高層混凝土建筑抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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摘要：對(duì)于高層混凝土建筑工程而言，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度是保障其后期使用安全性的一個(gè)基本條件。因此，正確規(guī)劃設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能就顯得十分重要。本文分析了高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，并提出了改善高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效對(duì)策。

關(guān)鍵詞：抗震結(jié)構(gòu)；高層混凝土；設(shè)計(jì)要求

前言

地震災(zāi)害對(duì)于建筑的影響和危害是非常巨大的，隨著高層建筑的大量涌現(xiàn)，建筑抗震設(shè)計(jì)存在著一些不足和問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)人員的重視和解決。因此，做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，提升其抗震性能也就顯得非常重要。

1高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求

地震所具有的強(qiáng)破壞性、難預(yù)測(cè)性已經(jīng)成為了當(dāng)前人們重點(diǎn)關(guān)注的一種自然災(zāi)害，同時(shí)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)也得到了不斷創(chuàng)新和完善。在進(jìn)行高層混凝土建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，要充分了解實(shí)際地質(zhì)地形條件、所用建材性能以及物理力學(xué)知識(shí)等內(nèi)容，最終確定高層結(jié)構(gòu)的整體剛度強(qiáng)弱或者某個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)施的剛度，依靠連接設(shè)置的調(diào)節(jié)作用，力求保證抗震能力的提高，盡量讓整個(gè)建筑波動(dòng)受力保持在地質(zhì)所能支持的范圍之間。在具體的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員首先需要考慮的就是水平荷載，水平荷載在很大程度上具有決定性作用。還包括結(jié)構(gòu)延性因素、側(cè)向唯一因素以及軸向形變因素等等，對(duì)于這些影響因素的把控，也可以有效提高房屋建筑的整體抗震性，對(duì)于工程單位來(lái)說(shuō)，在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中就需要重點(diǎn)考慮這些因素，正確處理各個(gè)因素之間的關(guān)系，以求抗震性最佳。在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程開(kāi)展中，作為參與設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師必須對(duì)重要的關(guān)鍵部件以及其中各部件之間的連接點(diǎn)進(jìn)行正確的受力分析，然后通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)正確的處理措施對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對(duì)其抗震能力的提升起到幫助，在最大的限度之內(nèi)降低地震災(zāi)害可能帶來(lái)的損失。所以，在面對(duì)高層建筑的設(shè)計(jì)，應(yīng)該重視混凝土抗震結(jié)構(gòu)的研究以及分析，在能夠確保使用結(jié)構(gòu)剛度達(dá)到規(guī)范要求的基礎(chǔ)之上，還應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)的延伸性進(jìn)行強(qiáng)化，進(jìn)而對(duì)整個(gè)混凝土建筑的抗震能力進(jìn)行優(yōu)化提升。

2改善高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效對(duì)策

2.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行高層建筑的過(guò)程中，使用混凝土進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)化，將對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及造價(jià)產(chǎn)生較大的影響。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化的時(shí)候，應(yīng)該從規(guī)劃設(shè)計(jì)就開(kāi)始入手，首先確保設(shè)計(jì)的混凝土高層建筑的平面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠保持干凈、整齊、對(duì)稱等，然后在定量分析的基礎(chǔ)之上對(duì)高層混凝土建筑的抗震性能進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)研究，明確其整體性能，通過(guò)計(jì)算對(duì)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)特征、布置方法、剪力墻的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行確定等，從而有效的優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)考慮其抗震抗倒塌能力的優(yōu)化，盡可能保證結(jié)構(gòu)的規(guī)整，選用承載能力變化連續(xù)、平面對(duì)稱整齊以及質(zhì)量變化合適的設(shè)計(jì)方法。對(duì)不同等級(jí)的地震產(chǎn)生的影響進(jìn)行計(jì)算、推演，要對(duì)其布局進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，最大程度的使高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)各種設(shè)施之間的保持平衡分布，并使其得到相應(yīng)的提高，要考慮側(cè)重點(diǎn)房子結(jié)構(gòu)、縱向重力作用方面，使其受力平和均勻，還需達(dá)到設(shè)計(jì)剛度的要求，同步做到設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有條理、不紊亂、有層次、不交錯(cuò)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)要素在設(shè)計(jì)中選用最為合適的防震措施，必須對(duì)核心關(guān)鍵部位要做到嚴(yán)謹(jǐn)處理及重視，使整體結(jié)構(gòu)達(dá)到上到下受力均衡的目的，保證建筑的整體對(duì)稱，這種重力變化可以很大程度的削減地震帶來(lái)的水平與豎向不規(guī)則的作用力產(chǎn)生的影響。

