高层建筑结构抗震设计重点分析 于大伟

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:于大伟
[导读] 摘要:新时期建筑领域发展速度的加快,对高层建筑建设产生了积极影响。
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        摘要:新时期建筑领域发展速度的加快,对高层建筑建设产生了积极影响。实践中为了优化高层建筑结构性能,提高其应用过程中的稳定性,则需要对与之相关的抗震设计进行充分考虑,明确相应的设计重视予以应对,避免高层建筑结构应用质量、设计效果等受到不利影响,实现现代建筑企业的长效发展,保持高层建筑良好的应用状况。基于此,文章将对高层建筑结构抗震设计进行系统阐述。
        关键词:高层建筑;结构;抗震设计;应用质量;发展速度
        引言
        结合高层建筑结构功能特性及建设要求,注重其抗震设计探讨,积极开展相应的设计工作,可使高层建筑处于良好的应用状态,细化其设计内容,满足高层建筑在实践中的抗震性能可靠性要求。因此,在对高层建筑结构方面进行研究时,应给予其抗震设计更多的关注,深入分析相应的设计重点,并将具体的工作计划实施到位,促使高层建筑结构应用效果更加显著,实现其科学设计目标。在此基础上,有利于降低高层建筑结构问题发生率。
        1高层建筑结构抗震设计原则及重要性
        1.1抗震设计原则
        为了使高层建筑结构抗震设计更具科学性,获取应用价值良好的设计方案,则需要了解相关的设计原则。具体包括:(1)轻度地震不能发生损坏;(2)中度地震损坏能够修复;(3)重度地震建筑物不能坍塌。实践中通过对这些不同设计原则要求的充分考虑,可使高层建筑结构抗震设计质量更加可靠,满足建筑物安全使用要求,避免其结构稳定性、应用价值等受到不利影响。
        1.2抗震设计重要性
        高层建筑结构设计中,为了使抗震设计工作能够落实到位,应对其设计重要性有所了解。具体表现为:(1)通过对抗震设计的充分考虑,有利于提高高层建筑设计及应用质量,并使其结构应用中有着良好的刚度、延性等,满足稳定性方面的要求;(2)抗震设计工作的及时开展及作用发挥,也能使高层建筑应用更具安全性,为其结构科学设计工作水平的提升提供参考依据,实现建筑领域的可持续发展,也能使高层建筑结构设计更加科学、合理。因此,在完成高层建筑建设工作的过程中,应加深对与之相关的结构抗震设计的重视程度。
        2高层建筑结构抗震设计有效措施
        2.1合理的结构体系
        结合建筑方案、使用功能、建筑高度、抗震设防烈度、抗震设防类别、场地条件等,综合考虑施工、可行性、以及经济性等选择合理的结构体系。
        2.2结构刚度的合理布置
        对于钢框架核心筒结构,变形控制主要要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准,但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值;此外,在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层和加强层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变,常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大,加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时,要慎重选择其结构形式,尽量减小其本身刚度,减小其不利影响。
        2.3多道抗震防线的设计
        高层建筑结构的抗震体系设计,要综合考虑结构布局,在基础结构完善当中,要注重建筑规则性和对称性,以降低扭转失衡情况的出现。其中核心筒等竖向结构设计是必要的,能够将高层建筑的整体结构均衡,局部受损时抗震性能可以进行填补和稳定。其次,高层建筑抗震结构设计中一般采用多道抗震防线,从结构上来讲,抗震防线能够起到内外均衡的作用,多道抗线遭遇地震时,能够起到多道防线对建筑逐步保护的作用。

而从结构受力方面来讲,多道抗震防线能够确保在地震作用下,第一道防线先发生破坏,从而消耗一部分地震能量,以减少地震作用对整个建筑的影响,实现中震可修,大震不倒的目标。
        2.4薄弱层部位的加强
        高层建筑的薄弱层,也是抗震设计中的重点内容,因为发生地震时薄弱层的受损程度最大,其中建筑材料和刚度,以及结构变形等,都会对抗震设计造成一定影响,从而出现抗震的薄弱环节。而针对此方面的设计,需要从整体结构进行综合考虑,避免其中出现平面不规则和竖向刚度突变等问题.
        2.5充分运用计算简图
        在针对高层建筑结构方案实施设计的阶段之中,科学化应用计算简图来显著提高结构设计的精准性,从而预防设计方案之中发生参数方面的失误。比如配筋和尺寸参数假使有误,不但会致使之后计算结构发生失误,后续也会引发一系列的设计安全问题。为了可以直接提升结构设计结果的精准性,在设计阶段中合理运用计算简图,由于结构设计工作尤为繁杂,因此在运用计算简图的时候还得要针对结构设计中的其他因素实施全方位考究,并依据实际需求来选择适宜计算软件,以显著提高计算结果的精准性,确保结构设计人员可以更为高效化地完成设计任务。
        2.6建筑结构的规则性
        建筑的抗侧力结构适于采用简单规则的平面布置方式,建筑平面的规则性可以保证建筑本身的承载力与刚度分布较为均匀。建筑平面适宜于采用矩形以及方形等平面形式,由于这类建筑平面形状较为规整,所以在地震发生时可以保持建筑整体协调一致,使得结构的抗震处理相对安全简单。建筑平面布置不规则时,例如,出现L形或者是部分凸出凹进等形状时会造成结构质刚不同心,出现较大的扭转震动,使得结构转角应力过于集中,其中结构内部刚度较小的构件会因此承担更多的水平地震力,容易造成构件破坏,最终造成整体结构因一侧失效从而产生倒塌现象。此外为了避免抗侧力结构的侧向刚度以及承载力发生突变,应该将抗侧力构件的材料强度以及截面尺寸从下到上逐渐减小,对于竖向不规则结构,在结构模型计算时应将其薄弱层的地震剪力增大1.15倍,同时按照有关规定进行弹塑性变形分析。
        2.7落实好截面抗震验算工作
        通过对高层建筑自身情况及结构抗震设计要求的综合考虑,为了增强其截面抗震效果,则需要落实好验算工作。(1)注重非抗震承载力设计值选用,将承载力抗震调整系统与其联系在一起,为高层建筑截面抗震验算提供参考依据,提高其验算准确性,满足高层建筑结构科学应用要求;(2)借助信息技术与计算机网络的应用优势,高效地完成高层建筑截面抗震验算工作,促使其设计内涵更加丰富,实现相应的设计目标。
        结语
        综上所述,地震对高层建筑的影响较大,科学性、规范性的抗震设计,能够确保居住公民的生命和财产安全,也能够降低危险事故的发生率。所以,在高层建筑实际设计当中,应当提高对抗震设计的重要性,设计人员要掌握基本原则和要求,根据工程实际情况,优化设计方案及流程,从根本上提高抗震设计的有效性,确保高层建筑的质量安全。
        参考文献
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