關(guān)于建筑連體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)淺析的認(rèn)識(shí)

劉靜麗

連體結(jié)構(gòu)是指除裙樓以外，兩個(gè)或兩個(gè)以上塔樓之間帶有連接體的結(jié)構(gòu)。作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，連體建筑本身有著十分特殊的外觀形態(tài)，且對(duì)人的視覺(jué)沖擊十分強(qiáng)烈，可促使建筑體更具觀賞性。從建筑連接體的兩端塔樓部位來(lái)分析，其在剛度上差異顯著，若是連接體與兩端所采取的連接方式不完全一致，則同樣也會(huì)使得整體連接結(jié)構(gòu)受到較大影響，并將由此出現(xiàn)剛度失衡的情況，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力變得十分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也會(huì)受到嚴(yán)重影響。對(duì)此，加強(qiáng)建筑連接體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特別是抗震設(shè)計(jì)將有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 建筑連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方案

在開展建筑連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作時(shí)，要能夠確保在遇到高強(qiáng)度地震仍不發(fā)生倒塌危險(xiǎn)。在選用建筑連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)施工材料時(shí)，要盡可能選用自身重量相對(duì)較小的材料。

1.1 設(shè)計(jì)方案選擇

實(shí)施建筑連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作時(shí)，最重要的一點(diǎn)即必須先要明確所采用的整體設(shè)計(jì)方案。在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，需針對(duì)建筑連體結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)信息展開全面、細(xì)致的分析與對(duì)比，以便能夠在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)做到充分考量，最終選取出最為合理化的設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行高層建筑連體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證建筑連體結(jié)構(gòu)的抗震性能可滿足于限制標(biāo)準(zhǔn)要求，就必須要充分考慮到建筑體本身的真實(shí)狀況，以便設(shè)計(jì)出多項(xiàng)抗震方案，同時(shí)針對(duì)最終所采用的設(shè)計(jì)方案抗震性實(shí)施模擬檢驗(yàn)，以避免在建筑施工的過(guò)程中出現(xiàn)意外情況，將連體建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的受力結(jié)構(gòu)凸點(diǎn)數(shù)量減少到最低程度。在實(shí)施樓梯設(shè)計(jì)工作時(shí)，一般可選擇采用具有良好對(duì)稱性的設(shè)計(jì)方案，以便在出現(xiàn)地震災(zāi)害時(shí)，能夠保證連體建筑結(jié)構(gòu)始終保持較好的穩(wěn)定效果；而且在選用連接構(gòu)件時(shí)還應(yīng)當(dāng)盡量選用具備較大延展性的材料，從各個(gè)細(xì)節(jié)著手來(lái)提高連體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，在保證樓梯建筑的基本性能與建設(shè)施工質(zhì)量均可得到有效滿足的基礎(chǔ)上，還需盡量減小樓體本身的重量，在出現(xiàn)地震災(zāi)害之時(shí)，將樓體受到的損傷危害減小到最低程度，確保連體建筑結(jié)構(gòu)能夠保持較好的安全性與穩(wěn)定性。

