浅论高层混凝土建筑抗震结构设计 谷牧
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论高层混凝土框架结构抗震设计目前钢筋混凝土框架结构是多数高层建筑采用最多的结构方式,这种结构设计具有很多的优势,尤其是在经过合理的设计之后,可以提高建筑整体的抗震潜力,增强框架结构抗倒塌能力。
本文首先阐述了高层钢筋混凝土结构在地震中出现的一些问题,以及混凝土框架结构抗震设防目标和防震基本要求,最后介绍钢筋混凝土框架梁、柱和节点的能力设计方法,最终提高高层建筑的抗震能力。
标签钢筋混凝土;框架结构;延性;抗震引言随着高层建筑设计的不断创新,我国城市大部分的高层建筑一般都采用钢筋混凝土框架结构设计。
然而地震灾害几乎是不可预见的,并且对建筑物的破坏是不言而喻的,而高层建筑遭到地震破坏会比一般建筑带来更大的生命和经济上的损失。
一般情况下,房屋在地震时倒塌的主要原因是变形能力和耗能能力不足,因此本文分析了框架结构的延性抗震设计,这种设计可以消耗地震输入能量,减轻震害。
一、高层钢筋混凝土结构在地震中出现的一些问题(1)结构方案不当引起的震害从抗震角度来说,随着多层和高层房屋高度的增加,结构在地震作用以及其他荷载的作用下震动幅度加大,随之可能会出现一系列的问题。
常见有以下几个方面:1.结构在强地震作用下发生整体结构倒塌。
高层钢混结构在整体设计上存在较大的不均匀性且构件截面尺寸及配筋整体偏小,使得整体存在薄弱部位,在强震的作用下,薄弱的部位被率先破坏,发生弹塑性变形,逐渐累积导致结构连续破坏,从而形成结构整体倒塌破坏。
2.结构中有屈服强度较弱的楼层。
钢混结构在竖向抗侧刚度和楼层抗侧承载力上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度较弱的楼层。
在强震的作用下,结构薄弱的楼层率先屈服,发展弹塑性变形,并形成弹塑性变形集中的现象,导致某层及该层以上的楼层全部倒塌。
3.柱端及节点的破坏较为严重。
框架结构的构件一般是梁轻柱重,柱顶比柱底重一些,尤其是在角柱和边柱更容易在地震中发生破坏。
在反复荷载的作用下,节点核心区域的混凝土处于剪压复合应力状态,当节点配筋偏少或构件构造不当时,会出现交叉裂缝,导致剪切破坏,严重时混凝土剪碎剥落,柱纵筋压曲外鼓。
浅谈高层混凝土建筑抗震结构设计分析作者:杜苏莉来源:《建筑建材装饰》2014年第15期摘要:抗震安全系数在提升是在建筑抗震设计符合必要的安全指标的时候。
建筑要实现良好的抗震效果,其结构的设计方面是可以考虑的范围。
也就是说,从建筑结构抗震设计方法上来看,在具体操作上进行适当地加工,就可以达到有效的抗震目标。
那么,较为普遍使用的方法就是采取两阶段设计的方法。
本文对高层混凝土建筑结构的特点以及设计问题进行分析,提出加强高层混凝土建筑结构的对策,为建筑结构设计提出参考。
关键词:混凝土建筑;有效对策;隔震结构前言地震拥有随机性、强破坏等多种特点,地震会给社会带来相当巨大的损失。
因此,高层混凝土结构建筑的抗震能力直接关系着人们的生命安全以及财产安全。
结构工程师在规划结构的同时,应研究过往地震对建筑作用的材料,在了解建筑施工技术、经济等多方面性能的基础上,采取有效的对策使得高层混凝土结构建筑的抗震性能得到加强,并起到良好的效果,保障人们的生命财产安全。
1建筑结构设计满足抗震需要1.1第一阶段的设计,是要保证建筑具有一定的承载力,还要避免在地震的作用下变形。
第一水准,即“不展不坏”的要求,就要在这一设计阶段得以实现。
如果要将这一设计阶段的标准更为细化一些,则可以理解为应地震烈度作为设计标准。
1.2针对于这些专业性较强的知识,在地震突发的时候,人们当然不会有所意识,所以,对于地震烈度的判断,一般是根据人们的各种感受以及各种物品,特别是建筑物所遭受的破坏程度、地面破裂现象来判断。
1.3实施地震烈度的有效判断,对于加强建筑设计上的抗震系数是非常必要的。
在这一阶段的建筑抗震设计中,就要求按照多遇地震所对应的地震作用效应以及其他的符合效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。
1.4那么,相应地在建筑抗震设计的第二个阶段的设计就要求更高一些,地震作用效应验算结构的弹塑性变形程度成为了罕见地展烈度所对应的标准。
2高层混凝土建筑抗震结构设计措施的改善2.1选定建设位置根据震后的情况来分析,我们知道,建筑物通常会因为其所处的地理位置不同而受到不同的地震作用,因此在震后其差别也由于地质原因差别很大,而导致这些差异的主要原因就是地质条件不同。
探究高层混凝土建筑抗震结构设计前言:随着高层建筑工程的蓬勃发展,人们对于高层建筑的抗震性能也提出了更高的要求。
地震影响因素十分复杂,是一种不能预见的外部作用。
在实际工作当中,想要对于建筑的抗震性进行精确的计算有很大的难度。
因此,在设计高层建筑时,应重返考虑高层建筑的抗震问题。
高层建筑混凝土的抗震结构设计具有良好的抗震性能,对减轻地震灾害,起到根本的作用。
被广泛的应用在高层建筑施工建设过程中。
只有采取相应的安全防患措施,才能做到真正的防患于未然。
1.高层混凝土建筑结构的抗震设计原则就目前的高层混凝土建筑的情况而言,如果想要使其达到良好的抗震效果,在地震中保持稳固,或者是经历过地震之后,经过修理仍然能够继续使用。
当地震发生的更为严重时,高层混凝土建筑能够达到不会倾倒的程度。
要想做到以上所述的这几点,在设计高层建筑的时候,就一定要综合各方面影响因素,充分考虑到高层混凝土建筑的受力情况。
进行科学合理分析,并且根据实际中的具体情况,来科学规划,按照相关标准严格控制,以便最大程度上提高高层混凝土建筑的结构稳定性。
在对高层混凝土建筑进行设计时,最为关键的是把握好该结构刚度值的大小。
通过了解周围环境,地形条件,建筑所用的材料性能等相关外界因素。
再综合所涉及到的力学理论知识,最终确定高层混凝土建筑结构的整体刚度强弱,依靠连接设置装备的调节作用,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。
这样一来,就可以保证高层建筑如果在地震中结构发生小幅度的变形,它也可以通过自身结构,进行自我调节,以保证整个建筑结构不会发生大幅度的变形,以致坍塌。
而其进过修整维护之后,仍然具有继续使用的价值。
既能避免人员伤亡,财务损失,也能保障自身价值不会贬值[1]。
另外,极其重要的一点是,建筑结构中的关键构件和连接点,务必要采取相关措施进行科学有效的調节。
可以达到消灾减震的目的,尽最大程度地降低地震灾害带来的损失。
高层混凝土建筑抗震结构设计探讨摘要:目前,我国城市人口增幅较大,城市面对的压力增加,为了有效节约利用土地资源,合理配置城市空间资源,高层混凝土建筑已经成为建筑的主流。
随着建筑楼层的增加,设计人员在设计的过程中,需要调整思路,有效提高高层混凝土建筑的质量。
在高层混凝土建筑建设的过程中,抗震结构是极为关键的质量管理点,对建筑使用的安全性以及使用寿命有着极为重要的影响。
同时,因地制宜地优化高层混凝土建筑抗震结构设计,有助于提升高层混凝土建筑的抗震效果。
就此,本文研究了高层混凝土建筑在地震作用下的破坏特点,阐述了高层混凝土建筑抗震结构设计的特点,提出了高层混凝土建筑抗震结构优化方法。
关键词:高层建筑;混凝土结构;抗震设计引言我国地域辽阔,不同的区域有着不同的自然环境与地质条件,有些地区地震灾害频发,地震会对当地的一些建筑物造成不同程度的破坏。
地震的发生往往很突然,严重威胁了人们的生命财产安全。
因此,人们也越来越重视建筑物的质量安全。
目前,设计人员在进行高层混凝土建筑结构设计时,需要将建筑的抗震性能考虑在内,大力发展建筑抗震技术。
设计人员必须做好建筑抗震技术研究工作。
对于混凝土建筑设计而言,抗震设计中最为重要的是把控建筑结构,只有建筑物的整体抗震能力达到标准,才能够抵抗地震灾害。
1高层混凝土建筑在地震作用下的破坏特点地震对高层混凝土建筑的破坏可分为四大方向,地基破坏、结构体系破坏、刚度破坏、构件破坏。
若建筑整体处于柔弱土层上,则易发生地基破坏,这是由于地震中土体液化会导致基础沉降的发生,这会致使高层混凝土建筑上部出现倾斜、地基发生不均匀沉降现象,同时使建筑物产生裂缝。
而结构自身的结构周期与场地周期相一致时更会发生共振效应,进而导致更为严重的结构破坏状况发生。
若地震中的建筑是框架填墙类结构,则地震发生时,框架的内框架柱上部会有剪切型破坏发生。
而由于窗下墙的存在,窗洞部分会发生短柱型破坏。
当高层建筑以矩形平面式作为主体结构时,一旦建筑中电梯井等结构发生偏心,地震带来的扭转震动作用会使得地震破坏力度大为增加。
高层建筑混凝土结构抗震设计探讨摘要:根据了解,地震的发生具有随机性,复杂性与不确定性,人们在地震没有发生之前是非常难以掌控的。
