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混凝土建筑抗震结构设计浅论

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 摘要:在经济社会高速发展背景下,建筑工程越来越多,为了更好的保证建筑工程的稳定性与建设质量,在建筑工程设计过程中,做好抗震结构设计,更加凸显出其重要性,特别是对于高层建筑而言更是如此。如果依然根据设计普通建筑的方法对于高层建筑进行设计,那么,高层建筑的抗震能力肯定不行,再有地震发生时,便会引发者损坏情况发生,更甚者导致整个建筑发生坍塌,更甚者导致整个建筑发生坍塌。所以必须要对高层建筑抗震结构设计予以充分重视,保证结构的强度与刚性、延性都符合相关要求,实现最优状态,达到“小震不动、中震可修、大震不倒”的效果,更好确保建筑的稳定性与安全性。

关键词:高层混凝土;建筑抗震;结构设计

一、改进高层混凝土建筑抗震结构设计方案

制定设计方案过程中,必须要依照国家在建筑工程抗震施工设计方面相关要求进行制定,存在于建筑内部的主体结构,必须要具有一定空间形状调节能力,在受到一定外力影响下,结构具有一定延伸性,外力结束之后,结构能够自行恢复之前的空间形状。如此可以有效消除外力作用影响下产生变形过程中产生的连带不利影响。保证建筑的稳定性与安全性。分析高层混凝土建筑结构在遭受地震因素影响造成的破坏时,需要通过科学合理的构建,对方案进行布局,研究分析建筑内部混凝土结构构件受力情况,充分了解建筑结构抗震性能,并针对性地对设计方案做出优化。尤其要重视,重力作用对高层混凝土建筑结构造成的影响,确保其受力匀称,达到良好的平衡性,增加建筑结构的刚性要求,保证高层建筑结构更加有条理,层次分明,没有交错和紊乱现象,促进高层混凝土建筑结构稳定性不断提升,增进其抗震能力。进行施工过程中,需要对施工的具体环境情况充分明确,加强地质勘察,掌握工程建设区域具体情况。开展建筑结构抗震设计过程中,需要结合相应的抗震措施,并采取有利措施对建筑工程的关键与重点部位妥善处理,保证建筑整体重量可以均匀地进行分散,彼此对称,有效调整建筑的重力关系,充分掌握建筑本身的变化规律,通过有效措施积极改善建筑中存在的不规则作用,促进高层混凝土建筑结构抗震能力不断增强。

二、高层混凝土建筑抗震结构选型

(1)规则性结构的设计。结构选型,应当充分考虑立面和平面布置的规则性,这样不仅能够确保建筑经济合理,同时使其抗风与抗震能力进一步完善。通过简明的结构设计图,进行建筑结构设计,保证地震力在结构中传播的合理性,确保结构主轴方向保持相近的动力特征,如果结构属于不规则的平面,应当避免扭转发生,同时采取有利措施进行应对。薄弱部位是不规则竖向结构中需要重点考虑的环节,应当针对性的采取有效保护措施,以免这些部位对整体建筑造成影响。如果建筑属于严重不规则的结构千万不可采用,这样才能更好保证建筑安全性与稳定性。

(2)超高结构的设计。高层建筑的高度有相关规定要求所限制,同时还有严格的抗震规范所限制。新规范中调整了超高层建筑结构适应的高度,并增加了超高层建筑在抗震结构设计中的最高高度要求,所以必须要对这样的建筑给予充分重视,当B级建筑类型结构,超过其相应要求高度之后,这就会对其结构设计造成很多大影响,设计结构也会出现很大变化。

(3)嵌固端的设置。在高层建筑中通常设置人防建筑设施与地下室,通常为两层或者以上。结构计算模式内对于嵌固端的设置,是其中重要的假定,设计嵌固端过程中,应当对构件的内力进行合理分配,并充分尊重经济性原则。

三、建筑抗震结构控制扭转效应

地震产生的作用是非常复杂的,不仅具有水平方向的作用力,同时还兼具竖向以及扭向的作用,所以计算机破坏力存在一定难度。同时,地震发生过程中,有很多不稳定因素存在,所以高层混凝土建筑结构设计过程中抗震方面的要求会更高,更要充分考虑地震发生时扭转作用带来的不利影响。如果没有对于建筑结构位移标准预先进行设置,应当将最大最小位移的刚度充分测量,确保建筑结构整体位移保持同步效果,在相关设计要求下,确保各个细节都能一致,发现问题,及时采取措施进行应对。

四、高层混凝土建筑抗震结构抗震加固设计方案

高层建筑设计过程中,必须要保持其刚度、强度,还要确保其延性要求。但是建筑本身钢筋混凝土结构存在非常大的自重,尤其是建筑高度和建筑底层柱轴力二者之间表现为正比的关系,延性对于不同建筑构件都有一定要求,如果为既定层高,为使构件延性得到进一步增强,通常对轴压比进行适当调整,但必须要控制在一定范围,避免发生结构短柱情况,影响建筑延性,当出现的地震为高烈度时,很容易引发剪切破坏,导致建筑不稳定,发生坍塌,因此,必须要加强加固设计。

(1)选用螺旋复合箍筋。充分考虑强剪弱弯以及剪压比进行框架柱设计,保持其抗剪能力,在强柱弱梁限值标准下,设计柱子端部的抗弯能力。强柱弱梁发生强剪弱弯过程中的短柱,剪切性破坏不会产生,通过复合螺旋扣箍筋,能够使柱子抗冲剪能力得到进一步增强,增加短柱抗震作用。

(2)选用分体柱。相较于抗剪性能,在抗弯性上短柱的能力更强,但是地震发生时,通常抗弯能力尚未出现之时,地震产生的剪切作用已经形成很大破坏。所以对于短柱抗弯能力可以合适的减少,确保其保持与抗剪强度相一致,这样才能使地震发生时,短柱能够更好的保证抗弯曲屈服作用。通常将抗弯强度减少这种形式来进行设计,将缝隙沿着竖向柱子进行设计,同时划分柱体,将连接键设置于柱肢间配筋内,进一步提升构件的抗震作用与强度,连接键通常使用摩擦阻尼器以及分隔板与通缝隙等。利用分体柱,虽然不能将柱子的抗剪性能增强,然而在使其抗弯能力降低的同时,促进柱子抗变形能力不断增强,使短柱转变为长柱,增强了短柱的抗震效果。

结束语:

伴随经济社会的高速发展,高层建筑数量不断增多,建筑规模日益扩大,同时还出现了很多奇特造型的建筑,这些都对建筑工程混凝土结构的抗震性提出了更高的要求,需要每个结构工程师必须要具备丰富的专业知识与技能,清晰的概念分析和熟练掌握处理问题的能力,设计出更加安全稳定的高层建筑,为我国建筑业的发展贡献自己的力量。

参考文献:

[1]方凡.小议建筑结构抗震设计[J].江西建材,2015,02:43-44.

[2]何开俊.关于高层建筑抗震结构设计的探讨[J].新经济,2015,02:114.

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