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高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计

时间:2022-03-17 10:12:41 浏览次数:

摘 要:在现代社会的发展中,社会经济的快速发展促进了建筑业的发展,高层建筑在人们越来越注重生活质量的前提下逐渐增多。为了保护人民的安全和社会的稳定,必须注重抗震性能的设计,促进建筑业的发展。本文探讨了高层建筑结构抗震性能处理措施分析与设计。

关键词:高层建筑;结构抗震;性能处理;设计措施

中图分类号:TU973.31 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)11-0100-02

高层建筑的抗震设计是高层建筑在我国的重要内容,如何进行抗震设计是一个复杂的过程,地震设计必须进行多方面的设计,以避免在高层建筑抗震设计中的一些问题,高层建筑的抗震标准,更经济、安全、可靠。

1 高层建筑抗震设计效果影响因素

1.1 工程结构设计

为了提高工程的抗震性能,必须注重结构的设计,以确保小震不坏,中震可修,大震不倒。许多高层建筑工程的布局复杂度过高,重心偏离刚性核心,地震造成的破坏更为严重。因此,在结构设计中,应尽量保证工程质量中心和刚性核心的结合。此外,还控制了建筑物的屋面部分高度,减少了地震过程中的端部效应,提高了地震工程效果。

1.2 施工材料选择

在相同地震作用下,材料质量越好,结构损伤越轻,反之则越严重。为了提高工程建设的效果,我们应该选择的组件,如分区、维护墙和地板来提高结构的稳定性,重量轻的塑料板代替传统的建筑材料,空心砖和加气混凝土板,以提高工程结构的抗震性能。同时,在每一个施工环节都要进行物资管理,严格禁止杰瑞的建设行为,提高施工作业的规范性,确保工程建设的效果达到专业标准。

1.3 工程建设环境

地震对工程的影响是多方面的,如山体崩塌,岩石断层,滑坡等次生灾害如洪水和海啸。基于各种因素对建筑工程的影响,应采取预防措施,保证工程建设效果达到专业要求。更重要的是,要减少地震灾害的影响,就要合理选择建设项目所在地,提前对现场环境进行详细调查,掌握地质地形特征,尽量避免不利地区,选择有利于抗震的地区。

2 高层建筑结构的抗震性分析

2.1 高层建筑物的钢结构分析研究

在大型高层建筑中,钢结构是最常用的结构形式。钢结构有一个非常显著的特点,就是它的强度高,但同时质量也很轻。同时,钢结构具有很高的柔韧性。因此,即使负载很大,它也可以通过大变形释放能量。虽然钢结构具有很高的抗震能力,但也存在一些缺点,即造价相对较高。因此,在一些小的工程中,钢结构的使用不是很广泛。

2.2 框架结构的抗震性能分析

框架结构是一种广泛应用于多高层建筑结构,结构重量轻,灵活的空间,有利于抗震,节省材料;可以灵活的建筑布局,高层建筑需要很大的空间;它节省了原材料消耗,用于大型建筑的空间结构的施工是非常普遍的。框架结构设计具有良好的抗震效果,可根据不同需要将梁或柱浇筑成不同的截面形状。框架结构与剪力墙结构具有相似的特点。因此,在具体的施工过程中,两个构件经常共同使用,形成一种独特的框架剪力墙结构,既能保证一定的抗震性能,又能保证一定的使用空间。

2.3 砖混结构的抗震性能分析研究

砖混结构是农村住宅建设中常用的结构形式。在现代城市中,除了楼梯、阳台等附属设施外,其他高层建筑很少使用砖混结构。与框架结构不同,砖混结构的承重结构不是梁、板、柱,而是楼板和墙。砖混结构是钢筋混凝土的一小部分,大部分砖墙承重结构,承重墙不可改变,房屋布局不灵活,因此砖混结构在现代建筑中的应用远远小于上述三种结构。砖混结构的基本材料是粘土砖,因此砖混结构的抗震性能最差。

3 高层建筑结构的抗震性能设计措施

3.1 地基的选择分析

选址时要综合评价地质条件。在选择建筑工地时,应首先选择有利于高层建筑结构抗震的硬土区,避免土体的软化部位。如果不能避免,首先也要采取抗震措施。对于容易发生地震的地区,我们不能建造甲、乙、丙三类建筑,并且有研究表明,在土质越软,覆盖层越厚的地区,地震对建筑物的损坏也就越大。