就目前的状况来看,还没能够找到一种方式可以在地震还没有发生之前就检测到此次地震带来的影响,运用结构的方式来分析时没有办法全面的所有结构的特点,材料的材质,建筑物能够承受多大的震动频率等。
因此在对建筑物进行抗震设计时,需要采取有效措施,找到良好的解决方案。
关键词:高层建筑;混凝土结构;抗震设计引言随着经济社会的快速发展,人们的生活水平逐渐提高,在满足物质生活的同时,人们更加在意高层建筑设计和建筑抗震能力的提升,不仅需要优化建筑抗震设计水平方案,同时还有提高建筑物整体抗震性能,采用先进的科学理念,使用先进的科学技术,提高高层建筑设计在建筑抗震设计中的实际应用,从而延长建筑物的使用寿命。
1 高层建筑混凝土结构抗震设计1.1 选择结构材料建筑抗震结构材料关系着建筑结构抗震能力,在材料选择时应该根据建筑方案设计来进行,同时应该研究确定建筑形式和建筑结构体系。
这样最终确定的结构类型才是既符合抗震要求又达到经济目标的,一般来说结构类型需要考虑到建筑的设防烈度、房屋高度、地基、基础、材料和施工、经济、技术等要素,而只从抗震角度来看,所选择的结构材料应该满足以下几点:首先材料延性要好,其次强度要满足抗震要求,匀质性要好,另外,构件连接较好,比较完整和连续。
根据这些要求,按照抗震性能优劣,常见建筑结构类型中,钢结构优越性较为突出,具有延性好、连接好、有可靠节点等优点。
1.2 合理选择抗震结构在设计建筑物之前需要全面按照建筑抗震标准进行设计,全面考虑建筑的抗震性能。
在选择抗震设计结构时需要不仅需要分析和研究地震灾害对建筑的影响程度,还需要显著降低对建筑周边环境的影响程度。
在选择建筑物主体结构时需要选择高质量的钢筋混凝土进行施工建设。
对于地下建筑结构来说则需要应用嵌固端技术,这样能够显著提升建筑物的抗震性能。
关于高层建筑混凝土结构抗震设计的探讨摘要:工业化、城镇化进程的加快,使高层建筑的建设数量不断增加,逐步成为城市的标志,但高层建筑无论是在稳定性还是安全性上都存在安全隐患,一旦发生恶劣地质灾害或安全事故,其会对用户以及附近居民的生命健康造成严重的威胁。
为此,强化高层建筑的抗震性能,降低自然灾害对高层建筑安全性的影响十分必要。
文章对高层建筑混凝土结构抗渗设计进行了探究,分析了高层建筑混凝土结构抗震设计中需要注意的要素,总结了当前抗震设计中存在的问题,从而制定有针对性的优化策略,提升高层建筑混凝土结构抗震设计的质量与效果。
关键词:高层建筑;混凝土结构;抗震设计现阶段的高层建筑,建筑结构实体主要使用的混凝土材料,而建筑结构是建筑抗震性能的决定因素,混凝土结构如果具备良好的抗震性能,在发生地震等灾害过程中能够有效降低高层建筑的危险。
为此,在抗震设计过程中,结合建筑建设的要求,科学规划结构中梁、柱等构件的位置,降低结构受剪力的影响与破坏,从而使建筑的抗震性能得到优化。
一、高层建筑混凝土结构抗震设计必须考虑的要素当建筑物的高度超出一定范围后,安全就会成为建筑建设的首要考虑因素,尤其是建筑建设中结构设计上,必须具备抗震、刚度、强度等性能,每项性能都要满足高层建筑的质量标准,提升结构的整体性能,降低在突发情况以及灾害中对社会造成的危害与损失。
为此,在抗震设计上应重点考虑以下几项要素:一是,结构的侧向力,其是指建筑物在运营过程中承受外界垂直荷载、地震力以及风力等外力。
由于高层建筑的高度以及自重较大,所以其水平力要高于地层建筑,随着层数的增加,水平力也会增加。
所以,一旦水平力与地震力等侧向力共同作用于建筑结构时,结构就会出现变形等情况,所以设计中侧向力的考虑十分重要。
二是,结构的刚度,从胡可定律的角度进行分析,相同材料的刚度在很大程度上会受到剪切模量G的影响,而且建筑物在塑性期范围内的刚度受建筑物形状的影响较大。
所以,在建筑物建设时,会因建筑物的高度产生一系列的风险,这些风险中包括侧向力作用以及侧向位移,导致建筑物在增加建设高度的同时,在水平荷载力的作用下,发生一定范围的位移,最终导致建筑物出现坍塌等事故[1]。
高层混凝土建筑抗震结构设计探究随着城市化进程不断加快,高层建筑的数量逐渐增多,在建筑设计过程中如何保证其安全性成为一个十分重要的问题。
其中,抗震设计是造成建筑损毁的主要原因之一,因此抗震设计成为高层建筑设计中最关键的环节之一。
本文将从混凝土建筑的抗震结构设计角度出发,对高层建筑的抗震性能进行探究。
1. 高层建筑抗震设计的意义随着科技的不断进步和城市化进程的加速,越来越多的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
