高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析

羅田

摘要：城市化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，在這一背景下，高層建筑工程施工質(zhì)量備受關(guān)注，若要確保市政建筑工程質(zhì)量，就要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面描述予以系統(tǒng)化分析，重點(diǎn)探究其中的抗震設(shè)計(jì)措施，從而營(yíng)造安全的應(yīng)用環(huán)境，以突出的抗震性能，保障群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。文章主要針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，闡述了以下幾項(xiàng)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高層建筑;結(jié)構(gòu)抗震;設(shè)計(jì)分析

引言

當(dāng)前隨著社會(huì)城市化進(jìn)程加快，建筑業(yè)有了蓬勃的發(fā)展趨勢(shì)，其建設(shè)的規(guī)模以及高度也在持續(xù)性擴(kuò)大，在生活中建筑的種類相當(dāng)豐富，但是其內(nèi)存的結(jié)構(gòu)性問題也逐漸突出，因而在建筑的建設(shè)過程中，需要做好結(jié)構(gòu)的分析，這樣在地震到來之時(shí)，防止給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的威脅。

1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容

高層建筑的抗震性能與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有著密切的關(guān)系。高層建筑的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮美觀、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)。地震期間，結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)會(huì)受到地震的嚴(yán)重影響，因此抗震設(shè)計(jì)要滿足結(jié)構(gòu)在地震作用下的性能要求，考慮結(jié)構(gòu)彈塑性變形能力的設(shè)計(jì)效果，針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)在水平地震作用下變形要求、性能要求的不同超限概率，實(shí)施有效的抗震設(shè)計(jì)方案。對(duì)于重要建筑物或有特殊要求的建筑物，采用時(shí)程分析方法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算設(shè)計(jì)。計(jì)算高層建筑在大地震作用下的變形狀態(tài)，確保抗震設(shè)計(jì)效果能滿足建筑性能要求，提高抗震效果。

2加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施

2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)

在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮地震作用下的影響因素和阻礙因素，其中最重要的是建筑位移，并應(yīng)根據(jù)界面應(yīng)變隨時(shí)提高框架支撐結(jié)構(gòu)的水平。在框架中，應(yīng)做好強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)，提高梁的延性，可有效降低柱屈服的可能性。此外，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還可以采用其他方法，如采用高延性結(jié)構(gòu)、多截面強(qiáng)框架設(shè)計(jì)等方法，實(shí)現(xiàn)隔震減振，提高高層建筑的整體穩(wěn)定性。

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們將嚴(yán)格遵循強(qiáng)柱弱梁的原則，框架的分布在地震的容限下，使高層建筑在地震中倒塌的概率降低，同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、內(nèi)力的設(shè)計(jì)值，如抗震效果要嚴(yán)格規(guī)范，從而提高輔助框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性。采用框架中心調(diào)整的方法，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)柱弱梁的原理。應(yīng)注意彎矩，并應(yīng)事先考慮偏差的后果，即附加彎矩。高層建筑的抗震設(shè)計(jì)，要充分考慮結(jié)構(gòu)的整體布置，充分考慮施工中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的對(duì)稱性和規(guī)則性，避免扭轉(zhuǎn)不平衡的情況，做好核心筒的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證高層建筑整體結(jié)構(gòu)的平衡，當(dāng)高層建筑局部受損時(shí)，該建筑的抗震性能以其穩(wěn)定性和填充性為主。

在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，通常采用多道抗震防線?？拐鹪O(shè)防線能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)起到內(nèi)外平衡的作用，多道防震設(shè)防線能在地震中起到保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的作用。從高層建筑的角度來看，多道抗震防線可以保證在地震作用下，如果第一道防線被破壞，地震能量就會(huì)被消耗，這樣地震對(duì)建筑整體的影響就會(huì)減少，這樣才能保證高層建筑在地震時(shí)能得到修復(fù)，在地震時(shí)不墜落的目標(biāo)。

