的抗震性能。
但是,目前许多建筑在平面设计中存在着严重的不对称现象,影响了建筑的整体刚度及抗震性能。
2.4缺乏规范的防震缝设计
按照有关规范和标准,当高层建筑存在如下三种情况时,就要进行相应的防震缝设置:(1)平面各项尺寸都与《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》的限值不符,存在超值的现象,而且没有相应的加强措施;(2)各部分结构的刚度或者荷载相差悬殊,并且也没有采取相应的解决措施;(3)建筑存在较大的错层,从目前来看,许多
建筑在设计过程中,并没有重视防震缝的设计,严重影响了建筑整体的稳定和安全。
3高层混凝土建筑抗震结构设计分析
3.1选定建设位置
从不同的地震灾害案例造成的损失可以看出,建筑物选址不同的地质条件,所遭受的地震灾害的程度也有所不同,这就是所选择的地理地质条件有区别而引起的。
因此,通常情况下,在明确建设项目位置时,要符合以下两点要求:一是选择工程项目建设位置时应,要考察环境是否能够缓解地震能力;二是避免接近有严重威胁的场地,比如变电站、大型石油储存设施等,要减少除了地震以外的其他安全隐患。
3.2改进结构设计方案
结构设计师所提交的设计方案要符合现行国家规定建筑抗震能力标准,其设计主题要能满足其规定范围内的调整变形空间,并可以在结构上强化其延性作用,自动恢复至原状态下,这样就能有效降低主体变形对整体建筑结构带来的影响,保证建筑结构处于持久稳定的平衡状态。
对于不同等级地震所带来的影响,要不断计算、推演,合理设计布局,在最大程度上确保高层混凝土建筑结构各种设施之间的分布保持平衡,并使其得到相应的提高,还应考虑到房子结构、纵向重力作用方面,使其受力平和均匀,并满足设计要求的刚度,同时保证设计结构有条理、不紊乱、有层次、不交错,仔细分析现场地质要素,在设计中采用最适宜的防震措施,对核心关键部位要谨慎处理,
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降低地震带来的水平与竖向不规则的作用力产生的影响。
3.3结构设缝
(1)防震缝
抗震房屋的沉降缝设置与传统的抗震房屋要求相同,但由于沉降缝的设置是从基础底直至顶层,为避免沉降两侧的抗震建筑在地震作用下相互产生碰撞,在设置沉降缝时,缝宽的设置应同时满足抗震房屋防震缝的要求。
(3)温度缝
抗震房屋的温度缝通常只在上部结构首层以上设置。
这时,首层以上相当于两个独立的抗震建筑,所以温度缝宽只需取传统抗震房屋的防震缝宽即可。
也可从基础顶至结构顶设置,但此时的温度缝宽还要满足抗震房屋的防震缝缝宽的要求。
3.4抗震支座的设计
抗震支座多用于地震影响比较大的部分或者伸缩梁较大,需要通过滑动释放内应力的部分,抗震装置应具备如下的性能才能有效达到隔离地震作用的目的:第一,抗震装置不仅要能承担上部建筑物的重量,而且在竖向荷载作用下变形较小,这是对其竖向承载力和竖向刚度的基本要求;第二,在水平方向上须具有良好的柔度,即较小的水平刚度,以延长结构的自振周期,减少上部结构的加速度反应和下部结构的层间剪力;第三,具备适当的阻尼,以限制结构位移,使振动
衰减。
第四,建筑物的设计使用年限一般为50年,支座的耐久年限应不能少于50年。
因此对于建筑设计人员来说,不仅需要熟悉抗震支座的各项性能,而且还应该熟练掌握其实验方法,以保证抗震支座的耐久性和相关力学性能。
4结语
对于建筑工程而言,良好的质量和稳定性直接关系着人们的日常工作和生活,需要设计和施工人员的充分重视,而随着高层建筑的大量涌现,做好建筑抗震结构的设计成为建筑设计人员重点关注的问题。
因此,在对高层混凝土建筑结构进行设计规划时,要对以往地震对建筑物造成的伤害等资料进行分析,在全面了解工艺流程的基础上,采用最合理的有效方案对其整体结构进行提高增强,以达到最优良的抗震效果。
参考文献:
[1]王东晖.高层建筑抗震结构设计分析[J].建设科技,2011(12)
[2]邹松贵.高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].产业与科技论坛,2012(33)。