高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素探究

王鑫鋒

摘要：隨著我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得重大進(jìn)展，隨之而來(lái)的我國(guó)建筑行業(yè)也發(fā)展越來(lái)越強(qiáng)大。人民的物質(zhì)生活水平不斷提升，所以對(duì)建筑的要求也越來(lái)越高。二十世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)還有世界各國(guó)均發(fā)生過(guò)令人難過(guò)的地震災(zāi)害，所以對(duì)建筑的抗震性能是人民很關(guān)心的一項(xiàng)建筑性能。我國(guó)向來(lái)一切以維護(hù)人民的利益為第一要位，所以國(guó)家針對(duì)建筑的抗震性能對(duì)相關(guān)行業(yè)提出了更高的的抗震要求。本篇文章對(duì)高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：高層;混凝土建筑;抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);關(guān)鍵要素

引言

目前，混凝土是建筑工程普遍使用的施工材料之一，建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)高層建筑的過(guò)程中，重點(diǎn)要考慮它的抗震結(jié)構(gòu)。根據(jù)混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的類型、性能等完善設(shè)計(jì)工作，可以充分發(fā)揮出混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的作用，提高高層混凝土建筑品質(zhì)和功能。

1地震破壞高層建筑的特征

1.1地基破壞特征

地基是建筑的存在根本，沒(méi)有地基的依托建筑很快會(huì)發(fā)生坍塌和損壞。地震發(fā)生時(shí)，高層建筑的地基也會(huì)發(fā)生破壞現(xiàn)象，一旦地基發(fā)生破壞會(huì)發(fā)生以下情況，第一，地基大面積破壞造成建筑物直接坍塌，第二，地基不規(guī)則被破壞導(dǎo)致建筑物受力不均勻而產(chǎn)生裂縫，第三，地基不均勻破壞導(dǎo)致建筑物受力不均勻而發(fā)生傾斜。這些情況都會(huì)對(duì)建筑帶來(lái)毀滅性的破壞，直接給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)災(zāi)難性的傷害。

1.2結(jié)構(gòu)體系破壞特征

眾所周知，近些年我國(guó)的建筑多采用框架結(jié)構(gòu)，但是高層建筑，大面積的建筑的結(jié)構(gòu)都是混合的，在建筑物的不同位置上需要有不同的結(jié)構(gòu)來(lái)滿足建筑物的要求，還有剪力墻結(jié)構(gòu)也是建筑物中常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)。像剪力墻結(jié)構(gòu)的荷載能力承壓能力非常強(qiáng)，但是由于設(shè)置剪力墻結(jié)構(gòu)占據(jù)的空間較大所以在設(shè)計(jì)上不是很靈活，容易受到空間限制?？蚣芙Y(jié)構(gòu)則恰恰相反，在空間上框架結(jié)構(gòu)更為靈活一些但是承受壓力性不強(qiáng)，所以抗震性能并不是很好。

2高層建筑在抗震設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

2.1建筑物的整體高度問(wèn)題

我國(guó)對(duì)建筑的要求其實(shí)非常嚴(yán)格，針對(duì)不對(duì)的建筑結(jié)構(gòu)形式對(duì)其建筑物的高度都有嚴(yán)格的規(guī)定和要求。當(dāng)然明確的規(guī)定也是對(duì)建筑物的安全性能和抗震性能的一種保證。也是以此達(dá)到對(duì)建筑物安全性能的要求。可是由于世界人口的不斷增長(zhǎng)，尤其是我國(guó)人口不僅增長(zhǎng)快，而且出現(xiàn)人口老齡化的嚴(yán)重現(xiàn)象。這就對(duì)人均占地面積和人均使用時(shí)間都大大縮小了。所以，我國(guó)也出現(xiàn)了很多超高層的建筑，有很多的小區(qū)啊，單位建筑和集團(tuán)大樓可以用“摩天大樓”來(lái)形容。但是，當(dāng)建筑物層高過(guò)于高時(shí)會(huì)對(duì)建筑的安全性和抗震性能產(chǎn)生巨大的要求。超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)層高后很難保證建筑的安全性能和抗震性能。因此，我國(guó)的建筑要求首先考慮建筑物的安全再去選擇相應(yīng)的層高。必須能夠保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性能。

2.2高層建筑防震度較低

高層建筑的防震性能較低，當(dāng)然在近些年中，高層建筑的設(shè)計(jì)越來(lái)越合理，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用了大量的先進(jìn)技術(shù)，當(dāng)然還有一些新型建筑材料，通過(guò)新技術(shù)和新型材料的加持，高層建筑的設(shè)計(jì)也越來(lái)越合理化。但是，由于技術(shù)的有限性，很多新技術(shù)雖然能夠基本上滿足高層建筑的安全要求，但是在高層建筑抗震性能上面并不能夠完全保障安全性。因?yàn)橛行┬录夹g(shù)并不是特別成熟，而且有些設(shè)計(jì)不能面面俱到，肯定會(huì)存在一定的缺陷。第一個(gè)方面，高層建筑的設(shè)計(jì)肯定是從安全，使用性能等方面考慮的，過(guò)高的層高不能很好的匹配相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)，導(dǎo)致抗震性能不是很好。第二方面，建筑行業(yè)施工是很重要的一環(huán)，施工方不一定能夠百分百的按照設(shè)計(jì)來(lái)施工，可能導(dǎo)致最終的建筑和設(shè)計(jì)有所偏差，導(dǎo)致建筑物的抗震性能不能真正滿足要求。第三方面，新技術(shù)和新的建筑理念在理想上可以做到，但是現(xiàn)實(shí)中可能并沒(méi)有理論中的效果，所以不能保證建筑物的抗震性能要求。

