高层建筑结构抗震设计重点分析 王建民

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王建民1 高鹏2 马操3 赵亚敏4
[导读] 摘要:实践中为了优化高层建筑结构性能,提高其应用过程中的稳定性,则需要对与之相关的抗震设计进行充分考虑,明确相应的设计重视予以应对,避免高层建筑结构应用质量、设计效果等受到不利影响,实现现代建筑企业的长效发展,保持高层建筑良好的应用状况。
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        摘要:实践中为了优化高层建筑结构性能,提高其应用过程中的稳定性,则需要对与之相关的抗震设计进行充分考虑,明确相应的设计重视予以应对,避免高层建筑结构应用质量、设计效果等受到不利影响,实现现代建筑企业的长效发展,保持高层建筑良好的应用状况。
        关键词:高层建筑;结构抗震;设计;重点
        引言
        新时期建筑领域发展速度的加快,对高层建筑建设产生了积极影响。当前高层建筑在满足人们办公、居住和娱乐等需求的同时,一些安全问题也层出不穷,其中抗震问题是最重要的一项内容。为了确保结构的安全性和耐久性,在结构设计中要采取合理的措施来增强结构的抗震性能,如强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、多道防线、优化结构的刚度和延性、性能化设计等,以实现对高层建筑结构的抗震性能的优化。
        1高层建筑结构抗震现状分析
        高层建筑结构抗震现状主要涉及到以下方面具体内容:我国的很多现有以及在建的高层建筑或多或少都考虑到了抗震这一环节,但是很多时候设计方以及建筑方都未能将防震这一环节落实到位,我们通过调查发现了我国目前高层建筑结构存在的一些普遍问题,主要集中体现在高层建筑高度超标,很多开发商为了谋取更多的利益,选择了将高层建筑建的超过安全高度,而一旦建筑物高度超过了安全设计高度以后,其结构就会遭到破坏,稳定性自然而然也会随着下降,在遭遇地震以后就会导致建筑物更容易损坏或者倒塌;其次一个比较普遍的问题就是高层建筑的建筑地址选择也存在一些问题,随着城市人口越来越多,对于住宅的需求也随着增大,开发商为了取得更多的利益,尽可能的开发可利用的土地资源进行高层建筑的建设,但是由于为了加快开发速度,很多的高层建筑在选择建筑地址前没有充分的考虑到地质问题,没有对建筑地的地质结构进行严格的勘探,这对于房屋建成以后的抗震性也是很大的考验,很大程度上也影响了高层建筑结构的抗震性;最后还有一个问题在于高层建筑材料的选择,大家都知道材料的质量直接决定了建筑物的整体质量,如果高层建筑在材料选择方面没有做好的话,最后很有可能将整体建筑的防震性降低,在遇到地震时一些非抗震材料很难经受住猛烈的震感,所以说目前我国的高层建筑还是存在着非常多的问题的,需要后续不断地进行改进。
        2提升高层建筑抗震性的有效措施
        2.1推广消震和隔震措施
        形状规则的建筑物将表现出更为良好的抗震性能,但由于建筑结构要求满足功能性使用的需要,留给建筑结构发挥的空间有限。因此,在建筑抗震结构设计过程中需要采取有效方法减少地震对建筑结构的影响,其中一个主要方法就是推广消震和隔震措施。当前,我国的地震发生频繁的地区房屋建筑都采取了一定消震和隔震措施,尤其是对建筑来说更是如此。消震和隔震措施的基本原理是通过对房屋建筑的刚度进行控制,能够使得房屋在地震发生时处于塑性的状态,使地震所带来的强大能量大部分都被消耗掉,建筑物本身所承受的地震的压力变得非常小,增强建筑物抵抗地震灾害的能力。
        2.2设置多道抗震防线
        设置多道抗震防线是指在高层建筑结构抗震设计方面,利用一些耗能杆件的屈服和弹塑性变形来消除地震能量,从而使得建筑结构的各个构件处于一个稳定的状态,避免构件因为地震作用力的影响而出现破坏。因此,建筑结构的各个构件都应该具有良好的抗变形能力,能够做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”,当遇到强震的时候,能够有足够的变形时间来保证建筑物不会马上脆裂破坏,能够留出足够的时间和空间保证人民群众的安全。同时,还需要考虑余震的影响,设置多道抗震防线,避免余震的作用导致建筑结构损伤的积累而导致建筑坍塌。


        2.3依据抗震标准,规范平面设计
        通常情况下,抗震建筑的平面是有一定的标准的,比如,凹陷口的深度与宽度,其直接影响建筑的稳定性。因此,设计人员在设计过程中要重点考虑其平面规则是否符合相关标准。对于建筑凹口不符合标准的建筑要进行重新设计或者采用一定的补救措施,以最大程度地保证建筑的稳定性。对于建筑设计中的凹口不符合标准的情况,通常通过以下方式进行弥补:①以材料的选择弥补设计的缺陷。通常选择刚性材料建设顶部,当然,也可以选择韧性好的材料建设凸出的部分的顶部;②如若建筑构架相对简单,即可以均采用韧性较好的材料建设其顶部,这还有利于相关数据的计算。
        2.4处理好结构薄弱层
        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。
        2.6最大化保证建筑材料的抗震性与质量
        最大化保证建筑材料的抗震性与质量主要指的是:高层建筑的材料选择与材料质量很大程度上决定了高层建筑建成以后的质量与安全性,所以说在高层建筑结构抗震设计的环节中,一定需要对建筑施工材料的选择做出慎重的选择,一定要结合实际情况以及科学分析,设计人员们在对整体抗震结构进行设计时,需要将建筑材料本身的强度质量以及抗震性作为重中之重,确保选择的材料是可以为高层建筑提升结构稳定性与抗震性的,最大化的提升高层建筑的抗震承载力,也需要尽可能选择满足施工材料的延性需求,保证所选择的材料都是能够满足高层建筑抗震稳定性设计要求,从材料这个角度根本上提升高层建筑的安全性与抗震性,增强建筑结构本身的最大抗震特性,所以说为了更好地达到房屋抗争与安全要求,设计人员和建筑人员务必需要选择符合要求的建筑材料,确保在高层建筑建成以后有足够的抗震性。
        结语
        总而言之,在如今人们追求建筑安全性的时代,抗震建筑设计具有很大的市场,而且,设计抗震建筑是十分必要的。在设计过程中,要遵循多元化抗震设计原则,并保证各部分功能有效发挥,同时,要科学地进行结构设计,对结构强弱的分布要合理。在设计过程中要依据抗震标准,规范建筑高度和宽度、规范平面设计、合理设计建筑结构、科学设计布局,以此增加建筑的稳定性和安全性,保障人民安居乐业。
        参考文献
        [1]李子懿,肖从真,李建辉,李爱群,陆宜倩.复杂高层建筑结构抗震设计方法研究现状与展望[J].建筑科学,2019(09):120-125.
        [2]程国源,袁彬,程维宇,程子远.高层建筑抗震设计现状及解决策略[J].建材与装饰,2019(25):112-113.
        [3]邵李娜,华全庆.高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策[J].工程建设与设计,2019(22):24-25.
        [4]王凯.高层建筑结构抗震设计和加固措施研究[J].安徽建筑,2019,26(09):123-124.
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