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高层钢筋混凝土与建筑结构抗震延性设计

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摘要:在建筑结构设计中,对抗震问题考虑的是否充分,并使用有效的措施来实现地震的目标,直接影响着建筑结构的安全性和稳定性,长此以往,当建筑设计人员进行建筑设计时,一般都是坚持小地震不塌,大地震可以修复的标准,在设计时使用了很多抗震措施,然而,由于各种因素的影响,这项工作仍存在一些问题。在此背景下,本文对高层钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计进行了分析,希望能够发挥其积极作用。

关键词:高层建筑;钢筋混凝土;建筑结构;抗震设计

1引

高层建筑结构的抗震设计方法是不断变化和发展的,在实际工作中,我们需要对高层建筑的地质环境进行深入调查和研究,选择适宜的抗震结构体系,特别要注意的是结构材料和结构形式的选择,降低地震的负面作用,加强建筑对地震的抵抗能力,确保高层建筑的抗震性能。

2高层建筑钢筋混凝土结构分析

随着建筑业的发展,建筑工程项目越来越多,但如何使建筑的钢筋混凝土结构系统与建筑设计要求更为相符,就要求将其与项目的实际情况相结合,防止为了追求规模而造成不必要的浪费,而且在基础条件建设较为乐观的情况下,为了达到钢筋混凝土结构体系的变形极限值,在设计中应尽量降低结构的刚度,对此笔者从以下两个方面来分析钢筋混凝土结构。

2.1结构高度的控制

超高现象是在进行高层建筑钢筋混凝土结构设计时经常出现的问题,这就在很大程度上影响到建筑的抗震性能,而且建筑的高度不同,其设计的形式是不一样的,所以当高层建筑钢筋混凝土结构的高度改变时,特别是当它出现超高问题时就要进行结构系统的重新设计。

2.2结构体系的选择

在高层建筑外形设计工作中,现代的高层建筑没有传统建筑那么严格,但为了保证建筑物的强度和稳定性,必须要确保钢筋混凝土结构的全方位优化下,建设工程的设计有着十分关键的影响,以建筑物的结构为基础,良好的制度建设才能够更好的保证高层建筑的施工质量。

3抗震设计基本原则

3.1科学化选取

地基和场地空间为了保证高层建筑今后的安全稳定,有必要选择较好抗震性能的建筑场地。要做到由于特殊的情况很难避免地震灾害时,能够有计划开展妥善化抗震方案,并且在此基础上,能够做到对高层建筑构架地震周期的精确计算,并保证其周期同场地相分隔,避免地震灾害的共振引起建筑物不同构造单元的破坏情况。

3.2标准化设计

针对高层结构架构开展抗震规划控制前期,要保证高层建筑抗震架构类型的正确选择,同时在设计工作中注重抗震安全和经济性指标的顺利贯彻结果。其具体方式为:根据高层建筑的结构设置不同的抗震线路,避免因某些部位的的功能减退导致结构整体崩溃的危机,丧失其自身应该具备的抗震潜能。因此,在设计这类建筑时,要尽量保持结构强度、刚度、变形三者之间的协调配合情况。

3.3全方位设置不同类型

根据以往的地震防御认证的调查发现,在这部分结构抗震设计过程中,需要在对内外环境因素同步掌控的基础上,留有余力广泛布置出一些区域;其次就是能够提供具备针对性的延性和刚性的支撑条件给核心能耗部件,确保只要发生巨大的地震灾害时,在这一部分防线能够吸收和耗散大部分的地震能量,最终大大提高高层建筑结构的抗震稳定性,避免后期重复衍生严重的倒塌和人员伤亡、财产损失等问题。

4建筑结构抗震延性设计

4.1保证建筑结构的规则性

高层建筑在前期设计过程中,我们的设计人员要基于建筑性能综合考虑,结合建筑实际要满足的需求,来科学、合理的设计相关功能,并规划出建筑工程平面,与此同时,我们的设计人员还要考虑当地地理因素,以最大程度的满足业主自身需要为基础来完善相应工作。对于高层建筑,这几点就显得尤为重要,因此,在设计和施工阶段,必须要切实的保证建筑的扭转刚度在规定的设计要求之内,还要尽可能的去避免因结构扭转造成的建筑物抗震性和安全性受损的影响。还要值得注意的就是,相应的建筑结构一定要保证很好的对称性和均匀性,这就需要更加合理的布置每个剪力墙,及时的注意到建筑结构的薄弱点,避免在特殊情况时导致的建筑物损坏,甚至坍塌的风险。众所周知,如果对于高层建筑,如果出现意外倒塌,会严重危害人们的生命和财产安全。所以,对于我们的设计人员来说,就要不断提高自身素质,重视到高层建筑在地震时的各种反应,并结合实际情况做好理论分析,避免在建筑体应力变化时,导致的建筑体内部结构严重破坏的影响,将这种影响降到最低。

4.2正确认识高层建筑的受力特点

本质上高层建筑是竖向的悬臂结构,竖向荷载主要是结构的轴向力与建筑物的高度成线性关系,水平荷载导致结构产生弯矩。从这个角度出发,竖向荷载的受力基本上是不变的,但是水平荷载可能来自任何方向,并且随着建筑高度的增加而增加,如果水平荷载为均布荷载,那么弯矩与建筑的高度呈二次方变化,建筑高度的横向位移为四次方变化。因此,水平荷载的影响远大于竖向荷载的影响,在剪力墙设计中,一定要让侧向变形控制在结构变形的允许范围内。

4.3选择合理的结构布置

高层建筑的结构类型要符合建筑使用功能的要求,尽量做到经济、合理的施工,建筑物的各项建筑要求如层高、进深和体型要满足使用要求,尽量使用标准层,统一柱网安排。高层建筑最重要的就是位移控制,除了整体平面变化和结构刚度的变化外,必须考虑能够使位移减少的结构。在结构安排上,应考虑结构的整体刚度,使整体构件受力均匀,同时应加强结构的整体高度,选择合适的形状,尽量采用刚度大的方形、圆形、矩形等建筑,有效将抗震建筑的规模和结构结合起来。

5结束语

在我国,高层建筑结构抗震设计是建筑工程一个非常重要的组成部分,直接关系到整个建筑的安全应用。所以,这就对于我们的设计人员提出了新的要求,在设计前期,必须要严格遵守我国对于建筑物的相应规章制度,要运用各种科技手段,科学合理的计算建筑结构设计的各项数据和指标,尽可能采用目前先进的基于性能的超限高层建筑结构抗震设计,以此来不断提升我们国家对于高层建筑安全性的设计要求,为高层建筑技术的应用和发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]杨靖.浅析钢筋混凝土框架结构延性抗震设计[J].中华民居,2013(30):104~105.

[2]金荣娟.基于安全储备的钢筋混凝土框架结构抗震设计[J].山西建筑,2011,37(3):29~31.

[3]吴凤超.浅谈框架结构延性抗震设计[J].新材料新装饰,2014(10):369.

作者:秦珊 单位:日照兴业集团房产公司技术中心

高层钢筋混凝土与建筑结构抗震延性设计责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次