高层建筑结构抗震设计重点分析黄海岳

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年第4期   作者:黄海岳
[导读] 随着社会经济的快速发展,我国城市建设的发展以今非昔比,
        摘要:随着社会经济的快速发展,我国城市建设的发展以今非昔比,越来越多的高层建筑拔地而起,为城市带来了全新的精神风貌。与此同时,高层建筑的安全功能开始引发人们的关注,对于高层建筑的安全性能来说,抗震措施是其中非常重要的一部分,本文将根据高层建筑的设计原则,浅谈高层建筑的设计要点,然后对提升高层建筑结构抗震设计水平提出建议性措施,希望能为业内人士提供一点思考。
        关键词:高层建筑;抗震结构;设计要点
        随着城市中高层建筑的不断增多,在生活中,人们对于建筑抗震功能也有了更高的要求。建筑企业对其建设的高层建筑的抗震性能也在不停改善,因此,在相关企业对高层建筑进行设计时,应根据实际情况,或进行全面的现场施工调研,然后再进行正确的高层建筑结构设计,合理安全的高层建筑设计是保证人们居住安全的基础。
        1高层建筑结构抗震设计原则及该原则的根本意义
        1.1设计原则
        (1)整体性原则。在开始实施高层建筑抗震作业时,应根据专业人员的设计方案,遵循整体性基本原则,施工人员通过科学合理的施工步骤,开始进行建筑的抗震工作。高层建筑设计人员应在进行设计工作时,对建筑环境及相关建材进行调查,考虑框柱架、剪力墙等构件的功能特征,并进行适宜的设置;另外,
从整体性原则入手,对高层建筑结构方面进行的抗震设计,可使其竖向构件与高层建筑在整体结构上高度统一,有效提高高层建筑设计的合理性。
        (2)刚度原则。为了有效规避地震可能对房屋建筑造成的威胁,提高高层建筑的结构稳定性,设计人员要在实际设计中利用刚性原则,对抗震设计工作的重要性引发重视。在实际工作进行时,应对高层建筑可能会遇到的种种情况进行预想。例如:后期建筑结构的变形情况,这是建筑结构设计中比较常见的问题,设计人员应对其充分考虑,加强刚性设计,有效避免建筑后期变形的情况发生,同时,提高刚性设计,对提高建筑抗震功能也有一定的作用。在实际工作中,可以更多的利用新型材料,对结构总重量进行合理控制,从而减轻高层建筑因自然因素对其内部构造的破坏。在稳定高层建筑结构的过程中,对建筑的抗震强化进一步提升。
        (3)规则与均匀原则。在进行高层建筑结构抗震设计工作中,充分考虑规则与均匀原则,将对高层建筑的竖向布局造成直接影响,使得建筑的结构设计更为合理,并且,对此原则的有效应用,将有利于施工人员对建筑架构的侧向刚度变化更好的把控,大大减少侧向刚度突变对高层建筑抗震性能造成不利影响。
        2高层建筑抗震设计要点
        2.1高层建筑的平面设计
        高层建筑结构的平面设计对加强建筑的抗震功能具有巨大的作用,与提高高层建筑的安全性能息息相关。据调查研究,对于抗震功能薄弱的高层建筑,普遍存在建筑结构不合理的情况,规则、对称的建筑平面结构更有利于提升高层建筑的抗震效果,因此,相关人员在进行高层建筑结构设计时,应对结构平面布局进行仔细规划,制定简洁、明了的设计方案,使得建筑结构对称,刚度与质量分布平衡,并对建筑结构的最终抗震效果进行准确预估,同时应用有效的抗震措施,增强高层建筑的抗震功能,最大程度减少地震对建筑造成的伤害。反之,如果在建筑平面设计时,采用了较为复杂的设计方案,并且建筑的平面结构分布不均衡,则很容易在实际操作中遇到问题,不仅降低施工人员的工作效率,还易减弱建筑的抗震效果,使得高程建筑的安全性能无法保证,违背进行高层建筑结构设计的初衷。
        2.2合理设计结构体系
