高层建筑混凝土结构的稳定设计分析许小燕

发表时间:2020/1/2   来源:《建筑实践》2019年38卷第19期   作者:许小燕
[导读] 目前,我国高层建筑施工水平不断提高,高层建筑与普通建筑相比在规模、资金等方面都有很大的区别,如果要保证项目建设的顺利进行
        摘要:目前,我国高层建筑施工水平不断提高,高层建筑与普通建筑相比在规模、资金等方面都有很大的区别,如果要保证项目建设的顺利进行,加强建筑混凝土结构稳定性设计是非常重要的。结构设计稳定性直接关系到建筑结构的安全水平,下面文章就对结构稳定性因素进行分析,并提出相应的结构稳定性设计策略。
        关键词:高层建筑;建筑结构;混凝土;稳定设计
        引言
        混凝土结构是建筑工程中较为常用的结构形式,多数状况之下混凝土与钢筋是主要的材料。混凝土结构具有较为优异的性能,加强对混凝土结构稳定性的分析直接影响建筑工程整体质量。
        1高层建筑混凝土结构设计要求
        第一,安全性。在安全性这方面主要是要保证建筑在使用过程中的安全,相应的技术和施工人员要对建筑物的承载力、刚度等各个方面进行详细的考虑,最重要的是要保证建筑物能够应对突发状况,在出现突发事件时能够保持稳定,不会出现坍塌等较为重大的安全事故。第二,可靠性。可靠性指的是建筑物在一定的时间所能保证的承载力、强度等性能,确保建筑物在其使用年限内不出现性能大幅度下降的问题。每个建筑都会有其规定的使用年限,当其使用到达其规定的时间后应该停止使用,原因是此时的建筑可靠性已经严重下降,不适宜居住。第三,适用性。建筑物要确保居民能够正常进行生活,这就是建筑物的适用性,技术与施工人员要确保建筑物在使用之时不会出现裂缝变形等问题,确保居民的正常安全生活。
        2高层建筑混凝土结构的稳定设计存在的问题
        2.1施工现场勘查不到位
        设计人员不能闭门造车,需要深入的工程施工现场进行实地的勘查工作,对建筑工地的情况进行全面把握,才能提高建筑结构设计的安全性。然而,目前很多的设计人员对于施工现场的勘查工作不到位,甚至有些设计人员没有深入到施工现场,不能深入了解建筑结构,使得获得的信息不准确,从而对建筑结构的设计产生不利的影响。
        2.2结构体系不合理
        目前,造成钢筋混凝土高层结构体系不合理的主要原因是没有做好设计方案审计工作,设计方案与工程实际情况存在出入,同时,相关设计人员与管理人员没有运用科学、先进的计算机信息技术对结构设计方案进行模拟,更多的是根据经验判断结构设计方案是否合理,导致钢筋混凝土高层结构体系不合理。
        2.3房屋建筑结构产生变形
        房屋建筑变形也会影响建筑物的整体性能,从建筑的整体结构来讲,竖向的承载力在一定范围内不会产生影响,但是如果外界的外力影响因素会影响到建筑的结构问题,尤其是一些高层房屋建筑和超高层的房屋,如柱体所承受的外力超过自身能承受的荷载力时,可能引起结构轴的变化、变形。如果建筑竖向的承载力发生变化,那么整个建筑结构也会出现变化,带来一系列的连锁反应。建筑变形后,会使得建筑横梁之间的支撑力变小,最后影响到连续两段支撑位置的负弯矩值上升。因此,要求建筑设计者要灵活设计建筑结构,对建筑的构件长度进行修改,减少因结构变形带来的不好影响。
        3高层建筑混凝土结构的稳定设计
        3.1做好建筑工程施工现场的勘查工作
        设计人员需要深入到建筑工地施工现场,对施工现场的地形、地貌、土质情况和周围环境等方面的信息进行准确测量和把握,才能根据施工现场的具体情况做出安全性高的建筑结构设计。建设企业必须对所有勘查人员的责任和权利予以明确,合理完成划分,采取合适勘测技术,促进勘察工作高质量完成,获得准确全面的施工现场的信息,为建筑结构的设计提供现场的数据信息。
        3.2把握好整体结构延性设计
        需要将结构耗能的能力进行充分的发挥,防止出现结构瞬时以及脆性的破坏,在遇到地震以及极强风荷载的情况下,高层的高度原因,需要结构具备极强的抗侧强度以及延性,对水平荷载抵抗抵消。

