高层建筑结构抗震设计中的不足及应对策略论文_孟庆永1,李琦2

高层建筑结构抗震设计中的不足及应对策略论文_孟庆永1,李琦2

淄博市规划设计研究院 山东淄博 255000

摘要:我国社会的不断进步和多震地带的地理环境促使建筑行业正在不断地提高和发展。对于高层建筑而言,抗震设计是必不可少的,并且高层建筑相较于普通建筑层数多,结构和设计尤为复杂,如果遭遇地震,损失将非常巨大,所以高层建筑的抗震设计需要从多个方面考虑。本文笔者从高层建筑的抗震角度出发,阐述现在高层建筑在抗震方面设计的不足之处,并且提出了几点应对策略。

关键词:高层建筑;抗震设计;建筑问题;应对策略

随着社会的不断进步和科学的快速发展,我国的高层建筑越来越多,楼层也越来越高。如果高层建筑的设计和构造不合理,将会造成一定程度上的资源浪费和安全隐患。在建筑工程中,抗震设计是一个非常重要的环节,并且在高层建筑工程中更要注重抗震的设计。由于我国处于多震地带,所以一旦遭遇突发性、威力大的地震,对于人类的生命安全、社会的经济发展等都会造成巨大的破坏。所以在高层建筑中,抗震设计尤为重要。

一、高层建筑在抗震设计中出现的问题

1.建筑物的整体高度问题

我国高层建筑有相关规定,在一定结构形式下高层建筑有相适应的高度。这是出于对建筑物的安全性能和抗震能力考虑。但我国现在许多小区楼房、商厦、行政楼越来越高,变成真正意义上的“摩天大楼”,并且由于我国现在人口数量越来越多,人口老龄化严重,所以固定的空间对不断增多的人口而言,人均占地面积在逐渐减小,这就导致很多高楼都超过了我国高层建筑的限制高度。在地震的发生和作用下,超过高度限制的建筑物其抗震能力就会下降,高楼倒塌的同时会破坏周围抗震能力较好的建筑物,造成一些不可挽回的损失。所以,我国高层建筑在高度的选取上,要做好一定的结构设计,优先考虑建筑物的抗震能力,再考虑高度以及其它影响因素,使高楼建筑尽可能做到安全第一。

2.高层建筑地基选取的问题

有许多建筑商人在高层建筑的地基选择问题上,只考虑到该地是否处于繁华路段和空间是否较大,地形、地貌方面的问题考虑较少。其实对高层建筑而言,建筑的地基应该选择较为广阔和平缓的地带,土质需要密度均匀、较为坚硬,并且尽量远离河岸,建筑物不应跨两类或者多类土壤,尽量避开不利于建筑的地形,比如,土壤断层处、山崖边、凹陷的地势等。如果建筑商选择此类不恰当的地形作为高层建筑的地基,那么抗震能力较差,建筑设施就会有很大的安全隐患,将处于一定的风险。

3.高层建筑材料方面的选择

近年来,我国新闻频频爆出许多高额房价都是“豆腐渣工程”,在2013年就有媒体报道:郑州沈家村村民回新家,发现新家存在许多问题,渗水、墙皮大量脱落、地板不踏实、纸板上面刷红漆当大门等,许多承包商拿大量的金钱却用着低廉的建筑材料,建筑材料的质量好坏是影响建筑物的稳定性的绝对因素。这种不达标的建筑设施,即便不面临地震,都存在一定的安全隐患。所以在建造高层建筑时,一定要选择适合的建筑材料。不能为了省钱和盈利选择劣质的材料。

4. 高层建筑较低防震度

建筑方面的专家指出,我国现在高层建筑结构的安全度设计已无法满足和适应我国国情所需,因此需要大幅度的提高我国高层建筑结构设计的安全度。并且我国现在抗震设立的标准相对于其它处于多震地带的国家而言较低。这种较低的防震度,建筑商在建造高层建筑时,也会降低对建筑的抗震需求,一旦遭遇地震,建筑物将轰然倒塌。

