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第一篇:建筑抗震設計注意問題分析
摘要:闡明了建筑設計在建筑抗震設計中的作用,對我國的建筑抗震設計現狀問題進行了分析,提出了在建筑抗震設計中建筑設計需要遵守的原則和要點以及設計過程中需注意的問題,使建筑設計的抗震能力達到一定的標準。
關鍵詞:建筑設計,抗震設計,作用,問題
近年來,隨著地震發生率不斷上升,建筑抗震能力受到了人們極大的關注。在建筑物設計中,如何提高建筑物的抗震能力一直以來都是建筑設計師們所關注的問題。建筑設計和建筑抗震設計密切相關,建筑抗震設計是建筑設計的要素,建筑設計是建筑抗震設計的基礎。因此,在建筑抗震設計中僅憑單獨的設計并不能達到預期的抗震效果,需要將建筑設計和抗震設計融合在一起進行設計,同時也要掌握二者之間的相關性,從而將這二者有效的區分和融合,以發揮建筑設計在建筑抗震設計中的價值和作用。建筑抗震設計關系到社會的穩定和人民生命、財產的安全,在設計過程中要全面考慮建筑的結構、高度、地基、承載力以及各部分的布局和性能等相關因素,在保證實用、安全的同時也要具有一定的觀賞性,因此,建筑設計在建筑抗震設計中的應用是一個復雜而嚴謹的工作,需要時刻注意相關原則和要點,以及設計過程中可能出現的問題。
1建筑設計和建筑抗震設計的相關性分析
建筑設計是建筑抗震設計的基礎,建筑設計在整個設計過程中起到主導作用,一般建筑設計確定以后,結構設計只能依照建筑設計的要求,故而對建筑抗震設計來說,建筑設計能否在最初設計過程中就將抗震設計考慮在內,是否將抗震設計與建筑設計有機結合直接影響到所設計建筑的抗震能力和穩固性。若是在建筑方案設計時沒有考慮抗震要求,會導致結構抗震設計難以順利進行,需要增大各部分結構構件的截面面積,以減少建筑布局對抗震設計的局限,提高結構部件的抗震能力。因此,在設計建筑方案的過程中,設計師要全面考慮到抗震設計,再由結構設計師根據建筑方案進行相應的結構調整,使建筑各部分處于合理的布局之中,注意建筑體型、平面布局以及屋頂抗震等設計要求,以確保建筑物結構的質量、承載力、剛度均勻性等,使建筑物達到預期的建筑抗震效果,提高建筑的結構穩定性。總之,建筑抗震設計是以建筑設計為基礎的,在設計過程中必須將二者結合,才能保證建筑物的穩固性,達到預期的建筑抗震效果。
2建筑抗震設計的現存問題
近年來,我國建筑行業的發展迅猛,已經躋身社會各行業領域的前列,然而建筑抗震設計的發展仍相對較為緩慢,沒能正確處理建筑設計和建筑抗震設計的關系,在抗震設計理念和實際技術的應用方面存在著較多問題,主要包括以下幾個方面。
2.1不能與實際相結合
建筑抗震設計應遵循其相關的規定和標準,以固定參數為基準,但這并不意味著一成不變,完全依據固定參數進行計算和設計,那樣就會脫離實際。在抗震設計中沒有對地震破壞建筑的層次和順序進行深入的分析,因而難以將主體設計和細節問題同時兼顧。由于對實際情況的了解不詳細,使得在抗震設計過程中不能根據實際情況,靈活地使用各項設計準則。
2.2理論指導和實踐經驗的缺乏
由于我國在地震發生原因、預測以及防治方面的研究體系尚且不是很完善,對地質地震的認識不夠深入,也欠缺更加科學的地震防治規范和措施,故而在建筑抗震設計時沒有整套的科學依據和完善的理論體系,從而增加了將建筑設計和建筑抗震設計完美融合在一起的難度,因此,在建筑抗震設計中缺乏科學的理論指導和豐富的實踐經驗也是制約我國抗震設計發展的重要原因。
2.3設計研究仍停留在較淺層面
在建筑抗震設計中,設計探討不夠深入,沒有對地震破壞建筑的層次和順序進行全面分析,無法很好的做到在注重建筑主體設計的同時又兼顧細節問題。由于對實際建設情況進行系統的分析,因此在設計時也沒能根據實際情況靈活的應用抗震設計的相關準則,導致建筑抗震設計的抗震效果無法達到預期的結果。
3建筑抗震設計中的設計問題
我國的建筑抗震設計應遵照中華人民共和國的相關抗震規范和標準,采取多級預防模式,結合具體的建筑施工情況,進行深入、嚴謹的設計探討,全面考慮各項因素。靈活變通的使用抗震設計原則進行科學設計,嚴格按照施工標準,保護建筑主體的抗震能力,結合房建具體實際,設計出最優的建設方案。
3.1建筑平面和立體形狀的設計問題
