高层建筑结构抗震设计重点分析 曹海鹏

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:曹海鹏
[导读] 摘要:我国高层建筑的有效建设,对其结构性能可靠性提出了更高要求。
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        摘要:我国高层建筑的有效建设,对其结构性能可靠性提出了更高要求。在此背景下,为了保持高层建筑结构应用中良好的抗震性能,提高其结构稳定性,则需要加强与之相关的抗震设计,完善相应的设计方案,有效应对地震因素可能造成的影响,逐步实现高层建筑建设方面的可持续发展。基于此,本文将对高层建筑的结构抗震设计进行系统阐述,以便延长这类建筑的使用寿命。
        关键词:高层建筑;结构;抗震设计;应用质量;发展速度
        引言
        随着城市的发展,以及高层建筑的增多,对于高层建筑抗震结构设计也逐渐提出了更高的要求。高层建筑中的抗震结构设计也在处于不断的发展变化中,为此在进行高层建筑设计的过程中,要先对施工现场进行全面的考察,随后在根据施工现场的地质条件等特征进行深入的分析,合理设计高层建筑的抗震结构,提高高层建筑安全性能。
        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。轻度地震不能发生损坏;中度地震损坏能够修复;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。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;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高层建筑抗震设计要点
        2.1高层建筑的平面设计
        高层建筑结构的平面设计对于其抗震性能来说具有重要的影响,因此对高层建筑的平面结构进行合理设计有助于提高建筑的安全性能。在设计高层建筑平面结构的过程中,经常会因为结构设计不够规则,而降低建筑的抗震性能。根据大部分地震灾害中建筑的整体变化表明,建筑平面结构的布局较为简洁,结构规则对称、建筑的刚度与质量分布均匀,同时又具有较强传力的建筑可以在地震发生过程中将损失降到最低,不会受到太大的破坏,同时这种形式的结构规则能够对结构效应进行准确的预估,和判断地震中的反映,同时能够利用各种有效措施,提高建筑的抗震性能,从而提高建筑的抗震性能。和其相反的是,在建筑的平面结构较为复杂,同时平面结构出现不规则不均匀的问题时,该建筑的抗震性能可能也会降低。因此高层建筑中的相关规定要求,应该设计规则性的平面结构,防止平面结构设计中出现各种不规则的现象。
        2.2合理设计结构体系
        在设计高层建筑抗震结构时,可以将具有多重保护的抗震结构体系放在选择的第一位,例如可以选择筒体结构、剪力墙结构以及框架剪力墙结构,这些都是具有多重保护措施的高层建筑结构,上述三种结构也是在地震频发的灾区首要选择的结构体系。在建筑工程的层数较低,同时工程高度要求不大的情况下,可以使用框架结构。但如果工程建设位置是在地震频发的灾区或是具有较高高度要求时,就应该尽量避免使用板柱剪力墙结构和框架结构。

主要是由于地震灾区一旦出现地震时,就会持续较长的时间,同时破坏力度也比较大,还容易出现反复现象,因此会对建筑物造成叠加破坏。当结构体系较为单一的建筑物在遇到地震灾害后,就会出现房屋坍塌的问题,从而对人们的财产安全造成严重的破坏,甚至威胁到群众的生命安全问题。在建筑结构保护措施增加时,建筑结构就会具有多重的保护防线,在地震发生时,受到的破坏也会小的多,从而为人们争取到更多的逃生时间,即使建筑的第一道防线被破坏,后面的防线也能抵挡住地震的影响,从而在最大程度上提高建筑物的安全性。由此我们能够看出选择结构体系的重要性。
        2.3注意薄弱层的结构设计
        地震属于一种自然灾害,而到现在,人们都无法掌握地震的发生规律,同时也无法提前进行预警,而在设计高层建筑结构的过程中也无法将建筑物的基本参数与地震性质准确预测出来,一般通过计算无法推测出建筑的抗震性能,因此需要对建筑进行全面分析,掌握建筑中的薄弱环节,并进行重点设计,从而提高建筑整体的安全性。建筑结构中的薄弱层一般容易出现在:建筑结构竖向抗侧力不连续、楼层受剪承载力突变以及建筑结构双向侧向刚度没有分配均匀时。而薄弱环节也是高层建筑中最容易受到影响和破坏的位置,为此在设计薄弱层的结构时,应该采取具有较高抗震性能的结构,从而提高建筑物的抗震性能。结构分析软件能够帮助对薄弱层进行判断,从而实现薄弱层的有效控制,让薄弱层能够拥有足够的能力来承担各种效应,防止出现过大变形的问题,防止薄弱层出现转移的现象。
        2.4关注隔震消能减震设计
        隔震系统具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量,并且具有足够的水平初始刚度,应用过程中可满足高层建筑结构安全性能优化要求,实现其抗震设计目标。隔震系统自身具有较大的阻尼,地震时可耗散较多的能量,增强建筑结构应用安全性。因此,高层建筑设计人员应在了解隔震系统功能特性的基础上,积极开展这类建筑结构减震设计工作,降低高层建筑主体结构的地震反应,减少其破坏影响;基于高层建筑的隔震消耗减震设计,应加强信息技术使用,实现对丰富信息资源的整合利用,促使建筑隔震消耗减震设计能够达到预期效果,为其设计方案应用质量提高提供技术保障。
        3提升高层建筑结构抗震设计水平的措施
        在明确高层建筑结构抗震设计要点的基础上,为了提升其设计水平,则需要考虑相关的措施使用。具体包括:通过对高层建筑结构方面整体布局状况的考虑,应控制好与之相关的抗震设计工作进行过程,并对构件性能可靠性、方案的可行性等进行深入分析,从而为高层建筑结构抗震设计水平提升提供支持,降低其应用中结构问题出现的概率;在计算机网络与信息技术的共同支持下,为高层建筑结构抗震设计中提供所需的信息资源,增加其抗震设计中的技术含量,并提升这方面设计的信息化水平,促使高层建筑结构在抗震设计方面的效率与质量也能提高,更好地适应信息化时代背景下的形势变化;深入分析影响高层建筑结构抗震设计效果的因素,积极开展这方面的应对工作,并通过对抗震设计研究力度的不断加大,保持其良好的设计效果,为高层建筑结构的抗震设计水平提升打下基础。
        结语
        综上所述,通过对这些不同设计要点的明确及设计措施的配合使用,可实现对高层建筑结构抗震方面的科学设计,确保相应设计方案有着良好的适用性,并为高层建筑的更好发展提供支持。因此,未来在改善高层建筑结构设计状况、全面提升其设计水平的过程中,应对结构方面的抗震设计进行深入思考,且在专业理论知识、创新理念的共同作用下,获取应用价值良好的高层建筑结构抗震设计方案。长此以往,可使高层建筑结构设计工作开展更加高效,优化其设计方式。
        参考文献:
        [1]李子懿,肖从真.复杂高层建筑结构抗震设计方法研究现状与展望[J].建筑科学,2019(9):120-125.
        [2]阴召勇.高层建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J].绿色环保建材,2019(7):73,76.
        [3]靳晓燕.超限高层建筑结构基于性能抗震设计要点[J].江西建材,2018,(05):72-73.
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