高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

張海波 焦建軍

摘要：經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，加速了城市化的進(jìn)程，建筑工程的需求量也逐年攀升。高層混凝土建筑是當(dāng)前高層建筑發(fā)展主流，混凝土結(jié)構(gòu)的施工能夠表現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢，可以較好地確保高層建筑物的應(yīng)用價值。為了更好地提升高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果，必須切實優(yōu)化設(shè)計工作，抗震設(shè)計作為其中一項關(guān)鍵內(nèi)容，需要予以高度關(guān)注。本文就高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計展開探討。

關(guān)鍵詞：高層;混凝土;建筑;抗震;結(jié)構(gòu);設(shè)計

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市人口不斷增加，為了實現(xiàn)人居環(huán)境的要求，不斷涌現(xiàn)很多高層建筑。高層建筑在實現(xiàn)人類居住需求的同時也存在不少需要解決的問題，其中之一是存在的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。由于高層建筑受到較大的振動或地震影響，為了確保人居環(huán)境的舒適以及建筑安全，務(wù)必高度重視其抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性

高層建筑中應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)是比較常見的形式。高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)往往需要重點考慮到整體安全性和穩(wěn)定性，對于整體結(jié)構(gòu)體系的抗震性能同樣也需要加大關(guān)注力度，避免在該方面存在嚴(yán)重安全隱患。因此，在高層混凝土建筑設(shè)計中就需要充分考慮到抗震設(shè)計方面的要求。高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性首先表現(xiàn)在后期建筑物的長期應(yīng)用中。因為高層建筑物往往涉及大量的使用人員，如果在應(yīng)用過程中存在著明顯安全隱患，勢必會帶來較為惡劣的隱患，人民群眾的生命財產(chǎn)安全得不到較好保護(hù)。所以，地震災(zāi)害作為不容忽視的一個危險來源，需要引起高層建筑設(shè)計人員的高度重視，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中充分考慮抗震設(shè)計需求，提升整體高層建筑物抗震性能。另外，對于未來我國高層混凝土建筑工程的發(fā)展而言，其結(jié)構(gòu)往往更為復(fù)雜多樣，這種創(chuàng)新性發(fā)展不僅僅需要得到技術(shù)層面的支持，往往還需要重點從設(shè)計層面予以適應(yīng)性調(diào)整，促使結(jié)構(gòu)設(shè)計方案同樣也能夠緊跟整體高層建筑工程發(fā)展步伐。抗震設(shè)計作為其中重要組成部分，同樣也應(yīng)該加大關(guān)注力度，以求較好推動整個高層混凝土建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，避免該方面形成阻礙因素。

2高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計有效對策

2.1合理選擇高層建筑選址

在進(jìn)行高層混凝土建筑施工的過程中，要對建筑地址進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)的調(diào)研與選擇，由此可以保證高層建筑整體在地震中的安全性。在進(jìn)行建筑選址的過程中，一定要注意靈活的依據(jù)施工當(dāng)?shù)氐膶嶋H地理狀況、自然環(huán)境以及水文條件等選擇建筑地質(zhì)。具體點來說，可以從以下幾個方面進(jìn)行考慮：首先，從抗震設(shè)計人員的角度來說，一定要選用不同的勘探方式來對不同的選址進(jìn)行實地測量，從而得出有關(guān)實地地震災(zāi)害的較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，同時對其進(jìn)行科學(xué)與合理的分析，不斷完善高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計工作。其次，為了保證在地震發(fā)生過程中減少震波對于建筑物的損害，需要逐漸開展對建筑物抗震結(jié)構(gòu)延性的相關(guān)設(shè)計，盡可能的提高建筑主體的抗變形能力，不斷提升建筑主體結(jié)構(gòu)自身的抗壓性以及負(fù)載能力。

2.2結(jié)構(gòu)方案的選型

結(jié)構(gòu)方案的選型是很重要的設(shè)計環(huán)節(jié)，這個過程需要就一些重點問題做有效處理。首先，在結(jié)構(gòu)方案選型時要確定是否存在不規(guī)則結(jié)構(gòu)問題。由于現(xiàn)在的建筑體在外形結(jié)構(gòu)上普遍追求新穎突破，各種不規(guī)則建筑體不斷產(chǎn)生。這樣的建筑體確實能夠極大的吸引人的眼球，但是這類建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度和實施過程中存在的障礙極大。因此，在結(jié)構(gòu)方案選型上首先要將不規(guī)則結(jié)構(gòu)問題做有效處理，判斷這種不規(guī)則形態(tài)如何可以透過有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計來完成，并且進(jìn)一步思考在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計背景下如何保障其抗震性與穩(wěn)定性。另一方面，要就結(jié)構(gòu)超過問題做有效處理。隨著建筑體在高度上的不斷攀升，各種超高建筑不斷產(chǎn)生，這不僅增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，也給建筑體的抗震性提出了更大調(diào)整。因此，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計選型時要就這個問題做有效處理，并且結(jié)合建筑體的結(jié)構(gòu)性能做合理的結(jié)構(gòu)方案的選型。

2.3有效應(yīng)對地震能量

高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的開展還需要充分考慮到地震災(zāi)害發(fā)生時的具體表現(xiàn)，如果能夠較好地提升高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)對于地震作用的變形能力，必然也就表現(xiàn)出了較強(qiáng)抗震性能，尤其是對于地震發(fā)生時的能量輸入狀況，更是需要加大研究力度。設(shè)計人員基于該方面的優(yōu)化處理，主要就是為了較好地降低地震能量的輸入，進(jìn)而規(guī)避高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)面臨的破壞性影響。對于該方面的優(yōu)化設(shè)計而言，設(shè)計人員可以利用基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法，結(jié)合具體高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進(jìn)行定量分析，重點研究相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)體系在地震作用下可能出現(xiàn)的變形趨勢，針對變形可能性進(jìn)行定量計算分析，以此研究其可以承擔(dān)的地震能量值，如此也就可以反過來推導(dǎo)適宜的設(shè)計方案，盡量降低層間位移程度。當(dāng)然，在一定條件下，為了較好降低地震發(fā)生時帶來的地震能量輸入值，計入地基與結(jié)構(gòu)動力的相互影響，往往還需要考慮到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理，確保高層建筑能夠具備較為穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系，在堅固的基礎(chǔ)條件下不容易出現(xiàn)較高的地震能量輸入，降低結(jié)構(gòu)樓層的地震剪力。

結(jié)語

總而言之，高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效的提升高層建筑的抗震能力，這可以更好的保護(hù)廣大群眾的生命以及財產(chǎn)的安全，而且對構(gòu)建和諧穩(wěn)定的社會有著重要的意義。而設(shè)計人員將混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計到高層建筑中，可以有效的提升高層建筑的使用年限以及整體的質(zhì)量。所以，高層建筑的設(shè)計人員不但要重視將混凝土防震建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)的設(shè)計到高層建筑中，而且還應(yīng)該積極的探索更優(yōu)質(zhì)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案。并認(rèn)真的分析現(xiàn)有的高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)中存在的弊端以及特點，這有助于設(shè)計人員在設(shè)計高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的時候?qū)ζ淇赡艹霈F(xiàn)隱患進(jìn)行有效的預(yù)防。

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