建筑平面形狀和空間立體形狀的總和即建筑的體型,在建筑體型設計中,應盡量確保建筑體型的規則和簡潔,避免外凸體型、內凹體型以及不對稱或者過長的側翼,一般來說,矩形、圓形等都是抗震效果良好的平面形狀。體型布置要保證建筑質量和剛度的分布均勻。防止在抗震時因為體型不規則,質量和剛度分布不均勻而導致建筑物發生扭轉。為使建筑的結構和外觀具有一定的創意和觀賞性,在建筑抗震設計中必然會出現較為復雜的建筑體型,因此在設計時必須要考慮將建筑的抗震能力、建筑物的功能性以及建筑藝術三者有機統一,而解決這一問題的有效方法就是體型的設計組合。
3.2建筑水平和豎向布置的設計問題
在建筑的布置設計中,平面布置是較為重要的一個環節,代表著建筑的功能和要求,與建筑抗震設計密切相關,因此,在建筑水平設計也就是平面設計要最大程度的保證結構質量和剛度的勻稱,抗震墻的設計要按照結構抗震要求,對于剛度較大的建筑物要在居中位置設置電梯井,全方位的防止扭轉效應,充分體現建筑設計在建筑抗震設計中的基礎作用和價值。建筑的豎向布置設計主要體現的是建筑沿樓層結構質量和剛度的分布,在設計上要盡量使建筑豎向結構的質量和剛度分布均勻,特別注意要確??拐饓Φ牟贾镁鶆颍蛊湄灤┯诮ㄖ撞慷怀霈F中斷。
3.3建筑屋頂抗震設計問題
建筑屋頂抗震設計也是較為重要的一個設計環節,尤其是在高層建筑的設計中。但是,近年來我國的屋頂建筑抗震設計仍存在一定的缺陷,有的設計存在屋頂較大或較重的問題,就會導致屋頂容易出現形變,對屋頂本身以及下面建筑物的抗震能力都會產生不利的影響;還有的設計沒有將屋頂及其以下建筑物的重心統一在一條線上,導致整個建筑物的抗震能力出現間斷,加大了地震扭轉反應,不利于抗震,因此,在屋頂抗震設計時要盡可能降低屋頂高度,選擇質地輕且剛度均勻的材料,保證屋頂重心與屋頂以下建筑物的重心在一條直線上,使抗震作用的傳遞不受中斷,減少扭轉反應的出現,增強其抗震性。
4結語
建筑的穩固性關系到社會的穩定和人民的安全,加大對建筑抗震設計的重視度,深入了解和分析建筑設計在建筑抗震設計的作用以及當前建筑抗震設計中存在的缺陷,注意建筑設計在建筑抗震設計中的應用原則,是提高建筑抗震性能的關鍵,也是在建筑抗震設計中體現建筑設計價值的前提。
參考文獻:
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作者:郭永策 單位:河北工程大學建筑設計研究院
第二篇:房屋建筑抗震設計研究
[摘要]地震不僅會造成巨大的人員傷亡,而且會造成嚴重的財產損失。我國各地地震頻發給人們的生命和財產造成了巨大的損失,也給我們國家的經濟社會發展造成了重大影響。建筑的結構抗震設計要兼顧建筑設計和結構設計,而且要采用相關的抗震技術。
[關鍵詞]建筑;結構;抗震;技術
我國是一個多地震國家,地震情況相對比較復雜,地震活動分布廣泛。必須把建筑設計和結構設計相互配合協調才能做出好的建筑結構抗震設計。一個合理優秀的建筑結構抗震設計,是需要建筑設計和結構設計之間做到相互協作、共同配合一起考慮的。
1建筑設計
建筑設計主要涉及到建筑的平面使用功能的要求,空間使用空能的要求和相應的立面造型、外觀效果。在建筑設計過程中在綜合考慮以上因素的同時,如果恩能夠考慮到本建筑結構設計過程中的抗震各環節,那么建筑設計能為下一步的結構抗震設計提供有力的基礎條件。建筑設計考慮抗震設計要從以下幾個方面著手。
1)合理布置平面。平面布置體現出建筑的使用上的功能和要求。合理布置平面為結構抗側力構件布置的合理提供條件,把建筑平面功能和結構的抗震統籌考慮,發揮建筑在結構的抗震設計過程中的積極作用。建筑物的平。
2)采用簡單規則的體型。體型包含了平面和空間的形狀。體型上復雜、不規則的建筑結構上抵抗地震作用的能力差。為了實現好的整體效果,防止地震時造成大的震害,平面形狀上盡量減少外伸、內凹,立面體型上考慮結構的側向剛度和承載力的連續均勻。
3)合理的豎向布置。豎向布置主要是建筑沿高度結構的質量和剛度分布設計上。為了減少樓層剛度過少,避免地震的扭轉效應。要均勻布置剪力墻、混凝土柱等構件,盡量使其沿豎向貫通到建筑物底部。
