高层建筑结构抗震设计方法探讨

高层建筑结构抗震设计方法探讨

汕头市第二建筑设计院广东汕头515000

摘要:当前在进行高层建筑建设的过程中,结构建设是非常重要的,尤其要做好抗震设计,因为地震灾害难以预测,而且会给建筑物以及建筑物内的居民造成巨大的伤害,在进行高层建筑结构设计的过程中必须要重视抗震设计,减少地震带给居民的危害,需要结合国内外的先进设计经验,根据实际建设情况,对结构性能进行完善,使得结构在使用的过程中能够更加的稳固,能够对地震灾害带来的作用力进行化解。本文就高层建筑结构抗震设计方法进行相关的分析和探讨。

关键词:高层建筑;结构;抗震设计方法;分析探讨

当前我国经济发展十分的迅速,而且在全球经济一体化的建设影响下,我国进行了大量的基础设施建设,高层建筑物的建设满足了居民的生活需求,而且节约了土地资源,在建设的过程中可以促进城市化发展,但是随着高层建筑的建设规模不断扩大,在建设的过程中出现了安全性的问题,尤其是面临地震灾害时,会出现更大的问题,因此应该做好高层建筑的抗震设计。因为抗震设计并不是一个简单的工作,涉及到的内容比较复杂,需要将建筑设计与结构设计进行融合,才能提高结构的抗震性能[1]。

一、高层建筑结构抗震设计标准

(一)构件需要具备相应的承载能力

在进行高层建筑结构抗震设计的过程中,需要保证设计方案符合相应的标准。首先要对构件进行相应的设计,保证构件能够具备抗震性能,在选择构件的过程中,需要对构件的规格和型号进行确定,并且保证构件的质量能够符合建设的要求,需要对构件的刚度、强度以及稳定性能进行测试。在进行设计的过程中,还需要遵循设计原则,对于结构中的一些薄弱处应该进行重点设计,并且采取加强措施,增强构件的抗震性能,一些承载力比较多的构件区域应该设置支架,才能分担构件的承载能力[2]。

(二)设置多道抗震放线

在进行结构抗震设计系统建设的过程中,应该通过子系统的相互协作,来进行共同的抗震。因为地震灾害并不是一次性完成的,在强震过后还会出现余震,如果结构只是设置了一道抗震防线,那么在遭受余震时,建筑物的结构就会倒塌,因此在进行结构抗震设计时,应该设置多道抗震防线,增强建筑物自身的抗震性能,还应该重视构件之间的强弱关系,在进行设计的过程中,如果主要构件遭受破坏,但是其他构件仍然可以继续使用,就可以保证结构的稳定性,能够继续抵御地震灾害[3]。

(三)增强构件抗震性能

一般来说承载力是衡量构件性能的主要因素,要想保证建筑物在使用的过程中具有更强的抗震能力,就必须增强楼层之间的实际承受力度,并且对楼层受力值进行计算,需要保证这些比值能够保证在一个范围内,在高层建筑遭受地震灾害后,就会出现弹性变形,可以保护建筑物,而且还需要对一些薄弱的区域进行重点保护,使其具备足够的变形能力,在地震灾害中不会轻易的发生错位现象,避免因为构件之间的平移导致建筑物的倒塌[4]。

二、高层建筑结构抗震设计

(一)规则性设计

在进行高层建筑结构抗震设计的过程中,需要进行结构的规则性设计,这种设计主要是对主体抗侧力结构进行设计。因为在进行设计的过程中,需要保证主体结构的刚度能够符合建设的标准,如果主轴的变形特点能够保持在一定的范围内,那么建设出来的建筑就能符合抗震标准。而且因为高层建筑的结构是三维立体建设形式,在遭受地震灾害时,形成的作用力和实际荷载能力都会在方向上产生改变,如果建筑主体结构的刚度和变形特点能够保持在一致的高度上,那么结构就能具备更好的抗震能力和抵抗强风的能力[5]。

