高层混凝土建筑抗震结构设计研究 陈琳琳

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:陈琳琳
[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。
        中国建筑科学研究院  北京  100000
        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。基于此,本文对高层混凝土建筑抗震结构设计进行分析,并得出其抗震结构设计的要点。
        关键词:混凝土建筑;抗震结构;抗震设计分析;抗震措施
        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 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 高层混凝土建筑抗震结构设计要点
        2.1制订科学合理的设计
        在设计高层混凝土建筑结构的过程中,相关的工作人员需要制订科学合理的设计方案,这在一定程度上也有利于加强建筑结构的抗震性能。框架结构和剪力墙等结构都是高层混凝土建筑通常都是采用的结构形式,所以在开展施工建设之前,需要选择适合的结构形式,这都需要在制订设计方案之前进行排查和选择,然后将其列入设计方案中,提高设计的科学性和严谨性。框剪结构,是指框架和剪力墙共同作用的结构,共同承担竖向荷载和侧向力,它主要是在整体框架结构中布置剪力墙;在设计高层混凝土建筑结构中采用框架剪力墙结构,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能,既延性好又承载力大,因此框架剪力墙结构在建设工程项目中也被广泛使用。
        2.2混凝土框架剪力墙结构设计
        在建设高层混凝土的框架结构的过程中,需要有效提高建筑结构的抗震性能,因此需要注意以下要点:一是要对建筑的框架剪力墙结构进行受力分析,工作人员要对高层混凝土建筑的结构的受力特点以及其在使用中的特点进行全面分析,这样才能进一步对其受力的情况进行准确计算,并画出其简图以及受力体系,再展开全方位的受力分析。二是需要分析高层混凝土建筑的框架剪力墙结构各方面的特性,框剪结构中剪力墙布置、剪力墙数量以及剪力墙与框架协调受力是最为重要的一部分,其会对结构整体刚度、地震剪力及地震剪力的分配都有决定性的影响,影响结构的造价甚至安全,因此需谨慎处理,确保结构的刚度、稳定性以及延性都达到抗震的标准。
        2.3采取隔震加固措施
        在抗震设计工作正式开始之前,先全面考察施工场地,并结合设计图纸注明的基本要求来进行建筑结构的抗震设计,以此降低发生意外的风险。当施工正式开始时,严格遵守抗震设计方案的具体要求,并针对一些关键的部位进行抗震加固处理。当施工全部结束之后,还要对整体施工进行全面检查,查看是否出现遗漏的地方,并同样需要进行抗震加固处理。就大多数工程而言,通常采取的方式便是增加阻尼。


        2.4采取基础隔震措施
        在进行抗震设计时,可以利用一些装置进行减震。通常情况下,其主要是在建筑基础部位与上部建筑间安装一些减震装置来达到隔震降震的目的。依据多年的数据表明,这种减震装置能够有效降低地震产生能量的2/3,是一种十分有效的隔震措施,但这种减震方式往往并不适合一些高层的建筑。相关研究显示,应用率最高的隔震方式主要是黏弹性隔震和摩擦滑移隔震,究其原因主要是这两种方式对楼层高度并无要求,因此应用率最高。
        2.5设置多道抗震防线
        在建筑工程建设中,为增强建筑结构的抗震性能,可以设置多道抗震防线,以此达到目的。数据统计结果表明,这种设置多道抗震防线的方法能够起到更好的抗震效果,特别是在震级较强、余震较多的情况下,一旦建筑物的第一道抗震防线被破坏,就会接着出现第二道抗震防线,若接着被破坏,就会出现第三道,直到抗住地震为止。例如框架剪力墙结构,作为双重抗侧力结构,剪力墙是第一道防线,框架是作为第二道防线发挥作用。框架与剪力墙协同工作,并且允许剪力墙在地震中遭受破坏,当剪力墙吸收大部分地震能力遭受破坏退出工作后,框架开始发挥作用,作为第二道防线继续吸收大部分地震能量,因此框剪结构的耐震性比纯框架和纯剪力墙结构要优越很多。但需要注意的是,不同的地区存在不同的地质,因此在实际施工工程中,应根据当地的地质特点来进行多道抗震防线的设置。
        3 高层混凝土建筑抗震结构设计的优化策略
        3.1方案
        高层混凝土建筑结构抗震性能设计需要考虑很多因素,在这期间的设计者仍处在一个不断修改设计的过程中的,目的是让设计具备科学性,并保证对高层建筑混凝土抗震结构的受力保持在一个能够协调和控制范围之内,保证平衡和受力均衡达到抗震的作用。此外,设计人员也不能忽视高层混凝土建筑抗震性结构层次性问题,因为这种结构具有抗震和稳定的性能。地质也是开展实际考察的一个重要方面,全方位认识所选地区的地质情况,对建筑所设计的抗震方面保持严肃的态度,提高抗震性能。
        3.2抗震结构体系
        筒体、悬挂、剪力墙等作为高层混凝体抗震结构设计的主要形式,在很多的建筑的优化方案中都会被应用。筒结构是建筑构架的核心,以其为例,在开始设计的时候,因为腰桁架加强层和伸臂桁架的设计会使建筑出现一些薄弱层,设计人员一定要时刻注意这方面,因此,要求设计人员在设计时运用限制刚度的思路,以此来对加强层削弱。
        3.3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。
        结语
        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,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抗震需求。结构设计者要在此基础上学习和理解新型抗震结构的内核,既不失去原有的科学设计,又在此基础上进行结构优化,设计上符合科学原理,优化抗震结构的功能,促进设计质量的提升,促进经济效益的提高,保证经济性和安全性,为社会谋福利。
        参考文献
        [1]刘敏.房屋结构设计中抗震技术的分析探究[J].工程技术研究,2018,3(8):150-151.
        [2]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,32(12):46-51.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: