基于高层混凝土抗震结构设计的剖析

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第10期4月   作者: 尹飚
[导读] 经济发展和社会进步促进了我国综合国力的提高,也促进了建筑业的发展
       尹飚
       广东蓬江建筑设计院有限公司 广东江门 529000
       摘要:经济发展和社会进步促进了我国综合国力的提高,也促进了建筑业的发展。随着建筑业的快速发展,高层建筑的结构形式越来越复杂,以满足多样化的建筑功能要求,除了传统的框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等基本形式外,钢结构高层建筑、钢-混凝土混合结构高层建筑的应用越来越广泛,基于此,本文主要对高层混凝土建筑的抗震设计进行了详细的探讨,希望通过本文的分析和研究为行业提供借鉴和启示。
       关键词:高层;混凝土抗震;结构设计
引言:随着城市人口和土地利用比重的增加,城市住宅的比重也间接增加,我国城市建筑正朝着高度发达的方向发展。随着建筑高度的提高,建筑类型也越来越多。为了保障居民的人身安全,越来越多的人将注意力从高层建筑的舒适性转向高层建筑的安全性。在结构设计初期,相关设计人员应根据高层建筑的设计要求,结合当地的地理环境和建筑设计理念,不断优化抗震结构,合理分析建筑物的抗震参数及相关优化参数,改进材料和结构设计,为保证高层建筑钢筋混凝土的抗震质量,应选择合理的布局。
1    高层混凝土建筑结构设计特点
       1.1水平力的有效控制
       水平力的影响主要是风荷载和水平荷载的影响。水平荷载对高层建筑的抗震能力的影响很大,因为高层建筑在水平荷载的作用下可能发生弯曲,从而引起建筑物内部结构的破坏,会影响其抗震能力。这种水平荷载造成的力使得建筑物高度越高,其产生轴向力越大。需要控制水平荷载力对建筑的负面影响,使建筑始终保持良好的安全性和稳定性。
       1.2水平刚度控制
       当建筑物受到地震影响时,还应加强对水平刚度的控制,因此,水平墙的整体稳定性起着关键作用。当地震发生时,工程建筑的钢筋混凝土结构能将地震传递到水平墙体上。只要水平墙的刚度达到标准,就可以减少受力,这样结构在物体的垂直方向上产生抗倾覆力和恒定的轴向力,使建筑物的高度与水平弯曲的矩形成比例,防止建筑物倾覆或倒塌。因此,在设计高层建筑结构时,需要合理安排结构刚度,将结构刚度控制在合理的范围内。
       2    高层混凝土建筑抗震设计要求
       2.1建筑规则性要求
       建筑设计应根据抗震概念设计的要求,规定建筑物形状的规则性,形状是指建筑物平面形状的变化(立面、纵断面),不规则建筑物应按规定采取加固措施,对特殊不规则建筑物应进行专项研究论证,采取特殊加固措施,严禁使用严重不规则建筑物,建筑设计应注意平面、立面、纵断面的规律性对抗震性能和经济合理性的影响。应选择规则的形式。侧向受力构件的平面布置应规则对称,侧向刚度应沿竖向均匀变化,竖向受力构件的截面尺寸和材料强度应自下而上逐渐减小,避免侧向刚度和承载力突变,不规则建筑物的抗震设计应符合标准规定。
       2.2建筑平面和竖向不规则类型

       2.3构件受力要求
       采用专业合理的计算模型,保证各构件受力清晰,传递路径合理,传递路径不中断。建筑结构中的应力中心、变形中部或地震扭转效应等引起的劳损部位要多加注意。通过合理有效的手段加强措施,从而确保高层建筑的所有连接点和构件符合国家混凝土结构施工标准,提高建筑结构的抗震能力。
2.4优化设计要求
       在高层混凝土建筑抗震结构的实际设计过程中,除了满足上述基本要求外,还必须能够做好抗震结构的优化设计方案,需要从优化结构尺寸、优化结构功能、优化结构体系选型等方面入手,在充分结合设计目标和设计约束条件的基础上,设计的结构功能不断优化,要保证建筑结构的高稳定性,还要充分考虑建筑本身的社会效益、成本和功能,从全局出发,合理选择建筑结构的形式,在实际的建筑抗震结构设计过程中,还要对抗震结构本身的体系进行相应的优化设计工作,以保证建筑本身的刚度能够达到均匀分布。
3    高层混凝土建筑抗震设计方法
       3.1优化设计方案
       对于高层混凝土建筑的结构设计,抗震结构的设计是整个设计工作的重中之重,因此需要提高设计工作的准确性,结合建筑的地理环境进行合理科学的设计,在设计中进一步保证剪力墙、砌体等结构的合理布置和优化。在实际确定设计方案的过程中,还应注重对各种数据资料的分析,从理论上保证结构设计的合理性和稳定性。在理论上保证设计的合理性后,还要考虑具体的施工过程,确保设计方案在后期施工过程中顺利进行。此外,还要做好对现场周边的实时调查工作,结合具体环境特点进行设计,以确定最佳设计方案。
       3.2选择合适的材料
       建筑材料是保证建筑功能正常使用的主要因素,因此高质量建筑材料是高质量高层混凝土建筑施工的重要组成部分。购买材料应遵循以下原则:为保证材料的科学性能,对建筑抗震结构设计的材料进行初步调查和记录,避免浪费。在采购材料前,要事先对材料的性能、重量、规格等进行分析,选择合理、科学的建筑材料。在选择钢筋时,还应观察表面,并去除有缺陷的钢筋。施工人员必须按照国家规定进行每道工序的施工,以减少施工材料的浪费和施工单位的施工成本。
结束语:
本文主要论述了高层建筑结构的类型、结构设计特点和抗震结构设计要求,以及混凝土抗震结构的设计方法。目前高层建筑的结构理论分析和设计实践都是基于比较成熟的规范经验。还有许多方面需要研究和创新。
参考文献:
[1]陈柱.高层混凝土建筑的抗震结构设计研究[J].城镇建设,2021(2):292,343.
[2]苏招.高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J].建材发展导向(上),2020,18(1):176.
[3]黄凯伟.高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计研究[J].建筑·建材·装饰,2019(9):187-188.
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