高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策 王明

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:王明
[导读] 摘要:近年来,随着城市化进程的不断加快,我国城市建筑用地的数量逐渐减少,为了提高土地资源利用率,城市高层结构抗震建筑设计成为当下建筑工程施工企业研究探索的重点。
        天津天咨拓维建筑设计有限公司  天津  300000
        摘要:近年来,随着城市化进程的不断加快,我国城市建筑用地的数量逐渐减少,为了提高土地资源利用率,城市高层结构抗震建筑设计成为当下建筑工程施工企业研究探索的重点。研究发现,现阶段我国高层建筑结构在抗震性能方面仍存在一定的不足和隐患,从而不利于建筑综合质量的提升。因此,为了有效确保高层建筑的安全性,施工企业高度关注高层建筑结构抗震设计水平的提升,具有重要的研究意义。
        关键词:建筑结构;高层建筑;抗震性能;优化策略
        相关资料显示,随着经济发展水平的提升,我国城市化进程呈现加速态势,在发展过程中,城市建筑用地的数量出现锐减,因此,为了有效解决这一问题,我国建筑企业提出了增加高层建筑占比的构想。然而,随着高层建筑的增加以及近年来地震造成高层建筑倒塌的报道频繁出现,社会对于高层建筑质量与安全性的关注程度不断提升。对此,研究人员表示,为了有效确保高层建筑居民的生命安全,施工单位应在设计过程中有效结合工程区域的地质构造、环境特征以及水文情况等因素进行综合考虑,以便有效提升建筑工程的抗震效果。同时,为了降低地震对于建筑的影响,应做好建筑结构形式的分配,以便进一步提升其抗震性能。
        一、高层建筑抗震结构设计中存在的主要问题
        (一)技术人员能力匮乏,建筑结构缺乏合理性
        相关研究表明,现阶段,在我国建筑施工企业中,多数技术人员对于抗震知识的理解程度相对较低,在施工过程中,其往往依靠自身的经验进行工程建设,从而造成了施工操作往往难以严格按照相关技术规范的要求进行,不利于建筑抗震性能的有效实现。同时,在设计问题上,部分设计人员将关注重点放在建筑的美化问题上,从而忽略了建筑结构设计问题上的合理性,不利于建筑工程抗震性能与风荷载能力的强化。
        (二)管理制度存在欠缺,不利于监管工作的开展
        在管理方面,多数建筑施工企业缺乏完善的抗震结构管理制度,从而不利于对建筑工作抗震结构的合理性进行判定。同时,由于相关制度的缺乏,部分工作人员的职权范围相对较为模糊,从而对监管工作的有效落实与开展造成了一定的干扰。此外,在建筑总体规划方面,由于缺乏相应的制度进行约束,相关工作人员往往并未有效对施工区域的土层情况进行合理监督,从而导致地基选择存在不合理的情况,进而为建筑工程的安全性能造成了隐患。
        (三)结构设计效果较差,对于相关因素考虑不周
        在结构设计问题上,研究人员表示,部分施工企业在对建筑物的结构进行设计时,其考虑的方面往往较为单一,对于该结构在水平荷载与受力问题的考虑相对较少,从而导致结构设计的实用效果相对较差。对于高层建筑而言,随着高度的增加,其受力情况的变化相对较大,同时,研究表明,建筑物侧向位移速度与其高度之间同样存在密切的联系,即建筑高度越高,则其附加应力将会出现明显增强,进而导致电梯等设备的轨道出现变形,不利于结构的有效使用。
        二、高层建筑抗震性能的优化策略
        (一)优化高层建筑设计,提升工程建筑抗震性能
        在对高层建筑的相关结构进行设计时,为了提升其抗震性能,相关人员应保障结构中各个部分具有对称的特性,且相关结构单元应具有规则与简单的特点,从而减少建筑地震应力计算工作的难度。患儿言之,在设计工作中,设计人员应确保地震力作用中心与工程刚度中心二者之间的有效重合,以便强化建筑对于地震的抵御效果。同时,为了有效推动高层建筑抗震性能的优化,相关人员应确保建筑结构本身符合相关抗震需求,一般情况下,建筑偏心距应低于与外力作用线相垂直的建筑物边缘长度的5%。此外,为了提升抗震性能,在结构方面,也可以采用竖向布置的方式实现抗震效果的进一步提升。


        (二)合理选择建筑材料,增强工程建筑的稳定性
        对于高层建筑而言,由于其建筑工程的规模相对较大,对于建筑材料的需求量相对较高,因此,为了有效提升建筑自身的抗震性能,施工单位需要做好相关材料的选择,确保施工材料所具有的性能符合抗震的相关要求。在材料选择问题上,设计人员应有效结合当地的自然环境情况与地质构造情况合理进行材料的选择,确保其质量可以有效应对地震侵袭。同时,对于板块活动较为频繁的地区,应酌情进行复合材料的应用,以便有效保障建筑结构的稳定性,同时实现建筑重量的降低,从而更好地应对地震影响。
        (三)做好管理工作细化,针对各个环节制定对策
        高层建筑在施工过程中所涉及的环节相对较多,因此,为了有效提升建筑整体性能,相关人员应有效对工程各个环节进行分析并制定相应的优化策略,以便全面推动建筑性能的发展。其中,在建筑工程可行性研究过程中,应对结合拟建区域的地质条件与自然因素等进行分析,并对该地区可能出现的地质灾害进行预测,从而有效实现工程用地的选择。同时,在初步设计环节中,应对当地地层结构、地下水情况以及相关地质作用的影响进行综合考虑,从而合理进行建筑材料的选择。此外,在施工图设计过程中,应做好地基类型、处理以及支护情况的分析,确保地基质量符合防震需求,从而进一步保障其防震效果。
        (四)增加设计的精密性,综合考虑相关影响因素
        在对高层建筑的结构进行设计的过程中,相关人员应有效做好设计方案的细化,综合考虑的温度、沉降以及震动等因素对于建筑所造成的影响,进而实现建筑安全的有效维护。同时,在结构方面,为了实现抗震性能的优化,一方面,研究人员应对建筑的面积与高度进行明确,以便确保基坑可以有效对建筑进行承载。另一方面,为了有效应对建筑的水平剪应力,应有效对其梁柱节点进行有效加固并有效进行抗震墙的设置工作。此外,为了进一步确保建筑的结构具有可行性,设计人员应在结构设计中对建筑的力学传递路径与受力构件进行明确,同时做好结构平面的简化处理。
        结语:
        随着城市化进程的不断推进,有效提升建筑用地的有效利用率,高层建筑工程已成为我国建筑工程发展的重要趋势。在此过程中,为了有效应对地震对高层建筑工程所造成的危害,相关施工企业应在建筑结构设计工作中有效进行抗震设计的融入,结合工程所在地的实际情况与抗震需求,积极做好工程结构的进一步优化。就目前而言,在高层建筑结构设计问题上,施工企业主要存在结构设计缺乏合理性、工作人员综合素质较低以及建筑均衡关系不良等问题,因此,为了有效强化高层建筑的抗震性能,相关部门应有效强化对于工程各个阶段的管理工作力度,做好工程设计的优化,全面提升建筑结构的刚度与整体性。同时,相关人员应积极做好建筑材料的选择与抗震结构的优化,从而更好地确保高层建筑的综合质量,为相关人民群众的生命与财产安全提供保障。
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