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摘要:着我国大城市化进程的不断加快,越来越多的人进入城市,这虽然给城市带来了人才和劳动力,但是也增加了城市住房问题的负担。为了解决这个问题,增加住房数量,城市中修建了无数的高楼大厦,而高楼的建设中建筑整体的抗震性能尤为重要。因此,在高楼大厦未建设前,相关设计人员需要对建筑结构抗震设计进行全方位的考虑,并结合施工地点的实际情况,设计出科学且合理的建筑结构抗震设计方案,建立完整的预防体系,从根本上促进工程项目质量与抗震能力的稳步提升。
关键词:高层建筑;框架剪力墙结构;抗震设计
引言
中国是世界上人口最多的国家,我国无论在建筑上还是人均资源消耗量上都是世界首位,但是我国在能源利用率上仍然处于不发达阶段,这对可持续发展有制约作用。现如今,许多建筑业学者投身于高层建筑结构中。我国现代建筑层数越来越高,结构形式也越来越多。对于高层建筑结构来说,其抗震性能及其安全性对于人们居住有着很大的影响,因此,高层建筑的抗震设计需要从高层建筑的结构设计、材料选择、地理位置的选择等方面进行综合思考,从而使其满足可持续发展的原则,使高层建筑达到抗震设计要求,避免因自然灾害造成人员伤亡和财产损失。
1建筑结构抗震设计的意义
我国是一个地震多发的国家,地震的发生为人们带来巨大的灾难,对城市的发展造成阻碍。虽然不能阻止地震的发生,但可以通过不断发展新科技、不断提高建筑技术来抵御地震,把地震带来的损失降到最低,而建筑结构的抗震设计就是一种可以使建筑物具备较强的抵御地震灾害能力的设计理念,它可以大幅度降低地震带来的危害,并很好地保障居民的生命财产安全。除此之外,建筑结构的抗震设计不仅对其整体的美观度和稳定性具有一定的影响,还能延长其整体的使用寿命,因此有着非常重要的现实意义。
2现高层建筑结构抗震设计的影响因素
2.1建筑物地基的选择
对于高层建筑结构的地基,当选择不恰当时,往往会增加高层建筑结构抗震性能设计的难度。建筑物的地基是指支撑基础的土体或岩体,因此地基是高层建筑结构的根基,地基的选择对于高层建筑结构来说是非常重要的,地基选的好才能够保证高层建筑结构的建造要求,达到设计规范。为了保证高层建筑结构的安全并保证其能正常使用,对于地基的选择,一定要满足设计的基本要求:足够的强度和稳定性。地基需要承载高层建筑结构的上部荷载,因此,它的强度和稳定性是非常重要的。地基选择不当,会导致高层建筑结构的稳定性出现问题,如果承载力无法满足要求,建高层建筑结构就会出现相应的变形问题。
2.2高层住宅剪力墙结构设计中混凝土结构质量问题
由于高层住宅剪力墙混凝土结构施工中,材料的配比缺乏合理性,必然会影响混凝土质量,使得高层住宅剪力墙结构设计结构不能达到国家规定的要求。在具体的施工过程中,由于监理人员不具备较高的安全意识,或者在施工中存在偷工减料的难问题,必然会影响高层住宅剪力墙混凝土结构的施工质量达标。另外,在高层住宅剪力墙混凝土结构施工的时候,施工人员往往从施工习惯出发在混凝土中加入一定比例的硅粉,目的在于使混凝土的自收缩值有所提高,保证其稳固度。硅灰和混凝土之间是正比例关系,将粉煤灰加入到混凝土中,混凝土的自收缩值就会有所降低。硅灰和粉煤灰具有相似的特性,与混凝土的自收缩值成正比。
2.3高层建筑结构的结构体系设计
高层建筑结构的结构体系设计与抗震性能息息相关,对于高层建筑结构的结构体系来说,一定要让施工人员和专业人员对高层建筑结构的结构体系进行准确的计算,要综合考虑各种因素找出合理的计算简图和合适的地震作用传递路径。如果高层建筑结构的结构体系设计出现不恰当的情况,将会使高层建筑结构的抗震性能和承载能力受到极大影响,从而使高层建筑结构出现问题。
