合木巴提·马合巴提
伊犁鼎轩建筑设计院有限公司 新疆伊犁州 835000
摘要:我国高层建筑结构抗震性能提升的过程中,虽然已经取得了一定的成绩,使得我国高层建筑抗震性能明显提高,但是综合来说还是存在很多问题需要我们去解决这些问题,必须要具体分析,结合实际情况来解决问题,合理的进行布局,让高层建筑抗震性能越来越高,人民能够安居乐业。
关键词:建筑结构;抗震设计;方法
1导言
建筑结构的抗震性设计需要经过周密的考虑、精确的计算、巧妙的设计。建筑的抗震性是否良好是评价一个建筑是否合格的关键点。如何选址、选材,使用哪种抗震设计,应对各种等级地震的方法都要有一套科学合理、可量化的理论来进行分析。
2建筑结构抗震设计重点
在建筑结构的最初设计阶段,要格外注意项目所在地区的工程地质情况,要从施工地区的实际情况出发,正确选择建筑结构的抗震体系设计,从而确保建筑结构的稳定性和安全性。根据建筑结构所采取的结构类型可以得知,结构设计最初时应注意以下几点要求:首先,建筑物在抗震结构设计的最初阶段,应先考虑整体,从整体出发确保各个构件抗震能力都能满足设计规范要求,防止因个别构件抗震能力不满足要求而导致整体建筑物抗震能力不足,从而使建筑物的安全性和稳定性失去保证。从建筑结构抗震设计的重点就是,保证内部构件的承受压力情况满足设计规范,使建筑物内部各个部件的功能都满足设计要求。这样条件下,当建筑物遭受地震作用时,如果部分构件收到破坏而无法继续工作,剩余的结构构件仍然可以抵抗地震作用下的超强地震力,从而减少地震对建筑物安全性能的损伤。
2.1做好建筑抗震场地的选择
地震灾害的过程最直接的影响就是地表位置相对错动,地质结构、土质不同的工程,所面临的地震影响大小也不尽相同。相关技术人员在抗震设计最初时,要结合地勘报告谨慎选择抗震场地,尽量避免选取抗震不利地段,尽量避免软土地带。若地震选取不当,会增大建筑物坍塌风险。若别无他法无法避让,要选取针对性的技术措施提高建筑物刚度和稳定性,并做好地基加固工作,降低地震对建筑物的破坏。
2.2抗震结构材料的选择要求
建筑结构抗震设计在材料上的选择需要综合考虑选建筑成本、结构刚度、延性、强度等因素。常用建筑结构的抗震设计要求为:(1)为满足抗震设计的要求,砌体结构需要按照规范规定设置保持结构稳定的圈梁与构造柱;(2)钢筋混凝土结构要对抗震结构构件的截面尺寸有合理的选择,并且保证相应的配筋率,不能少筋多筋。使结构发生的剪切破坏与脆性破坏;(3)大跨度结构下选择预应力混凝土构件应严格规范要求进行计算,并按计算结果配置预应力钢筋。在建筑物主体结构设计中,最重要的材料就是钢筋混凝土。为了满足质量要求,必须保证这两种材料在选取上满足相应的设计规范。
2.2.1钢筋
钢筋混凝土结构中,应该遵循钢筋自身的性能来选取钢筋的型号和强度等级,纵向受力钢筋选择型号HRB400或者HRB500;在受力构件比如而梁、柱、斜撑中,纵向受力钢筋选用HRBF400或者HRBF500;若需要选取预应力钢筋,宜选高强度钢绞线或预应力螺纹钢筋。HRB系列中的普通热轧带肋钢筋延性良好、可焊接性强、机械连接性能牢固,可以使钢筋混凝土结构结构主体的强度增强,所以被广泛采用。而且,为了满足建筑物抗倒塌设计规范要求,钢筋强度标准值的保证率不得低于95%的保证率。不管是普通钢筋和预应力钢筋,其抗拉强与抗压强度设计值均应满足现行国家规范标准的规定要求。更值得一提的是,如果钢筋混凝土结构中配置多种多种类型的钢筋时,不同钢筋均必须采用各自负荷现行规范的强度设计值。