1.2 樓體性能確定

在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，這一種樓體結(jié)構(gòu)形式有著十分優(yōu)秀的抗震性能，在建設(shè)施工過(guò)程中有著廣泛的應(yīng)用性。其最為核心的構(gòu)成部件包括了兩大部分內(nèi)容，即框架和剪力墻，且這一結(jié)構(gòu)體系優(yōu)勢(shì)價(jià)值十分突出，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面當(dāng)中：（1） 建筑空間大。應(yīng)用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑施工結(jié)構(gòu)，可創(chuàng)造出一個(gè)相對(duì)較大的空間結(jié)構(gòu)，因此無(wú)論是在民用住宅建筑，還是商用辦公建筑當(dāng)中都有著十分廣泛的應(yīng)用；（2） 抗水平力剛度大。在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，需針對(duì)建筑工程項(xiàng)目在建成以后投入實(shí)際使用的具體功能、高度、層數(shù)等多個(gè)方面要求予以全面考量，進(jìn)而確保對(duì)設(shè)計(jì)合理性與穩(wěn)定性的有效增強(qiáng)。此外，還需注意到在真實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生出的水平剪力一般是通過(guò)剪力墻來(lái)承擔(dān)的，因而，在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)就必須要能夠?qū)⑦@一種狀況予以充分考量，確保剪力墻數(shù)量完全符合于標(biāo)準(zhǔn)要求，但是為保障設(shè)計(jì)工作本身能夠達(dá)到較高的合理性，也無(wú)法大規(guī)模建設(shè)剪力墻。在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，這一結(jié)構(gòu)對(duì)建筑內(nèi)承載較大載荷的部位來(lái)說(shuō)，必須要確保剪力墻的均勻布置，以確保能夠達(dá)到較為合理化的受力水平，加強(qiáng)樓體本身的抗震效果。

1.3 連接結(jié)構(gòu)方案制定

在整個(gè)建筑連接結(jié)構(gòu)當(dāng)中連接體是其中最為關(guān)鍵的一部分內(nèi)容。由整體對(duì)稱性結(jié)構(gòu)來(lái)展開分析，連接對(duì)于整個(gè)樓體結(jié)構(gòu)和其受力的影響并不大；然而對(duì)非對(duì)稱性建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，建筑連接體對(duì)于樓體結(jié)構(gòu)影響巨大，但是在實(shí)際的工程建設(shè)施工環(huán)節(jié)，很難確保建筑物的有效對(duì)稱，分析導(dǎo)致這一問(wèn)題發(fā)生的主要原因，在工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)，雖然能夠確保建筑物的結(jié)構(gòu)保持較好的對(duì)稱性，然而卻難以保障建筑物荷載及工程材料的有效對(duì)稱，從而也將導(dǎo)致建筑物本身將難以對(duì)稱。另外，在發(fā)生地震災(zāi)害后，震動(dòng)方位難以有效判斷，且還會(huì)處于動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)，這也將在很大程度上導(dǎo)致連體建筑發(fā)生不對(duì)稱的情況。因此，在進(jìn)行建筑連體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，就要針對(duì)上述幾方面的影響因素予以充分考量，在出現(xiàn)建筑剛度偏差時(shí)，針對(duì)小剛度建筑體而言，布設(shè)連接體可增強(qiáng)其受力能力，而且，對(duì)大剛度建筑體而言進(jìn)行連接體的布設(shè)同樣也可減小建筑受力，這一特性在建筑物整體性能的體現(xiàn)上也十分顯著。

2 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)加強(qiáng)措施

2.1 外加構(gòu)件

外加構(gòu)件設(shè)計(jì)方法即在原本的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件外部新增加一部分構(gòu)件，并借此來(lái)促進(jìn)對(duì)建筑體抗震性能、變形性能及整體性的有效提升。在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部，應(yīng)用外加構(gòu)件可有效增強(qiáng)對(duì)變形性與抗震性不足構(gòu)件的有效加固，然而在具體的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，就要權(quán)衡新增加構(gòu)件將會(huì)對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)抗震效果所帶來(lái)的影響效果，通過(guò)研究分析來(lái)最終確定出是否要額外增加外加構(gòu)件。目前，這一種結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)加強(qiáng)措施多被用于墻體加固、支撐加固、門窗加固等方面。

2.2 消能減震加固

開展建筑連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作所依據(jù)的原理即為：地震作用和建筑結(jié)構(gòu)阻尼為反比例關(guān)系。因此，若要增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)本身的抗震效果，就必須要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的阻尼水平。在開展相關(guān)的設(shè)計(jì)工作之時(shí)，可在建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯變形的部位新增阻尼器，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)消能減震的效果，而且在地震災(zāi)害發(fā)生之時(shí)，應(yīng)用阻尼器控制建筑結(jié)構(gòu)的變形狀況還可防止在受到嚴(yán)重地震影響下導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，能夠在一定程度上減小人員傷亡與經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)的損失，有著較好的實(shí)用性價(jià)值。

