混凝土建筑抗震結構設計淺論

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摘要:在經濟社會高速發展背景下,建筑工程越來越多,為了更好的保證建筑工程的穩定性與建設質量,在建筑工程設計過程中,做好抗震結構設計,更加凸顯出其重要性,特別是對于高層建筑而言更是如此。如果依然根據設計普通建筑的方法對于高層建筑進行設計,那么,高層建筑的抗震能力肯定不行,再有地震發生時,便會引發者損壞情況發生,更甚者導致整個建筑發生坍塌,更甚者導致整個建筑發生坍塌。所以必須要對高層建筑抗震結構設計予以充分重視,保證結構的強度與剛性、延性都符合相關要求,實現最優狀態,達到“小震不動、中震可修、大震不倒”的效果,更好確保建筑的穩定性與安全性。

關鍵詞:高層混凝土;建筑抗震;結構設計

一、改進高層混凝土建筑抗震結構設計方案

制定設計方案過程中,必須要依照國家在建筑工程抗震施工設計方面相關要求進行制定,存在于建筑內部的主體結構,必須要具有一定空間形狀調節能力,在受到一定外力影響下,結構具有一定延伸性,外力結束之后,結構能夠自行恢復之前的空間形狀。如此可以有效消除外力作用影響下產生變形過程中產生的連帶不利影響。保證建筑的穩定性與安全性。分析高層混凝土建筑結構在遭受地震因素影響造成的破壞時,需要通過科學合理的構建,對方案進行布局,研究分析建筑內部混凝土結構構件受力情況,充分了解建筑結構抗震性能,并針對性地對設計方案做出優化。尤其要重視,重力作用對高層混凝土建筑結構造成的影響,確保其受力勻稱,達到良好的平衡性,增加建筑結構的剛性要求,保證高層建筑結構更加有條理,層次分明,沒有交錯和紊亂現象,促進高層混凝土建筑結構穩定性不斷提升,增進其抗震能力。進行施工過程中,需要對施工的具體環境情況充分明確,加強地質勘察,掌握工程建設區域具體情況。開展建筑結構抗震設計過程中,需要結合相應的抗震措施,并采取有利措施對建筑工程的關鍵與重點部位妥善處理,保證建筑整體重量可以均勻地進行分散,彼此對稱,有效調整建筑的重力關系,充分掌握建筑本身的變化規律,通過有效措施積極改善建筑中存在的不規則作用,促進高層混凝土建筑結構抗震能力不斷增強。

二、高層混凝土建筑抗震結構選型

(1)規則性結構的設計。結構選型,應當充分考慮立面和平面布置的規則性,這樣不僅能夠確保建筑經濟合理,同時使其抗風與抗震能力進一步完善。通過簡明的結構設計圖,進行建筑結構設計,保證地震力在結構中傳播的合理性,確保結構主軸方向保持相近的動力特征,如果結構屬于不規則的平面,應當避免扭轉發生,同時采取有利措施進行應對。薄弱部位是不規則豎向結構中需要重點考慮的環節,應當針對性的采取有效保護措施,以免這些部位對整體建筑造成影響。如果建筑屬于嚴重不規則的結構千萬不可采用,這樣才能更好保證建筑安全性與穩定性。

(2)超高結構的設計。高層建筑的高度有相關規定要求所限制,同時還有嚴格的抗震規范所限制。新規范中調整了超高層建筑結構適應的高度,并增加了超高層建筑在抗震結構設計中的最高高度要求,所以必須要對這樣的建筑給予充分重視,當B級建筑類型結構,超過其相應要求高度之后,這就會對其結構設計造成很多大影響,設計結構也會出現很大變化。

(3)嵌固端的設置。在高層建筑中通常設置人防建筑設施與地下室,通常為兩層或者以上。結構計算模式內對于嵌固端的設置,是其中重要的假定,設計嵌固端過程中,應當對構件的內力進行合理分配,并充分尊重經濟性原則。

三、建筑抗震結構控制扭轉效應

地震產生的作用是非常復雜的,不僅具有水平方向的作用力,同時還兼具豎向以及扭向的作用,所以計算機破壞力存在一定難度。同時,地震發生過程中,有很多不穩定因素存在,所以高層混凝土建筑結構設計過程中抗震方面的要求會更高,更要充分考慮地震發生時扭轉作用帶來的不利影響。如果沒有對于建筑結構位移標準預先進行設置,應當將最大最小位移的剛度充分測量,確保建筑結構整體位移保持同步效果,在相關設計要求下,確保各個細節都能一致,發現問題,及時采取措施進行應對。

四、高層混凝土建筑抗震結構抗震加固設計方案

高層建筑設計過程中,必須要保持其剛度、強度,還要確保其延性要求。但是建筑本身鋼筋混凝土結構存在非常大的自重,尤其是建筑高度和建筑底層柱軸力二者之間表現為正比的關系,延性對于不同建筑構件都有一定要求,如果為既定層高,為使構件延性得到進一步增強,通常對軸壓比進行適當調整,但必須要控制在一定范圍,避免發生結構短柱情況,影響建筑延性,當出現的地震為高烈度時,很容易引發剪切破壞,導致建筑不穩定,發生坍塌,因此,必須要加強加固設計。

(1)選用螺旋復合箍筋。充分考慮強剪弱彎以及剪壓比進行框架柱設計,保持其抗剪能力,在強柱弱梁限值標準下,設計柱子端部的抗彎能力。強柱弱梁發生強剪弱彎過程中的短柱,剪切性破壞不會產生,通過復合螺旋扣箍筋,能夠使柱子抗沖剪能力得到進一步增強,增加短柱抗震作用。

(2)選用分體柱。相較于抗剪性能,在抗彎性上短柱的能力更強,但是地震發生時,通常抗彎能力尚未出現之時,地震產生的剪切作用已經形成很大破壞。所以對于短柱抗彎能力可以合適的減少,確保其保持與抗剪強度相一致,這樣才能使地震發生時,短柱能夠更好的保證抗彎曲屈服作用。通常將抗彎強度減少這種形式來進行設計,將縫隙沿著豎向柱子進行設計,同時劃分柱體,將連接鍵設置于柱肢間配筋內,進一步提升構件的抗震作用與強度,連接鍵通常使用摩擦阻尼器以及分隔板與通縫隙等。利用分體柱,雖然不能將柱子的抗剪性能增強,然而在使其抗彎能力降低的同時,促進柱子抗變形能力不斷增強,使短柱轉變為長柱,增強了短柱的抗震效果。

結束語:

伴隨經濟社會的高速發展,高層建筑數量不斷增多,建筑規模日益擴大,同時還出現了很多奇特造型的建筑,這些都對建筑工程混凝土結構的抗震性提出了更高的要求,需要每個結構工程師必須要具備豐富的專業知識與技能,清晰的概念分析和熟練掌握處理問題的能力,設計出更加安全穩定的高層建筑,為我國建筑業的發展貢獻自己的力量。

參考文獻:

[1]方凡.小議建筑結構抗震設計[J].江西建材,2015,02:43-44.

[2]何開俊.關于高層建筑抗震結構設計的探討[J].新經濟,2015,02:114.

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