高层建筑因其形态各异、高度较大,自重和地震荷载等荷载作用比一般建筑更加复杂,运用传统的建筑设计方法难以满足抗震性能要求,而高层建筑的抗震性能又是保证建筑安全性能的重要指标之一,因此高层建筑抗震设计显得尤为重要。
高层建筑抗震结构设计的基本要求主要包括以下几点:(1) 保证建筑的整体稳定性,抗震能力要强,摆锤干扰要小,外力加速度的分布要均匀。
(2) 结构构造要简洁、合理,各构件的应力分担均匀,不允许出现严重铰缝。
(3) 结构的刚度要符合规范要求,同时考虑到抗震设防地区的最大水平基准设计地震加速度以及建筑物设计使用年限。
(4) 结构的受力性能要满足规范要求,施工和使用过程中不得出现可动性、可变形性,应满足安全性和稳定性要求。
(1) 建筑结构形式设计:应根据建筑物空间布局、功能布置和结构体系选择符合抗震要求的结构形式,具体包括钢筋混凝土框架、钢筋混凝土剪力墙、加筋砖墙结构、钢结构等。
(2) 结构抗震设计等级的确定:为了统一抗震设计标准,我国建筑设计规范规定了抗震设计分级,分为4级。
设计抗震等级应根据地震区的烈度和建筑物的使用性质结合起来,选择合适的防震等级。
(3) 结构设防地震力计算:通过设防地震力对建筑进行水平惯性力的设计计算,在确保建筑物结构安全的前提下,尽量减少建筑物的震害。
(4) 节能设计:在建筑抗震设计中,要重视节能设计,通过冷暖负荷的计算和分析,降低建筑的能源消耗以及对环境的影响。
4. 结束语高层建筑抗震性能是十分关键的,其设计应根据建筑物的使用性质和设防地震区的烈度进行综合考虑,同时应采用符合要求的结构形式、应满足规范要求的抗震等级以及合理的节能设计。
高层混凝土的建筑抗震结构设计摘要:高层混凝土建筑的抗震效果关系到人民生命财产安全,高层混凝土建筑在未来一段时间的发展方向以抗震性能的提升以及隔震为主。
高层混凝土建筑工程在前期设计过程中,其抗震方面的设计必须严格按国家规范进行,施工环节也应按科学的施工组织计划有序推进,科学地选择适合的结构类型、基础形式及材料,以保障建筑物呈现出高水平的抗震效果。
本文具体分析了高层混凝土建筑抗震结构的设计要求。
关键词:高层混凝土建筑;抗震结构设计;施工地震对建筑物的破坏性较大,且地震伴有随机性、不可确定性等特点,地震之后常伴随出现余震,余震有时也会产生严重的危害。
当前,高层建筑采用混凝土结构是我国建筑普遍形式,对于高层混凝土建筑在抗震效果方面的设计,以降低地震造成的危害为根本目的,保障人民生命财产安全。
结构抗震设计过程中必须掌握建筑物所处场地的地质情况,应用科学方法使高层混凝土建筑结构的抗震性能得到稳步提升,避免出现地震时造成严重危害。
1高层建筑抗震设计的作用高层建筑设计过程中不能轻视抗震设计方面。
对比普通建筑,高层建筑的构造、规模、具体构件都呈现出明显的不同。
如果高层建筑设计、施工质量不达标,将造成难以挽回的损失。
所以,设计环节必须注重设计标准满足国家及行业标准。
抗震设计的结构延性、刚度最终决定高层建筑工程整体质量,必须重视高层建筑中的抗震设计。
2高层建筑结构采取抗震设计的具体设计2.1水平荷载水平荷载决定着高层建筑结构设计的整体效果。
水平荷载包括风荷载和水平地震作用。
水平荷载的大小将直接决定了高层建筑的抗震水平。
原因在于:①高层建筑物重力荷载以及高层的水平荷载使建筑产生轴力、剪力以及弯矩,其中轴力、剪力与高层建筑物自身高度一次方呈现正比关系。
②水平荷载使高层建筑结构产生的弯矩,在构件中形成的轴力作用将和楼房高度两次方呈现正比关系。
2.2侧向位移控制高层建筑进行抗震结构设计时还应注重侧向位移控制。
鉴于高层建筑的具体施工过程面对建筑物楼层逐渐增高,侧向位移现象将很难合理控制。
关于高层混凝土建筑抗震结构设计探索和构架2500字市场经济体制的不断改革,为我国高层混凝土建筑抗震结构的安全性能提出了更高的要求,需要采取有效的设计方法完善建筑抗震结构的设计方案,延长高层建筑的使用寿命。
与此同时,明确高层混凝土建筑抗震结构的框架,有利于优化不同抗震框架结构的服务功能,增强现代化建筑屋的安全可靠性。
基于此,本文将对高层混凝土建筑抗震结构设计进行必要地阐述,并对它相关的框架进行一定的说明。
高层混凝土建筑;抗震结构;设计方案;使用寿命;服务功能随着施工技术的不断更新及建筑水平的逐渐提高,目前我国高层混凝土建筑的服务功能有了较大的完善,建筑结构的安全可靠性有了较大地保障。