4)合理的屋頂設計。目前屋頂建筑設計存在不少問題,主要體現在高度控制和重量控制上,有些屋頂的設計高度過高,或者屋頂重量過大,這些都對抗震設計不利。在屋頂建筑設計中,降低其高度。運用強度高質量輕的材料,盡可能使屋頂的重心和其下部重心相一致;如果真要求屋頂高度較大時,需要采取相關的措施增加屋頂的抗震性,控制屋頂的變形范圍,且不出現扭轉地震作用。
5)嚴格控制設計限值。首先嚴格控制層數和建筑的總高度;其次是控制房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸。
2結構設計
結構設計以建筑設計為基礎,既“受制”于建筑設計,又可以“反制”建筑設計。建筑不能超出結構設計的能力范圍,結構要盡量避免破壞建筑。為了使建筑設計能夠實現,抗震結構設計中應該著重注意以下幾個方面問題。
2.1采用合理的結構體系
抗震結構體系的選擇起著重要作用。采用什么樣的結構體系要充分考慮到:抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、經濟條件、施工條件、等諸多因素影響,需從以下幾個方面進行考慮:1)結構體系應有合理的地震作用傳遞路線;2)為了減少個別的部位或構件受到破壞而造成整個建筑強度破壞,盡可能采用兩道以上的抗震防線;3)結構體系應具備充足的變形能力和相應的的抗震能力、消耗地震作用的能力;4)采取相應的措施來提高薄弱部位的抗震能力,從而使結構的剛度和抗震能力相對均衡;5)為了避免質心和剛心不重合而產生薄弱層和造成扭轉振動,設計過程中要盡可能使平面功能布置對稱、立面布置相對均勻。
2.2增強結構的延性
結構的延性是指結構在其承載力不消減的情況下發生非彈性變形的能力。結構設計要盡可能實現構件的彎曲破壞,不出現或者少出現構件的剪切破壞。盡可能的實現“強柱弱梁,強剪弱彎、強節點、弱錨固”的原則。即使出現局部的構件強度的破壞,也可以讓整體從一種穩定體系轉化到另外一種相對穩定的體系。以避免地震周期長時間持續的作用造成的共振破壞。
2.3保證結構的整體性
結構的整體性在地震作用下在協同各結構部分之間共同工作方面起著重要的作用,同時結構整體性設計也是提倡的抗震概念設計的一個重要方面。為了能夠實現結構的整體性,達到各部位各構件的抗震能力以及相互協調抗震的效果,需要從以下幾個方面來著手:1)保證結構的連續性。只有保證了結構的連續性,才能增加結構各部位各構件的整體聯系性,從而達到更好的抗震的效果,實現結構的整體性。2)各部位和構件相互聯系的牢固性。只有實現了各構件之間可靠牢固的連接才能有效提高建筑物的抗震性能,只有實現構件間連接的牢固性,才能滿足傳遞地震力時的強度要求和適應地震時大變形的延性要求。
3房屋建筑抗震技術的應用
隨著科學技術的迅速發展,抗震設計中融入了各種新思想、新技術、新材料,這增加了提高建筑抗震性能的方法,大大改善了構件的極限承載能力,減輕了結構的自身重量。在實際的工程實踐應用中,隔震和消能減震是減輕地震災害的兩種應用相對廣泛的技術措施。
1)隔震技術。隔震技術是通過把如橡膠隔震墊等隔震消能裝置安放在結構物底部和基礎(或底部柱頂)之間,來隔開上部結構和基礎,從而改變結構的動力作用和動力特性,有利于減輕結構物的地震反應。隔震技術是目前國際上使用相對廣泛,得到認可的一種技術,適用于較重要低層和多層建筑的如學校、醫院、商場等人員相對密集、要求相對較高的使用功能的建筑。
2)消能減震技術。減震措施主要是借助建筑物之外的部件來增加建筑物的阻尼,消耗地震傳遞給建筑物結構的能量,避免建筑物受到地震作用的損害。減震技術不僅可用于新建結構的減震設計;也可用于已有建筑結構的抗震和加固。消能減振技術是用特別設置的機構和元件將地震動的能量加以吸收耗散,以保護主體結構的安全。目前消能減震技術在行業范圍內也得到了廣泛的應用、實踐,并且得到了可靠的驗證,是一種有效的減輕地震災害的一種技術措施。
4結語
隨著社會的發展,人類的進步。人類對于居住條件的要求也越來越高,不僅僅是使用舒適性方面,對于居住的安全性能也有了更高的認識和要求。這就要求建筑設計師站在使用者的角度,運用自身的專業知識,滿足相應規范要求的前提下,通過建筑設計和結構設計相互配合協作共同考慮抗震設計以及抗震新技術的不斷研發應用,房屋建筑的抗震性能會得到大幅提升。從而可以有效的保證建筑的安全性,減小地震造成的危害。
[參考文獻]