高层建筑结构的高度一定要遵守国家的土建规范体系,不要超过限制标准,也不要随意增加高层建筑结构的建筑高度,否则会影响到高层建筑结构的抗震性能和承载能力。因此,高层建筑结构在进行结构设计的过程中,一定要做好抗震设计,提高建筑的承载能力,保证高层建筑结构建筑能够有一个良好的抗震性能。
3高层框架剪力墙结构抗震设计措施
3.1合理选择抗震场地
由于抗震场地的选择是建筑结构抗震设计的主要内容之一,因此在抗震设计过程中需要先对抗震场地进行评选。首先,考虑到地震灾害通常会在极短时间内对建筑产生破坏,因此要对土质较差和容易液化的土地进行避让。其次,如果出现只能在土质较差土地上施工的情况,则应该采取一些必要的处理措施来增强地基强度,以此降低风险。最后,如果施工场地内出现滑坡或地裂的情况,应及时找出最有效的应对措施,将可能发生的危害风险降到最低。除此之外,对于一些必须进行填土的场地,应及时对施工场地、底层地基进行强化处理,从而确保场地内的填土位置能够具备抗震设计所需的强度。
3.2重视抗震设计
为满足高层建筑结构的抗震要求,可以采取以下3方面的措施:首先是针对高层建筑的结构特点合理布置抗侧力构件,合理布置高层建筑内部水平方向的构件,在水平方向形成应力分布系统,提高高层建筑结构受力的连续性和均匀性。其次是提高地基的抗震能力。可以通过加深高层建筑桩基深度,从而提高建筑的抗倾覆能力和基础的稳定性。最后是优化建筑的承重结构,采用框架剪力墙结构。在地震灾害中,剪力墙可以吸收下部结构传递的地震能量而先被破坏,框架结构继续支撑上部结构,形成了抵御地震作用的二道防线,可以有效降低高层建筑损毁程度。另外,高层建筑内部还需要适当提高墙体与楼板的刚度,从而有效避免建筑位移问题。
3.3选择适合抗震设计的建筑材料
在高层建筑结构进行施工时,其建筑材料应进行合理的选择,其建筑材料一定要符合国家规范。以往的砖混结构的抗震设计要求不能满足高层建筑结构,因此,高层建筑结构采用钢结构就较多,特别是地震多发区,人们对于高层建筑结构的抗震设计要求更加重视。如果高层建筑结构的设计出现问题,那么材料就会容易发生变形,因此材料的选择和结构设计是会相互影响的,只有当材料的选择和结构设计两者之间相互渗透、相互考虑,才能够更好的建造出具有抗震性能良好的高层建筑结构建筑.
3.4完善短肢剪力墙的布局
结构优化设计人员需要提升自身的剪力墙空间布局意识,提升自身设计水平,结合不同高层住宅结构特点,提升对于剪力墙结构的理解程度。同时,在剪力墙布局优化设计过程中,避免在单个部位集中使用过多短肢剪力墙,提升剪力墙设计的均匀性。需要注意的是,在剪力墙结构设计优化过程中,需要对整体建筑物中心进行有效的把握,避免发生中心改变情况,从而提升整体的剪力墙抗震性能。
结束语
综上所述,框架剪力墙结构具有良好的互补性,兼容了多种性能优势,在工程中展现广阔的应用空间。设计人员必须遵循剪力墙分散布置等要求,全面把握各处设计节点,积极贯彻落实科学的防震抗震技术措施,进一步消除各处抗震薄弱环节,发挥其优势作用。
参考文献:
[1]胡映旺.关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].江西建材,2018(14):58+60.
[2]张宏亮,郭玉清,金永刚.高层框剪结构酒店抗震设计技术措施[J].建筑设计管理,2018,35(12):93-96.
[3]魏勇.超限高层建筑结构抗震设计失效的研究[D].大连理工大学,2018.
[4]张利军.高层建筑结构抗震设计要点解析[J].建材技术与应用,2018(06):12-14.
[5]刘哲.关于高层建筑结构抗震设计的优化策略[J].建材与装饰,2018(50):84-85.