3.2 抗震材料选择

高层建筑中,建筑高度高,外界环境的压力相对较高,对建筑的稳定性提出了更高的要求,因此需要对建筑材料的合理施工进行选择和控制。首先,我们需要根据建筑的具体要求和施工的具体环境进行详细的分析。在了解了具体的施工参数后,我们将进行建筑方案的设计。然后,在确定该建筑的具体设计和施工方案后,选择合适的材料,为建筑的抗震和安全性提供依据。一般来说,在建筑材料的选择上,我们需要根据建筑施工的具体要求和条件,特别是材料的规格和性能。

3.3 落实抗震验算

在进行抗震验算时,在设防烈度下,结构应进入弹塑性状态。大多数结构变形可以转化为构件在地震作用下的承载力计算形式。非地震承载力设计值可用于构件截面抗震计算,承载力抗力调整系数与之相关。在计算过程中,地震效应的影响值乘以地震调整系数。通过改进抗震验算,保证了建筑物抗震设计的有效性,充分发挥了抗震设计的作用。

3.4 承载能力设计方法

从我国抗震设计的现状来看,这种方法更为普遍。对于频繁的地震,通过反应谱将建筑的底部剪力计算出来,按照相应的规则布置结构构件,并结合其他荷载,然后结构强度设计、各部分的构件有相应的承载能力,最后得出结论通过变形计算。一般来说,采用承载能力设计方法,设计可靠,概念清晰,操作方便。它能很好地达到预期的性能目标。但这种方法也存在一些不足,例如,在弹性反应的基础上,不能充分计算非弹性反应的建立。因此,新规范衍生出承載力按抗震等级调整地震效应的设计值、不计抗震等级调整地震效应的设计值、标准值、极限值的四种复核方法。

3.5 加强多重抗震防线的设置

一旦发生地震,如果建筑物有多道抗震防线,就可以减少地震造成的危害,提高人们获救逃生的可能性。一般说来,多重防线在建筑结构抗震设计中可以采用。首先,良好的延性材料可以作为第一抗震防线。二是合理选择适合抗震设计的构件,建立其他抗震受力路径。设置多重防线的主要目的是减轻地震的影响,尽量减少地震灾害的损失。

3.6 抗震结构体系的选择分析研究

在正常情况下,为了提高高层建筑的抗震性能,减少地震的破坏,通常选择不带重力荷载的竖向墙或填充墙,或抗震墙作为抗震构件的第一构件具有良好的延性。在框架-抗震墙结构体系中,当抗震墙受到破坏时,框架在吸收一定的地震能量时立即起到抗震保护作用。这种结构的设计思想不仅保证了抗震性能,而且具有很好的强度。抗震体系强度高,延性差,遇地震时容易破坏结构。相反,如果抗震体系延性好,但强度低,遇地震时也容易受到破坏。因此,只有合理的刚度和强度分布,才能对可能引起问题的易损部位进行集中处理,保证抗震性能,提高高层建筑的抗震能力。一般而言,抗震体系的延性控制包括以下两个物理量。一个是构件结构受外力作用后的变形范围,二是构件在变形达到最大值后应承受的承载能力。其中,第二个物理量是第一个物理量的先决条件。因此,为了保证结构的延性,保证构件能够充分发挥作用,构件的连接强度应高于构件的强度。

3.7 隔震与消能减震设计

在当前高层建筑抗震结构设计中,通常采用的是延性结构体系。本系统是一个建筑结构刚度控制的抗震结构体系,地震发生时,会在非弹性状态,使整个建筑部件,它将进一步提高抗震延性、耗能将起到支撑作用,会影响地震效应最低,可有效避免建筑倒塌的发生。此外,还可以采取相应的隔震措施,使高层建筑的动力特性发生动态变化,从而降低建筑物的受力,利用高延性结构将地震效应降到最低水平。

4 结语

总之,为了提高高层建筑结构的抗震性能,不仅要依靠准确的地震作用计算和分析,更要注重高层建筑结构的概念设计。因此,在设计时,要采用比较常规的结构体系,综合评价施工现场的地质条件,做好抗震设防工作,加强抗震设防措施,以确保高层建筑的抗震性能。

参考文献

[1]牛发民.高层建筑的抗震结构分析与设计.建筑设计管理,2011,28(7):78-80.

[2]张小涛.高层建筑结构基于性能的抗震设计分析.城市建设理论研究:电子版,2011,(20):99.

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