薛瑞
身份证件: 37132819870106****
摘要:随着城市化程度不断加大,为了缓解人口增加带来的压力,出现了越来越多的高层建筑,高层建筑已经成为城市化进程的标志和主体。国内部分地区的高地和山地比较多,地质环境较为复杂,高层建筑对于安全性和稳定性的要求较高,所以在设计高层建筑时,应当保证防震设计的完善性。文章研究高层混凝土建筑主要采取的防震设计方式,并寻求适合我国高层混凝土建筑的防震设计组合方式。
关键词:混凝土建筑;抗震;技术
引言
随着我国建筑行业的迅速发展,高层建筑在建筑行业中已经占据重要地位,因此,人们对高层建筑抗震性的要求也越来越高。高层混凝土建筑抗震结构作为一种抗震能力比较好的新型建筑结构,在建设高层建筑时得到了越来越多的应用机会,并且取得了很好的实用效果。
1建筑抗震设计中的重要作用
地震作为一种破坏力极强的自然灾害,一旦发生,不仅影响范围大,造成的伤亡也十分严重。在地震作用下,房屋大面积损毁坍塌,威胁到人们的生命财产安全,还会造成交通网断裂,使得人们无法正常生活。我国历史上发生过几次级数较大的地震,例如汶川大地震、青海地震等。几乎每次发生地震,都会有大量的人员伤亡。当地经济发展遭到极大的打击,对我国全面发展极为不利。尤其是近年来大量人口涌入城市,城市人口密度不断增大。城市建筑物密集,一旦发生地震,相连的建筑物都会互相影响,人员逃脱及其困难。就地震灾害来说,产生破坏的因素主要是建筑的损毁坍塌。作为人们生产生活的场所,一旦建筑受到地震影响而出现变形、坍塌问题,那么对处于其中的人员来说,无疑是巨大的威胁。地震灾害破坏力如此之强,引发了社会的恐慌。虽然近年来科学技术发展极快,地震灾害检测手段层出不穷,但即使能够准确预测地震,但要想阻止地震的发生却是不可能的。因此,只能够采取相关措施,来降低地震造成的不良影响。而强化建筑结构抗震性能,无疑是最有效的方法。如果建筑具有可靠的稳固性,在地震发生时,强大的抗震能力能够使得建筑尽量屹立不倒。只要建筑不受到损毁,地震灾害造成的损失和伤亡就能得到有效控制。随着建筑施工技术水平的优化改良,人们期望在发生地震时,建筑结构不仅能够不倾倒,内部的各种装饰和设备也能维持原样,这就对建筑抗震设计人员提出了更高的要求,也是当今建筑行业迫在眉睫的任务。
2建筑工程施工中抗震技术的应用
2.1增加抗震防线
高层建筑抗震结构的各种延性零件能够进行有效的衔接,其是由多个延性分体所组成。比如,剪力墙结构是由剪力墙与框架分体共同组合而成的多支剪力墙结构,在发生大地震之后还会发生余震,所以,建筑项目只设计一层抗震防线显然不合理,如果这层防线遭遇到余震的损坏,就会严重破坏高层主体结构,甚至导致整个建筑项目发生坍塌。设计人员需要科学合理的设计抗震设防系统,同时还需要使相同平面当中的主要零件处于屈服的状态,然而剩下的抗侧力零件会就一致处于弹性阶段,如此一来就会提高建筑项目主体结构屈服所坚持的时间,有利于增强建筑项目主体结构的延性和抗侧移性能。混凝土建筑抗震结构在设计过程中分容易因为某一个结构的零件出现抗侧移值太大的情况,在一定程度上出现零件强度严重降低的现象。然而在设计建筑项目整体抗震防线过程中,需要增强构件抗侧移性能,权衡施工过程中存在的以大代小的情况,提高抗侧力有关构件的配筋率。
2.2细致分析建筑结构
建筑结构抗震设计属于建筑设计的一部分,因此,抗震技术的实施,是建立在建筑设计合理的基础上的。设计师在进行抗震设计前,需要对建筑整体结构进行深入全面的分析,熟悉建筑的每一个结构和功能。首先,刚度是建筑结构的重要特性之一,而且结构的刚度与建筑的抗震性能和整体的稳定性都有紧密的联系。
