关于高层建筑抗震结构设计思考论文_罗云

关于高层建筑抗震结构设计思考论文_罗云

大理州漾濞彝族自治县地震局 672500

摘要:随着我国建筑行业的发展,高层建筑日益增多,地震作用下对高层建筑结构的破坏也随之突显,因此对于高层建筑的抗震设计显得尤为重要,现就地震对高层结构的破坏进行简单的探讨,对高层抗震结构设计的相关问题进行浅析。高层建筑抗震结构的设计与高层建筑的设计类型,结构形式、结构布置和结构的抗震性能有关,本文根据高层建筑的抗震设计,提出了高层建筑抗震设计的要点,为高层建筑抗震设计提供了思路。

关键词:高层建筑;抗震;结构设计

引言

在社会快速发展的21 世纪里,建筑工程已经成为了当前人们尤为关注的热点之一,因此建筑抗震结构设计的优化问题也变成了人们所重视的问题了。高层建筑结构的抗震设计方法是不断变化和进步的,在实践中,我们需要对高层建筑的地质环境进行仔细的分析和研究,选择合适的抗震结构体系,尤其注意结构材料和结构类型的选择,减小地震作用力的影响,增强地震的抵抗能力,达到高层建筑抗震设计的目的。

1 建筑结构抗震概述

国家根据相关资料,根据我国地理和地质的资料,经过严格的勘察,将地震分为不同的级别,一般来说,我国的地震分为六个级别,根据建筑物不同的设防标准,根据房屋高度和结构形式,对于钢筋混凝土结构,一般来说,抗震分为四个级别,分为很严重、严重、较为严重、一般。在高层建筑抗震中,混凝土结构应根据不同的地区的地震设防烈度和建筑高度进行严格计算。

2 影响建筑抗震的因素

2.1 建筑结构材料

建筑结果材料是影响抗震效果的重要因素,但这个因素往往在结构设计中被人忽略,一般情况下,地震对建筑物的作用力的大小与建筑物的质量成正比,同等条件下,建筑材料的质量越好,受到的地震作用力也越小,相反,建筑物必然会受到地震的作用力,为了增强建筑的抗震性,在实际的工程中,可以采用隔断、板楼、围护墙、空心砖等轻质材料,来提高建筑物的抗震性,建筑材料的对建筑结构的影响关系到建筑物的整个项目周期。

2.2 建筑结构类型

我们知道,在其他条件相同的情况下,砖混结构的抗震性能最差,框架结构相对较高,而剪力墙结构最好,因此,在对建筑物进行抗震设计时,在考虑经济条件的允许下,应尽量选择抗震性能好的结构类型,并选择合适的建筑结构外形,以增强建筑物抗震的性能。

2.3 建筑施工质量

施工质量是建筑结构设计的最关键因素,施工质量的好坏直接决定着工程质量的优劣,施工质量的影响因素很多,施工人员的素质、施工管理水平等都会决定最终的施工质量,如果施工质量不过关,就很难起到正确的抗震作用,因此,建筑施工质量是影响抗震的又一因素。

3 提高建筑抗震设计的措施

根据建筑结构抗震的影响因素,我们提出下面的抗震设计措施,当然,建筑抗震需要考虑多方面的因素,但下面的因素是最有必要考虑的。

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3.1 选择正确的结构体系

高层建筑抵抗水平力成为主要矛盾,因此,选择抗侧力较大的结构体系是关键问题,针对高层建筑的结构类型,我们主要选择以下两种结构类型进行讨论:框架结构作为高层建筑结构设计时,当建筑物层数较少时,水平荷载对结构的影响较小,而框架结构体系比较合理,当层数较多时,框架结构在水平力作用下,内力分布不均匀,由于层间屈服强度特别弱的楼层的存在,框架结构的构件截面惯性矩较小,很容易导致侧向变形,在强地震作用下,框架结构的薄弱层很容易先屈服,出现弹塑性变形,并出现应力集中现象,短柱一般会出现剪切破坏,尤其是柱端更容易发生破坏,因此,框架结构适合以剪切变形的结构中,主要用于非抗震设计和层数较少的建筑中去。剪力墙结构属于弯曲变形为主的刚性结构,剪力墙的内力完全接近材料力学中的直线分布规律,其地震力靠最终是由界面的内力偶负担的,连肢墙通过连系梁等许多墙肢工作,地震力矩由多个墙肢的截面内力矩和连梁对墙肢的约束力矩共同承担,设计原则是梁最先屈服,墙肢发生弯曲破坏并丧失承载能力。当连梁钢筋屈服并有延展性时,可以吸收大量的地震能量,并且可以传递弯矩和剪力,对墙体有约束作用。框剪结构是刚柔并济的一种结构体系,能够具有框架和剪力墙结构的优点,框架和剪力墙共同承担水平力,通过各层楼板使其变形一致,从受力特点来看,框剪结构由于其变形的各项协调性,在顶部框架结构协助剪力墙抗震,底部剪力墙帮助框架抗震,因此,框剪结构具有最好的优点。

3.2正确认识高层建筑的受力特点

高层建筑本质是一个竖向的悬臂结构,垂直荷载主要是结构的轴向力和建筑的高度成线性关系,水平荷载导致结构产生弯矩。从受力上来看,垂直荷载基本不变,而水平荷载则可能来自任意方向,而且随着建筑的高度的增加而增加,如果水平荷载是均布荷载,那么弯矩与建筑的高度呈二次方变化,侧移与建筑高度成四次方变化。因此,水平荷载的影响远远大于竖直荷载的影响,在进行剪力墙设计时,一定要让侧向变形控制在结构变形的允许范围内。

3.3 选择合理的结构布置

高层建筑的结构类型要满足建筑功能的要求,尽量做到经济合理、方便施工,建筑物的各项建筑要求如层高、进深和体型要满足使用要求,尽可能的使用标准层,统一柱网布置。高层建筑物最重要的是位移控制,除了平面体型的变化和结构的总体刚度外,一定要考虑尽量减少结构的位移。要想使设备与结构两者关系提高,一定要先了解抗震设计目前现状,再由建筑抗震结构设计者从抗震概念以及抗震经验,对工程做出正确的判断,找出一种既经济又安全的建筑抗震结构的优化设计方案。

结论:

高层建筑的抗震性能影响是多方面的,也是复杂的,与很多因素有关,本文首先介绍了影响高层建筑抗震的几个方面,然后提出了高层建筑抗震的具体措施,通过对高层建筑不同结构受力特点分析,让人们更能有效的认识到高层建筑设计的要点,通过高层建筑受力特点、结构类型、结构体系和结构布置等多方面的论述,不断完善高层建筑抗震设计的的方案,不断完善高层建筑的抗震设计。

参考文献:

[1]徐培福,戴国莹. 超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究 2005,

[2]蔡静敏. 某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[D]华南理工大学,

[3]张华宇. 建筑防震结构设计注意事项[J]. 中国建筑,2009(22):

[4]吴雨霏. 建筑防震结构的优化设计方案[J]山西建筑,2012(8):12。

论文作者:罗云

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/9/18

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