        在进行高层建筑抗震结构实际工作时,可以首先选用具备多重保护的抗震结构系统。比如:框架剪力墙、剪力墙或筒体等结构,以上几种结构都具备多重保护的结构体系,可以帮助高层建筑提高安全性能,非常适合在地震高发区域的建筑建设中运用。另外,在工程建设中,若有建层较低的建设需要,同时建设地点不在地震频发的城区,可以在结构上考虑框架结构。

但是如果建筑工程地点处于地震频发区,就应在建筑结构选择上避免使用单一的结构体系,因为在地震频发区域,一旦发生强烈地震,往往破坏力大、震感强烈,且持续时间较长,还非常容易出现余震情况,地震的反复出现,非常容易对建筑造成二次破坏,甚至叠加破坏。单一结构体系的建筑物,抗震效果差,在出现严重地震时,易发生建筑物坍塌情况,严重威胁人们的人身安全。换言之,对建筑结构的选用,与建筑的安全性能有直接的联系,为了确保居民的生存环境安全、稳定,不管是高层建筑还是低层建筑,都应尽可能的在建设结构上采用具备多重保护功能的,并合理增设安全保护措施,即使地震真的发生,也可以让人们有逃生的空间及有效应对的办法。此外,具有多重保护的抗震系统,因其具有多重保护的功能,在发生强烈地震时,建筑因其优渥的安全性能,也可以帮助人们躲过前几道防线,为人们争取更多的逃生机会。
        2.3注意薄弱层的结构设计
        地震作为一种非规律性的自然灾害,即使到科技水平如此发达的今天,对于地震的发生,还是很难做到提前预警。并且在对高层建筑的结构设计工作时,是无法根据建筑的相关参数与地震属性相结合的,以寻常的推算手法,对建筑的抗震性能结构效果进行准确预判也是极其困难的。因此,在进行抗震功能的分析时,应结合实例全面系统的进行全方位预测,对高层建筑的薄弱点进行改进,并重点关注,为进一步提升建筑的安全性做准备。建筑架构上的薄弱部分一般在建筑架构竖向抗侧力缺乏连贯性,建筑层受剪承载力突变等情况时。建筑结构上的薄弱部分是在地震灾害发生时,最容易被破坏的位置。因此,相关人员在对薄弱层进行结构设计时,应对此部分的抗震结构功能进一步加强,不断加大建筑物的抗震功能。在具体操作中,可以利用建筑结构相关的分析软件,对建筑结构上的薄弱点完成准确检测,进而对薄弱层完成行之有效的监控,增加薄弱层的承受能力,防止薄弱层出现变形、转移等情况。
        3提升高层建筑结构抗震设计水平的措施
        为了有效提升相关设计工作者对高层建筑结构抗震设计要点的基础工作,最大程度发挥出建筑抗震的效果,加强相关人员的设计水平,应对相关的措施合理使用。在具体工作中,可以从以下几部分进行。第一,考虑高层建筑的实际布局情况,根据具体情况,对抗震设计工作进行控制;然后对对构件性能的安全性进行检测,提出可行性方案进行进一步探讨。从而更好的为建筑抗震的实际工作提供支持,减少因前期设计上的不足出现的种种状况。第二,通过合理利用互联网信息技术的办法,为高层建筑结构抗震设计不断输送更多有价值的信息资源,添加抗震技术含金量,不断优化建筑企业内部的信息水平,将信息资源与实际工作进行合理化分配,推动高层建筑结构的抗震设计效率与质量在整体上得以提升,第三,对可能会影响高层建筑抗震效果的因素进行重点分析,并引发重视,根据具体因素逐一提出解决措施,优化相应的应对措施,并对建筑抗震设计科研力度适量加大,确保工作人员的设计水平,对其设计的效果不断优化,为高层建筑结构的抗震设计水平提升不断努力。
        3结语
        综上,地震作为一种难以预测的自然灾害,会对人们的人身财产安全造成极大的隐患,所以对高层建筑的抗震性能要求,是当下建筑行业普遍关注的重点,也是相关设计人员在进行高层建筑结构设计中应重点考虑的部分,从而提出科学合理的设计方案,最大程度减少地震对于高层建筑的不利影响,对高层建筑的安全性予以保证。
        参考文献
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