2.2.2混凝土
在钢筋混凝土结构主体设计中,应当用正方体抗压强度标准值确定混凝土抗压强度;建筑物结构的混凝土,强度等级不得低于C15,如果建筑结构所选取的钢筋其强度等级全部≥400MPa时,那么所选取的混凝土的强度等级不得低于C25。更值得一提的是,钢筋混凝土结构中如有构件承受重中荷载,则选取的混凝土强度等级不得低于C30。
2.3耐久性
建筑结构的耐久性非常重要,其直接直接影响建筑物的使用寿命,所以建筑物材料的选择必须满足建筑物耐久性设计要求。而耐久性设计也是钢筋混凝土结构结构主体设计的不可或缺的一个环节,设计要点如下:钢筋混凝土结构必须严格参照建筑物设计使用年限,进行耐久性设计,并将建筑物正常使用年限作为控制指标,这样可以在一定程度上防止因主体材料随时间劣化而引起主体性能减弱。而环境类别在耐久性设计中也非常重要,主要其是结构耐久性的核心外在原则。南北方差异显著,在严寒地区冻融循环现象广泛存在,所以要充分考虑其在耐久性设计中的影响。而结构主体中构件设计时,都要有相应的耐久性技术措施。比如预应力筋,应当适当的增加保护层厚度。如果有外露的锚固端,则必须进行封锚处理。更值得一提的是,严寒地区的混凝土结构必须满足结构抗冻要求,如建筑物处于二类和三类环境当中,裸露的金属部位必须进行防锈处理。
2.4抗震结构方案体系的选择要求
相关设计工作者在建筑物结构的方案体系设计会尤为的谨慎。首先,不能单纯的追逐抗震性能的优良而不考虑建筑物的整体功能和全局,也不能因为个别局部的结构构件而影响对建筑物整体性能。其次,要选择合理的地震波来模拟地震发生时的传力途径进行分析,竖直结构的垂直方向重力可以使横向压应力稳定。要保证其竖向构件有着清晰的传力途经,保证其属相构件的承载力和稳定性。最后,在设计工作中要刚柔结合,控制建筑物相应的刚度强度以保证建筑物整体抗震设计要求。
3高层建筑的抗震设计
3.1传统抗震设计
传统抗震设计注重提高建筑的抗震承载力。目前我国抗震设计一般通过“二阶段”设计方法实现“三水准”设防目标。“三水准”即“小震不坏、中震可修、大震不倒”,“二阶段”即小震作用下弹性计算和大震作用下弹塑性验算。通过地震作用计算可是实现第小震和大震水准下的设防要求,中震设防要求通过抗震机构控制和抗震构造措施实现。在进行高层建筑抗震设计时,除根据建筑结构特点,应用底部剪力法、振型分解反应谱法及必要的补充时程分析地震作用计算外,还应注意强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件等内力调整措施和抗震构造措施的实现,确保建筑在较大地震力作用下能够按照设计意图实现抗震耗能和关键构件的安全。
3.2抗震性能化设计
除提高抗震承载力外,通过隔震、消能减震等方法减少地震作用对建筑影响的思路也逐渐被应用到高层建筑设计实践中。抗震性能化设计在综合考虑抗震设防、震后损失、工程造价等因素的情况下,分级设定抗震性能目标,区别关键构件和耗能构件的抗震性能水准,允许结构在承载力和延性之间取得平衡,为抗震设计提供了新的思路和发展方向。
4结语
我国地震灾害多发,由此可见建筑结构中的抗震设计在整体建筑设计中意义重大。由于地震发生难以准确地进行预测,更要应提高建筑物自身的抗震性能,减少地震带来的损失。本文针对建筑结构的抗震设计进行分析,希望可以提高现代建筑结构抗震设计理论水平。
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