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抗震理念背景下高层建筑结构设计中的实践

2016-12-30吴宏娟

环球市场信息导报 2016年13期
关键词:抗震结构设计整体

◎吴宏娟

抗震理念背景下高层建筑结构设计中的实践

◎吴宏娟

我国地理环境决定了我国处于全球地震多发的位置,建筑行业也应当充分考虑地震对建筑可能造成的威胁,因此我国建筑结构设计中应当充分考虑地震发生的不规律性和综合性。本文主要针对抗震理念背景下的高层建筑结构设计进行探讨,目的是提升我国建筑结构设计水平,使其更好地人民群众服务。

建筑结构设计中很重要的一个环节是抗震结构设计,对抗震机构进行整体控制和分析,在高层建筑结构设计开始时进行建筑结构的布置、延展性的分析以及场地方式的选择,能够从基础环节上减少受到地震威胁的可能性,同时加以科学的计算和构造模式,使其能够保障高层建筑良好的抗震能力和抗震的可靠程度,抗震理念背景下高层建筑结构设计创新是保障高层建筑结构能力的基础环节。

抗震设计理念概述

研究抗震设计理念,首先需要研究地震的成因,地震的形成是因为地球的运动不断进行能量的积累,地壳比较脆弱的地带发生地壳岩层的爆裂,导致原有的岩层发生变动和错位,地震现象大多数都发生在地壳内部。

建筑的抗震设计主要是基于高层建筑工程设计施工的实际经验,进行科学设计,使其能够遵循抗震设计的基础思想,进行整体的建筑结构布置和细节改造,尽量提升高层建筑无得抗震能力,通常而言,建筑结构设计主要涉及到现场勘查、图纸设计这两个环节,具体包括抗震场地决定、建筑结构立体造型设置、抗震结构抉择以及非结构设计处理等环节。

抗震的设计主要通过地震取值以及抗震结构是两者结合实施的,通过对我国几次重大地震对于建筑的毁灭程度分析而言,对于抗震结构设计而言,概念上的设计比数据的设计更有意义,决定高层建筑结构抗震能力的主要因素就是其概念设计的能力,因此,其概念设计的问题不仅应当重视高层建筑整体结构对于地震的反应,还应当重视整体结构的构建机制,这样才能将抗震设计的原则落实到整体高层建筑结构设计当中。同时,对于关键抗震设计的细节还需要进行监督,有利于从细节角度进行高层建筑结构抗震能力的保障,有效提升建筑整体的抗震能力。

高层建筑结构设计抗震理念研究

选择地段考虑抗震性能。进行高层建筑结构设计过程中,应当着重认识到场地选择对于抗震的要求,应当选择对于抗震更为有利的地理位置,对于地址比较脆弱的高层建筑结构不够有利的位置,例如每个地区的地震强度比价高,这就需要房屋的抗震指数也随之提升,与局部地区的地理位置相关,地基土层为风化的岩层,选择比较坚固的粘土的同时应当测定其在地震时高差的区别,在孤立的山顶往往会出现地震波放大的问题,因此在地段的选择上应当考虑其抗震的性能。

高层建筑形状布置要求。高层建筑抗震理念主要体现其形状的布置当中,应当将高层建筑设置为更加规则的形状,同时不规则形状的布置也应当积极进行措施的要求,对于其结构稳定性进行专门的评估与分析,采取特别措施进行加强,对于严重不规则建筑进行重新设计。规则性的建筑需要从空间布局设置、整体结构分析和使用便捷性等方面进行分析,整体要求就是使其布置更加平面化,质量和抗地震能力更强,应当进行均匀的布局,保证其发展的对称性,同时令刚度沿着竖直方向进行匀速推动,抗侧力构件的强度和尺寸都根据建筑的形状布置的不同而改变,应当在高层建筑形状布置过程当中认识到抗震理念的重要性,尽量保持建筑物平面的规则和对称。

高层建筑整体结构布置。在进行高层建筑整体结构布置的过程中,应当主要采用抗侧力的方式架起那个对于整个体系进行对称分布,减轻地震发生的影响。在进行框架结构构件的过程当中,梁柱的建设应当优先于其他的框架,也就是强柱弱梁的原则,整体结构承载能力有限,变形能力主要取决于整体结构的承载能力和变形状态的发展,由此可见,应当保障部件的整体和关键部位都能够得到合理的延展。在平面图内,应当对于房屋的转角处和平面凸起处进行不同侧翼的延展性提升,对于比较偏的结构进行刚度强化,对于多重抗震体系进行抗侧力测试,着重提升高层建筑整体结构布置,在同一高层建筑中,应着重提高关键杆件的延展性结构布置。

高层建筑结构材料抗震理念提升。为了提升高层建筑结构的整体抗震能力,抗震性能具有良好的结构性的提升,高层建筑结构整体形态理念的提升对于整体建筑结构设计而言意义重大,也就需要对于建筑材料抗震性能进行提升,保障其能够根据实际条件进行调整,建筑结构材料的选取一方面应当符合抗震,另一方面应保障经济的结构类型。

在高层建筑的不同材料进行选取的过程当中,应当根据其抗震性能的不同进行不同优劣的排序,根据钢结构不同、混凝土结构不同、浇筑钢结构的不同、预应力混凝土结构的不同、装配式钢筋混凝土结构、配合混凝土比例分析、混凝土的强度不能太低,锚固不够稳定、为了建造具有良好延件的钢结构,保持刚结构梁柱的稳定性,保障其各个环节的连接具备更好的高层建筑抗震性能。

多重抗震体系的建立。在进行高层建筑抗震设计的过程当中,无论进行哪种建筑结构和体系发展,都应当进行多重抗震体系建设,通常而言,地震的发生和发展略有不同,但也并非没有任何规律,通常一旦地震发生的时间持续比较久,连续的脉冲会对于建筑物会产生比较强烈的冲击,从而导致累计性的破坏。一旦高层建筑发生结构体系的问题,如果只有一重抗震体系的建设,如果发生单次的破坏就会将导致建筑物发生变形,导致建筑物的损失,一旦建筑物进行多重防震的建设,即使首层防线受到了破坏,那么日后第二道第三道的防震体系会对建筑物造成一定程度的保护,抗震概念背景下能有效防止高度地震中人员和财产的损失,主要依赖于多重抗震体系的建立。

总而言之,在进行高层建筑结构设计过程中,设计从业者不仅应对概念设计熟练把控,也应当将抗震理念融合到高层建筑结构设计实践当中,最终保障建筑的设计性和实用性兼备,为社会创造更多精品高层建筑结构设计,提升人民群众生活质量。

(作者单位:沈阳新大陆建筑设计有限公司)

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