在此形势影响下,需要结合高层混凝土建筑抗震结构的特点及建筑物服务功能的具体要求,健全其设计方案,选用可靠的框架结构提高混凝土建筑的抗震性能,为人们创造出良好的居住环境。
一、目前高层混凝土建筑抗震结构设计中存在的问题(一)有关抗震设计的规范不科学。
结合现阶段我国高层混凝土建筑抗震设计的发展现状,可知其中有关设计过程中的规范不科学,对于建筑物的安全性能带来了一定的影响。
相比国外建筑行业的抗震规范,我国在抗震延性的等级划分方面存在着不足,致使某些高层混凝土建筑的抗震等级无法达到设计方案的具体要求,影响着人们的居住安全性。
在确定高层混凝土建筑抗震等级时,技术人员需要结合建筑物的结构特点进行合理地设置。
但是,由于某些设计人员对于建筑工程抗震规范条例的了解较少,其设计理念无法满足建筑工程的实际要求,导致最终设计出的抗震方案在实际的应用中无法达到预期的效果,影响了高层混凝土建筑抗震结构的稳定性。
(二)抗震设防目标适用性不强。
“大震框架不倒,中震结构可修,小震建筑不坏”这是我国设计部门规定的抗震设防目标。
这样的设防目标不具有全面性,只能够适应于甲、乙、丙类,并不对所有的建筑都适用,属于较模糊的概念。
而目前国际上倡导“多性态、多层次的控制目标”,我们的设计目标明显与这一理念冲突。
探析高层混凝土建筑抗震结构设计一.高层混凝土建筑抗震结构设计的要求首先,高层混凝土建筑在设计规划之初就应该把握好结构、材料的刚度值大小,通过精确的数据计算分析,对地质地形的外在内在条件、施工材料性能、机械设备运行参数、物理力学相关知识等内容进行充分了解,最终确定符合实际情况的整体刚度强弱分布或者某个建筑结构设施的刚度,依靠互相的调节作用,提高高层建筑物的抗震能力,尽量让施工建筑波动的受力大小和范围保持在地质和结构所能承受的范围之内。
在对高层混凝土建筑进行详细地设计规划时,只有掌握了结构的刚度计算,才能更好地进行其他方面的操作。
其次,在设计和规划高层混凝土建筑结构的过程中,要重点关注重要部位的构件和连接点的受力是否合适,然后结合实际情况利用专业措施进行整体的调节和设计,从而真正做到消灾减震,在最大程度上尽量避免以及减少地震所带来的损失。
此外,在设计规划高层混凝土建筑时,相应的调节措施也必须到位,着重强调关键构建的受力强弱情况,达到抗灾减震的效果。
相关数据表明,过于柔和的高层混凝土建筑的结构刚度也是不合理的,这不仅会在经历地震后就会受到很大的损毁,而且有很大可能在余震的作用下也会发生崩塌。
总之,高层混凝土建筑抗震结构的设计是有一定困难的,一定要尽量保证其适宜的结构刚度,并通过多种方式,增强高层混凝土结构建筑的抗震能力。
二.高层混凝土建筑抗震结构设计存在的主要问题第一,结构布置不合理。
不合理的高层混凝土建筑结构设计极其容易在地震的影响下导致建筑物结构扭转破坏、薄弱层受到损毁以及防震缝处发生碰撞等情况的发生。
第二,高层建筑物框架结构的震坏。
建筑物框架结构的震坏主要有两种情况,一种是整体破坏形式,还有一种是局部破坏形式。
根据其破坏性质的界定,整体破坏形式又可以分为延性破坏和脆性破坏两种。
三.高层混凝土建筑抗震结构设计策略1.高层建筑结构设计要从建筑的全局出发任何设计都是从全局出发的,全面考虑各个建筑部位的特殊功能,在此基础上,科学设计结构构件,保证相互之间的契合,促使每个部件或者是若干部件相互之间建构起来可以完成某些特定的结构设计要求,满足人们对建筑的实际需求。
高层混凝土建筑抗震结构设计近年来,我国建筑行业得到前所未有的发展,并且建筑领域逐渐地向高层方向发展,众多高层混凝土建筑工程如雨后春笋般出现。
高层混凝土建筑结构设计中抗震结构设计是非常重要的环节,同时也是结构设计的难点。
主要是因为高层混凝土建筑的人口相对密集,一旦发生地震灾害,高层混凝土建筑抗震性能较低而发生坍塌,将会造成严重的人员伤亡与经济损失,同时造成恶劣的社会影响,这对建筑行业的健康、可持续发展是非常不利的。
因此,在进行高层混凝土结构设计时,应该充分的认识到抗震结构设计的重要性,为高层建筑居民的生命和财产安全提供可靠的保障。
1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求分析①在进行高层混凝土建筑抗震结构规划与设计时,应该经过精确的计算与分析,合理的掌握结构刚度,充分的了解施工现场的地质条件、所有设备的运行参数、建材的性能以及物理力学知识,以此确定高层混凝土建筑结构的整体高度大小,并设置科学的连接,以此实现对刚度的合理调整。