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作者:胡長城 單位:山東省滕州市建筑設計院
第三篇:建筑抗震設計中建筑設計的應用
[摘要]將建筑設計及抗震設計有機結合是實現建筑物抗震設計要求的必然選擇。我國目前建筑抗震設計技術水平不足,在建筑設計過程中存在諸多問題。本文闡述了建筑抗震設計的重要作用,分析了建筑抗震設計中易出現的問題,希望有助于提高我國建筑物的抗震能力,保證建筑質量。
[關鍵詞]建筑設計;抗震設計;要點;作用
1建筑設計在建筑抗震設計中的作用
建筑設計是建筑抗震設計的基礎,建筑設計與建筑抗震設計之間密不可分,只有保證兩者實現相互協作,建筑物抗震效果才能有所保障。如果項目建設設計方案已經確定,往往無法對其進行大范圍改動,因此如果在具體建筑設計中沒有充分考慮建筑物的抗震性能,則只能在具體建筑施工中設置加固部分構件方式,使建筑抗震性能得以提升,然而此方法不能充分解決建筑物抗震問題,因此在具體建筑設計過程中,必須全面考慮建筑的抗震性,將各方面工作充分做好,最終全面保證建筑物的抗震性。
2我國抗震設計中存在的問題
2.1工程師缺乏實際工程經驗
由于我國科技水平有限,在地質地震等方面的研究不夠,特別是建筑物的抗震能力方面,不能準確判斷地震成因且對其做出有效預測,對人們的生命財產造成巨大損失,其間接造成我國抗震設計的發展滯后,缺乏統一規范的設計理念,因而很難實現建筑設計的抗震目標。目前,我國很多建筑工程師缺少對實際情況的具體考量,僅根據數據固有參數進行施工,在設計方面十分欠缺。
2.2建筑設計與抗震設計不能有效協調
設計完美的建筑圖紙相當于完成工程量的三分之一,因此建筑設計圖紙對建筑后期具體工作的實施具有十分重要的作用。但由于目前我國技術水平有限,建筑抗震設計不能有效融入建筑設計之中,使二者協調發展,最大化發揮其作用。因此,不能有效協調建筑設計與抗震設計關系是目前抗震設計常見的根本問題。
2.3抗震設計與地區實際情況結合不理想
建筑師從國外引進先進的經驗和技術,在對實際情況考量不足情況下,盲目進行新技術的應用,其不但沒有起到應有的抗震作用反而在一定程度上弄巧成拙,破壞了建筑本身的美感,甚至使建筑物在地震時產生扭轉作用,造成嚴重后果。因此建筑師應摒棄急于求成、缺乏實踐精神理念的設計思路,結合實際情況進行設計。
3建筑設計融入抗震設計的細節問題
3.1建筑的整體設計
地基是整個建筑的基礎,其抗震性能在一定程度上決定著整個建筑物的抗震能力;規則、對稱的建筑結構能夠使房屋更加穩定,地震對于房屋建筑形狀的影響也更小;建筑的細節決定著其抗震性能,平面形狀是圓形、矩形、方形等的建筑,其抗震水平較高;避免將建筑外立面設計成凹凸不平或不規則、不光滑表面,此種設計不利于建筑抗震,而表面平滑的建筑物相對可以減少地震的破壞作用;保障房屋空間結構整體性能,使房屋豎向結構剛度能夠支撐整個建筑,在地震來臨時減少變形甚至損壞。
3.2建筑的平面布局設計
建筑的平面布局在建筑設計中占有重要位置。平面布局是否合理對建筑抗震性能有著一定影響。建筑設計在抗震設計中首先要保證建筑剛性程度和建筑結構質量,在布置上使二者對稱,避免結構受力產生嚴重變形狀況,對柱子數量與距離需要仔細斟酌,其不對稱性、不協調性在建筑物抗震中具有極大隱患??拐鹗芰σc抗震結構相互協調,剛度較大的建筑空間樓板及高強度電梯的安置盡可能在建筑中心位置,避免建筑扭轉效應的發生。另外,在進行平面布局設計時,不能忽略建筑結構中抗側移結構布局因素,保證建筑使用功能和建筑抗震性能不不受影響,使建筑抗震設計完美發揮其技術的優良特點。
3.3建筑物縱向布局設計
縱向布局主要包括建筑工程中外沿高度的結構質量及建筑物整體剛度布置。建筑樓層使用功能的差異導致建筑物樓層分布質量及剛度不一致,樓層功能導致樓層上下之間剛度差異過大。設計師嚴格控制建筑外沿與建筑剛度的比值,在建筑抗震設計中盡量保證豎向剛度分布靠近結構剛度轉換層。
4結語
為有效降低地震帶來的破壞作用,在建筑設計中必須采取有效措施進行科學合理的抗震設計。只有把握好建筑設計與建筑抗震設計的關系,在設計工作中使建筑設計與建筑抗震設計有機融合,才能有效促進我國建筑行業的不斷發展。
參考文獻:
