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摘要:随着我国经济的不断发展,人们的生活水平越来越高,使得各个地区有了更多的高层建筑,这种建筑对混凝土的抗震结构要求较高,研究抗震结构设计也是工程施工中的重要组成部分,想要提高搞成建筑的施工质量,就要对混凝土的抗震结构进行研究,本文主要讨论高层混凝土建筑抗震的结构设计,并针对设计过程中存在的问题提出有效措施。
关键词:高层;混凝土建筑;抗震结构设计
近几年,高层建筑成为了房建的代表性建筑,因我国人口众多,土地有限,想要提高人民生活水平和居住环境,就要进行高层建筑,抗震结构是高层建筑的重要表现,也是一种新型的建筑结构,因其良好的抗震性能,在高层建筑中运用的十分广泛,因此,研究混凝土建筑抗震结构设计十分重要。
一、高层混凝土建筑抗震结构设计要求
1、对刚度值的要求进行把握
抗震结构在高层建筑中能够起到抗震作用,在遇到地震等情况时能够不倒塌,保证人们人身安全,出现问题后,经过修补还能够继续使用,若是轻微地震,能够保持稳定高层混凝土建筑抗震结构在设计时,应考虑到现实因素,使其均匀受力,刚柔配合,根据建筑的实际情况对其进行科学合理的设计,在设计过程中,应对刚度值进行准确把握,并对其相关知识进行了解和掌握,例如:机械设备的运行、施工现场地质条件、物理学知识和建材性能等。在对建筑结构进行连接时,应对高层建筑结构的刚度进行确定,最后通过调节,提高建筑质量。若高层建筑的结构有微小的改变,经过维修和调整还能够重新使用。
2、考虑部件的受力情况
在设计抗震结构过程中,应考虑到部件的受力情况,采用措施来减少地震对高层建筑的危害,若建筑的刚度不够,遇到地震就会使建筑结构受到损害,后续的余震会对建筑物继续造成伤害,最终造成建筑崩塌。
3、提高结构的延展性
改善建筑结构的延展性能够增加抗震性能,设计结构时确保其强度和刚度的准确性,能够提高高层建筑物的抗震效果,保障人们的居住安全。
二、高层建筑抗震结构设计的优化
1、优化结构功能
在高层建筑中,对抗震结构进行设计能够保证建筑物的安全性,设计过程中应对建筑物指标和功能进行分析,根据实际情况,对抗震结构进行设计,保证在规范下进行设计,进而提高抗震性能。
2、选择优化结构体系
在选择优化体系中,可选择框架结构、剪力墙结构等,根据社会发展需要和对抗震性能的研究,选择合适的结构体系。
3、优化结构体系
想要优化抗震结构体系,就要在设计结构时,使混凝土的平面布置合理,使其侧向和竖向刚度分布均匀,对其整体性能进行分析,并利用合理的计算方式,对结构的特征值和剪力墙设置进行优化并计算。
4、结构尺寸的优化
在已知使用材料的前提下,进行尺寸的优化,将能够满足条件的截面计算出来,并对结构尺寸极可能性最小造价设计。在确定材料和结构类型后,对抗震水平进行决策,进而提高抗震性能。
三、高层建筑抗震结构设计存在的问题
1、高度设计不符合规定
随着我国人口的快速增长,现有的可建筑土地已不能满足人口需求,高层建筑是解决人们居住问题的重要途径。目前,建筑单位在施工前,其高层建筑的高度不符合国家规定,只是根据企业的发展情况和人口需求进行盲目建筑,我国早就对高层混凝土的高度进行了规定,开发商对高层混凝土的随意建筑会影响建筑安全,给施工带来影响,严重的会在发生地震时起不到抗震效果。
2、高层混凝土建筑缺乏科学性
在进行高层建筑时,选择建筑地基十分重要,但施工单位在选择地基时,对地基存在的问题和地质条件没有进行考察和研究,盲目的选择地基会影响建筑质量,在发生地震时不能够保证起到抗震作用。