为了提高高层混凝土建筑的抗震能力,应该尽可能的将建筑波动受力控制在地质支撑范围以内,即当高层混凝土建筑基础结构出现变形之后,抗震结构通过自身的调节,能够尽可能的降低整体结构的变形幅度,然后通过有效的维护工作,保证高层混凝土建筑的安全和使用价值。
②在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,设计人员应该正确的分析关键部位或者重要部件和其他部件之间连接点的受力状况,通过合理的计算,采取有效的措施进行调整,以此提高高层混凝土建筑的抗震能力,当地震灾害发生之后,能够最大限度的降低地震给建筑物带来的损失。
此外,通过对当地历年的地震灾害进行分析,如果高层混凝土建筑采用柔和刚度设计,当地震灾害发生之后,将会导致主体内部结构遭到损坏,在余震的作用下,会导致建筑结构发生连锁反应,对建筑结构造成持续破坏,最终导致建筑倒塌。
对此,在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,应该充分的研究与分析混凝土抗震结构,以此保证高层建筑的结构刚度满足相关的设计规范,同时强化建筑结构的延伸性,进而提高高层建筑的抗震性能,最大限度的降低地震灾害给建筑造成的损失。
高层混凝土建筑抗震结构设计探析一前言高层建筑的大量出现,老百姓对高层建筑当中的抗震性能也有了更多的要求,高层建筑当中的抗震结构是一种新型的建筑结构,具有良好的抗震效果,在我国高层建筑施工当中被广泛的运用。
二高层混凝土建筑抗震结构的设计要求高层建筑当中的混凝土抗震结构,能够让建筑在地震过后不会倒塌,具有良好的抗震效果;当地震完全过去后,高层建筑在经过维修和检查后还可以继续使用;当建筑遭受轻微地震时,可以让建筑摇晃的幅度不是很大。
在对高层建筑中的抗震结构进行设计的时候,应该多个方面出发,结合实际的情况,让高层建筑中抗震结构的受力点更加均匀,并且抗震结构设计完成时,应该要满足强剪强弯的设计指标,保证抗震结构在高层混凝土建筑中发挥实际作用。
(一)在进行设计和规划高层建筑抗震结构时,要准确的掌握高层建筑当中的各项数据,全面的了解高层建筑当中物理学知识、建筑学知识、施工材料知识等,保证混凝土抗震结构中的抗震数据能够对应上高层建筑当中的各项数据,从是实现混凝土抗震结构在高层建筑当中的作用。
如果高层建筑当中的一些数值发生了轻微的变化,抗震结构可以使用自身的调节系统进行细微的调节,不会影响整个抗震结构的功能。
让抗震结构可以继续在高层建筑当中使用。
(二)在高层混凝土建筑当中计划和构建抗震结构的时候,抗震设计人员应该重点调查高层建筑当中接点与建筑元件实际的受力情况,从当中找出隐患,使用科学合理的手段进行解决。
从地震的相关报告来看,当高层混凝土建筑的整体刚性为柔和的时候,地震就会对高层混凝土建筑当中的主体结构进行破坏,并且在余震的作用下,建筑会持续受到损害,最终建筑会倒塌。
(三)对高层混凝土建筑中抗震结构的延展性要不断的完善,从而保证抗震结构能够满足高层混凝土建筑的柔性与刚性,让高层混凝土建筑的抗震性能有一个质的飞跃。
三对高层混凝土建筑当中抗震结构的设计进行优化(一)抗震结构功能的优化高层混凝土建筑当中抗震结构的功能与结构的造价和要求有直接的联系,抗震结构的性能与功能要符合高层混凝土建筑实际的要求,在各种因素的影响之下,要对抗震结构当中的功能进行优化,从而能够适用于高层混凝土建筑。
高层混凝土建筑结构的抗震设计目前,我国地震等意外灾害频发,高层建筑混凝土结构的设计变得愈发的重要,建筑从业单位的设计人员必须要高度重视混凝土抗震结构的设计,以此来提升该建筑结构体系的安全性以及可靠程度。
不断的优化抗震结构的设计方案,确定出高层建筑混凝土结构的抗震设计要点以及施工要求,提升其设计方案的有效性。
本文主要就高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计进行探究,找出其所存在的问题,制定出合理的抗震设计方案。
标签:高层建筑;混凝土结构设计;抗震设计1 确定抗震性能目标要求在我国建筑行业中,建筑物的结构不同,对抗震能力是不同的,如何进行建筑结构设计,提高其抗震性能。
根据其此设计准则,在一定程度上能够将建筑物在使用周期内所遭受的损失降低。
一般地,降低工程造价,就会增加建筑内部结构遭受破坏的可能性,从而增加后期工程的修复和维修费用,所以存在一个最小费用值。
建筑在施工的过程中,通常需要考虑建筑的设计性能,提高其设计的应用能力,把费用降低到最低标准。
