APP下载

高层建筑混凝土结构抗震设计的要求及设计方法

2015-03-27谢文东王晶

黑龙江科学 2015年3期
关键词:梁端剪力塑性

谢文东,王晶

(北京中联环建文建筑设计有限公司,北京100098)

高层建筑混凝土结构抗震设计的要求及设计方法

谢文东,王晶

(北京中联环建文建筑设计有限公司,北京100098)

当前高层建筑多为混凝土结构,而且建筑结构较为复杂,这就需要在设计时做好抗震设计,使其具有较强的抗震性能,降低由于地震而导致建筑破损而带来的人员伤亡事故。高层建筑混凝土结构抗震设计要合理对梁和柱进行布置,降低剪力所带来的破坏影响,加强抗震结构的设计,改善具体的抗震构造。

高层建筑;混凝土结构;抗震设计;抗震性能

1 高层建筑混凝土结构抗震设计的要求

首先,需要对建筑现场的地质、建筑和材料性能等各个方面进行深入的了解,经过精密的计算和分析,从而确定出科学合理的结构体系和布置,同时还要考虑到建筑方案的经济性和合理性,最终确定出最为适宜的结构方案,而且所确定的结构方案其抗震性能的良好性是其必要的一个条件。

其次,高层建筑混凝土结构具有复杂性,在抗震设计时,需要对重要构件及连接部位的受力情况进行重要分析,并采取切实有效的方法来对其进行调节,确保在地震发生时,能够使这些构件出现良好的塑性吸能效果,有效的降低地震作用对结构整体所带来的破坏性影响。在一些地震发生时,通过对建筑在地震灾害中的损害情况进行分析表明,一旦高层建筑混凝土结构刚度过柔,在较大地震作用下,主体结构会发生较大的变形,而且会产生一定的损毁,在余震作用下,这种损毁则会持续,最终导致破坏的加剧,严重的则会出现倒塌。所以在高层建筑混凝土结构抗震设计时,需要使其处于一个适度的刚度范围内,确保其具有一定的延性,这对于整体结构抗震性能的提升十分有利。

2 高层建筑混凝土结构抗震的设计方法

2.1合理对梁和柱进行布置

在设计时,需要对梁和柱的强弱关系进行有效的协调,增强柱的抗弯能力,这样即使遇到大地震时,柱端的塑性铰能相对于梁端塑性铰能较晚一些出现,在梁端塑性转动变大时,柱端塑性转动则会减小,这样就可以有效的确保塑性耗能结构的稳定性,确保框架结构具有较好的塑性耗能功能。

2.2降低剪力所带来的破坏性影响

对于钢筋混凝土结构来讲,其具有一定的抗剪能力,但一旦钢筋混凝土在形成塑性铰之后,其梁端抗剪能力会低于非抗震状态的能力,所以在设计时需要通过对柱端、梁端和节点的组合剪力值进行增大,这样才能有效的提高钢筋混凝土结构自身的抗剪力,确保在大地震时结构各构件的抗剪能力能够增强。

2.3加强抗震结构的设计

目前在高层建筑结构中,通常采用的结构为框——筒、筒中筒和框架——剪力墙结构,但为了能够更好的提高结构的抗震性能,则在有条件的情况下在设计时尽量采用钢骨混凝圭结构、钢管混凝土结构或是钢结构,这些结构可以有效的减小柱断面尺寸,有利于结构抗震性能提升。当前在高层建筑抗震设计中,可以利用柔性为主的抗震模式,这样可以在地震作用下有效的减弱冲击力给结构带来的破坏性,增强结构的抗震性能。

2.4做好设计时的布置

在高层建筑混凝土结构设计时,需在进行平面布置时要充分的遵循规整性、对称性和均匀性的原则,特别是在水平地震作用下,高层结构各楼层会发生侧移和变形,所以需要在设计时根据结构的不同来采取必要的措施来对侧移和变形进行有效的控制。在设计时可以通过减小框架的柱距和梁距、利用钢臂,利用竖向支撑交错布置、扭转体型或是加大房屋的有效宽度等诸多措施来减小结构的平移。同时还需要在设计时对薄弱层部位进行有效的控制,确保其具有足够的变形能力,但又能实现对薄弱层转移进行有效控制,从而确保高层建筑混凝土结构抗震性能的增强。

2.5改善具体的抗震构造

在进行抗震构造设计时,需要有效的提高塑性耗能力和塑性转动能力,这就需要在设计时在有效的增大可能会出现塑性铰的区域延性,同时还要对受拉钢筋的配筋率进行掌握,注意箍筋的用量和用法,这样可以有效的确保在混凝土受拉区出现裂缝时钢筋出现断裂。

3 结语

做好高层建筑混凝土结构抗震设计至关重要。设计人员在进行设计时,需要做好前期勘察,认真计算,确保高层建筑混凝土结构具有良好的抗震性能。

[1]徐宜和,丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑,2004,8(3):22-25.

[2]田志莹,曾茂.解析混凝土结构高层建筑的抗震性能[J].中国——东盟博览,2013,(02):72-73.

[3]陈寅.关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].黑龙江科学,2013,(06):88,91.

Requirem ents and design m ethods of high-rise building concrete structures seism ic design

XIEWen-dong,Wang-jing
(Beijing Zhonglian Huanjianwen ArchitecturalDesign Co.,Ltd.,Beijing100098,China)

The current high-rise buildings,mostly concrete structures,and more complicated structures,which need todo theseism ic design in thedesign,ithasa strong seism ic performance and reduce building damage caused by the earthquakebroughtpersonnel casualties.Seismic design of concrete high-rise buildings tobe reasonable on the beams and columns are arranged to reduce the damaging effects of shear brought to strengthen the seismic design ofstructures to improve specific se ismic structure.

High-risebuildings;concrete structures;seismic design;seismic performance

TU352

A

1674-8646(2015)03-0094-02

猜你喜欢

梁端剪力塑性
基于应变梯度的微尺度金属塑性行为研究
不同荷载作用下T形连续梁和悬臂梁的剪力滞效应
市域铁路无砟轨道梁端转角限值研究
硬脆材料的塑性域加工
关于散货船剪力修正的思考
铍材料塑性域加工可行性研究
考虑截面配筋的箱梁剪力滞效应分析
石英玻璃的热辅助高效塑性域干磨削
箱型梁剪力滞效应的解耦求解
一种新的斜拉桥梁端预埋管填充防腐方法