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摘要:高层建筑有很多便利,是现在我国建筑施工时首选的建筑方式与建筑风格,因为高层建筑可以充分的利用空间,缓解城市用地的紧张,使得城市的地上与地下空间得到最大化的利用,也可以最大化的容纳人口以及一些大型设施。这就意味着高层建筑的结构设计一定需要慎重,作为住宅,抗震性需要放在首位,如果在设计过程中抗震相关的内容设计不合理,遇到较强的地震时,会暴露出非常多的安全问题,对人员以及财产安全是非常大的隐患,所以说在高层建筑的设计阶段一定需要结合实际情况,将抗震以及安全放在第一位,选择合适的建筑结构,采用安全可靠的防震加固手段,提升高层建筑的安全性,将住户的生命安全以及财产安全放在首位,在高层建筑设计之前对建筑地进行实地考察和充分的地质研究,考虑到高层建筑内部的结构稳定性与合理性,避免高层建筑在地震中出现抗震性差的情况。
关键词:高层建筑;结构;抗震;设计;加固措施
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抗震设计的目标
抗震设计的目标要从“小震不坏,中震可修、大震不倒”入手,此目标源于89规范提出的并在2001规范进行延续性抗震设防中,对三个水准目标的设定。其中《规范》所采用的小震烈度(又称众值烈度)是在50年设计基准期内,超越概率为63.3%的地震烈度,即指超过该烈度的地震出现的可能性在全部地震中所占的比例为63.3%,它比基本烈度约低1.55度;而中震烈度即为基本烈度(或设防烈度),是在50年设计基准期内,超越概率为10%~13%的地震烈度;大震指的是发生概率极小的罕遇地震,相应的大震烈度是在50年设基准期内,超越概率为2%~3%的地震烈度,为小概率事件。它比基本烈度大1度左右。
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2基于高层建筑结构的抗震设计重点探讨
2.1合理选择建筑结构体系
在加强高层建筑结构设计、优化抗震性能的过程中,应注重建筑结构体系的合理选择。(1)根据高层建筑的自身情况及所在区域的地质状况、气候特点等,设计人员在实践中应重视对框架—剪力墙结构、剪力墙结构等不同结构体系的选择及使用,落实好相应的设计工作,并通过对地震冲击力破坏影响的思考,注重对多道防线结构体系的合理设置,促使高层建筑可处于安全应用状态,为其抗震设计目标实现及性能可靠性增强等提供专业保障;(2)基于高层建筑结构的抗震设计研究,通过对多道防线结构体系设置及应用方面的综合考虑,有利于增强相应设计方案的应用效果,逐渐提高建筑物结构方面的安全性能。
2.2对建筑结构抗震性能进行最有效的设计
我国现在高层建筑非常的多,而且高层建筑的建筑高度也比较高,一般都在一百米以上,所以是在设计时都会采取双筒结构,这样在施工的过程中利用筒中筒以及框架结构可以最大化的保证其抗震性,但是这还是需要相关设计人员在设计高层建筑时多考虑一些因素,与建筑地实际情况结合,保证整个高层建筑设计的稳定性和安全性,充分地考虑到每一个支撑体系的稳定性,不断地改善设计方案,使得高层建筑的抗震性达到最大,降低地震能量对高层建筑的破坏。确保从设计环节就提升高层建筑整体的抗震性,使得房屋能够最大化的在地震中保持结构稳定性,减少不必要的损失,保证住户的安全,同时也要兼顾高层建筑的美观性。
2.3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。
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2.4重点部位抗震要求
对于高层建筑抗震结构设计工作的开展,为了更好地提升建筑整体抗震性能,往往还需要重点把握好各个关键部位,尤其是对于整个结构体系中存在的一些薄弱点,更是需要重点分析,切实做好该方面的抗震设计工作。基于此,高层建筑结构设计人员需要切实做好计算分析工作,重点分析明确各个楼层受力状况,分析结构构件的强弱关系,进而较好地保证各个部位可以得到针对性处理,使整体结构体系具备较强抗震性能。当然,针对这些重点部位进行抗震设计的同时也需要关注于整体性原则,避免过于关注某一部分的抗震设计,造成整个高层建筑结构体系不够协调,或者是影响到后续高层建筑的实际应用功能,应具备较强整体性设计概念。
2.5注重对施工场地的科学处理
高层建筑建设中的施工场地处理是否有效,与其结构抗震设计水平能否提升、性能是否可靠等密切相关。因此,在实现高层建筑结构抗震设计目标的过程中,应对其施工场地科学处理进行充分考虑。(1)了解施工场地的具体情况,落实与之相关的处理工作,并根据高层建筑选址要求,为其地基结构稳定性提高提供参考信息,确保高层建筑结构抗震设计有效性,全面提高其应用质量;(2)当施工场地处理工作完成后,可为高层建筑结构抗震设计提供更多的参考信息,满足其设计工作高效开展要求,优化高层建筑使用功能,避免引发其结构应用问题。
2.6高层建筑非结构构件的抗震设计
高层建筑的抗震设计与施工中,不仅需要建筑整体性能及材料的综合性评估,同时还需要构件的支持,其中每个构件的强度,以及刚性都要符合相关标准和要求,这样才能降低抗震薄弱环节所遭遇的损害,同时各构件的连接,能够优化抗震结构,减少薄弱环节,从根本上提高高层建筑的抗震水平。其次,在高层建筑抗震结构设计中,也要加强非结构构件的设计。但是在设计非结构构件时,需要注意的点有很多,比如非结构构件与结构构件的区分性不强,所以需要按照结构构件来看待,在设计中也要赋予其相应的标准性。
结束语
综上所述,通过对不同设计重点的分析与考虑,有利于提高高层建筑结构抗震设计工作效率及质量,完善相应的设计方案,避免加大高层建筑建设风险,充分发挥抗震设计的实际作用。因此,未来在提升高层建筑结构设计水平、增强抗震设计应用效果的过程中,应对具体的设计重点进行科学分析,积极开展相应的设计工作,促使高层建筑应用中有着良好的抗震性能。长此以往,有利于丰富高层建筑设计内涵,延长其使用年限。
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