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高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计

来源:教学设计 时间:2022-03-22 09:44:22 点击: 推荐访问: 抗震 抗震救灾事迹汇报 抗震救灾感谢信

  摘要:现阶段,我国城市中的高层建筑设施数量以及种类越来越多,社会各界也开始将注意力转移到高层建筑设施的结构设计层面上,对其所设定的结构设计要求也越发的严苛起来。 高层建筑混凝土结构抗震设计过程中,要充分考虑设计要求与建筑需求,合理运用抗震设计方法,以提高建筑混凝土抗震性,满足人们对高层建筑的使用要求。同时提高高层建筑抵御地质灾害的能力,降低坍塌事故发生概率,确保民众生命财产安全。 本文主要就高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计进行探究,找出其所存在的问题,制定出合理的抗震设计方案。
  关键词:高层建筑;混凝土结构设计;抗震设计
  1导言
  我国城市化的发展脚步越来越快,很多新兴的中小型城市中,都已经开始实施大规模的高层建筑工程项目,且高层建筑更是成为了城市的主体建筑类型。但是目前,我国地震等意外灾害频发,高层建筑混凝土结构的设计变得愈发的重要,建筑从业单位的设计人员必须要高度重视混凝土抗震结构的设计,以此来提升该建筑结构体系的安全性以及可靠程度。不断的优化抗震结构的设计方案,确定出高层建筑混凝土结构的抗震设计要点以及施工要求,提升其设计方案的有效性。
  2高层混凝土建筑抗震破坏形式分析
  2.1剪切破坏
  剪切裂缝是在振动过程当中高层建筑混凝土结构物受到剪切力的作用,导致发生剪切破坏。这一过程的发展会出现四个阶段:①当弯矩的强度达到足够大的条件时结构物开始开裂;②接下来截面将出现水平弯曲的裂缝;③用于力的作用不断增大时,裂缝也会越来越大,高层建筑混凝土结构出现斜方向的剪切裂缝;④箍筋的屈服使得剪刀裂缝不断增大,剪切破坏随之发生。
  2.2弯曲破坏
  弯曲破坏是指高层建筑混凝土结构在受到水平地震荷载的作用下,由于力的作用较大,使得混凝土高层建筑混凝土结构外部保护层出现混凝土脱落的现象,结构整体失去相对应的承载能力。整个过程中由于力的不断发生,导致高层建筑混凝土结构的截面出现水平弯曲的裂缝,随着荷载强度的不断增加,受拉一侧的纵向钢筋慢慢达到屈服强度,随着变形量的不断加大,混凝土保护层脱落范围会不断扩大,最终由于钢筋受压不断增大导致混凝土崩裂。
  3高层建筑混凝土结构抗震设计中问题
  我国发展高层建筑的历史并不长,同时在抗震方面也不具备足够的经验,因此在高层建筑混凝土结构抗震设计中,尽管充分借鉴了国外先进设计理念和设计方法,然而先进理念在与我国实際状况相结合的过程中,依然存在着很多不足,主要体现在以下方面。
  3.1缺乏科学有效的理论指导
  由于我国发展高层建筑较晚,并且对于地震的认识也不够完善,尤其在地震的预测和防治方面上缺乏足够的研究理论,这导致在高层建筑设计过程中,特别是在抗震设计过程中,缺乏科学有效的理论指导。一方面,国外理论与方法与我国的实际情况并不完全符合,另一方面我国本土化理论上不够完善,这就导致抗震设计很难真正融入完美的防震理念。
  3.2与实际状况的结合度不够
  设计者重视相关固定参数,而忽视了实际状况,最终抗震设计变成了抗震计算,变成了力学参数的推演。事实上,高层建筑的抗震设计,相关的因素很多,建筑所处的环境、地质条件、地形地貌,都有着十分重要的影响,一味的注重力学参数,必然导致最终设计缺乏针对性,无法真正满足建筑的抗震需求,或造成成本的极大浪费。
  3.3缺乏相关研究
  在抗震设计过程中,对地震破坏建筑的原理、机制和顺序缺乏深入研究,所以抗震设计无法达到满足主体设计要求的同时兼顾抗震细节,对于设计原则的运用缺乏足够的灵活性和变通性,也导致抗震设计过于程序化。
  4高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计相关研究
  高层建筑混凝土结构设计中抗震设计需做到以下几点,即:
  首先,需对建设位置进行科学的选定。相关工作人员经过对高层建筑当地的地震灾害情况进行综合分析,明确高层混凝土建筑的建设位置往往会给建筑结构的整体抗震效果带来直接的影响,为此,在建筑高层混凝土建设期间,相关工作人员必须科学的进行选定建设位置,将高层混凝土建筑周围的地质条件与地形地貌情况等进行全面的考虑。高层混凝土建筑的建设位置不仅需要远离石油储存场所、变电站,同时还需要远离火电厂等一些地方,从而有效的避免产生一些不安全的因素;另外,高层混凝土建筑的建设位置还不能在山坡、丘陵等位置上,其原因在于这些位置的抗震能力比较低,无法保障高层混凝土建筑结构的整体安全性与稳定性。
  其次,对于结构设计方案需要适当的改进。高层混凝土建筑抗震结构设计方案,必须要确保能够达到我国建筑工程抗震能力方面的要求,其主体结构必须确保能够调整与适应建筑结构的空间变形,同时在强大结构延伸作用影响之下,确保其能够自动的恢复到原来的状态之下,这便能够在极大程度上将高层混凝土建筑结构主体变形的不利影响有效消除,从而保证高层混凝土结构能够更加的牢固与稳定。在将地震作用力给高层混凝土结构带来的不同程序影响评定之后,必须科学合理的对其内部进行布局,从而最大限度的协调与控制高层混凝土建筑结构中各个部分的受力情况,达到有效提升高层建筑抗震能力的目标。
  最后,对于扭转效应进行严格控制。在地震的作用下,往往会产生一定的扭转作用、竖向作用与水平作用等,而受到这些作用的综合影响,往往会对高层建筑产生一定的破坏力,甚至会引发房屋建筑物出现倒塌与地裂等方面的问题。地震发生期间,往往会出现很多不确定性的因素,同时存在着随机性,为此在设计高层混凝土建筑抗震结构期间,相关工作人员必须全面的考虑来自地震的作用力,从而采取有效的措施最大限度的确保混凝土建筑整体安全性与稳定性。
  5结语
  近些年来,我国建筑行业的发展水平已经有了极为显著的提升,高层建筑施工成为了社会关注的焦点内容,在设计工作中,相关的设计人员必须要实时的看开展实地勘察工作,了解当地的施工状况,并对其地质环境进行补充性的分析,不断的优化其抗震结构的性能,提升其结构的抗震能力,全方位的分析该施工地段的地质条件,使用较为合理施工方式,切实的保障人们的人身以及财产的安全,总结高层建筑混凝土结构抗震设计的经验,为日后的建筑工程项目的开展提供便利。
  参考文献:
  [1]魏志立.高层混凝土建筑抗震结构设计[J].建材与装饰,2017(10).
  [2]李鸥.浅议高层混凝土建筑抗震结构设计[J].价值工程,2015(09).
  [3]袁贝贝.高层混凝土建筑抗震结构设计探究[J].四川水泥,2016(03).
  [4]孙小华,余军.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].城市建筑,2013(10).
  (作者单位:河北加壹建筑设计有限公司)

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