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作者:朱會海 單位:張掖市建筑勘察設計研究院
第四篇:筑抗震設計中建筑設計建的重要作用
【摘要】隨著國家經濟建設的進步,建筑工程的數量持續提升,并且在很多方面都表現為較大的進步。從客觀的角度來分析,建筑設計當中,抗震設計是一項核心的組成部分,能夠對建筑的實際應用效果和安全性產生較大的影響。為此,應針對建筑抗震設計開展深入的分析,結合建筑的具體標準和各方面的要求,從多方面完成建筑水平的提升,推動社會的發展與進步。
【關鍵詞】建筑設計;抗震設計;作用
前言
建筑設計目前已經形成了非常完善的體系,抗震設計占據絕對的主導地位。從近幾年的情況來看,很多建筑雖然在設計上,特別標高了抗震的等級,但在地震災害真正來臨時,多數的建筑都會受到很大的影響,甚至是出現安全事故,給內部的人員帶來生命威脅。建筑抗震設計必須要從客觀的角度出發,結合建筑的各項參數及施工情況,確定有效的抗震等級,減少安全威脅。在此,本文主要對建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用展開分析。
1建筑設計的基礎分析
對于建筑而言,抗震設計是總體設計的重要組成部分,必須要與總體上的設計有效融合,才能更好的提升抗震等級和安全保護水平。建筑設計在目前的應用當中,具有多種形式,為建筑抗震設計提供了較多的參考和指導。在實際的應用過程中,各地區要結合本地的實際地震情況、過往的地震頻率和災害嚴重程度,選擇合理的建筑設計來完成,強化建筑抗震設計的水平。
1.1砌體結構
從時間上來分析,砌體結構是比較廣泛應用的一類抗震設計結構。該結構普遍應用與建造低矮的民房建筑,經過系列的優化,砌體結構在目前也應用到了多層的住宅樓、辦公樓當中,總體上取得的成果是比較突出的。砌體結構在使用的過程中,具備以下特點:第一,該結構的設計、應用相對簡單,服務范圍廣泛。據統計,我國使用砌體結構的建筑,已經超過了80億平方米,充分改善了住房條件和辦公條件。第二,砌體結構在階段性的優化過程中,雖然符合國家的基本要求,但隨著居民對建筑需求的提升,砌體結構所表現的不足也比較突出。例如,在我國的《78規范》當中,明確要求砌體結構必須在墻中設置構造柱和圈梁,以此來獲得更高的安全性。
1.2框架——剪力墻結構
為更好的提升抗震設計,必須要在建筑設計上做出足夠的努力。為此,經過深入的研究和分析,認為選擇框架——剪力墻結構,該結構會有效的發揮出樓板的協調作用,當出現地震的時候,各個層間的位移,會表現為均勻分布的特點,抗震性能優于單一使用的框架結構。
1.3框架結構
建筑設計結構當中,框架結構是一個良好的過渡,但目前所得到的效果非常不理想。建筑設計在優化的過程中,為了能夠符合經濟上的需求,單純的針對抗震結構進行優化,導致其他的組成部分未獲得同樣的進步。框架結構雖然在應用的范圍上比較廣泛,但由于自身的結構類型是非常單一的,因此總體上的抗震能力并不突出,不符合當下的需求。
2建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用
隨著地質災害的不斷發生,抗震設計引起了社會上的廣泛關注。我們在具體的工作當中,建筑設計實現進步后,應將其有效的應用到抗震設計當中,完成建筑水平的提升和安全性的鞏固。從主觀的角度來分析,建筑設計在建筑抗震設計中具有非常重要的作用,其可以加強建筑的保障,減少外力的破壞,延長服務年限。
2.1強化建筑抗震設計的水平
屋頂太高或太重,是目前建筑設計最主要的問題。屋頂過高或者過重,會加重地震的作用,導致建筑變形,對建筑物自身的抗震能力有所制約。建筑屋頂的重心和建筑底部的重心不在一條線上,那么就會導致建筑抗側力不能連續,從而加劇建筑的扭轉效應,制約建筑的抗震水平。建筑設計經過系列的完善和分析,現階段可為建筑抗震設計提供足夠的幫助和指導。建筑設計的重要作用表現在以下幾個方面:第一,可保證建筑的剛性程度和結構的質量。建筑設計的最大優點在于,能夠從整體的角度出發,選擇實施的結構方案,可與抗震設計進行高度的融合,以前者為基礎,以后者為拓展,鞏固了剛性程度的指標,本質上提高了結構的質量。第二,加強了抗震受力墻、抗震結構的協調作用。建筑設計應用時,強調在較大的空間當中,將高強度的電梯,安置在建筑的中心位置,以此來有效的避免扭轉效應出現,實現了抗震設計的較大進步。
