高层混凝土建筑抗震结构设计分析姜久强--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

高层混凝土建筑抗震结构设计分析姜久强

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：姜久强

[导读] 摘要：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。

        中油辽河工程有限公司辽宁盘锦 124000
        摘要：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。在进行抗震结构设计的时候，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。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。
        关键词：建筑工程；高层混凝土；抗震；结构设计
        引言：
        随着我国综合实力不断增强，国家基础建设取得了傲人的成果。但随着城镇人口的增加及其他用地比例不断扩大，间接导致城镇居民住房用地比例不断扩大，因此我国城市建筑正朝着高层建筑方向不断发展，而且种类也演化的越来越多。为了保证住户的人身安全，越来越多的人将目光从高层建筑的舒适性转到高层建筑结构设计安全性上，并且对高层建筑的结构设计的要求也越来越严格。
        1高层建筑结构抗震设计的重要性
        抗震设计对于高层建筑结构来说非常重要，因此，对于高层建筑结构抗震设计的要求和基本原则也有相应的要求。对于高层建筑结构来讲，抗震性能的好坏，直接决定了建筑物中人员的安全。当遇到地震时，高层建筑结构的抗震能力通常来说都是比较强的；而对于低矮的建筑结构来说，抗震能力未必能够达到高层建筑结构抗震能力。因此，在大地震中，往往倒塌的不是高层建筑结构，而是低层结构。但是对于高层建筑结构来说，在遇到地震时会摇晃的非常厉害，因此它的抗震性能是非常重要的。当然，在遇到更高的地震时，高层建筑结构和多层结构都会遭受到一定的破坏，为了能够更好的减少损失，并且保证人员的安全，应该对高层和多层建筑结构的抗震性能做更好的设计。因此，做好高层建筑结构的抗震设计是非常重要的，设计师在进行施工图纸设计的时候，一定要做好抗震设计，进一步保证高层建筑结构抗震性能达到设计要求。
        2抗震设计原则
        2.1规整性原则
        在结构设计初步阶段，建筑设计人员需先计算建筑物的力学性能，而其中最重要的就是结构的抗侧力。结构抗侧力体系合理，可以使建筑结构受力更均匀，完整性更高，从而建筑物的稳定性更良好。另外，在建筑物构件的设计中，强度变化要均匀。在此基础上，结构设计人员就要保证在设计中尽量实现建筑物造型平面立面对称。更值得一提的是，建筑物所在地区的震级是抗震性能设计中要遵循的大原则，所以,建筑结构的抗震设计要整体考量，保持建筑物外观规整，确保建筑物在地震等次生灾害面前有较强的抗震性能。
        2.2刚度原则
        地震来临时，建筑物受到各个方向上面的力的作用，合理的刚度可以确保证建筑结构满足抗震要求。如果建筑物刚度不符合要求,抗震性能不足以抵挡地震外力作用，建筑会受到严重的损坏。但如果刚度特别高，韧性不够，会造成建筑在受到不均匀外力发生断裂。这样，建筑物结构会面临更大的失稳风险，因而结构设计师在设计工作中要综合考量，真正做到建筑构件刚柔结合。使得建筑物在地震力的作用下减少脆性破坏从而瞬间坍塌。通过相关设计工作的研究发现，抗侧力构件的合理使用也可以提高建筑物的稳定性。因而，需在规范的设计标准之外，提高抗侧力结构的选用的优化。
        2.3科学性原则
        建筑物抗震效果很大程度取决于结构抗震设计，建筑物抗震设计必须要遵守科学性和合理性，才能使建筑物抗震性能既经济又可靠，这样才能最终实现抗震最终目标：小震不坏，中震可修，大震不倒。建筑物结构宜简单规整，如果过于复杂，则荷载分布不均匀并且集中荷载相对较大，地震会对建筑结构造成更大破坏。所以，建筑物在进行平面设计时，要尽量刚度、质量分布较均匀，从而提高建筑物的抗震效果。在结构设计时，要考量建筑物的鞭梢效应。建筑物超出屋面的高度不宜过高，要满足设计规范要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

如果不可避免平面不规则现象，则要着重计算离建筑物刚心较远处剪力墙的设计计算。
        3.高层混凝土建筑抗震结构设计要点
        3.1做好建筑抗震场地的选择
        地震灾害的过程最直接的影响就是地表位置相对错动，地质结构、土质不同的工程，所面临的地震影响大小也不尽相同。相关技术人员在抗震设计最初时，要结合地勘报告谨慎选择抗震场地，尽量避免选取抗震不利地段，尽量避免软土地带。若地震选取不当，会增大建筑物坍塌风险。若别无他法无法避让，要选取针对性的技术措施提高建筑物刚度和稳定性，并做好地基加固工作，降低地震对建筑物的破坏。
        3.2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。
        3.3抗震设计中建筑结构计算参数的选择
        建筑抗震设计中结构的相关参数的选择与核对，是深入建筑设计的核心环节，也是最重要的一个环节。进行抗震验算之前，先要通过建筑所处地理位置，查区划图或者《建筑抗震设计规范》确定地震动参数。一般情况下，我们只需要验算水平地震作用，但当遇到大跨度、长悬挑等结构形式时，要注意验算竖向地震作用。随着建筑规模越来越大，复杂程度也明显增加，结构抗震计验算已基本通过结构分析软件来进行，比如国内常用的PKPM、YJK。通过抗震验算，我们可以得到地震作用下建筑的变形、构件的内力等结果和数据。通过对结果和数据的分析，反过来调整结构布置，从而使建筑的变形、构件的内力满足规范限值要求，完成抗震计算。
        3.4耐久性设计
        建筑结构的耐久性非常重要，其直接直接影响建筑物的使用寿命，所以建筑物材料的选择必须满足建筑物耐久性设计要求。而耐久性设计也是钢筋混凝土结构结构主体设计的不可或缺的一个环节，设计要点如下:钢筋混凝土结构必须严格参照建筑物设计使用年限，进行耐久性设计，并将建筑物正常使用年限作为控制指标，这样可以在一定程度上防止因主体材料随时间劣化而引起主体性能减弱。而环境类别在耐久性设计中也非常重要，主要其是结构耐久性的核心外在原则。南北方差异显著，在严寒地区冻融循环现象广泛存在，所以要充分考虑其在耐久性设计中的影响。而结构主体中构件设计时，都要有相应的耐久性技术措施。
        结束语
        综上所述，为了可以有效降低地震的影响程度，结构工程师在建筑抗震设计时，要注意多学习多思考多总结，从结构概念到结构构件布置都有清晰的理解，如此才可以将建筑的抗震设计落实到实际工程项目中，并以此来确保设计质量得到提升，增强建设物的抗震能力，防止因为地震而造成的严重后果。
        参考文献
        [1]范晓鸣,陈尚志.高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].工程技术研究,2019,4(9):198-199.
        [2]彭孝光,孙德峰.高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J].工程技术研究,2020,5(4):220-221.
        [3]张标,孟婵,杨立.建筑工程结构设计中应注意的问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(27):180.
        [4]郭婧.建筑工程结构设计中新型建筑材料的应用分析[J].砖瓦,2020(06):90+92.
        [5]杨勤.关于高层建筑钢筋混凝土结构设计问题的探讨[J]建材与装饰,2018（11）:124-126