3、高层建筑选材缺乏合理性
施工材料是建筑过程中必要的组成部分,在选择施工材料时,必须按照相关和规范进行性选择,防止质量不过关的材料进入施工现场。在建筑过程中,施工单位为降低工程成本,对材料的选择没有严格要求,选用一些质量不过关的材料,或二手材料,直接导致建筑质量下降,若发生地震、火灾等违纪情况,就会使建筑物倒塌,甚至危害到居民。
4、设计过程中的细节问题
在设计结构过程中,技术人员为了对轴压和对短柱的控制,使柱的断面扩大,为了使柱子在偏压状态下,降低饿了柱子的抗变形能力,但事实上柱断面不能够随着轴压增大而减小,不能够达到抗震效果。
四、高层混凝土建筑抗震结构设计策略
1、合理的选择建设位置
在高层建筑中,对地基的要求很高,若地质条件不符合建筑标准,会造成施工质量降低,无法达到抗震效果。合理的建设位置能够影响建筑效果,在发生紧急情况时能够保证建筑物的安全,起到抗震效果。在选择建筑位置时,应根据地质条件进行选择,建筑工程应远离加油站、火电厂、变电站等地方,以免日后发生危险;在选址中,应避开丘陵、山皮等位置,这些地方,本身的抗震能力就较弱,若在其附近进行建筑,会在发生地震等危险情况时造成人身危害。
2、改进结构设计方案
高层混凝土建筑应严格按照我国相关规定进行建筑,要强求主体结构能够使空间变形,结构在延伸后,能够恢复到最初状态,能够解决高层建筑的不良影响,进而增加混凝土结构的稳定性。在判断地震对混凝土结构造成的影响时,应对其部件进行科学合理的布局,使混凝土均匀受力,进而提高高层建筑的抗震能力。在设计抗震结构过程中,应对受力情况进行考虑,在保证施工质量的前提下,使混凝土结构均的受力,达到刚度的要求,若刚度过低,在发生地震时就会使建筑物的主体结构受到损害,余震后建筑物会接连受损,指导崩塌,危害居民人身安全,想要保证混凝土的稳定性和抗震性,就要对抗震性能进行合理设计,使其均匀受力,并对建筑物的关键部位进行特殊处理,避免发生地震时危害建筑主体结构。
3、控制扭转效应
在地震时会产生竖向作用、扭转作用、水平作用,这些作用发生时会对建筑物产生极大的破坏,严重时会导致地裂、房屋倒塌等。地震在发生时对高层建筑物的危害是极大地,会有很多不确定因素,在地震发生时不仅要对水平作用和竖向作用进行考虑,其中缪专作用对建筑物的影响较大,在设计混凝土抗震结构时,应对测定最小位移和位移标准以及最大位移结构进行设置,进而保证混凝土结构的刚度,使建筑物在地震来临时主体不发生改变,使建筑物整体保持统位移,减少对房屋的伤害。保证在发生问题时能够及时的做出解决方案,减少地震对建筑物的危害,提高混凝土结构的抗震性能。
4、设置合理的建筑结构参数
在设计混凝土结构时,应对参数进行合理设置,保证其符合相关规定,对抗震结构的受力情况进行分析和计算,并对混凝土的施工技术、质量检测、建设位置等进行充分了解,对抗震结构的设计要点进行把握,改进并优化基本框架,并在设计结构的关键位置进行标注说明。应构建完善的数据库,方便设计人员查找资料,更好的研究高层建筑的受力情况。
五、总结
随着我国人口的不断增加,对土地的需求也在不断更加,现有的可建筑土地不能够满足人们的生活需要,这就需要高层建筑,在高层混凝土建筑过程中,抗震性能是最重要的,其关乎着地震发生时建筑物的主体结构能否发生改变,因此在设计抗震结构时,应严格按照国家相关规范进行设计,以提高高层混凝土建筑的抗震性能。
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