高层混凝土建筑抗震结构设计要点分析

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年4月第10期   作者:张猛
[导读] 随着城市的迅速发展,城市中高层混凝土建筑项目越来越多,人们对建筑质量问题加以重视。
        张猛
        中国建筑第二工程局有限公司,北京市,101101
        摘要:随着城市的迅速发展,城市中高层混凝土建筑项目越来越多,人们对建筑质量问题加以重视。地震作为一种破坏性极强、难以规避的自然灾害,对人们的人身安全及财产安全有着极大的影响,也会导致国家与社会受到重大损失。建筑结构抗震性不强而造成的事故,在全部建筑结构工程事故中比重较大,严重威胁人们的生命安全。对建筑结构抗震设计及减隔震技术的应用展开研究,是加强建筑结构稳定性的重要策略。本文对建筑结构工程的抗震设计方法进行了探讨,并且对抗震概念设计在建筑结构设计当中的运用进行深入的分析。
        关键词:高层;混凝土建筑;抗震;结构设计;要点分析
        引言
        加强抗震建筑的结构设计是建筑抗震结构设计的一项重要基础工作,在当前的建筑设计中已越来越受到业界的重视。目前,一些偏远地区的射频仿真电路结构设计没有得到更新和完善。首先,抗震建筑的结构设计并没有深入分析一个国家抗震产业的发展趋势和日常使用数据。如果将一般高层建筑的抗震要求直接应用于某些高层建筑,可能会在设计过程中直接造成建筑工程中的诸多缺陷。其次,抗震体系结构设计的技术理念没有与时俱进。设计人员还需要充分掌握先进建筑抗震结构设计技术理念的应用,完善企业原有的抗震结构设计技术导则,采用可靠性更强的先进抗震设计结构技术,有效保证各项建设工程的质量和安全。
        1建筑抗震设计的意义
        面对着地震灾害所造成的巨大损失,建筑的抗震性为越来越多的人所关注。为减小地震灾害,国家在建筑工程的相关规定中明确要求,建筑设计过程中,务必根据抗震设防烈度进行相关设计。为保证遇到地震灾害时,建筑物不会因为抗震设防不到位,而导致意外损失。因此,建筑设计往往是以最不利设计作为重要考量,而其中抗震设计是建筑安全的决定因素之一,同时决定着建筑的经济性。
        2高层混凝土建筑抗震结构设计的原则
        2.1科学合理的结构设计
        高层混凝土建筑抗震结构设计需要保证结构的科学合理性,需要按照高层混凝土建筑设计与施工的原则开展设计工作,同时需要符合国家的相关标准。最为重要的是抗震结构设计需要符合力学特征,要对地震对于建筑物产生的影响进行模拟,从而设计出科学合理的抗震结构。同时设计建筑物时要注意建筑物设计的全面性,以确保各个设计之间的紧密联系。只有这样才能够有效保证整个建筑物的稳定性,并提高高层混凝土建筑的抗震性能力。
        2.2系统性原则
        在建筑工程抗震设计过程中,应围绕包括建筑物承载性能、刚度、延性、稳定性在内的设计参数进行精确控制,且建筑物的结构构件应严格遵循系统性原则进行设计,如一般应按照强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱连接的要求就建筑工程结构进行优化,且应针对承载薄弱部位采取必要的措施提高其结构抗震性能。
        同时,在通常情况下,建筑工程抗震部件应具有良好的延性,即能充分应对高强地震灾害及其余震的反复冲击,这就意味着需加强对于建筑物冗余度需求的完善,并借助建立屈服区布置系统以层层削弱地震能量,进而最大化提升建筑物的抗震性能。
        此外,不同建筑物所具有的结构特点往往存在较大差异,因此应围绕建筑物抗震需求构建适合的抗震设计方案,以确保建筑结构拥有长久的抗震性能,最终一方面满足建筑工程的预期施工要求,另一方面在保障建筑工程后续使用效益的同时延长建筑物的使用寿命。
        3高层混凝土建筑抗震结构设计要点分析
        3.1选择合理的地理位置
        地震的主要原因是板块地壳断层反向运动,导致不同板块之间的强烈碰撞,对许多建筑物的结构造成巨大的破坏。基于这一实际情况,我们在进行建筑设计工作时,首先必须选择合理的施工场地,最大限度减少地震灾害造成的破坏。