二、高层建筑的抗震理念

我国对建筑抗震标准有相关的方案规定,在《建筑抗震规范》中有两个规定,一是“三水准”,所谓“三水准”就是指建筑物在小型地震的作用下不损坏,能够继续使用,并且不需要修补。第二设防度震感下的建筑物的结构发生了非弹性变形,建筑物本身出现了一定程度的破坏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然建筑物经历了一些结构的变化和损坏,可以修葺并且继续使用,第三设防度震感下建筑物发生结构非弹性的变化,破坏严重,但高层建筑仍能保持不塌陷,从根本上保证人们的生命安全和周围地带稳定性。“两阶段”是实现“三水准”的重要前提,第一阶段就是需要采取相应的地震参数来计算高层建筑的结构设计,承载力问题,从而保证高层建筑在面对相应的地震时,有一定的承受能力。第二阶段是计算高层建筑在发生倒塌时弹塑性层间位移角,让弹塑性层间位移角小于抗震的标准规定,从而满足“三水准”中第三水准,即使面临大地震建筑物也能屹立不倒。

三、设计抗震对策,增加高层建筑的抗震能力

1.分析高层建筑的抗震可靠度

之前工程设计人员只考虑建筑负荷问题,来分析和研究建筑物的抗震能力,片面的考虑建筑物的抗震问题。工程设计人员需要全面、综合的考虑和分析建筑材料的参数变化,地震强烈度对于建筑物的影响以及其它因素。这些可能影响到建筑物抗震的因素,作为高层建筑设计中的依据,全方面的进行结构设计。在高层建筑抗震设计中,我们要从抗震概念,抗震验算以及构造措施三方面入手,将抗震和减震相结合,尽其所能考虑到其它因素对建筑物抗震的影响。

2.选择有利的抗震场地

建筑物建立在不同地质,因此面临地震时都有不同的表现。比如,建筑物建造在土质较为稀疏,靠近河岸边的土地上和建造在土质较为坚硬,平坦开阔的土地,其抗震能力是有很大的差别。所以我们在建造高层建筑时,一定要甄别好建造基地,做好严格的地质勘查工作。在一定程度上确保我们的建筑基地有一定的抗震能力。尽可能避免不利于建造的地段,并且根据抗震的场地来设计建筑物的其它抗震因素。

3.选择适应的建筑材料

合理的建筑材料能够在一定程度上避免“豆腐渣工程”的产生。工程设计师在建筑材料的选取上要配合建筑结构,从建筑物的抗震力度和设计建筑结构两方面出发选取建筑材料。在资金允许的情况下,尽可能选取高性能的混凝土材料和高强钢筋材料,以此来提高高层建筑物的抗震能力。由于现在社会在不断进步,科技在高速发展,新型的抗震材料已经面世,所以我们在建筑材料的选取上可以运用新型的隔震、抗震材料,尽可能使材料达到最高的抗震效果。

4.选择合适的抗震结构体系

除了抗震材料外,我们还需要选择合适的抗震结构体系。在高层建筑中,可以优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或是选择一些轴压比较小,延展性较好的抗震物件,把这个作为在建造高层建筑时的抗震第一道防线。其次,第二道防线就是高层建筑的框架。框架支撑着抗震物件,在面临地震时,抗震墙承受不了负荷,产生一定程度上的损坏,框架能够帮助抗震墙,吸取地震力度,并且对抗震墙有一定的支持作用。抗震墙和框架的结构能够增加高层建筑的抗震潜力。

结束语

综上所述,高层建筑物的抗震理念和抗震设计,需要随着社会的发展一直更新和进步。工程设计人员需要从实际出发,结合高层建筑的地基所在,材料选取,抗震结构体系和建筑设计这几个方面进行细致的分析和研究,选择最大程度上抗震力度的方案。即使在面临地震时,建筑物也能保障人们的安全。

参考文献:

[1]周鹏.超高层结构抗震设计相关问题探究[J].江西建材,2016(08):22.

[2]陈琳琳.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用[J].江西建材,2014(09):30.

[3]马明阁.对高层建筑抗震结构设计相关问题的探讨[J].民营科技,2013(02):255.

[4]杨学林,李晓良,茆诚,冯永伟,周平槐.复杂超限高层建筑结构性能化设计研究与应用[J].建筑结构学报,2010,31(S2):5-11.

论文作者:孟庆永1,李琦2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/4/25

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