由于发生地震以及后期维修费用的增加都具有不确定性,所以这笔费用也是可以变的。
2 高层建筑混凝土结构抗震设计存在的问题2.1 高度问题我国很多高层建筑设施的高度都超过了一定的数值范围,特别是超高层建筑设施,其相关的设计人员要始终保持一个极为谨慎的态度,实时的开展专家论证以及模型振动台的实验工作。
超高层建筑设施会更易受到地震力和风荷载的影响,使其受力状态和使用形态等方面产生影响。
建筑设施高度的提升,会使得其他因素也隨之产生变化,严重的还会超过原本建筑设施自身的规范范围标准。
目前,我国已经制定了很多的技术流程规章机制,其机制中包含着高层建筑设施混凝土的各类技术要素内容,同时也对其高度进行了较为严苛的规定。
但是在实际的施工过程中,很多施工单位就会贪图眼前的蝇头小利,故意减少对应建筑高度的构造措施、降低材料标准,以此来提升自身的经济收益,其整体施工方案的稳妥程度根本得不到保障。
浅论高层混凝土建筑抗震结构设计
谷牧
发表时间:
2019-07-20T18:15:23.657Z 来源:《建筑细部》2018年第26期 作者: 谷牧
[导读] 通过落实抗震验算、设置多道抗震防线、完善隔震及消能减震设计,可进一步强化整体抗震设计效果,让建筑物的抗震性能得到提
升。
中国新兴建设开发有限责任公司
北京 100039
摘要:人的生命是无价的,但是,在自然灾害面前,生命又是脆弱的。为了减少地震带来的人员伤亡和财产损失,提高建筑的抗震性
能是意义重大的一步。因此,在进行设计时,要多采用结构相对规则的体系,综合评定施工场地的地质条件,做好地震设防工作,加强防
震措施,保证高层建筑结构的抗震性能。这样,才能真正提高建筑的安全性,造福人民。本文对高层混凝土建筑抗震结构设计进行了探
讨。
关键词:高层建筑;混凝土结构;抗震设计;措施
前言
高层建筑抗震设计是一个较为复杂的过程,涉及因素较多,需要从各方面进行综合性研判,才能得到获取最佳的设计效果。通过落实
抗震验算、设置多道抗震防线、完善隔震及消能减震设计,可进一步强化整体抗震设计效果,让建筑物的抗震性能得到提升。
1影响建筑物抗震效果的因素
1.1建筑物自身的结构设计
建筑物本身的结构设计是影响建筑物抗震效果的一个重要因素,建筑物想要达到预期的抗震效果,无论是哪一种建筑结构,都需要进
行合理的抗震设计,提高其抗震性能,在出现地震灾害的时候,尽可能保证建筑物的稳定。如果建筑物本身的平面布置较为复杂,内部的
质心和刚心不能保持一致,在地震出现的时候,很容易进一步加强地震的破坏性,针对这一问题,需要在建筑物的平面结构设计上尽可能
的保证质心和刚心保持一致,提高建筑结构的抗震能力。在建筑结构的设计中,尽可能的降低出屋面的建筑部分比例,以免在地震时出现
鞭梢影响,同时对于设计的一些不规则建筑结构,需要设计抗震墙。
1.2建筑结构建造材料和施工过程
建筑的材料和施工过程也是影响建筑物抗震效果的重要因素,不过这一因素很少会受到人们的重视,设计人员在设计过程中,需要明
确地震对于建筑物的破坏与建筑物本身的质量成正比,也就是说,在发生地震的时候,建筑物的材料越好,受到地震的影响就越小,而建
筑物的材料较差,甚至还会加剧对建筑物的破坏。在建筑物的施工过程中,一般都采用一些隔断类型的构件,利用一些质量较轻的建筑材
料,有效提高建筑物的抗震能力。
在进行建筑施工的时候,建筑的结构和所使用的建筑材料会对其质量造成很大的影响。而在实际的施工过程中,只要一个环节有所疏
忽,就会对整个建筑的抗震效果造成非常严重的影响。所以,工作人员在具体施工中一定要对施工的全过程加强监管,而且对其建筑材料
进行严格的把关,优化建筑结构,从而提高建筑的质和其抗震效果。
1.3建筑物所处地质环境情况
在地震中,对建筑物造成破坏的因素有很多,比如岩层的断裂、山体崩塌和地表滑坡等各种地表运动都会对建筑物造成破坏,又或者
是海啸、水灾和火灾等次生灾害也会对建筑物造成大量的破坏。建筑物在面对这些破坏的诸多因素中,有些是可以优化的,提高建筑的质
量可以进行有效的预防。所以,在对施工地点进行选择的时候,首先要对当地的地质情况进行详尽地勘探,然后对地形和地质条件进行分
析,从而做到尽量避开不利的地段。
2高层混凝土建筑抗震结构设计的措施
2.1合理的基础设计
建筑的基础是整个建筑质量的根本保证,建筑抗震的设计更要有好的基础。在建筑设计中,同一个结构单元要设置在性质相同的地基
上,尽量采用相同的结构形式。地基有软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,要采取措施加强基础的整体性和刚性,以保