允许结构的一些构件出现塑性铰,可以对地震的能量进行不断的消耗。防止一些重要的构件被破坏,造成不良的后果。在结构设计中,要把握好一些关键构件的延性设计,比如传递水平力的构件以及抗侧力构件,要注意结构延性的整体设计,在地震下可以让结构保持安全,并减
        少造价。
        3.3对可变荷载进行分析
        大量研究实践均已证明,可变荷载是影响建筑结构设计设计可靠度的一项主要因素类型。当前在建筑结构设计可靠度的研究过程中,相关人员将可变荷载分为基本可变载荷类型、其他可变载荷类型两种,其中基本可变载荷类型指的是建筑结构内部人群、物体对其荷载的影响变化,其他可变载荷类型则指的是建筑工程所在区域内风云变化、天气变幻、地震积雪等不可控因素对建筑结构产生的不确定荷载内容。对建筑结构的设计人员来讲,首先设计人员需要确定建筑结构设计过程中的基本可变载荷数值,依据建筑结构在实际使用过程中的各项功能求取建筑物基本可变荷载的平均数值;其次设计人员需要全面了解建筑工程所在区域的自然环境,针对每年建筑结构所承受的自然荷载的最大值进行记录分析,最大程度的降低可变荷载对建筑结构稳定性的影响。
        3.4重视概念设计
        网络技术的发展带来了很多便利,在建筑结构的优化设计上也可以利用网络技术,但是有些时候仅仅依靠网络技术计算并不能得到最精准的答案。例如,选择合理的建筑材料、结构参数以及荷载标准值等方面,这些情况下需要根据设计人员的施工经验来选取合理的设计方法。仅仅利用电脑软件的程序进行方案优化,并不能确保最终的方案和建筑实际情况完全吻合。通常,遇到这样的问题,需要依靠经验丰富的设计人员采取理性的判断。这种问题上的优化关键看设计人员是否具备充分的经验。设计人员在日常工作中要不断的扩充自己的见识不断的积累经验,并合理的将网络技术和优化设计结合到一起。
        3.5提升建筑结构设计的抗震性能
        抗震性能是现代化建筑必须要具备的性能,只有抗震性能好的建筑才能在地震发生时,保持建筑结构的稳定性,使得地震造成的安全问题显著下降。尤其是对于地震高发区域,设计人员一定要对建筑结构的抗震性能进行充分的考虑,对建筑结构进行合理的规划设计,对建筑结构设计的每个工程细节进行充分的考虑,对各个环节进行详细缜密的计算和分析才能确保建筑结构有着可靠的抗震性能。
        3.6高层建筑结构竖向布置分析
        高层建筑混凝土结构在设计过程中,竖向结构会直接影响建筑结构的整体质量。高层建筑进行竖向设计分析过程中,要保障建筑结构整体的均匀性与规则性,如果没有特殊性的要求,则要避免出现内收与外挑的设计。要综合建筑重心以及结构稳定等因素,根据上小下大的基础原则合理地进行建筑竖向结构的合理布置,建筑结构在设计过程中要保障其侧向变化的均匀性、缓慢性。如果建筑结构的竖向结构出现较为严重的不规则结构,则要对其系统分析,避免其对建筑结构稳定性产生不良影响。如果建筑结构的竖向结构为内收结构,在设计过程中为了满足高层建筑的抗震性需求,就要保障楼层的侧向刚不不低于临近上下楼层的侧向刚度的70%,或者不低于邻近3层侧向刚度平均值的80%,如果高层建筑结构位于楼层上部的时候,楼层缩进位置与室外地面高度、建筑整体高度比值高于0.2,保障楼层上部缩进之后长度的楼层下部长度要高于75%以上。
        结语
        综上所述,建筑结构可靠度设计对保证建筑结构的稳定性、安全性和耐久性均有非常重要的作用,相关设计人员需要重视目标可靠指标、可变荷载、施工质量以及结构抗力对建筑结构可靠度的影响,确保建筑结构设计可靠度能够充分满足建筑结构的各项设计要求。
        参考文献
        [1]周弦.高层建筑混凝土结构稳定设计分析[J].低碳世界,2019,9(3):200-201.
        [2]洪源.高层建筑混凝土结构设计分析[J].住宅与房地产,2019(6):88.
        [3]张志强,贾洪亮.高层建筑混凝土结构设计分析[J].工程建设与设计,2018(23):21-22.
       
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