高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计张宗岭

高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计张宗岭

山东碧海建筑规划设计有限公司山东日照276500

摘要:提高抗震性能的设计水平具有非常重要的意义,在具体的工作中既要深入分析结构性方针,还要综合目前业内的标准以及规范,全面分析设计的内容和理念等。针对如今现代化的高层建筑结构抗震优化设计的关键点以及困难之处进行全方位探讨,从科学的视角完成设计理念以及该执行的标准等的分析,最终目的是在这个前提下更有效地实现有关设计工作的创新和革新。本文对高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计进行了探讨。

关键词:高层建筑;结构抗震;性能处理;设计措施

人们的日常生产生活活动离不开建筑物,高层建筑的工程质量和人们的生命财产有着密不可分的关系。假如建筑物的抗震等级没有达到安全防震的要求和标准,那么在地震发生时,就容易造成巨大的人员伤亡和经济财产损失。所以,建筑设计人员要对基于性能的抗震设计高度关注,并且进行深入的研究,为我国建筑行业的可持续发展提供良好的基础和保障。

1高层建筑结构分析和设计特点

1.1水平荷载

建筑必须承受垂直荷载和风产生的水平荷载,必须具备较强的能力来抵抗地震的侵袭。在低楼层的建筑结构中,因水平荷载产生的内在动力和位置移动相对较小,对建筑建构的影响不大,主要是以重力为代表的竖向荷载控制着建筑结构的设计。而在高楼层的建筑中,是水平荷载对建筑结构起决定性作用,尽管竖向荷载对结构设计会产生重要的影响,但相对于水平荷载来说,影响较小。

1.2轴向变形

由于轴力项相对于弯矩项来说,产生的影响不是很大,施工单位只关注和考虑弯矩项。但是对高楼层建筑结构进行分析所要考虑的因素就不太一样了,需充分考虑到高层建筑的层数、高度值、轴力值等相关因素。随着高度的不断增加,轴力变形也会变得特别明显,当轴向的变形达到一定的程度,会将高层建筑的结构内力数值和分布都改变。

1.3建筑侧移

楼层的增加,在结构侧向变形速度在水平荷载的作用下也会不断的增大。高层建筑设计时,需要保证足够的结构强度,在应对风荷载产生的内力作用时,才能产生足够大的力量去抵御。为了能够将水平荷载作用下产生的侧移距离控制在一定的限度之内,就必须拥有足够的抗侧刚度能力,才能较好的保障居住和工作的环境。

2高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计

2.1改进结构设计方案

高层建筑由于高层建筑的增多,导致集中度上升,稳定性下降,与低层建筑相比,因此在高层混凝土建筑施工过程中合理设计空间结构,提高高层混凝土结构的抗震性能和抗震性能。在高层建筑结构设计中,必须保证设计能够满足我国抗震设防的有关规定和要求。在空间结构设计中,必须提高高层建筑的灵活性,使原有结构在一定的压力下能够自动恢复。为提高高层混凝土建筑的抗压能力,在进行空间设计时,还应协调整个建筑的受力,使高层建筑能够达到均匀的应力,使其抗震能力自然提高。此外,在结构设计中,还与周围的建筑将根据情况,不影响周围建筑物的合理提高高层混凝土建筑的抗震能力,建设部门能严格控制高层建筑的整个重点,使重心位置的整个建筑可以减少,提高建筑物的整体稳定性,因此,整个建筑力相对均匀,自然提高了抗震能力。

2.2建筑结构抗震材料的选择

在对建筑结构进行设计时,对于建筑材料的选择非常重要,建筑材料是主要的承重原料,并且材料的性能会对抗震性能产生极大的影响,所以为了对建筑的整体抗震性和稳定性进行保证,就需要在材料的选择过程之中,与本地的地震史进行有效的考察,来选择合适的抗震材料。从抗震的角度进行考虑,在抗震材料的选择时,应该使用轻质并且高强的材料,而且构件之间应该具有良好的连接,才能够对材料的性能进行充分的发挥。以此,钢结构是对于抗震材料的选择较为优秀的,在多次的地震灾害之中,钢材表明了自身的良好抗震性能,但是钢材的造价较高,并且还具有较高的维护费用。

