摘要:结合高层建筑结构功能特性及建设要求,注重其抗震设计探讨,积极开展相应的设计工作,可使高层建筑处于良好的应用状态,细化其设计内容,满足高层建筑在实践中的抗震性能可靠性要求。因此,在对高层建筑结构方面进行研究时,应给予其抗震设计更多的关注,深入分析相应的设计重点,并将具体的工作计划实施到位,促使高层建筑结构应用效果更加显著,实现其科学设计目标。在此基础上,有利于降低高层建筑结构问题发生率。
关键词:高层建筑;结构抗震;设计;重点分析
1问题分析
1.1建筑结构高度
根据建筑行业的内部相关规定显示,高层钢筋混凝土结构的建筑需要在高度方面进行严格的控制,其取决于施工方的技术水平、国内的建筑科研水平及地方的经济发展水平。在实际当中,很多高层建筑的实际高度及建筑物混凝土结构超标的现象时有发生。对于超过高度限制的建筑物,需要经过模型振动台试验。同时,超高限建筑物往往会在地震的影响之下出现严重的变形破坏形态,同时其安全指标、延性要求、材料性能等关键参数均会发生一定的变化。
1.2结构形式选择问题
对于那些位于地震高发区的高层建筑而言,建筑结构体系的选择将成为了抗震设计的一大关键所在。一般情况下,高层建筑一般使用框架-剪力墙结构、框架—筒体结构、筒体结构,筒中筒结构,钢结构等,这些建筑结构形式均为借鉴发达国家的建筑结构形式。需要注意的是,国外地震高发区的建筑结构以钢结构为主,而国内则青睐于使用混合结构或钢筋混凝土结构,且无论是国内还是国外均未针对钢筋混凝土结构的建筑进行大地震作用实验。以高层建筑中常用的以高层建筑中常用的框—筒体结构为例,该结构使用的钢结构数量较少,柱子断面减少,故更容易被建筑开发商所青睐。
1.问题
在建筑行业业内,很多专业学者表示现有的建筑结构设计安全标准已经与我国的基本国情相互脱节,主张大幅度提高建筑结构设计的安全度平均水平。不可否认的是,我国建筑行业所执行的抗震设防标准相对较低,且抗震计算方式和构造规定安全度也低于世界平均水平。同时,建筑物自身的配筋率、轴压比等决定建筑抗震等级的核心参数也要低于欧美等发达国家。在我国经济水平持续增长的背景之下,建筑结构失效所造成的经济损失将会持续增加。
2基于高层建筑结构的抗震设计重点探讨
结合高层建筑的建设要求及其结构状况,为了使其抗震设计更具合理性,则需要对相应的设计重点加以探讨。
2.1合理选择建筑结构体系
在加强高层建筑结构设计、优化抗震性能的过程中,应注重建筑结构体系的合理选择。(1)根据高层建筑的自身情况及所在区域的地质状况、气候特点等,设计人员在实践中应重视对框架—剪力墙结构、剪力墙结构等不同结构体系的选择及使用,落实好相应的设计工作,并通过对地震冲击力破坏影响的思考,注重对多道防线结构体系的合理设置,促使高层建筑可处于安全应用状态,为其抗震设计目标实现及性能可靠性增强等提供专业保障;(2)基于高层建筑结构的抗震设计研究,通过对多道防线结构体系设置及应用方面的综合考虑,有利于增强相应设计方案的应用效果,逐渐提高建筑物结构方面的安全性能。
2.2注重对施工场地的科学处理
高层建筑建设中的施工场地处理是否有效,与其结构抗震设计水平能否提升、性能是否可靠等密切相关。因此,在实现高层建筑结构抗震设计目标的过程中,应对其施工场地科学处理进行充分考虑。(1)了解施工场地的具体情况,落实与之相关的处理工作,并根据高层建筑选址要求,为其地基结构稳定性提高提供参考信息,确保高层建筑结构抗震设计有效性,全面提高其应用质量;(2)当施工场地处理工作完成后,可为高层建筑结构抗震设计提供更多的参考信息,满足其设计工作高效开展要求,优化高层建筑使用功能,避免引发其结构应用问题。
2.3加强建筑结构平面布置
作为高层建筑结构抗震效果的重要影响因素之一,平面布置状况的好坏、合理与否,体现着这类建筑结构设计水平。因此,在确定高层建筑结构抗震设计方案的过程中,应注重规则的结构使用,有针对性地开展平面布置工作,给予建筑结构性能可靠性增加更多保障。同时,在完成高层建筑结构平面布置工作、提高抗震设计质量的过程中,应充分考虑行业技术规范要求,确保高层建筑在实践中的结构应用状况良好性,避免影响其抗震设计效果。
2.4处理好结构薄弱层
当高层建筑结构的侧向刚度分布不均匀、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变时,容易产生薄弱层。其在地震中是最先遭受破坏的部位。因此,针对有明显薄弱层的高层建筑结构,应加强抗震设计,完成好具体的构造工作,优化构件使用功能,从而达到高层建筑结构应用效果增强、薄弱层得到有效处理的目的,避免结构应用中出现变形现象。同时,设计人员在实践中应提高对高层建筑结构薄弱层科学处理重要性的正确认识,制定好抗震设计工作计划并实施到位,促使高层建筑结构应用中有着良好的承载力,为其应用安全性提高打下坚实的基础。
2.5关注隔震消能减震设计
隔震系统具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量,并且具有足够的水平初始刚度,应用过程中可满足高层建筑结构安全性能优化要求,实现其抗震设计目标。具体表现为:(1)隔震系统自身具有较大的阻尼,地震时可耗散较多的能量,增强建筑结构应用安全性。因此,高层建筑设计人员应在了解隔震系统功能特性的基础上,积极开展这类建筑结构减震设计工作,降低高层建筑主体结构的地震反应,减少其破坏影响;(2)基于高层建筑的隔震消耗减震设计,应加强信息技术使用,实现对丰富信息资源的整合利用,促使建筑隔震消耗减震设计能够达到预期效果,为其设计方案应用质量提高提供技术保障。
2.6落实好截面抗震验算工作
通过对高层建筑自身情况及结构抗震设计要求的综合考虑,为了增强其截面抗震效果,则需要落实好验算工作。(1)注重非抗震承载力设计值选用,将承载力抗震调整系统与其联系在一起,为高层建筑截面抗震验算提供参考依据,提高其验算准确性,满足高层建筑结构科学应用要求;(2)借助信息技术与计算机网络的应用优势,高效地完成高层建筑截面抗震验算工作,促使其设计内涵更加丰富,实现相应的设计目标。
2.7其他方面的设计重点
在对高层建筑结构抗震设计方面进行探讨时,也需要了解以下设计重点:(1)注重多道抗震防线的合理设置,并对结构抗震设计方案的可行性、成本经济性等进行深入思考,促使最终得到的设计方案有着良好的适用性,实现高层建筑科学建设目标;(2)在高层建筑结构抗震体系形成过程中,也需要增加冗余设计,为建筑抗震结构可靠性增强提供有效保障,满足高层建筑应用风险科学应对要求,实现对其抗震结构的高效利用。
3结语
通过对不同设计重点的分析与考虑,有利于提高高层建筑结构抗震设计工作效率及质量,完善相应的设计方案,避免加大高层建筑建设风险,充分发挥抗震设计的实际作用。因此,未来在提升高层建筑结构设计水平、增强抗震设计应用效果的过程中,应对具体的设计重点进行科学分析,积极开展相应的设计工作,促使高层建筑应用中有着良好的抗震性能。长此以往,有利于丰富高层建筑设计内涵,延长其使用年限。
参考文献
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