2.2做好材料及質(zhì)量把關(guān)

建筑材料的選用會(huì)對(duì)建筑體的質(zhì)量造成直接影響，所以要根據(jù)工程各個(gè)方面進(jìn)行選擇，抗震需要既經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠。抗震結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)復(fù)雜工程，抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)將建筑的抗震等級(jí)、建筑類型、場(chǎng)地、材料、施工因素等考慮進(jìn)來(lái)，與經(jīng)濟(jì)相互結(jié)合，采用較好的結(jié)構(gòu)形式。在混凝土澆筑及地基施工時(shí)，這些施工工序都會(huì)對(duì)整個(gè)建筑體的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、抗震性產(chǎn)生中直接影響，針對(duì)這些重要工序施工中使用的材料必須要符合規(guī)定，只有這樣才能確保建筑整體的抗震性能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。把握好工程質(zhì)量，一方面能夠確保工程施工高效、規(guī)范的開(kāi)展，另一方面也很好的避免工程在具體施工中各種問(wèn)題的發(fā)生，良好的工程施工質(zhì)量對(duì)于提高建筑工程的整體抗震性有著重要意義。

2.3控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

地震有水平作用、豎向作用以及扭轉(zhuǎn)作用等多種作用力，在這種情況下，就會(huì)對(duì)其破壞力很難掌握計(jì)算，如地裂、房屋倒塌、地勢(shì)波動(dòng)較為強(qiáng)烈等?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須明確扭轉(zhuǎn)作用的破壞力，重視結(jié)構(gòu)位移的科學(xué)設(shè)計(jì)，明確位移最小值以及結(jié)構(gòu)最大位移的剛度，確保建筑結(jié)構(gòu)的位移保持一致。若未預(yù)先設(shè)置相關(guān)結(jié)構(gòu)位移的標(biāo)準(zhǔn)，就要先測(cè)量出的最大位移部分剛度和最小位移的剛度，使其整體結(jié)構(gòu)位移保持同步性，所有的細(xì)節(jié)都要與其相關(guān)設(shè)計(jì)要求達(dá)到一致，對(duì)暴露出問(wèn)題的地方一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要迅速做出有效的調(diào)整，盡一切方式來(lái)降低地震扭轉(zhuǎn)作用帶來(lái)的不利影響。

2.4研究高層混凝土建筑各層結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置

高層混凝土建筑通過(guò)不同建筑結(jié)構(gòu)體系，其建筑效果及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有著實(shí)質(zhì)性的不同，所以在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，抗震結(jié)構(gòu)體系尤為重要，所以要按照抗震規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，要算出明確簡(jiǎn)圖及抗震傳遞途徑，形成多種抗震途徑。建造建筑設(shè)計(jì)的基木框架，運(yùn)用先進(jìn)合理的設(shè)計(jì)理念與專業(yè)技能相結(jié)合設(shè)計(jì)出切實(shí)有效的設(shè)計(jì)方案，其關(guān)鍵部位要做出詳盡準(zhǔn)確的注明，使得建筑抗震結(jié)構(gòu)得以更好地完成。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，可以借助地震模擬，明確建筑受力情況，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)于結(jié)構(gòu)各部分的實(shí)際受力情況進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，內(nèi)容應(yīng)包括柱梁變形以及墻體承載能力等多個(gè)方面。在實(shí)施結(jié)構(gòu)規(guī)劃時(shí)，必須全面掌握建筑的施工技術(shù)和所處位置等各項(xiàng)實(shí)際情況，明確設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，優(yōu)化設(shè)計(jì)框架，改善設(shè)計(jì)效果。同時(shí)建立系統(tǒng)完善、內(nèi)容詳盡的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，方便結(jié)構(gòu)工程師對(duì)相關(guān)案例的提取，以此總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式來(lái)開(kāi)展工作。

3結(jié)語(yǔ)

總之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，高層建筑的不斷涌現(xiàn)，對(duì)于建筑的穩(wěn)定性和安全性也提出了更高的要求。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須明確建筑結(jié)構(gòu)的布局，深入分析建筑的實(shí)際環(huán)境，創(chuàng)新抗震設(shè)計(jì)，進(jìn)而采用的科學(xué)的抗震技術(shù)，提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力，改善建筑整體質(zhì)量，減小地震對(duì)建筑造成的破壞，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)發(fā)展秩序。

參考文獻(xiàn)

[1]伊小群.高等民用建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013.

[2]李翠偉．高層混凝土住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]．江西建材，2015.

作者:談技威 單位:江蘇東方建筑設(shè)計(jì)有限公司