2.3 薄弱部位加固

在開展建筑連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，必須要對(duì)樓體當(dāng)中的薄弱部位予以重點(diǎn)關(guān)注，且要采取一定的加固處理措施。如在進(jìn)行建筑連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，與連接體相連的支柱必須選用鋼筋混凝土進(jìn)行填充施工，且要妥善控制好支柱軸壓比，確保連接體內(nèi)鋼梁不低于樓體第二跨度，同時(shí)和剪力墻建立連接。為保證在出現(xiàn)地震災(zāi)害時(shí)不會(huì)造成連接體的脫落，就必須要針對(duì)與連接體相連梁端開展嚴(yán)格設(shè)計(jì)，以保證其能夠達(dá)到較高的抗剪、抗彎效果，并完全滿足于有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。在對(duì)樓體所有薄弱部位實(shí)施加固處理之時(shí)，要提高柱箍筋密度，選用大直徑箍筋，同時(shí)還可依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，新增一定的剪力墻水平鋼筋。針對(duì)常規(guī)結(jié)構(gòu)層內(nèi)的支柱、墻混凝土強(qiáng)度級(jí)別等一般不作調(diào)整；在第三層連接體中，鋼筋混凝土樓板厚度應(yīng)確保不低于15cm，同時(shí)要采取雙層配筋，各層配筋率要達(dá)到0.3%以上。

2.4 隔震加固處理

在連接結(jié)構(gòu)建筑體當(dāng)中，各個(gè)獨(dú)立體之間的抗震性能互相之間會(huì)產(chǎn)生出一定程度的干擾影響，在建筑物整體結(jié)構(gòu)周期延長(zhǎng)的過(guò)程中，建筑體本身的剛度水平同樣也會(huì)產(chǎn)生出一定程度的下降表現(xiàn)，由此也會(huì)使得建筑體本身的結(jié)構(gòu)抗震效果大幅度降低，針對(duì)這一類狀況，一般可應(yīng)用隔震加固處理措施。在平常所采用的隔震加固方法當(dāng)中，較為普遍的多以鉛芯橡膠為主，這一種材料有著較好的阻尼系數(shù)，在水平方位上的表型較大，能夠大規(guī)模吸收震動(dòng)所帶來(lái)的巨大能量。在遭遇突發(fā)性地震災(zāi)害之時(shí)，可將上層建筑與地基震動(dòng)互相分離，同時(shí)充分吸收大多數(shù)的地震能量，將樓梯本身所承受的作用力有效縮小，可確保建筑結(jié)構(gòu)本身保持良好的穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)之上來(lái)促使整體建筑結(jié)構(gòu)不發(fā)生倒塌危險(xiǎn)，安全性能十分突出。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，高層連體結(jié)構(gòu)本身有著十分復(fù)雜的特性，特別是在一些相對(duì)較高的樓層當(dāng)中，連接體對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響將更加明顯，因此在出現(xiàn)震動(dòng)問(wèn)題時(shí)同樣也會(huì)表現(xiàn)出不同于一般建筑的問(wèn)題情況。在開展建筑連體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)基于概念設(shè)計(jì)的角度來(lái)開展研究工作，以便能夠在確保樓體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)抗震效果。同時(shí)連接體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)盡可能多應(yīng)用概念設(shè)計(jì)方法，促使整體概念體系能夠貫穿于設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，在整體設(shè)計(jì)質(zhì)量不發(fā)生明顯改變的條件下，盡可能充分考慮各方面影響因素，以期能夠達(dá)到更加全面化的設(shè)計(jì)研究，切實(shí)保障建筑連接結(jié)構(gòu)的安全性。

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