2.2提升了抗震設計的內部性能
2015年5月,南都記者對廣東地區的抗震設計進行采訪,通過防震減災公眾服務信息系統了解了具體的情況。記者輸入位于廣州黃花崗某小區名稱,系統顯示該建筑用途為住宅,建筑年代為1990至2000年,樓層為22層,結構為鋼筋混凝土結構,在設防烈度(Ⅶ級)的地震作用下,基本完好的可能性較大。再在系統中輸入“廣州動物園”,顯示用途為辦公,結構類別為“其它”,在設防烈度(Ⅶ級)地震作用下,基本完好的可能性也較大。工作人員解釋,動物園內建筑較多,結構類別不止一種,因此沒有一一列出。記者又輸入該大樓旁邊的另一棟19層寫字樓,該樓建筑年代同樣是1980-1989年,但結構類別是鋼筋混凝土結構。系統顯示,廣州如果發生設防烈度(Ⅶ級)的地震,該建筑基本完好的可能性較大。對于建筑抗震設計而言,建筑設計的另一個重要性在于,其能夠充分提高抗震設計的內部性能,確保內部的安全和穩定,在發生地質災害時,為內部人員提供足夠的逃生時間、逃生空間。在建筑的縱向布局設計當中,主要包括建筑工程中外沿的高度設計,還有建筑結構的質量以及建筑物整體的剛度布置。無論建筑的使用功能是房屋建筑還是商業建筑,也不論建筑是高層建筑還是多層建筑,在縱向布局中都會涉及到這些問題。設計師再設計時要嚴格按照相應的設計規范,嚴格控制建筑物沿與建筑剛度的比值,對于結構中剪力墻的布置,要遵守兩點:第一剪力墻的分布要十分均勻,第二點對于剪力墻的構建一定要貫穿整個建筑一直延伸到建筑的底部,一定要避免中間發生斷裂的情況。
3總結
本文對建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用展開分析,從現有的工作來看,大多數地區的建筑抗滲設計都取得了較大的進步,真實的抗震等級與理論等級比較符合,能夠提供較多的保護。為此,在今后的工作中,應針對建筑設計、抗震設計進行深入的分析,以此來提高建筑的質量。
參考文獻
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作者:簡慶平 單位:廣東政和石油化工建筑設計有限公司
第五篇:建筑抗震設計中建筑設計的應用分析
【摘要】本文介紹了建設設計中進行抗震設計的要點,主要有建筑構件和連接點部位,建筑物頂部的部位。我們提出了要加強平面布置、體型、豎向布置、建筑屋頂的抗震、建筑設計的限值控制等建筑設計在抗震設計中的主要設計技術及作用。
【關鍵詞】建筑;抗震設計;建筑設計;作用
在建筑物的設計活動中,其需要有所針對地加強對自身抗震能力的提高,確??拐鹪O計能夠成為建筑設計的一個重要組成部分,使得建筑物的抗震能力得到基本保障。為了更好地實現這一目的,需要建筑設計主動地將抗震內容有機結合,確??拐鹪O計得以被有效地落實到位。就目前而言,建筑物的設計活動對抗震設計的表現能力還需進一步提高,這既是因為設計者本身對抗震設計活動的認知水平較低,也是因為社會大眾對抗震設計的存在誤解,導致其尚未能有效地融入到設計內容中去,僅僅是對結構進行設計與計算,是不能達到抗震需求的。所以,建筑物想要實現預期的抗震水平,其所需要讓抗震設計能夠被有效地在建筑設計活動中被重視、體現出來。
1建筑設計活動中的抗震需求表現
1.1對建筑物頂部的設計
目前,有許多建筑物的設計都過于追求對樓層高度的追求,導致其頂部的重量較大,進而給建筑物的墻面帶來了較大的頂部壓力,在一定程度上地降低了建筑物的抗震能力,因此建筑設計活動需要將建筑物作為一個整體,確保其可以擁有一個更為合理的重心。在這個過程中,建筑商應當選擇更為優質的材料,以此來確保其建設剛度可以滿足其抗震性能的追求。
1.2對建筑構件與接點的設置
隨著人們物質生活水平的不斷提高,建筑行業的建設水平也需緊跟時展的腳步,樹立更高的追求目標。所以,在建筑物設計活動中,需要加強對建筑構件與接點位置的優化設計,做到對細節內容的追求。比如,在一般情況下,建筑商會選擇瓷磚亦或者大理石來作建筑物的外部裝飾物。所以,只有加強對施工水平的提高與所選材料的保障,才能確保建筑物的牢固性與抗震性得以有效提高,避免地震不幸發生時所造成的大量建筑倒塌傷亡。
