高层混凝土建筑抗震结构设计要点分析 张玘璐

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:张玘璐 张媛媛
[导读] 摘要:建筑行业正不断发展,高层混凝土建筑就是其中典型的代表。
        中国昆仑工程有限公司沈阳分公司  辽宁省沈阳市  110167
        摘要:建筑行业正不断发展,高层混凝土建筑就是其中典型的代表。建筑业对高层混凝土建筑提出了抗震的要求,即需要对地震发生所带来的损失进行预防和控制,而且要卓有成效,以此维护人们的生命、财产安全,将地震结构的设计与实践结合起来,满足高层混凝土建筑的需求。
        关键词:混凝土建筑;抗震结构;要点分析
        引言
        随着我国经济水平的提升和人们物质生活质量的提高,人们对于城市高层建筑的性能尤为重视,特别是建筑的抗震性能以及稳定性。近几年,由于发生的一些地震灾害导致城市中的高层建筑受到了严重的破坏,不但造成了巨大的经济损失,还给人们带来了生命财产安全的威胁。因此,国家和社会加大了对建筑抗震性能的重视程度,要求建筑企业以及相关的结构设计工作人员必须合理地设计高层混凝土结构,提高高层建筑结构的抗震性能。
        1高层混凝土建筑抗震结构设计的必要性
        为高层混凝土建筑设计抗震结构的必要性首先体现在建筑的长期应用上。由于高层建筑往往涉及大量用户,如果实施过程中存在明显的安全风险,将不可避免地会带来更大的风险,人们的生命和财产的安全将得不到更好的保护。因此,作为一个危险的来源,不可能此外,结构往往更加复杂和多样化,以便今后发展我国的高层混凝土工程,这种创新性发展不仅需要技术支持,而且往往需要设计上的调整,以便结构设计方案也能跟上总体高层建筑工程的步伐抗震设计是一个重要因素,也应得到更多的关注,以便更好地促进整个高层混凝土建筑行业的创新,避免这方面的障碍。
        2高层混凝土建筑物抗震结构设计的要点
        2.1水平方向荷载控制
        高层建筑抗震结构设计的决定因素是水平荷载。水平荷载作用可分为两部分:一部分是风荷载作用;第二,水平地震荷载的影响。水平荷载的大小决定了高层建筑的地震能力,主要原因如下:一方面,在水平荷载作用下,高层建筑产生弯矩,建筑的内部结构产生水平荷载作用下的轴向力,产生的轴向力与高度的第二部分成正比第二个原因是,由于建筑上的重力和水平载荷很大,因此高海拔建筑的作用会产生弯矩、轴向力和剪切力,并呈现建筑高度的一部分的正关系。
        2.2侧向位移控制
        侧向位移在高层混凝土建筑抗震结构设计中也起着重要作用。在高层建筑中,随着层数的增加,很难精确控制侧移。随着标高高度的增加,横向移动的程度也会增加。在高层建筑施工中,如果对侧移幅度控制不足,高层建筑的稳定性必然会降低。在这种情况下,高层建筑可能会倒塌或破裂,危及人员和财产的生命和安全。
        2.3水平刚度控制
        当地面受到地震影响时,高层混凝土建筑更容易受到横向力的影响,从而使其面临横向移动和倒塌的风险。因此,建筑物侧壁的承载能力对人的安全起着重要作用。高层混凝土建筑抗震结构的设计取决于建筑水平刚度的大小。地震发生时,高层混凝土建筑会移动地震对水平墙上建筑施加的力,从而使结构具有抗倾斜能力,同时在建筑内部的垂直构件上形成一定的轴向力,从而使建筑高度直接成比例。
        3高层混凝土建筑抗震结构的优化设计
        3.1建设位置的选择
        建筑位置的选择是高层混凝土建筑需要放在第一位考虑的,地理位置决定了建筑物需要的抗震性能大小,因为它对建筑的抗震有最直接的要求,因此,在进行设计的过程中,一定要考虑该地区的地震发生情况,有依据有理论支持地选择建设位置,当然地质条件也是不能忽略的,因此在选址的时候,要避开建设在丘陵以及山坡的附近。在对高层混凝土建筑抗震结构进行设计的时候,设计工作人员一定不能忽视抗震结构本身的功能,在提高抗震质量上要有明显进展。

在这基础上功能造价和建筑要求也不能降低要求标准,参考科学的建筑原理论著,根据已有的建筑案例提高混凝土建筑的抗震性能,在已经确定的目的影响、限制条件和情况下,优化这方面的使用功能。
