高层混凝土建筑结构抗震设计要点分析
2022-01-13周坤李志飞
周坤 李志飞
摘要:高层建筑结构抗震设计直接决定了高层建筑的抗震性能和效果,为保证用户生命财产安全,需将高层建筑结构的抗震设计现状作为关键的切入点,根据高层建筑的建设质量标准要求,合理地落实高层建筑结构抗震设计。同时,采取有效防范措施,强化高层建筑结构的抗震性能和整体安全性,为居住安全提供保证,满足用户的生活需求。
关键词:高层建筑;混凝土抗震;抗震能力;结构设计
引言
高层建筑具有占地面积小、节约市政工程费用、节约拆迁费用等优点,因此在现代化建设中发展十分迅速。我国位于欧亚板块和太平洋板块边缘,历史上就是地震多发的国家,抗震设计成为了高层建筑结构设计中的重要组成部分,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)(以下简称《抗规》)和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010对此进行了详细规定。地震作用下内力的调整是《抗规》“小震不坏”的一个重要环节,而剪重比满足《抗规》5.2.5条是结构后续抗震计算的前提,只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等的计算分析。
1高层建筑结构抗震设计中存在的问题分析
1.1用户抗震意识不足
为了强化高层建筑结构抗震设计的效果,提高防震能力,要结合用户抗震意识不足的问题进行综合考虑,因为地震灾害的发生并不频繁,大多数用户感受不到地震灾害的影响,严重缺乏抗震意识和观念。在高层建筑施工中,抗震常识是必不可少的,这要求施工人员、管理人员、技术人员等具备一定的抗震意识,由具备丰富施工经驗、抗震理论知识的人员进行设计施工,才能够保证抗震效果。但是由于技术资源匮乏,现场施工中施工人员、管理人员、技术人员往往难以将抗震性能的相关要求落实到位。
1.2城市建筑规划科学性不足
高层建筑近些年不断立项,在规模和体量上均有所增长,部分区域高层建筑场地规划设计和规划的科学性不足,导致高层建筑的结构抗震设计工作难以顺利展开。特别是在一些危险区域内活动的断层软弱土层,高层建筑建设缺少提前的规划,选择地基的科学性和合理性不足,导致了地基失效的问题,对高层建筑的抗震性能造成了严重的影响,甚至可能导致安全问题。在防震规划、编制等方面,制度建设也不完善,对于各类特殊建筑结构的规定缺少细化内容,高层建筑结构的抗震性能不理想,难以采取有效的建筑管控措施,给高层建筑的用户居住安全造成了严重的威胁。
2高层混凝土建筑的抗震结构体系优化方案分析
2.1优化抗震结构的功能及体系
高层混凝土建筑在当今社会中得到了广泛应用,促进了建筑行业的发展,但是高层混凝土建筑施工对建筑的综合施工效果提出了更加多元化的要求,对建筑的整体抗震性能提出了更加严格的要求。设计人员需要优化建筑结构,在减少工程造价的同时,有效提高建筑的抗震性能。因此,建筑企业需要从优化抗震结构体系入手,对高层混凝土建筑的抗震结构进行综合性改良。在具体的过程中,设计人员需要应用剪力墙、筒体结构、悬挂等方式,来提高高层混凝土建筑的抗震结构体系和整体结构体系的科学性。设计人员在应用框架核心筒结构时,可能会遇到许多问题。例如,在施工中,悬臂桁架层数不断增加,某些层数的强度不足,无法满足相应的施工需求,从而严重影响建筑的刚度以及承重能力,如果发生地震,则高层混凝土建筑将无法保持原状。建筑企业在优化建筑抗震体系的过程中,需要有效地控制建筑的施工成本,从而在确保建筑质量的前提下获得更加可观的经济效益。
2.2强调建筑结构整体性
建筑结构的整体性是决定高层建筑结构抗震设计性能的关键,设计中要采取合理有效的措施,提高建筑内部的整体性设计效果,使建筑内部形成塑性铰,提高建筑结构的完整性和地震灾害防范能力。高层建筑结构的抗震设计需要考虑到破坏问题的防范,降低缺乏延性剪切的风险,合理地处理构件,采取强剪弱弯的措施,提高设计水平。地震作用下产生的剪切破坏和非抗震抗剪破坏构件问题有所不同,高层建筑要强调延性,增强抗震性能,做好抗震设计,提高结构的延性效果。例如在梁柱等构件中对受拉钢筋配筋率进行合理地控制,以达到提高建筑结构整体性、强化高层建筑结构抗震性能的目的,改进和优化高层建筑抗震结构形式,提高设计的精密性。最后,需严格控制高层建筑地基的夯实情况,保证地基稳定,提高地基对建筑整体承载能力,合理进行结构方案的优化设计,设置抗震墙,通过加固梁柱节点等增强建筑物应对水平剪应力的能力。
2.3保证建筑材料的质量
建筑材料质量是决定高层建筑建设质量和性能效果的关键,高层建筑工程的建设施工中,对于结构抗震设计和施工质量的控制,要强调对建筑材料的合理选择,保证使用到施工中的建筑材料符合一定的标准要求。高层建筑工程是一项系统、大规模的项目,其中应用到大量的建筑材料,涉及的种类繁多,因此选择材料时需要考虑多方面因素,以达到强化高层建筑结构抗震性能的目的。施工过程中,需根据现场工程建设状况,分析当地的环境、地质条件等,选择能够满足抗震需求的可靠质量的施工材料,尤其是在我国的部分区域内存在着地震灾害多发的情况,具体的高层建筑结构抗震设计中要选择复合材料,强调高层建筑结构的稳定性能,提高对地震灾害的抵御能力,尽可能地减少建筑整体重量,保证可靠的质量效果,防范地震灾害,提高居民的居住安全。
结束语
综上所述,在当前社会发展中,我国的建筑行业得到了快速发展。为了满足城市化的需求,高层混凝土建筑得到了广泛应用,同时也促进了城市的繁荣发展。在高层混凝土建筑工程施工的过程中,设计人员需要分析高层混凝土建筑结构的抗震性能,需要确保抗震性能达到理想效果,为高层混凝土建筑的安全性及稳定性提供有效保障。因此,建筑设计人员需要从多个角度对高层混凝土建筑的抗震结构进行设计,并且对现有设计技术进行综合性改良,以此来保证高层混凝土建筑的抗震性能。
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