龚益国
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摘要:近年来,随着人们生活水平的提高,城市化建设不断加快,在高层建筑工程结构设计体系中,抗震设计始终是非常关键的一环。对此,通过分析高层建筑工程结构设计中抗震设计的重要性,研究抗震设计的基本原则,从提高结构体系承载能力、设置多重抗震防线、加强地基基础设计等多个层面指出高层建筑工程结构设计中抗震设计的要点,进而为高层建筑工程结构设计人员提供有效的指导,最终在促进高层建筑工程结构设计质量进一步提高的同时推动我国高层建筑行业的健康持续发展。
关键词:高层建筑;结构;抗震设计
引言
加强抗震高层建筑的结构设计是高层建筑抗震结构设计的一项重要基础工作,在当前的高层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,抗震高层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高层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。借鉴国际上抗震体系结构设计的一些先进经验和成功应用案例,完善大型高层建筑抗震体系结构设计,杜绝重大安全事故。设计人员还需要充分掌握先进高层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抗震结构的基本构造
目前我国在开展高层建筑设计和施工的过程中,主要是采用混凝土结构进行抗震结构建设和施工工作。钢筋混凝土结构对于当前工业高层建筑和民用高层建筑来说是一种安全稳定可靠的机构,通过钢筋混凝土形成对于高层建筑整体结构的有效支撑。开展建设过程中主要是通过框架梁和框架柱来保证整体结构的安全性和稳定性,混凝土结构中框架是整体结构稳定的关键。在地震当中,混凝土结构具有较好的抗震性能,在水平地震的作用下支撑对层间侧移变形,敏感性高于框架梁柱。因此,在混凝土结构中,支撑是结构当中的主要构件,能够在地震发生时起到良好的抗震作用。
2高层建筑结构抗震设计分析
2.1高层建筑结构减震设计
在我国高层建筑结构设计过程中,高层建筑结构工程师越来越重视高层建筑结构的抗震设计方法和相关的施工技术。其中,高层建筑结构阻尼技术主要是通过相关的阻尼装置,有效降低高层建筑结构主体结构的振动应力。大大增强了高层建筑结构的抗震性能和稳定性。通常,在高层建筑结构抗震技术中,一般只采用高层建筑结构抗震技术的一个分支,通过阻尼技术在高层建筑结构设计中的有效应用,能够增强整个高层建筑结构的抗震性能。同时,也有效减少了高层建筑结构和工程设计中产生的大量经济投资。新型减震施工技术使高层建筑结构内部结构更加牢固、稳定,从而使高层建筑结构更安全。
2.2重视高层建筑结构布置的规则性
通常情况下,高层建筑物平面不规则现象是影响高层建筑结构抗震性能的主要因素,例如,高层建筑物凹口过大或突出过于明显的问题均会直接对高层建筑物的抗震性能造成影响。对此,应加强对于高层建筑结构布置规则性的重视,在合理解决高层建筑结构协调性问题的基础上保障高层建筑物的抗震能力。一方面,可采用弹性或刚性模型更换原有高层建筑物楼板,即借助刚性较好的楼板以提高高层建筑结构的承载性能;另一方面,若高层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,不仅能降低高层建筑工程的整体设计难度,同时也能进一步提升高层建筑工程的结构稳定性。此外,在必要情况下,应对高层建筑结构进行弹塑性分析,即通过模拟高层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高层建筑物整体结构设计相符。
其中,当高层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。
2.3适当提升高层建筑物抗震设计等级
如果高层建筑结构抗震性能设计标准等级不合理,其结构抗震设计性能将大大降低。因此,为了进一步优化和提高高层建筑结构的抗震设计性能,结构设计人员通常需要制定合适的设计标准等级来提高高层建筑结构的抗震性能,以防止高层建筑结构出现严重的变形、扭曲、鼓包等抗震现象。比如在各类高层建筑工程中,结构设计人员需要用计算机分析软件进行综合统计分析,根据各个工程的物理刚度,准确计算出工程结构的扭转力和位移。结构设计人员应不断遵循高层建筑形状的常规设计,符合国家相关技术规范,合理测量和判断高层建筑的物理刚度,确保高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1-1.2之间。剪力墙和简化连梁的要求应符合下列要求:当连梁跨度高度比不大于2时,需要考虑配置一个十字暗柱支撑;当连梁跨度的高度比不大于1时,可以考虑交叉暗柱支撑。地震运动的主要原因之一是该地区地壳的垂直运动,这与内部地质和地理结构的运动密切相关。为了有效保证建设项目内部地质构造的运动结构更加合理,设计人员必须认真收集和分析具体地质和地理调查统计资料,并根据具体地质和地理环境条件,准确判断和找出该地区地壳垂直运动的运动趋势和特征,分析该地区的地震运动趋势,确保区域高层建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的运行状态,有效降低特大地震对区域高层建筑工程前期工程设计的不利影响。
2.4加固高层建筑场地
高层建筑抗震结构设计和实际施工的过程中,需要对高层建筑场地进行兼顾,从而能够保证高层建筑在建设过程中,以及后期使用过程当中的安全性和稳定性,提升高层建筑的整体抗震性能。如果某处施工地的土质较软,且含水性较高,施工人员应避开此地施工,或者对此地进行加固,以此保证高层建筑物的稳定性,有些工程没有办法避开土质较差的地方,可以采取以下措施进行加固:开展实际建设的过程中,可以将相应的土壤进行加固和替代,采用更加适合当地建设的土壤进行填补,同时可以采用强夯法,对松软的土地进行加固以保证高层建筑建设过程当中,土地不会因为较大压力而出现下陷。施工团队应根据不同的地质条件进行合理科学的施工,保证在发生地震时,以确保工地在发生地震时不会下沉。有些高层建筑公司开发地下室以提高经济效益,但是一旦发生地震,地下室将被直接掩埋,因此高层建筑不得开发地下室。
2.5延性减震设计
多震国家的高层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,以此来保护高层建筑。
结语
总之,在高层建筑设计中,高层建筑的抗震设计是整个结构设计中最重要的部分之一。因此,在高层建筑结构设计中,需要综合分析高层建筑所在区域的施工环境、技术等因素,借助现代计算机技术获取抗震数据,选择延性好、强度高的高层建筑材料,以保证高层建筑结构的抗震设计能够满足实际抗震需求。
参考文献
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