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摘要:根据了解,地震的发生具有随机性,复杂性与不确定性,人们在地震没有发生之前是非常难以掌控的。就目前的状况来看,还没能够找到一种方式可以在地震还没有发生之前就检测到此次地震带来的影响。运用结构的方式来分析时没有办法全面的所有结构的特点,材料的材质,建筑物能够承受多大的震动频率等。因此在对建筑物进行抗震设计时,需要从计算设计以及概念设计等方面出发,找到良好的解决方案
关键词:高层建筑;混凝土;结构抗震设计
1高层混凝土建筑结构抗震设计要点
1.1水平荷载控制
高层建筑结构设计效果如何是由水平荷载来决定的。它包含了风荷载以及水平地震的作用。水平荷载大小与抗震能力的大小有着直接的关系。其原因为:①高层建筑物的重力荷载和高层的水平荷载使建筑产生轴力、剪力和弯矩,其中轴力、剪力与高层建筑物自身高度一次方呈现正比关系。②水平荷载使高层建筑结构产生的弯矩,在构件中形成的轴力作用将和楼房高度两次方呈现正比关系。
1.2建筑物侧移控制
在高层混凝土建筑中,在水平荷载的作用下建筑结构通常会出现侧移,而这种侧移也会随着层数的增加而逐渐加大。若建筑结构侧移的尺度过大,则结构本身就会产生一定的内力。在内外力的作用下,偏心力超过一定数值时,就会导致高层混凝土建筑出现大的位移甚至倾倒。同时,建筑结构在受到地震荷载影响下,会出现水平的剪切力,也会导致建筑物产生侧移的情况。因而在对高层混凝土建筑进行抗震设计时,要保证建筑物的稳定、刚度及强度,避免出现侧移情况。
1.3水平刚度的控制
当地震来临时,受地面运动影响,高层混凝土建筑结构更容易受到水平作用力的影响,出现侧移甚至坍塌情况,这对高层混凝土建筑横墙的承载力提出了一定要求。在抗震结构设计中,建筑物结构的水平刚度是最为重要的设计要点。高层混凝土建筑的楼盖要把地震的作用力传递给横墙,让结构产生抗倾覆的力矩,同时在结构的竖向构件内形成一定的轴力,从而让建筑结构的高度与水平力弯矩形成正比,避免发生侧移甚至坍塌的情况。
2影响高层建筑混凝土结构抗震设计中的常见问题
2.1楼高设计不合理
在高层混泥土建筑中,我国有制定相关的技术标准。目前众多的而建筑物之间形态各异,高度也参差不齐,没有一个系统性的设计标准,同时又部分的设计人员在进行建筑物设计的同时也没有按照相关规定的标准进行设计,从而很大程度上降低了建筑物对于震动的抵抗能力。
2.2地段选择及处理不当
高层就混泥土建筑由于楼层比较高,所以在建造的过程中对于地基的建造有着很高的要求,建筑物的安全很大程度上取决于地基的是否牢固,其中对于地段的选择会影响到建筑整体的综合性如果对于地段选择不当会对建筑后期的施工产生一定程度的影响。当今社会城市化的进程不断的加快,很多的施工企业只是一味的考虑到公司的经济效益,从而忽略了对建筑用地进行全面的评估。部分的建筑物所使用的地基并不适合建造高层建筑。快速发展的城市经济,使得城市周边的土地被很快的开发,特别是有些不合格的地基被投入到高层建筑的使用,在此期间如果不对这些地段进行很好的处理之后再投入使用则会大大降低建筑物的抗震性能与安全性能。
2.3选材不当
在建筑高层时对于材料的选择要做严格的把控,要想有效的提高建筑物整体的抗争性能,那么就要合理的选择建筑物材料,尤其是在地震高发的地区更要严格的对高层混泥土结构施工所用的材料作以选择。在目前的建筑材料市场上有很多的抗震性的材料,以及目前我们也拥有了比较好的加固施工技术,可是要想提高建筑整体的质量必须要保证建筑材料自身的质量是很关键的。在具体的施工过程中,在进行材料购买时对其管理程度不够,导致了各项在施工的时候都达不到该有的标准。