1.3建筑設計活動中存在的限制問題
建筑項目在施工之前,就會根據設計內容將其抗震級別進行明確。因此,建筑項目的開展需求在此基礎上做到嚴格開展,確保其可以全面定提升自身的抗震能力,避免墻體的不穩定與裂縫產生。
2建筑設計的抗震技術表現與運用
2.1平面空間的設計與布置
就建筑物的平面設置來說,其是對建筑物使用功能的直接表現,因此其與建筑物抗震性能之間有著十分密切的聯系。在進行建筑物的平面設計活動的時候,其需要保證建筑結構的質量能夠與質量之間形成均勻分布的狀態,避免建筑物的扭轉效應產生,提高建筑物的抗震能力。同時,建筑物墻體的布置需要做到均勻分布,使其可以在布置活動中按照抗震需求一一實現。在剛度較大的樓層,應當讓電梯布置在空間的中部,使其可以最大程度地降低扭轉抗震效應。建筑平面的布置應當從抗震結構出發,為其的構建布置創造良好環境,確保其抗震性能可以成為基礎追求的表現形式,切實地提高建筑物平面設計的抗震能力。
2.2體型類型的設計與作用表現
建筑物的體型特征主要是指的是建筑物的平面表現形式與主體空間形狀設計。首先,建筑物的平面形狀一般會顯得較為復雜,其會在平面上顯得凹凸不一、延展各異,進而帶來地震時的脆弱性表現。但是,當其能夠降低自身復雜程度的時候,其可以在一定程度上地提高自身的抗震能力,比如選擇矩形、圓形等較為簡潔、規則的圖形,夠增強建筑空間的平面穩定性,削弱扭轉反應帶來的不良影響,提高建筑物的抗震能力。
2.3豎向布置空間的設計與技術運用
建筑設計活動中的豎向布置是對建筑結構高度質量與剛度分布內容的直接體現,因為不同的建筑物的使用功能存在差異化,使得不同類型的建筑物的使用內容各不相同,建筑物的實際建設需求也就呈現出了不同的表現。比如,樓層較低的建筑物大多是被用來作為商場來完成商業活動,其需加強對空間結構的擴大化,使其得以做到大間距,形成大范圍的廣泛空間。但是,就高層建筑物來說,其作用主要是用來作為居住亦或者寫字辦公,所以需求加強對底部承重力的提高,無需對間距與空間范圍進行擴展。這也就導致不同的建筑物,因使用功能的差異性存在,其質量追求與剛度均勻程度顯得較為不協調。這樣一來,建筑物會更易產生變形,其剛度會因難以滿足實際需求而顯得承載力過于薄弱,降低其抗震能力。在建筑物的設計環節,建筑物的使用功能會對建筑的構造內容造成影響,導致其承重墻、承重柱的布局與構造表現地各不相同,其在功能的追求上也會出不均勻的現象,在一定程度上降低了建筑物的抗震能力。針對于這樣的問題存在,建筑物的豎向布置需要做到對剪力墻的均勻設置,保障其得以直接地形成貫通,形成更為穩定的連續性,降低扭轉效應的不利影響。
2.4建筑屋頂的抗震設計技術及作用
屋頂設計是建筑設計中的一項重要設計內容,尤其是在現代高層與超高層建筑設計中,屋頂設計問題更為重要。根據近年來高層建筑抗震設計的審查結果可以看出,在建筑屋頂設計中主要存在過高或過重兩個問題。當建筑屋頂設計過高或過重時,不僅會使建筑的變形量較大,還會使地震作用加大,都會影響建筑屋頂及其下建筑物的抗震性能。當屋頂建筑與下部建筑的重心不處于同一條線時,尤其是當屋頂建筑的抗側力墻和下部建筑的抗側力墻體不連續時,就容易產生地震的扭轉作用,從而影響建筑的抗震性能。因此在屋頂建筑設計過程中,應盡可能降低其高度,并采用一些高強輕質材料,通過保證建筑結構剛度的均勻分布,使屋頂與下部建筑的重心點相一致,從而減少屋頂建筑的變形量及地震作用,提高建筑的整體抗震性能。
2.5建筑設計的限值控制
根據我國近年來地震災害經驗,現行的《建筑抗震設計規范》(GBJll-89)對建筑設計中一些必須考慮抗震要求的限值控制提出了明確的規定。因此在建筑設計過程中必須要遵守以下兩點:建筑的層數及總高度;對建筑抗震的橫墻問題及局部墻體尺寸的限值控制問題。
3總結
總的來說,在對建筑項目進行設計活動的時候,需要加強對抗震能力的重視,確保建筑物能夠在使用過程中,擁有更為安全的使用保障。因此,建筑物的設計應當與其自身的抗震能力相結合,以此來讓二者能夠成為一個密不可分的整體,確保設計活動能夠與結構的安全穩定性相適應,保障抗震設計環節得以成為建筑物設計活動的重中之重。
參考文獻