2.3对房梁、柱和墙体的节点运用必要措施

提高房梁、房柱和墙体的抗震能力,改善其抗震能力,当地震发生时,这种结构能有效地发挥出良好的抗震性能,确保结构的牢固稳定,从而防止高层建筑不被地震损毁。另外高层建筑多运用钢筋结构,所以提高钢筋结构的抗震性能,能明显提升建筑物整体的抗震性。而这其中的核心所在便是提高结构的伸展性和负荷能力,详细的措施主要是设计抗震性时,针对相应的原则来执行,运用规范有效的方法,对柱截面的规格和轴压比进行控制,尤其对节点进行优化构造,确保节点的质量,防止一些不必要的质量问题出现,用来提高节点的牢固性以及结构的抗震力,达到增强高层建筑结构的抗震性能的目的。

2.4控制扭转效应

在高层建筑中,必须考虑强扭抗震设计的影响,而地震将产生许多不确定因素,地震序列、地震力等都将集中在今后高层建筑设计中,内容全面考虑。它不仅要考虑建筑物的侧向力和竖向力,还要考虑地震的扭曲效应和其他不确定性因素。根据在建筑结构地震扭转效应,最大位移和地震精确位移最小的刚度计算,从而保证高层建筑具有相同的位移,地震发生时,在相同的力的高层建筑的各个地方,整个建筑是一个整体,这高层建筑的抗震能力提高。在设计和施工中,工作人员应尽力确保建筑物的每一部分都符合抗震要求和标准。分析高层建筑的抗震能力,找出建筑物的缺陷,及时改正,是可行的。

2.5设置多道抗震防线

高层建筑在设计时,设置多道抗震防线能够有效提高其抗震性能。如果第一道防线受到破坏,那么后面几道防线就会发挥作用,进而降低高层建筑倒塌的可能性。很多高层建筑设计师,借助框架剪力墙、剪力墙框架简体以及筒中筒等设计,设置多道抗震防线,在一定程度上提高了高层建筑抗震能力。高层建筑在设计过程中,必须遵循结构的简单性以及结构的规则性、均匀性以及整体性等设计规范要求,并且通过提高建筑结构刚度,进而提高其抗震能力。同时,在框一剪体系中,由于剪力墙是楼板在水平面的重要支座,所以,必须对剪力墙间距予以有效控制,才能够保证楼板自身平面不至于有较大程度变形。

2.6注重建筑隔震与减震的相关工作

在高层建筑的设计过程中,应着重于建筑的隔震和减震,主要是建筑中的延性结构体系,也正处于设计工作的过程中,通过控制其刚度的构造来构造建筑在延性塑性环境中的作用。这可以确保建筑物在地震发生时能抵抗地震造成的破坏,这是建筑领域中广泛使用的抗震系统。

2.7严格控制建筑物的刚度

超限高层建筑的刚度能够在结构计算表中表现出来,其体现出周期性的特点,进而对建筑物主体结构的位移进行影响。所以以此为依据,建筑设计人员在对其进行抗震设计时,就会对和刚度相关的参数进行调整,进而达到对建筑物整体结构刚度进行调整的目的。例如,通过调整计算系数或者放大梁刚度系数的计算方式来进行刚度的调整;还可以通过对构建截面尺寸的调整,剪力墙上开洞大小的调整以及调整混凝土强度等方法达到对建筑主体结构的刚度进行总体调整的目的。

总之,抗震设计在建筑设计中发挥着极为重要的作用,为了提高建筑的抗震性能,更好的保障居民们的人身财产安全,要从整体去考虑建筑的抗震设计,加强建筑物抗震设计的合理性,为人们提供一个良好安全的居住环境。

参考文献:

[1]杨飞.提高房屋建筑结构抗震性能探讨[J].中国高新区.2017(05)

[2]崔玉磊.高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计[J].城市建设理论研究(电子版).2017(06)

[3]李碧涛.浅谈高层混凝土建筑抗震结构设计[J].建材与装饰.2018(04)

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