高层建筑工程抗震设计中的相关问题探讨

发表时间:2020/9/29   来源:《工程管理前沿》2020年17期   作者:王鹏
[导读] 由于城镇化速度的不断加快,城市中的空间越来越狭小,
        王鹏
        咸阳市秦都区建设工程抗震服务中心  陕西省咸阳市712000
        
        摘要:由于城镇化速度的不断加快,城市中的空间越来越狭小,因此建筑风格和建筑模式逐渐从普通房屋转向高层建筑,由于高层建筑在城市中随处可见,所以对高层建筑的安全性问题,越来越得到社会的关注。我国幅员辽阔,地势地形复杂,同时我国也处于世界两大地震带上,因此高层建筑在抗震防震方面的设计尤为重要。本文针对高层建筑工程的抗震设计进行研究,对其中存在的问题进行分析,希望找出科学合理的措施来进行有效的防震抗震。
        关键词:高层建筑工程;抗震设计;问题;措施
        引言:
        随着社会经济的发展,城镇化速度的加快,我国城市中的高层建筑拔地而起,数量越来越多,为了保证高层建筑在抗震防灾过程中的有效性,因此,在高层建筑的建设过程中,加入抗灾防灾设计是对高层建筑本身的一种有效保护,同时对于高层建筑内部的人员和财产安全有着重要的积极影响。我国处于世界两大地震带上,因此,为了保证高层建筑的安全性,所以抗灾防震设计已经成为高层建筑设计过程中重要的组成部分。随着社会经济的快速发展,以及相关技术的提升,在建筑建设过程中加入防震设计,奠定了良好的技术环境和技术基础,防震设计已经成为高层建筑建设过程中必不可少的环节。
        一、必要性
        普通的高层建筑工程承重较小,防灾的设计标准也比较低,因此一旦发生自然灾害,高层建筑对人民的生命财产安全会造成巨大的威胁。建筑和普通房屋在建设过程中的设计要求也有所不同,首先高层比普通房屋的高度高出几十倍,假设出现地震问题,对高层建筑里的人员生命财产安全威胁要高于普通房屋的人员。随着社会的快速发展,以及建筑行业的技术不断进步,在高层建筑过程中防震抗震设计的标准越来越严格,高标准高质量的抗震设计,对于保护人民财产生命安全有重要的保障。我国处在喜马拉雅地震带和环太平洋地震带,从古到今,我国已经发生了多次地震,其中也包括毁灭性的大地震,这些特大级地震造成了严重的人员伤亡和财产损失。以前我国的经济发展和技术手段都比较落后,因此在面对地震时的可操作性措施较少,在房屋抗震设计上能够应用的技术手段也比较少,因此一旦发生地震,房屋就会首先成为固定财产损失。近些年来,我国的高层建筑拔地而起,高层建筑的数量也越来越多,同时高层建筑的抗震技术也越来越先进,在高层建筑中应用抗震设计,对于保护高层建筑一局内部人员财产的安全有重要的积极作用,同时也能够保护城市的健康发展,因此在高层建筑设计过程中加强抗震设计是极其必要的。
        二、问题
        (一)建筑材料的选用缺乏合理性
        要对高层建筑进行防震抗震设计,就需要对建设材料进行严格的选取,我国对房屋结构建设,依据建筑高度对建筑结构进行标准化分类,对于150米以上的建筑,我国的建筑结构都使用的是国外统一化的高层建筑标准。国外的建筑高层使用的建筑材料一般都是纯钢结构,这种建筑风格在地震频发的区域几乎是普遍性建筑结构,但是我国之前的高层建筑都使用的是混合材料,主要是砼结构,目前这些区域还没有发生过级别较大的地震,因此安全性能还没有得到极致的检验。钢结构是一种新型的建筑模式,需要利用先进的技术进行建筑工程建设,但是目前发现的适合建设的纯钢材料较少,这种结构的断面较小,因此受到社会大众的喜爱和认可,广泛用于地震频发的区域高层建设中。对于高层建筑的抗震设计材料,纯钢结构的内部要承受80%以上的震级压力,断面越小发生侧移的角度越小,通过整体的框架协调来将地震产生的作用力消除。但是这样一来,所有的震级感应力都附着在纯钢结构上,导致结构的负荷急剧上升,容易出现变形等危险,效果也并不是最好的。为了加强纯钢结构的硬度和强度,在其建筑过程中加入了混合材料,对于解决纯钢结构断面的侧移等问题,中间加了转换层[1]。