2.2合理選擇鋼結(jié)構(gòu)類型

由于鋼結(jié)構(gòu)的抗震體系并不屬于單一類型，種類較為豐富且較為多元化，所以在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工過程中，需要按照建筑施工所使用的材料以及鋼結(jié)構(gòu)建筑的實(shí)際高度，對(duì)相關(guān)的施工工藝展開科學(xué)選擇。應(yīng)保證所選擇的鋼結(jié)構(gòu)類型能夠與具體的抗震等級(jí)要求相符合，可對(duì)施工活動(dòng)順利開展形成有效促進(jìn)作用，從而為后續(xù)各項(xiàng)操作的高質(zhì)量開展奠定良好基礎(chǔ)。

2.3建筑材料的科學(xué)選擇

對(duì)于任何建筑結(jié)構(gòu)來說，主要的承重原料都是建筑材料，建筑材料本身的塑性和剛度對(duì)整個(gè)高層建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震性能都會(huì)起到很大的作用。具體選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)高層建筑工程所處位置的實(shí)際地質(zhì)特征、地形地貌、板塊構(gòu)造等各種條件進(jìn)行全面了解，并在此基礎(chǔ)上選擇抗震性能能滿足實(shí)際工程需求的建筑材料。一般情況下，在選用高層建筑結(jié)構(gòu)的材料時(shí)，通常選用自重輕、強(qiáng)度高的建筑材料，保證其整體性和延性足夠好。由于板的施工面積比較穩(wěn)定，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以科學(xué)的使用預(yù)制混凝土，這樣更輕，施工操作也比較簡(jiǎn)單。但是，如果高層建筑工程位于地震多發(fā)地區(qū)，其混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫，其安全性難以得到有效保障。在這種情況下，需要選擇現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，這種材料不僅具有良好的整體特性，而且具有非常高的性價(jià)比，其強(qiáng)度和剛度都比較好，能夠有效地保證高層建筑工程結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，確保后期應(yīng)用的有效性和安全性。

2.4科學(xué)選擇建筑地基

為了防止因?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害所導(dǎo)致的對(duì)于建筑物的破壞，在選址時(shí)，應(yīng)該避免選擇危險(xiǎn)的地質(zhì)區(qū)域，通常房屋建筑建設(shè)在均勻的巖層以及土質(zhì)結(jié)構(gòu)上，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)前，做好必要的勘探檢查，確保地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地殼分析以及水文狀況良好。同時(shí)，還應(yīng)該上報(bào)建筑審批部門進(jìn)行嚴(yán)格審查，以確保最終選址的科學(xué)有效性。

2.5強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)整體性

建筑結(jié)構(gòu)的完整性是決定高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)性能的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)中應(yīng)采取合理有效的措施，提高建筑內(nèi)部的整體設(shè)計(jì)效果，使建筑內(nèi)部形成塑性鉸，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性和抗震防災(zāi)能力。在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，要考慮到防止破壞問題，減少韌性剪切缺失的風(fēng)險(xiǎn)，合理處理構(gòu)件，采取有力措施減弱彎曲，提高設(shè)計(jì)水平。應(yīng)重視高層建筑的延性，提高抗震性能，做好抗震設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)的延性效果。例如，在梁、柱等構(gòu)件的受拉鋼筋配筋率的合理控制，以提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性，加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的目的，改進(jìn)和優(yōu)化高層建筑抗震結(jié)構(gòu)形式，提高設(shè)計(jì)精度。要嚴(yán)格控制高層建筑基礎(chǔ)的壓實(shí)度，保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，提高基礎(chǔ)對(duì)建筑整體的承載能力，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)置抗震墻，通過加固梁柱節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)建筑物對(duì)水平剪應(yīng)力的處理能力。

結(jié)語(yǔ)

總之，地震屬于不可抗力的自然災(zāi)害之一，具有不可預(yù)估的特點(diǎn)。為了有效降低地震對(duì)高層建筑的影響，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相關(guān)部門要充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中要選擇防震性能好的建筑材料，嚴(yán)格按照規(guī)定開展設(shè)計(jì)工作，避免安全隱患，全面提高我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性和安全性。

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