基于混凝土结构建筑的抗震结构设计论析论文_李娟

基于混凝土结构建筑的抗震结构设计论析论文_李娟

摘要:随着社会的不断发展,建筑业也随之发展程度很大,建筑的多样化和高度化越来越多,同时,人们对建筑的实用性要求也在不断提高,因此,在建设中,我们就要考虑很多因素。地震发生具有随机性、强破坏、伴随余震次数多等特点,给社会带来巨大的损失,而混凝土建筑抗震能力的强弱、建筑的抗震性能关系到人民的生命财产安全,但是就目前情况来看,建筑结构的抗震性能还存在一定问题,所以,提高混凝土建筑结构的抗震性能成为现代建筑重点研究的课题。基于此,本文就从混凝土结构建筑的抗震结构设计展开分析。

关键词:混凝土结构;建筑;抗震结构设计

1、建筑抗震结构设计的必要性

在建筑设计,尤其是高层建筑设计中,做好抗震结构设计是非常必要的。在当前经济发展的带动下,我国的城市化进程不断加快,城市规模的扩大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸显。在这样的背景下,高层建筑得到了迅猛发展,并且迅速成为城市建筑发展的主流方向。但是,建筑高度越高,其自身的重量也就越大,对于震动的抵抗能力越差,如果高层建筑的设计还按照普通建筑设计的方法,一旦遭遇地震,必然会导致建筑的损坏或倒塌,引发严重的后果。因此,在设计人员应该充分重视建筑抗震结构设计,确保结构能够在强度、刚度、延性等方面达到最佳,实现“小震不动、中震可修、大震不倒”的目的,保障建筑的使用安全。

2、混凝土建筑抗震结构体系选择

混凝土框架结构、剪力墙结构以及框架剪力墙结构是钢筋混凝土建筑最为常用三大基本结构体系,其体系分析如下:

2.1框架结构

建筑的结构框架可以为建筑在进行室内空间的布置时提高其灵活性。当建筑的层数较少的时候,水平方向的荷载对建筑结构的影响是比较小的,所以采用框架结构是比较合理的设计。框架结构主要受到剪力作用的影响,属于柔性结构,其在建筑层数较多时就会受到限制,所以框架结构主要用在非抗震设计以及层数相对较少的建筑当中。

2.2剪力墙结构

剪力墙结构其优点是当受到水平力的作用时,侧向变形较小,抗侧力刚度大,空间整体性优良。在剪力墙结构中,剪力墙通常会沿横、纵方向进行多轴线斜交布置或者是进行正交布置,其水平荷载和竖向荷载全部由钢筋砼墙体直接承担,是一种以弯曲变形为主体的刚性结构。唯一不足的是,剪力墙结构自重较大,在进行混凝土建筑的平面布置时易受到约束,很难使建筑内部具备大空间的要求得到满足。因此,剪力墙结构多被广泛运用到墙体布置中以及所要求的房间面积不大的情况下,这种既能使非承重隔墙的数量得到减少,又能使外露梁柱无法在室内出现,增强整体表面的美观性。

2.3框架-剪力墙结构

建筑的框架-剪力墙结构主要是指:在建筑框架结构中的适当部位,增添设置一些剪力墙,是刚性结构与柔性结构的融合体系,能提升混凝土建筑大开间的使用空间。在这种体系当中,建筑的主要结构是由若干道单片剪力墙以及框架相互构成的,在这样的结构体系当中,框架和剪力墙将共同承担起建筑水平方向的受力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而从这两者的受力特点进行分析后,可以看出由于两者的变形方式不同,所以在进行协同工作时,框架结构能协助顶部剪力墙进行抗震,底部剪力墙能协助框架进行抗震,以此发挥出各自的抗震最佳效果,提升了建筑的抗震性能,被广泛运用在混凝土建筑抗震的设计上。