3高层建筑混凝土结构抗震设计的策略
3.1从建筑整体角度展开建筑结构设计
抗震设计是为了满足建筑整体的抗震需求,因此必须对建筑各个部分的功能和相互关系有深入认识,使各部分之间的契合度得到最大化。抗震设计决不能孤立的看到建筑物的任何部件,部件与部件之间的相互作用或相互配合,能够发挥单一部件无法发挥的作用。在地震对建筑的破坏过程中,不同组件之间有着不同的破坏顺序,当组件之间有机联系在一起,表现出更强的柔性和承载力,从而有抵御地震释放的能量,弱化地震的破坏性,使得建筑物的整体抗震能力得到增强。所以,混凝土结构抗震设计,必须从建筑物整体角度展开。
3.2强化地基设计
地基设计是建筑设计的基础,也是抗震设计的重要依据。在对高层建筑实施抗震设计时,必须充分考虑建筑物所处的地理位置,尽量避开山包、河流、陡坡等不利因素。建筑选址要建立在牢固、开阔、平坦和坚硬的基础上。所以,在地基设计和施工过程中,必须对地质条件做深入分析,对山石水土有充分了解,做好地质勘查并展开严谨的取样分析和科学论证,为建筑物打下牢固可靠的地基。良好的地基是建筑物抗震能力的基础。建筑物地基未定无渗漏、地下无暗河、熔岩、坍塌等现象,地基就不会出现承载不均的现象。即使遭遇地震,也能够一起均衡的承载能力充分抵御地震的破坏。
3.3考虑建筑结构设计和建筑布局,结合建筑结构设计
通常来说,高层建筑的结构布局对其动力性能有一定程度的影响。所在建筑结构设计中,必须与抗震设计的相关原则相吻合。无论是科学实验,还是历史的经验告诉我们,规则的、简单的、对称的建筑结构有利于强化建筑的抗震能力,有利于消耗地震释放的能力,有利于弱化地震的延伸,从而降低地震对建筑的破坏。所以说,在建筑结构设计中应当遵循抗震设计理念来展开。
3.4抗震结构体系是抗震设计的关键
当前,建筑结构种类众多,从结构材料来看,有钢结构、砌体结构、钢—混凝土结构以及混凝土结构;从结构形式来看,有筒体结构、剪力墙结构、框架结构等。在高层建筑抗震设计中,不同的建筑结构对于抗震都有着不同的效果,建筑高度、抗震设防烈度等等都会对抗震体系承载力有不同作用,所以设计人员在展开抗震结构设计时,必须综合考虑,严谨选择。
3.5重视结构的延性
在建筑抗震过程中,良好的延性能够有效吸收和分散地震能力,最大限度的避免建筑倒塌。所以,在抗震设计中,要尽量避免对建筑构建实施剪切破坏,尽可能使之受到弯曲破坏。在结构设计中尽量遵循“强剪弱弯,强柱弱梁”的设计原则。
3.6重视借助结构的相互协同性
在建筑抗震设计过程中,应当将建筑的不同组件整体化看待,充分调动不同组件的功能,并实现有机组合,从而发挥建筑的整体抗震效果。高层建筑抗震,需要各个功能组件充分发挥各自的作用,发挥其自身的良好性能。所以,抗震设计必须在重视组件自身作用的同时,让各组件之间有机结合,从而让建筑具有更强的抗震能力。
4结论
总之,在现代社会快速发展的状况下,在建筑行业中为了使得施工能足够的安全,我们必须加强对建筑物的抗震设计,其中,在进行实际的设计过程中,只有加强建筑物的抗震性能设计,才可以建筑物的安全性和实用性有着更加全面的提高。本文主要从建筑抗震设计的主观性出发,分析了抗震加固的抗震设计和施工,分析了提高抗震性能的高层建筑的抗震设计。上述设计应在实际设计和施工过程中得到加强。以保证抗震设计的施工,为建筑物的安全提供保障。
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