高层建筑结构抗震分析

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:彭兰兰
[导读] 摘要:近年来,随着我国城市化建设的高速发展,经济建设的也发生了翻天覆地的变化,同时在建筑工程行业中,高层建筑如雨后春笋般涌现。
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        摘要:近年来,随着我国城市化建设的高速发展,经济建设的也发生了翻天覆地的变化,同时在建筑工程行业中,高层建筑如雨后春笋般涌现。当前高层建筑的造型、高度、结构的复杂性超出国家规范、规程规定,其中地震,对于高层建筑结构的影响越来越大。在进行高层建筑结构设计的时候,一定要注重它的抗震性能,避免在发生地震时造成高层建筑结构的财产损失和人员伤亡。高层建筑结构对于施工质量的要求非常高,一定要注意结构设计的每一个环节,确保高层建筑结构建筑的安全性和稳定性。在进行抗震结构的时候,要结合多层及高层建筑以往的设计经验,保证抗震结构的设计,满足高层建筑结构的抗震性能。本文从高层建筑结构抗震研究出发,讨论了高层建筑结构抗震的重要性、现高层建筑结构抗震的现状,以及高层建筑结构抗震设计的有效对策,为我国的高层建筑抗震结构工程保驾护航。
        关键词:高层建筑;建筑结构;抗震分析
        引言
        高层建筑物的出现,极大地改善了城市人群的居住环境,也有效地丰富了城市建筑物的类型。在高层建筑结构设计的过程中,不仅要满足建筑物本身的各种特性,还要结合具体的使用目的、环境安全进行专业有效的设计,并对结构内部的各个要点进行可靠设计,以最大化地满足高层建筑的优势发挥。
        1高层建筑抗震结构的必要性
        高层建筑抗震结构的必要性首先表现在后期建筑物的长期应用中。因为高层建筑物往往涉及大量的使用人员,如果在应用过程中存在着明显安全隐患,势必会带来较为恶劣的隐患,人民群众的生命财产安全得不到较好保护。所以,地震灾害作为不容忽视的一个危险来源,需要引起高层建筑设计人员的高度重视,在结构设计中充分考虑抗震需求,提升整体高层建筑物抗震性能。另外,对于未来我国高层建筑工程的发展而言,其结构往往更为复杂多样,这种创新性发展不仅仅需要得到技术层面的支持,往往还需要重点从设计层面予以适应性调整,促使结构方案同样也能够紧跟整体高层建筑工程发展步•。抗震设计作为其中重要组成部分,同样也应该加大关注力度,以求较好推动整个高层建筑行业的创新发展,避免该方面形成阻碍因素。
        2高层建筑结构抗震现状分析
        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。


        3高层建筑结构抗震的有效对策
        3.1合理选择抗震结构方案
        对抗震结构方案的优化是保证高层建筑工程质量的关键因素,高层建筑物的设计过程中,设计人员需按照国家相关的建筑抗震规范,本着规范、科学设计的原则进行每一个建设步骤的设计。建筑设计过程中应该注意建筑物的各个剖面的规则对抗震性能及经济合理性的影响,设计师要优选规则的构件,抗侧力构件的平面布置要按照规则堆成、侧向的刚度需要均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料的强度需要自下向上不断地加强,避免出现侧面刚度和承载力的突变。
        3.2科学合理的选择地理位置
        为了高层建筑在地震发生时能够更好地保护人员安全和减少财产损失,一定要科学合理的选择地理位置。高层建筑结构在遇到地震时,会遭受到不同程度的破坏。因此,对于高层建筑来说,要选择能够抗震的有利场所去修建高层建筑结构,避免高层建筑因自然灾害问题受影响,减轻地震对高层建筑结构带来的损失。对于地基的选择,一定要通过对建筑地块进行地质勘查,通过科学合理的方法去找到适合高层建筑结构修建的场所,避免高层建筑结构在不利场地修建。高层建筑结构的建筑地基对其影响比较深,因此,选择合理的基础结构形式,避免不利地基对高层建筑结构带来不利影响。在选择地基时,一定要对地基周围的水文地质情况进行全方位了解,保证高层建筑结构建筑能够有一个科学的修建场地,避免水文地质的影响造成抗震性能不达标。设计人员在设计阶段应多推敲抗震设计方案,多研究多讨论,可以多听取专家的意见,选择最合适、最科学合理的施工方案进行建设。
        3.3建筑施工材料的选取与应用
        施工材料是保障建筑物功能正常使用的主要因素,因此,要想建立一个高质量的高层混凝土建筑,良好的建筑材料必不可少。材料的购买需要遵循下面的几个原则:(1)为了保证材料的科学性,需要对建筑抗震结构设计所需要的材料进行前期的调查记录,需要多少买多少,避免浪费。(2)在购买材料之前需要对材料的使用性能、重量、规格等进行前期分析,选择合理且科学的建筑材料。钢筋的选购过程中,也要观察其表面,剔除表面有瑕疵的钢筋。(3)要选择具有良好抗震性能的材料,并依据公式计算出材料所能承受的质量,还要选择科学的施工工序,避免浪费材料,使每一件材料都可以发挥最大的作用。(4)建筑施工人员要按照国家的规定进行每一道工序的施工,减少建筑材料的浪费降低施工单位的建设成本。
        3.4减隔震设计应用
        在高层建筑抗震结构施工过程中,传统方法是通过增强结构本身的抗震性能(强度、刚度、延性)来实现,这也是目前结构抗震的主要模式,但是随着科技的进步,对于一些对抗震安全性和使用功能有较高要求的建筑,还可采用隔震和消能减震设计。在建筑物的基础部位进行隔震支座的设计,可有效地延长结构的自振周期,减少结构的水平地震作用。大量的试验和国内外的工程经验表明:采用了隔震技术的结构,水平地震加速度降低了60%,极大地提高了结构的地震安全性。但值得注意的是,在使用隔震技术时,也要考虑适用范围,并不是所有建筑都可使用,有时可能会适得其反。比如场地土本身就较软的情况,如果使用隔震延长了结构自振周期,导致场地卓越周期与结构基本周期更加接近反而不利于结构安全。
        结语
        综上所述,随着高层建筑的逐渐增多,高层建筑的抗震性得到了社会各界广泛的关注,因为高层建筑的安全性与抗震性直接关乎着百姓的切身利益,这就要求相关部门在高层建筑的设计与建筑过程中最大化的考虑到其抗震性,需要设计人员在设计的过程中选择安全可靠的防震建筑材料,并且严格按照安全保准进行高层建筑设计,杜绝出现一些有安全隐患的设计出现,提升我国高层建筑的安全性与抗震性,推动我国建筑业高速发展。
        参考文献:
        [1]陈明.关于建筑结构设计中抗震结构设计问题及策略研究[J].建材与装饰,2017(52).
        [2]朱勤.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].建材与装饰,2019(28).
 
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