如果主体结构的剪切高度没有发生突变,保持一定的均匀性,这种刚性结构就可以防止建筑物因为某一层面的损害导致整个建筑的坍塌。特别是在一些强震区域进行高层建筑结构设计时,需要对主体结构抗测力刚度进行重点设计,确保刚度设计符合国家的标准。一般来说,主体结构的表面设置还要保持中心与周边的均匀协调性,在进行协调的过程中,还需要确保主体结构的扭曲程度能够维持在一定范围内,这样就可以避免在遭受强风或地震灾害时,主体结构发生扭曲变形的现象,还可以避免因为作用力的影响造成的主体结构性损坏和非结构性损坏[6]。

(二)基础设计

在进行基础抗震设计的过程中,需要采用钢筋混凝土结构建设模式,在进行基础梁设计时,需要充分的发挥钢筋材料的抗拉性能,并且与混凝土结构的复合效应进行融合,需要对梁高度和钢筋材料的用量进行重点设计,需要通过各种材料的辅助来进行综合布置,防止在进行材料使用的过程中,出现锈蚀的现象。需要采用耐酸化的混凝土材料,并且对钢筋材料的表面进行保护层建设,防止材料在使用的过程中出现腐蚀现象。而且还应该进行垫块的应用,需要在一些重点连接构件之间放置垫块,促进结构更加的稳定,防止在结构使用的过程中出现锈蚀,还可以保证构件的使用期限够长。

(三)骨架设计

在进行骨架设计的过程中,需要采用框架结合点柱局部增厚技术来提高结构的综合抗震性能。一般的框架结构在设计的过程中,是通过焊接来进行构件之间的连接,但是应用这种作业方式必须将钢柱材料进行切断,需要通过焊接进行构件之间的结合,这就导致材料在使用的过程中稳固性降低。而且如果选用的材料和品质不符合建设的要求,那么就无法提高结构的稳固性,一旦遭受地震灾害就会发生构件折断的现象,因此应该正确的选择材料,选用一些密度比较高的材料,并且充分发挥材料的抗震性能,在选用作业方式时,还需要根据实际建设情况和材料的特点选用相应的作业技术,才能提高作业质量,在遭受地震灾害时,能够产生更大的抗震作用力,强化结构的抗震性能。

(四)墙体设计

在进行墙体设计时,需要建设一个完善的外墙结构体系,并且采用外墙结构组合墙板框架的方式,对墙体的承重能力进行强化,这种设计方式不仅通过墙柱和梁体来支撑总体结构,而且可以通过框架和结构的结合来提高结构的荷载能力,可以更好的承受各方面的作用力。因为框架具有补强作用,在使用的过程中,还可以发挥补强承载力,可以增强结构的抗震优势,因为在进行墙板框架建设的过程中,需要与拉杆以及结构柱进行综合使用,使得墙体的整体扛拉能力更强,而且在使用的过程中不会轻易的发生变形现象,结构的总体抗水平风载能力也可以得到提高,而且抗震效果更好。

结语:综上所述,当前我国在进行高层建筑结构抗震设计的过程中存在一定的缺陷,需要对建设过程中存在的各项问题进行深入的分析,并且采取有效的措施来解决这些问题,才能促进设计方案更加的科学合理,在建设的过程中,才能保证各项施工行为的有效性。因为高层建筑的结构抗震设计是一个长期的设计过程,而且涉及到的各项内容比较繁复,在设计的过程中一旦出现问题就会影响后续的各项操作,因此需要降低影响因素对设计方案的干扰。

参考文献:

[1]肖从真,王翠坤,黄小坤.高层建筑结构抗震设计方法及结构体系创新[J].建筑科学,2018,34(09):33-41.

[2]张怀超.高层框筒结构抗震性能分析方法研究[J].青岛理工大学,2016.

[3]宋丹丹.现浇混凝土空心楼盖高层建筑的抗震性能分析[J].石家庄铁道大学,2016.

[4]崔振华.高层建筑结构抗震设计理念及方法[J].中外企业家,2015(35):235-236.

[5]谢文东,王晶.高层建筑混凝土结构抗震设计的要求及设计方法[J].黑龙江科学,2015,6(03):94-95.

[6]赵楠.超高层结构抗震设计中若干问题的探讨[J].工程抗震与加固改造,2014,36(02):128-131+111.

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