证地基的稳定性。底层框架结构由于具有良好的实用性,目前使用比较广泛,但这种结构上部刚度比较大,而下部刚度又比较小,上下性
质截然不同,变形能力相差比较大,在地震时抗扭曲的性能较低,容易引起房屋的倒塌和断裂,因此,在抗震区要尽量少采用。或者是在
利用时采取一定的措施将上下刚度的性质进行协调,提高其抗震能力。
2.2隔震与消能减震设计
有些区域对高层建筑的抗震性能要求比较严格,不仅要具备相关规范中所要求的普通的抗震能力,而且还要具备隔震、消能减震的功
能。所以在隔震与消能减震的设计过程中要注意以下几点:首先,在选择建筑场地及地基时,要保证地基的密实度,保证地基的牢固性,
即可最大程度减少地震对建筑体造成的破坏;其次,建筑结构不同,对其隔震系数的要求也存在差异,所以实际设计过程中要结合工程的
实际情况来设计,合理选择隔震支座,注意不能忽略风力负荷因素;最后,在选择隔震、消能减震方面的建筑构件时,首先要考虑材料的
延性,以降低地震对建筑的破坏程度。
2.3优化抗侧力体形
如果高层建筑选择的是刚性结构方案,地震时对主体结构的破坏较小,结构不会发生太大变形,可以有效保护隔墙及围护墙等非结构
部件,所以可以将地震的破坏降至最低。结构超静定次数越多,地震时出现的塑性铰也就越多,相应的就越能耗散输入的地震能力,对于
结构而言,其强度就越高,稳定性也就越好。对结构的屈服机制进行优化,结构遭破坏时不是按照楼层屈服机制进行的,而是按照整体屈
服机制进行。在进行结构设计时要注意几点重要原则:
“强节弱杆、强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”。即在选择水平杆件时,首先考虑构件
中轴力比较小的作为主要耗能杆件,使其尽量发生弯曲耗能,最终提高整个构件的延性与耗能水平。
2.4加强多重抗震防线的设置
多道抗震防线指的是:(1)一个抗震结构体系,应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,如
框架
——抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成;双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成;(2)抗震结构体系应有最
大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的屈服区,以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量,一旦破坏也易于修
复。
高层建筑抗震结构体系应尽量设置多道防线,增加冗余设计。特别是当地震卓越周期与建筑物基本周期相同或接近时,多道抗震防线
就更显示出其优越性,当第一道抗侧力防线因共振而破坏,第二道防线接替后,建筑物自振周期将会出现较大幅度的变动,与地震卓越周
期错开,使建筑物的共振现象得以缓解,减轻地震的破坏作用。
2.5落实抗震验算
在进行截面抗震验算时,结构应在设防烈度下进入弹塑性状态。可将大部分结构变形转变为众值烈度地震作用下构件承载力验算的形
式来表现。进行构件截面抗震验算时,可选用非抗震承载力设计值,将承载力抗争调整系数与其关联起来。计算过程中,去地震作用效应
值乘以抗震调整系数来进行折减。通过完善抗震验算,保证建筑抗震设计的有效性,使抗震设计充分发挥作用。
2.6采用加固设计
要结合建筑体结构的实际情况合理选择加固设计方案,以提高其抗震能力。具体而言适用加固设计方案的有以下几种情况:首先,机
构设计存在缺陷。此时可以采用增加构件提高机构强度的加固方案,或者将原有构件替换为抗震性能较好的构件;其次,需要提高结构整
体刚度或承载力。此时可以选择增设构件、扩大原截面、增设套箍的加固方案;再次,建筑结构的整体连接与相关抗震标准要求不符。这
就要对结构作出合理调整,以起到分散地震力、减少破坏的作用;最后,要注意建筑体中有些构件与建筑结构并不存在直接关系,如果发
生地震可能会造成更大危害,针对这种构件要做好加固处理。
3结束语:
总之,随着科学技术的发展,高层建筑物结构的抗震设计技术和方法也在不断的革新,先进的设计方法和设计理念层出不穷。
参考文献:
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