建筑结构的刚度过大,会导致建筑容易在外力作用下遭到破坏,但如果刚度过小,又容易发生变形等不良现象。因此,设计师要将建筑刚度控制在恰当的范围,实现建筑设计与抗震结构的平衡。其次,在建筑物结构中,存在非结构抗震设计的部分,其质量占比也与建筑抗震性息息相关。因此,非结构抗震设计的质量,也是建筑设计师需要充分考虑的因素。
2.3选择合理的施工材料和结构体系
在容易发生地震的地区,有关部门应该重视使用什么种类的建筑材料。在国外的地震区,通常都是使用钢结构,在我国通常都是使用钢筋混凝土和混合结构,遇到柱距发生变化或者结构体系发生变化的时候,经常需要设立结构的转化层。在设立转化层的时候,要认真选择转化层的结构模式,尽可能地减小转化层刚度,减少转化层自身带来的影响。另外,要重视施工材料的选择,目前我国钢材生产量已经很大,各种不同类型的钢材不断增加,加工钢结构的能力也在不断提高,所以,如果有条件的话,尽量选择使用钢骨混凝土结构等,可以有效提高结构的抗震能力。
2.4结构优化
结构优化设计工作相比结构初设计,更为冗杂系统。每一个建筑物本身都是一个从上到下的完整结构系统。平立面选择上,要规整合理简单,这是优化结构设计成功与否的基础。建筑物造型越复杂,结构抗震设计的建筑成本越高。所以,合理结构体系的选择,直接影响建筑物的造价成本。比如:因为普通短肢剪力墙的含钢量较高,设计人员通过选择合理布置普通剪力墙可以适当降低成本。而稳定的基础形式,不仅能降低基础造价,而且可以提高上部结构的稳定性。结构形式不同,结构优化的重点也就不同。例如,剪力墙结构中剪力墙钢筋量/上部结构钢筋量>60%,则结构优化要重点考量剪力墙;而框架结构中,梁的钢筋用量/整体结构中>55%,所以梁是框架结构中优化的重点。
2.5对建筑抗震能力薄弱的部位进行强化设计
高层建筑的不同部位,期抗压处理方式也有所不同。通常情况下,高层混凝土建筑的中上部位抗震能力较差,特别是上层部分,因此在进行结构设计时,部分设计师仅对建筑上层部分进行抗压、防震设计,而忽视了建筑整体。对建筑高层部分进行抗压处理,首先应当加固高层部分,从建筑的材料和受力支撑点两个方面来进行加固,即材料和结构,但这两种处理方式都会加大建筑上层的重力。如果下层建筑不进行特殊的加重设计,下层建筑容易因为受力过大而变形,进而导致建筑坍塌。所以在高层混凝土建筑的抗震机构设计中,不能仅对建筑的上层楼层进行抗压处理,更需要对建筑整体结构进行优化,保证下层具有足够的抗变形能力,上层建筑具有足够的抗风、抗震能力。
2.6科学合理的选择分柱体
因为短柱抗弯能力远远超过了抗剪能力,所以当遭遇地震时,抗弯能力还没有全面发挥自身的作用就出现剪坏、损坏等现象,在实际设计过程中,需要适当的管控短柱抗弯性能,这就需要短柱接近于抗剪强度,如此一来,遇到地震时,短柱就可以使抗弯能力的实际屈服强度得到满足。在实际设计过程中,施工人员通常会采用控制抗弯强度的方法,实际上就是设计竖向的缝隙,把短柱按照相应比例划分为多个分体柱,在柱肢间可以设计连接键,以便于使分体柱配筋的要求得到满足,从而增强部件的抗震性能,提高部件的强度系数。
结语
综上所述,建筑设计在建筑抗震设计中的重要性不可忽视。在建筑工程设计中要对建筑设计加以重视,从而促进建筑事业的发展。本文对建筑抗震设计原则和加强措施进行分析探讨,希望相关的学者能有更深一步的研究,相信我国建筑设计中抗震设计会有很大的提高。
参考文献
[1]]简庆平.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用分析[J].建筑知识,2016(1).
[2]孙作芹.分析建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].黑龙江科技信息,2015(10).