由于建筑物的震害是由一些地质运动直接造成的,可以考虑选择一些地质较强的位置来建造建筑物,增强其抗震破坏能力。在选择抗震地理位置时,应基于以下两个方面:①选择地质相对较硬的地理位置,相应的山体承载力也较强,可以有效防止地震活动引起的山体崩塌;②选择平坦宽阔的建筑位置,可以有效保证高层建筑的地震稳定性和抗震性能,减少地震活动对建筑的破坏。
        3.2设计流程
        如果施工现场频发地震灾害,设计人员需要科学测算拣货组结构的稳固性和抗震性,深入分析整体结构的弹性。针对罕见地震,设计人员需要分析房屋建筑结构的弹性。发生罕见地震之后,不规则结构中会产生薄弱层,影响建筑稳定性,引发坍塌、倾斜等问题。因此,设计人员需要科学测算薄弱部位的弹塑性,及时采取针对性措施,避免影响结构延展性。设计人员需要结合地震参数分析房屋建筑结构,尤其需要分析抗震能力较差位置的移动参数,要满足抗震设计标准。
        3.3延性减震设计
        多震国家的建筑结构设计主要方向都开始朝延性抗震理论过渡。延性减震设计,顾名思义,就是用材料的延性来减少地震的破坏力。因此,设计时就要增加结构或者构件的延性,通常是通过塑性铰的设计来增加延性的。延性抗震的目的就是结构构件可以产生塑性变形,也能造成损坏,但是不能够倒塌。结构设计时,往往会让其具有滞回的特性。通过这种特征来抵抗地震力的弹塑性变形,这样在大地震发生时,产生的是反复的弹塑性变形循环,以此来保护建筑。
        3.4重视建筑结构布置的规则性
        通常情况下,建筑物平面不规则现象是影响建筑结构抗震性能的主要因素,例如,建筑物凹口过大或突出过于明显的问题均会直接对建筑物的抗震性能造成影响。对此,应加强对于建筑结构布置规则性的重视,在合理解决建筑结构协调性问题的基础上保障建筑物的抗震能力。
        一方面,可采用弹性或刚性模型更换原有建筑物楼板,即借助刚性较好的楼板以提高建筑结构的承载性能;另一方面,若建筑物整体结构相对简单,一般可采用弹性较好的楼板进行设计,不仅能降低建筑工程的整体设计难度,同时也能进一步提升建筑工程的结构稳定性。此外,在必要情况下,应对建筑结构进行弹塑性分析,即通过模拟建筑物于地震灾害环境下的受力变形情况来确保其抗震设计合理性,进而保障抗震设计与建筑物整体结构设计相符。其中,当建筑物整体结构较为简单时,一般需整体采用弹性较好的楼板,其目的在于减少工程的计算量,提升抗震设计的精确性和有效性。
        3.5妥善设置抗震防线
        科学合理地设计抗震保护线,可以有效地保证建筑工程主体结构的完整性,进一步大大提高其整体抗震性能。抗震设计的具体工作原理如下:在无大震的特殊条件下,保证侧向延伸抗震性能良好的主体建筑工程结构的构件能够充分发挥其整体抗震保护功能。在地震中,只有在第一条大规模抗震防线同时受到严重破坏后,另外两条抗震防线才会同时受到严重破坏。因此,我们在进行建筑抗震工程设计时,设计人员必须尽可能考虑建立抗震设计防线。
        结语
        综上所述,目前高层混凝土建筑中,需要树立一个先进的抗震理念,这样才能更好地指导建筑结构设计,从而确保整个建筑结构的稳定性。建筑结构的抗震设计实践中,应对工程实际进行综合考量,结合工程地质条件与地震情况等特点,利用合适的抗震装置与设计方法。技术人员也应积极完善建筑结构抗震设计的方案,深入探索新的设计理念,推动抗震技术实现在建筑结构工程中的大规模应用,以此来有效提高整个建筑结构的抗震性能,保证建筑结构的安全,提高我国建筑结构工程建设发展的质量。
        参考文献
        [1]胡安吉.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].居舍,2020(2):93.
        [2]吴振.建筑结构设计中的抗震设计理念分析[J].现代物业(中旬刊),2020(1):90.
        [3]茹彩磊.建筑结构抗震设计关键问题及对策研究[J].居舍,2019(35):111-112.
        [4]张辉芳.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].现代物业(中刊),2018(11):80.
       
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