胡春燕
摘要:城市規(guī)模的不斷擴大,城市化進程的不斷加快,使得城市中的建筑物多以高層建筑為主,這就要求對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要不斷增強。高層建筑物的抗震設(shè)計是非常重要的一部分,直接關(guān)系到建筑物的使用價值和使用年限。完善的抗震設(shè)計能夠增強建筑物的使用效率,降低地震發(fā)生時給建筑物帶來的干擾和破壞,可以承受較大震級的地震,使人們的生命健康和財產(chǎn)安全得到保障。所以,作為相關(guān)建筑施工單位要高度重視對于工程項目的抗震設(shè)計,增強建筑物自身的抗震減災(zāi)能力,本篇文章將對高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計進行詳細的說明。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計
引言
對于建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計直接關(guān)系到建筑物的抗震能力,這就需要建筑設(shè)計人員增強對抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。建設(shè)施工單位要對地震發(fā)生時有可能出現(xiàn)的各種問題和破壞進行周密的考慮,采用合理的方法將這些問題和破壞程度降低到最小化,對建筑物的抗震結(jié)構(gòu)進行完善,有效降低地震給人們造成的影響。在進行建筑物抗震設(shè)計的過程中,要明確設(shè)計目標,采用合理的設(shè)計方式,最大限度的提高建筑物的安全性和穩(wěn)定性,給人們創(chuàng)造舒適、安全的居住場所。
1、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本原則
進行高層建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是要遵循基本的設(shè)計原則的,這樣才能保證建筑物的抗震性能,增強建筑物的整體質(zhì)量。具體的原則包括以下幾點:①協(xié)同原則,建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)不是獨立存在的,是由不同的模塊組成的,作為建筑單位,要保證各個模塊的協(xié)同配合,這樣才能實現(xiàn)抗震結(jié)構(gòu)的整體性優(yōu)勢,提高建筑物的抗震能力;②多防線原則,當?shù)卣鸢l(fā)生時,會產(chǎn)生多次的波動頻率,進行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要結(jié)合地震的連鎖性迫害,要進行多個防線的設(shè)計,盡最大力度的保護建筑工程的安全;③剛性原則,用于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的材料要達到規(guī)定的剛性標準,要使抗震材料具備足夠的堅韌度;④平衡原則,進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時,要使各個結(jié)構(gòu)保持統(tǒng)一的抗震水平,避免地震作用力的轉(zhuǎn)移,要將建筑工程的動態(tài)抗震能力充分發(fā)揮出來;⑤整體原則,要以建筑物的整體性為依據(jù)進行抗震設(shè)計,不能單獨考慮某個方面的抗震能力設(shè)計。
2、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的策略
2.1需對建設(shè)位置進行科學(xué)的選定
相關(guān)工作人員經(jīng)過對高層建筑當?shù)氐牡卣馂?zāi)害情況進行綜合分析,明確高層混凝土建筑的建設(shè)位置往往會給建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震效果帶來直接的影響,為此,在建筑高層混凝土建設(shè)期間,相關(guān)工作人員必須科學(xué)的進行選定建設(shè)位置,將高層混凝土建筑周圍的地質(zhì)條件與地形地貌情況等進行全面的考慮。高層混凝土建筑的建設(shè)位置不僅需要遠離石油儲存場所、變電站,同時還需要遠離火電廠等一些地方,從而有效的避免產(chǎn)生一些不安全的因素;另外,高層混凝土建筑的建設(shè)位置還不能在山坡、丘陵等位置上,其原因在于這些位置的抗震能力比較低,無法保障高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性與穩(wěn)定性。
2.2對于結(jié)構(gòu)設(shè)計方案需要適當?shù)母倪M
高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,必須要確保能夠達到我國建筑工程抗震能力方面的要求,其主體結(jié)構(gòu)必須確保能夠調(diào)整與適應(yīng)
建筑結(jié)構(gòu)的空間變形,同時在強大結(jié)構(gòu)延伸作用影響之下,確保其能夠自動的恢復(fù)到原來的狀態(tài)之下,這便能夠在極大程度上將高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)主體變形的不利影響有效消除,從而保證高層混凝土結(jié)構(gòu)能夠更加的牢固與穩(wěn)定。在將地震作用力給高層混凝土結(jié)構(gòu)帶來的不同程序影響評定之后,必須科學(xué)合理的對其內(nèi)部進行布局,從而最大限度的協(xié)調(diào)與控制高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)中各個部分的受力情況,達到有效提升高層建筑抗震能力的目標。
2.3對于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進行嚴格控制