        (二)钢筋混凝土结构安全性差
        我国的高层建筑材料主要使用的是钢筋混凝土,但是这种建筑材料在承受重压时断面较大,但是像纯钢结构的柱形钢筋以及结构配筋等在采用了混凝土之后,由于柱面尺寸的大小不会发生较大的改变,因此柱形的断面面积会急剧减小,在外部受压严重时,会使柱子产生变形,但不易被压碎,柱状结构中间的空间会被流出来,但是柱形结构的缺点在于塑形能力较差。在地震来临时,柱形结构往往能够通过整体的结构框架来对地震影响进行消除,房子柱形结构空间被压缩,这种结构很难被地震所破坏。
        (三)防震等级系数较低
        现在的高层建筑防震设计,漏洞较多,在整个的防震设计过程中,缺点和不足也比较多,因此导致高层建筑防震等级系数较低,整体的防震水平远远低于发达国家,为了改变这一局面,我采取了多种措施来增加防震抗震的标准和可靠性。除此以外,由于我国自古以来没有针对房屋结构来进行抗震的严格标准,因此在对地震等级进行预测以及房屋结构抗震减震的设计过程中,水平和标准都比较低,随着时代的发展以及地震的频发,必须要重视高层建筑中的防震设计,要做到小震无影响,大震能保命,同时确保财产安全。
        三、应用
        (一)对柱结构位移制定抗震方法
        针对柱形断面测仪的问题,提出了中间添加转换层的方式,来提高整个柱形结构防震的功能。具体的方阵策划方案中,对柱形测仪进行详细解剖和分析,计算侧移的位置和角度,同时对于其能够承受的负荷进行研究,掌握在地震来临时发生侧移的距离情况,对测仪和结构变化之间的关系进行分析,以此来确定对建筑工程维修的难易程度[2]。
        (二)采用延性结构
        在对高层建筑工程进行抗震技术应用时,主要采用的是延性结构,希望能够加大抗震结构的刚度,当地震来临时这些结构能够快速转变成塑性状态,发挥极大的延性功能,将地震产生的影响和压力快速分散,将地震对高层建筑造成的伤害减到最轻,很多人认为承载力较小的建筑安全性也低,但是如果承载力小的高层建筑,延展性和弹性功能较强,那么在发生地震等相关灾害时,建筑结构的弹性功能就会快速发挥出来,将地震带给的巨大能量进行反弹和发散,使高层建筑能够保持安全。一般情况,延性结构的建筑,在地震冲击下能够极大地减轻损害,最大程度上保证人民财产生命安全[3]。
        (三)多道抗震防线设计
        在进行高层建筑工程建设的过程中,对于防震设计要进行多道抗震防线装置设计,这样能够极大地增强高层建筑抵抗地震的能力,多层抗震防线主要包括三道,往往第1道防线在一般的地震冲击波下就会遭受破坏,这时第2道防线和第3道防线,就能够对缓冲的冲击波有强大的抵御功能,极大地保护高层建筑,防止高层建筑倒塌,设置多道防震防线的方法,主要是在房屋结构极易松动的区域进行“框剪结构”设计,这样能够增加房屋抗震的性能[4]。
        四、结束语
        总的来说,随着我国经济社会的快速发展,高层建筑的数量越来越多,城市发展需要高层建筑,高层建筑的安全问题成为社会关注的重要话题,由于我国地震,地势比较复杂,加上地震带在我国分布的范围较广,因此在高层建筑工程建设的过程中进行防震抗震设计是极其重要的。针对高层建筑的不同结构进行分析,能够得出何种结构对防震抗震有起重要的作用,对于防震抗震设计过程中存在的问题,提出针对性的解决措施,希望能够对我国高层建筑的安全提供帮助,对于人民生命财产的保护起到重要的保障性作用,社会经济的快速发展。
        参考文献
[1]张木金.高层建筑工程抗震设计中的相关问题探讨[J].建筑工程技术与设计,2018,000(030):1052.
[2]徐慧辉.高层建筑工程的抗震设计分析[J].中国房地产业,2016,000(023):70-71.
[3]李迎春.浅谈高层建筑工程抗震设计要点[J].建材发展导向,2016(5期):154-155.
[4]赵帅领.浅谈高层建筑结构的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2018,000(032):828.
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