3、混凝土结构建筑的抗震结构设计对策分析

3.1控制扭转效应

地震作用分为三种,分别是水平作用、扭转作用以及竖向作用,而地震之所以会产生巨大的破坏力,正是因为多种力量的综合而导致的。地震的爆发具有随时性,这要求在混凝土建筑结构设计中强调扭转的作用。如果没有设置相关的位移标准,就应选取最大位移部分以及最小位移部分的刚度,保持结构位移的一致性。一旦发现不合理的地方,应及时做出调整,将地震扭转作用的不利降到最低。

3.2研究混凝土建筑各层结构参数设置

通过在模拟地震中对设施的分析,我们能够根据得到的数据对各层的参数进行设置。例如混凝土结构建筑中的墙体承载能力等方面。在预处理阶段,应在充分了解的地形条件、质量检测等多个方面的基础上,建立设计的框架,应用设计理念做出说明,完成混凝土结构建筑的设计工作。在混凝土结构设计工作中,最好能够建立设计信息库,便于工程师用查找案例并总结的方法来展开工作。在研究结构综合受理情况时,应选出相应的模型,并以此对建筑结构的合理性进行判断。要对计算机运算结构展开研究,为以后的计算机运算提供一句。混凝土建筑要处理扭转角度等多种参数,因此,对于混凝土建筑结构的设计应经过反复推敲,确保其具有良好的抗震能力。

3.3重视结构的规则性

在进行混凝土结构建筑设计时,应重视建筑结构的规则性,对于严重不规则的设计方案买,不能进入选择的行列。合理的布置能够对结构的抗震起到有效的提升,在设计中应提倡平、立面的对称。经过对震害的研究我们呢可以发现,对称建筑在地震中受到的伤害最低,对于采取抗争措施和处理都较为便利。

3.4加强建筑结构消震和隔震设计

在消能减震与隔震设计方面,可以选择密实度高的地基,还能运用下列几点措施。首先,在选择结构构件材料上,要选择延性好的,以消耗地震能量,确保在地震作用下建筑物不倒塌;其次还可依据建筑的实际需求,设计适宜的隔震系数,设置某种隔震装置在基础和上部结构之间进行设置,致使地震能量降低向上部的输入,进而使上部结构振动降低,基础隔震类型主要有摩擦滑移隔震、叠层橡胶支座隔震、支承式摆动隔震、混合隔震、滚动隔震等;除此之外,改变结构体系的动力特性,可对结构自身的某些构件作构造上的处理,或附加子结构系统或消能装置在结构的一些部位。当前常用的消能减震装置有摩擦阻尼器、金属屈服阻尼器、勃弹性阻尼器、勃性液体阻尼器、铅挤压阻尼器等。

3.5设置多道抗震防线

由两个与两个以上同时延性较好的分体系组成一个好的抗震结构体系,这是由于发生地震时,通常带有余震,若只有一道防线,很难防止由于某一结构损伤而导致整个结构坍塌。所以,在构建抗震结构体系时,首先要有最大可能数量的内外部冗余度,其次要建立一套分布完整的屈服体系,最后该体系的主要耗能构件一定要有较高的延性与充足的刚度,以确保建筑物在遭遇地震灾害时,由于强烈的地震作用第一道防线崩溃的状况下,抵挡后续地震波的冲击还需要第二道、第三道防线。

结束语

随着我国高层建筑的高速发展,结构体系日趋多样化,建筑平面布置与竖向体型也越来越复杂,这就给混凝土建筑结构分析和设计提出了更高的要求。但是,由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,存在着许多模糊和不确定因素,在结构内力分析方面,结构工程师在规划混凝土建筑结构时,应该充分研究以往地震对建筑作用的资料,采取合理有效的对策增强其结构的抗震性能,使其具有良好的抗震效果。

参考文献

[1]满国君,付艺璇.关于高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].河南科技,2013.

[2]李翠伟.高层混凝土住宅建筑抗震结构设计研究[J].江西建材,2015.

论文作者:李娟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/14

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