        3.2合理选择结构类型
        在设计高层混凝土建筑结构的过程中,相关的工作人员应该结合该建筑的实际需要以及建筑的结构,合理地选择相适应的建筑结构类型,同时还需要结合建筑物的类型以确定设计方案。针对底层住房空间比较大的楼层,需要在建筑物的外围设计保护结构,这有利于提高建筑物整体的平衡性,以保证建筑的安全性。针对楼层比较高的建筑物,还需要增强抗震能力的设计,以此提高建筑的稳定性。另外,为了确保车辆能够正常出入,还需要为其预留一定的通行位置。
        3.3建筑施工材料的选取与应用
        建筑材料是保证建筑正常使用的主要因素。因此,为了建造高质量的高层混凝土建筑,良好的建筑材料至关重要。材料的采购应遵循以下原则:(1)为了保证材料的科学性,有必要对建筑物抗震结构设计所需的材料进行初步调查和记录,以免浪费。(2)在采购材料之前,需要对材料的性能、重量、规格进行前期分析,选择合理、科学的建筑材料。在购买钢筋的过程中,还应观察表面,消除表面有缺陷的钢筋。(3)要选择抗震性能好的材料,按公式计算材料能承受的质量,选择科学的施工程序,避免浪费材料,使每种材料都能发挥最大的作用。(4)施工人员应按国家规定进行每道工序的施工,以减少建筑材料的浪费和施工单位的施工成本。
        3.4设计时合理运用高延性设计、隔震和消震措施
        作为抗震设计的一部分,中国的大部分高层建筑通常使用较长的结构来控制建筑物的刚度,提高构件的可塑性,减少地震的影响,减少地震反应,减少地震造成的破坏。如果高层建筑承载能力较低,但扩展能力较大,遇到地震的建筑不易倒塌。这是因为较长的构件能够有效吸收地震产生的能量,并能承受结构变形。在高层混凝土建筑抗震结构设计中使用较长的结构通常效率很高,一方面可以消耗地震能量,另一方面可以减少各种地震反应,使建筑物保持静止状态。
        3.5抗震加固设计
        高层建筑在施工过程中对抗震提出了明确的要求。在这种情况下,高层建筑不仅需要符合延性和刚度的要求,还需要遵循相应的强度标准。由于钢筋混凝土结构重量大,尤其是建筑工程高度与底柱之间的轴力始终需要保持成比例关系,主要构件需要满足大量的延性要求。在层高的设置处理过程中,需要科学调整轴压比,使构件的延性得到明显提高。但需要保证轴压比不能超过正常范围,这样可以有效避免短柱的情绪,同时延性也会受到一定的约束。如果遇到高强度的地震,会破坏剪力,严重时会使建设工程的整个结构倒塌。此时,有必要采取有效措施加强抗震结构的设计。
        3.6加强对建筑承受力的考虑
        在具体设计建筑结构的过程中,需要对建筑物的压力承受能力进行合理的分析和计算,这是优化高层混凝土建筑抗震结构的重要因素。因此,有关的设计工作人员应该加强对建筑承受力的考虑和重视,采用一定的弹性策略,以保证高层建筑工程的平衡性以及安全性。为了提高建筑的抗震能力,在设计的过程中可以适当减少水平方向的侧移程度,同时减少建筑物本身的重量。除此之外,在具体的设计环节中,对于比较重要的数据还要进行更加具体的分析,全面考虑其给建筑抗震结构设计带来的影响。
        结束语
        提高人们生活质量和生存环境安全性是高层混凝土建筑结构优化的初衷,也是在进行设计的指导思想,本身建筑设计是有据可依的,就是要符合已有的设计理念,在此基础上学习和理解新型抗震结构内核,既不失去原有的科学设计,又在此基础上进行了优化,设计上符合科学原理,优化设计抗震结构的功能,促进设计质量的提升,促进经济效益的提高,控制工程造价,为社会谋福利。
        参考文献:
        [1]李世磊.混凝土建筑抗震结构设计有效对策探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(36):20.
        [2]路畅.浅谈高层混凝土建筑抗震结构设计[J].四川水泥,2019(11):32.
        [3]陈迪.高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J].中外企业家,2019(33):84.
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