在地震的作用下,往往會產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)作用、豎向作用與水平作用等,而受到這些作用的綜合影響,往往會對高層建筑產(chǎn)生一定的破壞力,甚至?xí)l(fā)房屋建筑物出現(xiàn)倒塌與地裂等方面的問題。地震發(fā)生期間,往往會出現(xiàn)很多不確定性的因素,同時存在著隨機性,為此在設(shè)計高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)期間,相關(guān)工作人員必須全面的考慮來自地震的作用力,從而采取有效的措施最大限度的確?;炷两ㄖw安全性與穩(wěn)定性。
2.4強化地基設(shè)計
地基設(shè)計是建筑設(shè)計的基礎(chǔ),也是抗震設(shè)計的重要依據(jù)。在對高層建筑實施抗震設(shè)計時,必須充分考慮建筑物所處的地理位置,盡量避開山包、河流、陡坡等不利因素。建筑選址要建立在牢固、開闊、平坦和堅硬的基礎(chǔ)上。所以,在地基設(shè)計和施工過程中,必須對地質(zhì)條件做深入分析,對山石水土有充分了解,做好地質(zhì)勘查并展開嚴謹?shù)娜臃治龊涂茖W(xué)論證,為建筑物打下牢固可靠的地基。良好的地基是建筑物抗震能力的基礎(chǔ)。建筑物地基未定無滲漏、地下無暗河、熔巖、坍塌等現(xiàn)象,地基就不會出現(xiàn)承載不均的現(xiàn)象。即使遭遇地震,也能夠一起均衡的承載能力充分抵御地震的破壞。
2.5 考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑布局
結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計通常來說,高層建筑的結(jié)構(gòu)布局對其動力性能有一定程度的影響。所在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,必須與抗震設(shè)計的相關(guān)原則相吻合。無論是科學(xué)實驗,還是歷史的經(jīng)驗告訴我們,規(guī)則的、簡單的、對稱的建筑結(jié)構(gòu)有利于強化建筑的抗震能力,有利于消耗地震釋放的能力,有利于弱化地震的延伸,從而降低地震對建筑的破壞。所以說,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)當遵循抗震設(shè)計理念來展開。
2.6 抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計的關(guān)鍵
當前,建筑結(jié)構(gòu)種類眾多,從結(jié)構(gòu)材料來看,有鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼—混凝土結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu);從結(jié)構(gòu)形式來看,有筒體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等。在高層建筑抗震設(shè)計中,不同的建筑結(jié)構(gòu)對于抗震都有著不同的效果,建筑高度、抗震設(shè)防烈度等等都會對抗震體系承載力有不同作用,所以設(shè)計人員在展開抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時,必須綜合考慮,嚴謹選擇。
2.7重視結(jié)構(gòu)的延性
在建筑抗震過程中,良好的延性能夠有效吸收和分散地震能力,最大限度的避免建筑倒塌。所以,在抗震設(shè)計中,要盡量避免對建筑構(gòu)建實施剪切破壞,盡可能使之受到彎曲破壞。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中盡量遵循“強剪弱彎,強柱弱梁”的設(shè)計原則。
2.8做好建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計
對于高層混凝土建筑來說,屋頂抗震設(shè)計是建筑抗震設(shè)計的重要內(nèi)容。近年來一些高層建筑抗震設(shè)計評定中均發(fā)現(xiàn)屋頂設(shè)計存在一定的問題。屋頂過重或過高,讓建筑在地震中的變形加大,增大了地震對建筑的破壞作用,為建筑的抗震性增加了不利因素。此外,如果屋頂中心與建筑中心不一致,也會導(dǎo)致建筑在地震中容易出現(xiàn)抗側(cè)墻斷裂,加重了地震的扭轉(zhuǎn)作用,弱化了建筑的整體抗震性能。在建筑設(shè)計中,要降低屋頂高度,頁要選用輕質(zhì)、剛度均勻的材料,提升建筑抗震能力。
結(jié)束語:
當?shù)卣鸢l(fā)生時,會對城市中的高層建筑物帶來嚴重的破壞,所以,在進行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要高度重視抗震設(shè)計的重要性??拐鹪O(shè)計的完善與否,直接影響到建筑物的整體質(zhì)量,也對于人們的生命和財產(chǎn)有著直接的作用關(guān)系。所以,作為建筑項目的相關(guān)設(shè)計人員,要根據(jù)建筑的實際情況出發(fā),對建筑物所處地形、地貌、地質(zhì)環(huán)境進行充分考慮和分析,根據(jù)相關(guān)抗震設(shè)計規(guī)范和規(guī)定作為設(shè)計依據(jù),對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進行優(yōu)化,提高抗震設(shè)計的整體水平,盡可能的提高高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力,為人們創(chuàng)造安全、穩(wěn)定、舒適、宜居的生活場所,保證人們的生命健康和財產(chǎn)安全。
參考文獻
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(作者單位:江蘇龍騰工程設(shè)計股份有限公司)