3某高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)總結(jié)

某高層建筑的要點(diǎn)，該建筑為某城市的一個(gè)少見(jiàn)的高層建筑物，整體的建筑結(jié)構(gòu)是高層框架剪力墻的混凝土結(jié)構(gòu)。建筑物層高很高屬于該城市的罕見(jiàn)高層建筑。有40多層的層高，由于建筑物的層高很高所以，在設(shè)計(jì)階段，為了整體建筑的安全性和抗震性能針對(duì)性的設(shè)計(jì)了剪力墻結(jié)構(gòu)，并且對(duì)整體的建筑結(jié)構(gòu)有詳細(xì)的抗震結(jié)構(gòu)分析。在分析結(jié)束后，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員針對(duì)建筑的安全要求，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了整合和改進(jìn)，并且為提升性能強(qiáng)度，做了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

3.1結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

在此建筑的設(shè)計(jì)階段，通過(guò)對(duì)建筑本體的整體抗震分析設(shè)計(jì)，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)體系的分析和設(shè)計(jì)，可以從宏觀角度更有效的保證建筑的抗震性能。在整體的設(shè)計(jì)中主要有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，第一個(gè)方面，是本體的框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)模式。第二方面是，整體建筑的材料設(shè)計(jì)，外墻，承重墻的設(shè)計(jì)，針對(duì)厚度和剛性等方面來(lái)提升建筑整體抗震性能。第三個(gè)方面，是整體結(jié)構(gòu)的結(jié)合和分配率，通過(guò)對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)的分配，以此達(dá)到提高建筑物整體抗震性能。

3.2抗震性能計(jì)算分析

為了保障項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)效果能夠體現(xiàn)得更加充分。應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)就計(jì)算好項(xiàng)目的抗震性能，在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)整個(gè)建筑物進(jìn)行獨(dú)立的彈性反應(yīng)譜設(shè)計(jì)分析、彈性時(shí)程分析、中震分析、大震分析等多個(gè)內(nèi)容。這些過(guò)程都可以通MIDASBUILDING設(shè)計(jì)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。而項(xiàng)目的整體抗震結(jié)構(gòu)涉及也要在具體設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用分析之后才能夠得以完成。而在進(jìn)行實(shí)際計(jì)算之后，應(yīng)該考慮到參數(shù)改進(jìn)的內(nèi)容，其中包括以下兩個(gè)方面。

1）通過(guò)對(duì)本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)的改善，可以使筒外墻除角外部約束邊緣構(gòu)建能夠更加優(yōu)化。還可以通過(guò)設(shè)計(jì)合適的軸壓筆來(lái)，使得小項(xiàng)目的效果得到提高，從而確保項(xiàng)目能夠更加合理的開(kāi)展。2）通過(guò)對(duì)本次項(xiàng)目的改善，使得小震項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)闉榱四軌蜃畲笙薅鹊氖琼?xiàng)目效果得到提高應(yīng)該把項(xiàng)目改善的更加合理，從而保障應(yīng)用的更加順利。

3.3建設(shè)位置的選擇

根據(jù)建筑物所處地理位置的不同，他所需要的抗震性能也會(huì)有所不同，所以應(yīng)該在這期間購(gòu)物時(shí)，考慮到所處地區(qū)的發(fā)生地震的可能性，不能把建筑見(jiàn)你，在容易發(fā)生地震的地區(qū)，應(yīng)該考慮實(shí)際的地質(zhì)條件，并且要禁止在丘陵以及山坡的附近建設(shè)建筑物。對(duì)于高層混凝土建筑來(lái)說(shuō)，他所需要的抗震性比其他的更高，所以應(yīng)該十分注意到抗震結(jié)構(gòu)自身的功能。在進(jìn)行看見(jiàn)質(zhì)量提升工作上有明顯的效果。另外，不可以只考慮它的抗震效果，而忽略到建筑物自身的功能以及對(duì)建筑的要求。所以應(yīng)該在已經(jīng)確定的目的影響，限制條件以及情況下，醫(yī)生抗震效果可以通過(guò)參考之前的科學(xué)建筑原理的論述。

3.4合理選擇結(jié)構(gòu)類型

在進(jìn)行高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作時(shí)，由于建筑的種類不同所需要的建筑結(jié)構(gòu)類型也會(huì)有所不同，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)建筑的實(shí)際需求以及建筑結(jié)構(gòu)的情況來(lái)選擇適合該建筑的結(jié)構(gòu)類型，使建筑能夠滿足建筑物的使用需求，確定合適的設(shè)計(jì)方案。為了是建筑物整體的平衡性得到最大強(qiáng)程度的提升建筑能夠更加安全，應(yīng)該在底層住房空間大的樓層建設(shè)，外圍設(shè)計(jì)保護(hù)結(jié)構(gòu)。而對(duì)于樓層較高的建筑物來(lái)說(shuō)，它的穩(wěn)定性更加重要，必須要保證建筑能夠有最大限度的抗震能力。

結(jié)束語(yǔ)

總之，在現(xiàn)代建筑中，高層混凝土建筑占比很大，如果想保證建筑中人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，就要重視高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，根據(jù)建筑的不同情況，運(yùn)用全新的設(shè)計(jì)觀念，采用科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，提高建筑物的抗震能力，如果遇到地震，可以幫助人們更好地逃生，保證生命安全，推動(dòng)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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