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分析高层建筑混凝土结构的抗震设计的现状和原则
发布时间:2019-01-04

  摘要:本文主要分析了目前高层建筑混凝土结构的抗震设计的现状和原则, 并且对如何进行改善高层混凝土结构抗震设计提出一些建议。

  关键词:高层混凝土建筑; 抗震结构; 设计规范;

建筑设计

  Discussion on Seismic Design of High-rise Concrete Building Structure

  Hu Yingwang

  Jiangxi Yincheng Construction Co., Ltd.

  Abstract:

  This paper mainly analyzes the present situation and principle of seismic design of concrete structures in high-rise buildings, and puts forward some suggestions on how to improve the seismic design of high-rise concrete structures.

  Keyword:

  High-rise concrete building; The seismic structure; Design code;

  1 高层建筑混凝土结构的抗震设计的现状

  首先, 根据近年来的高聪混凝土建筑在抗震设计和施工过程中的一些问题, 总结了现如今高层建筑的抗震性的现状。虽然说抗震设计已经相较于以前的建筑有了很好的改变, 但是, 仍然是存在一些比较致命的问题。第一, 有一些建筑物只追求了局部的建筑物高度, 而忽视了相关性能的问题, 因为我国有明确的建筑法, 如果是利用建筑物混凝土结构技术进行施工, 需要在考虑结构和形式的基础上, 以一个规范内的适宜高度进行施工。这个适宜高度有一个规定, 如果超过这个适宜的高度, 一旦发生了一些外力, 比如说地震力等大的破坏力, 就直接对其建筑物的抗震能力有消极的影响。不但是建筑物的稳定性有影响, 甚至于整体建筑物的安全性受到威胁甚至会造成一定的人员伤亡。其次, 就是在进行高层建筑物基址的选择过程中会有一些建筑工程在未经过考察就直接进行地基的安装。因为现在城市空间越来越小了, 建筑商在选择合适的空间的时候往往只考虑到建筑物安排的商业空间, 而没有考虑地基选取位置会直接影响高层建筑物的抗震能力和稳定性。除此之外, 高层混凝土建筑物还要选择合理的建筑材料, 目前来看, 我国常见的和最为标准的建筑结构就是钢框架, 钢筋混凝土核心筒结构, 其变形控制需要以混凝土结构的一些位移限制值为基准。因此, 在选择材料的时候要考虑到不同的工程, 不同的步骤要安排不同的建筑物构件, 相应的钢架结构在安排至混凝土抗震层中, 不能打破其原有的抗震结构, 换句话说, 钢结构与混凝土结构需要在不影响整体高层建筑抗震能力的前提下进行合理安排。整个结构的空间布局和平面布局, 南北方向的通透以及相关情况是否合理, 住宅和商业建筑的一些承重柱等安排的位置也不一样。居住住宅还需要考虑到高层住宅底层的一些居住空间, 需要为行车空间留出位置, 这就导致了一种现象, 一侧通车, 一侧不通车, 不通车的一侧就需要墙体直接落地, 横向会直接刚度不均匀, 抗震能力受到一定的影响。

  2 高层混凝土建筑结构设计的主要原则

  2.1 结构构件的选择合理性

  首先, 需要根据具体的建筑物需求选择合理的结构构件。结构构件应该在整体高层建筑物的结构确定之后进行系统化的选择, 虽然不同的建筑物选择的结构构件不同, 但是具体应该遵循以下几个原则, 应该能够对一些刚度比较弱的梁结构给予一定的支撑, 对于一些承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要的耗能构件, 因为竖向结构比较脆弱, 很容易因为受力不均匀而造成局部的坍塌, 直接存在比较明显的安全隐患。而且结构构件尽可能要延性比较好, 要考虑到工程的近期和远期。

  2.2 不同的环节设置不同的抗震防线

  其次, 所谓的抗震防线一定要在不同的工程环节都要设置。高层混凝土建筑工程可以进行分级, 分系统, 一般可以在比较脆弱的建筑物结构处多设置一些抗震防线, 所谓的抗震防线是为了在受到一定的外界力的时候, 防止产生连带的危险, 比如说只设置一道抗震防线, 一旦再发生余震, 很可能造成进一步的损坏积累, 抗震防线一般是从最外层的主体构件到内部的一些脆弱构件延伸。当然了, 所说的构件的强弱关系可以说也是一个弹性变化的关系, 在主体的构件受到一定的影响之后, 第一道防线被打破, 然而, 后续还有一段受力距离才会影响第二道防线, 也就是所谓的有效屈服阶段。

  2.3 不同的部位给予不同程度的抗震设计

  不同的部位, 也就是强弱关系不同的部位给予不同程度的抗震设计。应该在进行高层混凝土建筑物结构的设计过程中, 在进行局部材料和结构构件设计之前进行一个受力试验, 根据其实际承载能力分析能否成为局部的主体构件, 但是, 除了局部的构件的稳定程度需要进行管理和确定之外, 整体的结构稳定程度不能因为局部的加强而受到影响。局部结构的受力均匀程度, 刚度, 承载力的协调都需要根据结构来调整。还有, 不能因为某一个局部的薄弱, 当受力比较大, 薄弱地方会造成很大的形变, 直接对整体建筑结构的薄弱层有一个冲击, 甚至影响了薄弱层的位置。这对于整个高层建筑的整体结构都是一个隐患。

  3 如何进行改善高层混凝土结构抗震设计中出现的问题

  3.1 根据用地情况合理进行高层混凝土建筑的布局选址

  首先, 最为重要的就是需要在高层建筑施工之前进行布局和选址的确定, 有一些只有商业价值的地方但是地形和地势比较复杂, 不适宜建设比较高的建筑物, 亦或者选址的土壤结构不适合地基的安排, 这都需要进行根据情况而定。对比不同类型的高层建筑物, 居住区空间的设计可能会更加复杂, 在相关设计之前还需要考虑到楼层的布局, 还有人居需要来确定整体高层的空间结构和抗震防线的设计。

  3.2 结构等初期实验设计的必要性

  所谓初期实验, 尤其在一些地震高发的地带是非常必要的。我国的主体建筑混凝土结构是需要和钢架结构混合建造的, 主要的核心构筑物结构是钢筋混凝土。虽然其有一定的刚度, 和空间的延度, 但是其在受力上也需要有一定的位置控制, 整个钢架结构的负担会相对来说比混凝土结构大一些, 所以, 在各种受力下钢架结构的位置能起到最好的效果都需要进行具体的实验。

  3.3 选择符合要求的构件

  合适的构件需要根据不同的建筑需要和结构需要进行选择, 因为, 不同的建筑物的抗震结构设计不同, 像居住区高层建筑楼层比较高, 对于建筑物的稳定性和抗震能力要求更高, 而且, 底层仍然是居住空间, 另外, 底部不能像商业高层建筑设置一定的外围稳定性墙体进行支撑, 而需要留出预留的空间给车辆通行。这就需要墙体直接落地, 整个底层轴线层的结构需要有一个整体的稳定性。

  4 结语

  高层混凝土建筑抗震结构设计已经取得了不错的进步, 虽然存在一定的问题, 但是, 根据抗震防线的设计等实验, 可以根据不同地区不同受力情况进行合理的抗震结构设计, 尽可能根据情况设计合理的抗震防线, 保证高层建筑混凝土材料和结构以及构件的安排符合高层稳定性的抗震能力, 以及减少安全隐患, 保证高层混凝土建筑的质量。

  参考文献
  [1] 周舒.钢筋混凝土框架结构抗震设计中能力设计措施的探讨[J].施工技术, 2007 (9) .

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