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高层建筑结构抗震设计浅析

2020-10-20许文佳

砖瓦世界·下半月 2020年10期
关键词:抗震设计高层建筑结构

许文佳

摘 要:随着高层建筑的逐渐增多,高层建筑的抗震性得到了社会各界广泛的关注,因为高层建筑的安全性与抗震性直接关乎着百姓的切身利益,这就要求相关部门在高层建筑的设计与建筑过程中最大化的考虑到其抗震性,需要设计人员在设计的过程中选择安全可靠的防震建筑材料,并且严格按照安全保准进行高层建筑设计,杜绝出现一些有安全隐患的设计出现,提升我国高层建筑的安全性与抗震性,推动我国建筑业高速发展。基于此,本文主要探讨了高层建筑结构抗震设计。

关键词:高层;建筑结构;抗震设计

地震对高层建筑的影响较大,科学性、规范性的抗震设计,能够确保居住公民的生命和财产安全,也能够降低危险事故的发生率。所以,在高层建筑实际设计当中,应当提高对抗震设计的重要性,设计人员要掌握基本原则和要求,根据工程实际情况,优化设计方案及流程,从根本上提高抗震设计的有效性,确保高层建筑的质量安全。

1 高层建筑结构抗震设计原则及重要性

1.1 抗震设计原则

为了使高层建筑结构抗震设计更具科学性,获取应用价值良好的设计方案,则需要了解相关的设计原则。具体包括:(1)轻度地震不能发生损坏;(2)中度地震损坏能够修复;(3)重度地震建筑物不能坍塌。实践中通过对这些不同设计原则要求的充分考虑,可使高层建筑结构抗震设计质量更加可靠,满足建筑物安全使用要求,避免其结构稳定性、应用价值等受到不利影响。

1.2 抗震设计重要性

高层建筑结构设计中,为了使抗震设计工作能够落实到位,应对其设计重要性有所了解。具体表现为:(1)通过对抗震设计的充分考虑,有利于提高高层建筑设计及应用质量,并使其结构应用中有着良好的刚度、延性等,满足稳定性方面要求;(2)抗震设计工作的及时开展及作用发挥,也能使高层建筑应用更具安全性,为其结构科学设计工作水平的提升提供参考依据,实现建筑领域的可持续发展,也能使高层建筑结构设计更加科学、合理[1]。

2 高层建筑结构抗震设计有效措施

2.1 建筑场地及地基的选择

建筑物的場地选取应根据实际的工程需要,对实际的工程地质条件和地震活动的具体情况进行掌握,同时了解地震地质的有关资料,分别对抗震的有利地段,不利地段以及危险地段进行综合性的评价,对于不利地段,例如,地质较为松软或者是具有软弱下卧层的地质应该尽量避让,在无法避让时应结合设计单位采取有效措施,例如,进行砂石换填和采用桩基础等。

2.2 结构刚度的合理布置

对于钢框架核心筒结构,变形控制主要要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准,但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值;此外,在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层和加强层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变,常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大,加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时,要慎重选择其结构形式,尽量减小其本身刚度,减小其不利影响[2]。

2.3 最大化保证建筑材料的抗震性与质量

高层建筑的材料选择与材料质量很大程度上决定了高层建筑建成以后的质量与安全性,所以说在高层建筑结构抗震设计的环节中,一定需要对建筑施工材料的选择做出慎重的选择,一定要结合实际情况以及科学分析,设计人员们在对整体抗震结构进行设计时,需要将建筑材料本身的强度质量以及抗震性作为重中之重,确保选择的材料是可以为高层建筑提升结构稳定性与抗震性的,最大化的提升高层建筑的抗震承载力,也需要尽可能选择满足施工材料的延性需求,保证所选择的材料都是能够满足高层建筑抗震稳定性设计要求,从材料这个角度根本上提升高层建筑的安全性与抗震性,增强建筑结构本身的最大抗震特性,所以说为了更好地达到房屋抗争与安全要求,设计人员和建筑人员务必需要选择符合要求的建筑材料,确保在高层建筑建成以后有足够的抗震性。

2.4 加强建筑结构平面布置

作为高层建筑结构抗震效果的重要影响因素之一,平面布置状况的好坏、合理与否,体现着这类建筑结构设计水平。因此,在确定高层建筑结构抗震设计方案的过程中,应注重规则的结构使用,有针对性地开展平面布置工作,给予建筑结构性能可靠性增强更多保障。同时,在完成高层建筑结构平面布置工作、提高抗震设计质量的过程中,应充分考虑行业技术规范要求,确保高层建筑在实践中的结构应用状况良好性,避免影响其抗震设计效果[3]。

2.5 处理好结构薄弱层

当高层建筑结构的侧向刚度分布不均匀、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变时,容易产生薄弱层。其在地震中是最先遭受破坏的部位。因此,针对有明显薄弱层的高层建筑结构,应加强抗震设计,完成好具体的构造工作,优化构件使用功能,从而达到高层建筑结构应用效果增强、薄弱层得到有效处理的目的,避免结构应

2.6 高层建筑非结构构件的抗震设计

高层建筑的抗震设计与施工中,不仅需要建筑整体性能及材料的综合性评估,同时还需要构件的支持,其中每个构件的强度,以及刚性都要符合相关标准和要求,这样才能降低抗震薄弱环节所遭遇的损害,同时各构件的连接,能够优化抗震结构,减少薄弱环节,从根本上提高高层建筑的抗震水平。

其次,在高层建筑抗震结构设计中,也要加强非结构构件的设计。但是在设计非结构构件时,需要注意的点有很多,比如非结构构件与结构构件的区分性不强,所以需要按照结构构件来看待,在设计中也要赋予其相应的标准性。另外,非结构部件所处高层建筑中的位置比较特殊(楼层之间和防震缝两侧),所以其抗震设计也要多方面考虑,以此确保地震时根据不同结构位移所产生的支撑结构及支撑点变化,从而形成有效的抗震作用。

3 结语

高层建筑结构的抗震设计在结建筑结构的总体设计中十分重要,必须对建筑的地基基础以及所使用的结构材料进行综合性的考虑,对于不同情况不同类别的建筑应该区别对待,以此寻求最为合理的抗震设计方式。

参考文献:

[1] 阴召勇.高层建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J].绿色环保建材,2019(7):73,76.

[2] 朱鹏. 超高层建筑结构抗震设计常见问题及解决措施探究[J]. 居舍,2019(06):17.

[3]王献春.高层建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J].居舍,2019(03):13.

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