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作者:沈丹 單位:杭州中宇建筑設計有限公司
第六篇:建筑抗震設計作用分析
摘要:建筑抗震設計是建筑設計中的重要環節,建筑設計能否達到抗震設計的標準,這會對建筑物本身的穩定性產生重要的影響。因此,要想增強建筑物本身的穩定性,必須制定科學、合理的建筑抗震方案。本文主要研究了建筑抗震設計中建筑設計的作用,并從三個方面研究了如何在建筑設計中加強抗震設計。
關鍵詞:抗震設計;作用分析;問題;措施
引言
強烈的地震常常會對城市建筑造成毀滅性地打擊,嚴重影響民眾的生活和工作,為了防止地震給城市以及民眾帶來的負面影響,給予我國城市建筑以及民眾最好的保護,建筑抗震設計一定要科學、合理。目前,我國的建筑抗震設計已經有了顯著提高,但抗震設計還存在很多不足的地方,還需不斷完善。
1建筑抗震設計中建筑結構設計基本原則
在建筑行業,常常有這樣一句名言“小震不壞、中震可修、大震不倒”的基本抗震設計要求。小震不壞是最基本的要求,建筑物在遇到低強度地震時,建筑物能夠滿足承載力的極限狀態,且建筑結構受力之后的彈性形變還能達到設計安全范圍,小震之后不影響民眾的正常生活、學習等正常社會活動。中震可修即要求建筑物能夠承受一定的壓力,不會發生破壞性、且不可修復的損害,建筑物的整體結構抗震性要滿足國家抗震設計規范,換句話說即要保障人民群眾的生命財產,又要減小地震帶來的經濟損失。大震不倒,要求建筑物有足夠的變形能力,建筑物在遭遇強烈地震時,其彈性變形不超過規定值。建筑物在遇到強烈地震時,不會發生坍塌的現象。多遇地震設計要求為承載力驗算階段,適用于大多數結構,如規則的結構及一般不規則結構。罕遇地震設計要求為彈塑性變形驗算階段,適用于在強震時容易倒塌的結構、有明顯薄弱層的不規則結構及有特殊要求的結構。
2建筑設計在建筑抗震設計中的先決條件
2.1選擇合理的施工場地
在建筑抗震設計中,選擇合理的施工場地是設計、施工之前最基本的先決條件。為了保證建筑物能夠滿足基本抗震條件,保障民眾生命、財產不受傷害,我國制定了相關法律法規,對施工現場的選擇進行約束?!吨腥A人民共和國減災抗震法》明確規定了“對于有可能發生的重大建設性工程以及次生災害進行嚴格的地震安全指標評價,按照地震安全評價結果,明確相關建筑物的抗震設防要求,并對其進行分別設防”。該法律條文還明確規定了四個質量標準,四個標準可分為甲類、乙類、丙類、丁類四個質量標準。甲類規定地震時間或大型建筑工程可能發生的次生建筑類災害;乙類:地震中不能中斷使用功能,且必須要逐步恢復的建筑類型;丙類:除甲、乙兩類建筑外的其他普通建筑類型;丁類:抗震級別相對較低的建筑。因此,建筑設計師在進行抗震設計時一定要嚴格遵守中華人民共和國減災抗震法》,選擇合理的施工場地,一定要選擇對建筑物有利的施工場地,避免在條件不準許的情況下建設大型工民建筑,避免地震給建筑物造成不良影響。此外,在選址之后,還要反復考察場地,進行再次審核,確保避開抗震不利地段,不得建造在抗震危險地段,并滿足國家相關規范。
2.2制定科學的設計方案
當地震來臨時,不同的建筑結構受到地震帶來的影響是不同的,為了最大限度的降低地震帶來的危害,減少經濟損失,保障民眾生命安全。因此,建筑設計人員在進行抗震設計時,要依據地域特征以及施工現場的實際情況制定抗震方案,同時還要制定合理應急預案,保證施工順利進行。目前,我國常用的建筑結構可以分為以下幾類:鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼混結構以及鋼結構四種類型。在這四種建筑結構中,鋼筋混凝土結構的抗震能力較強,且鋼筋混凝土本身具有良好的延伸性和柔韌性,當建筑受到地震破壞時,這種特殊的建筑構造能夠展現良好的抗震性,這也是現代城市建筑頻繁使用鋼筋混凝土建筑結構的主要因素??傊?,城市摩天大樓越來越多,這無疑增加了建筑抗震設計的難度,為了避免高層建筑受到地震的影響,在設計和審核高層建筑抗震設計之前,一定要考慮結構的側移量。
3建筑結構設計中抗震設計的措施
3.1加強建筑設計的對稱性
建筑設計師在進行設計時,必須要依據國家規范和現有的法律法規進行建筑抗震設計。此外,還要求做到結構設計規范中的相關規定,從而達到建筑物在小型地震中可以紋絲不動、中級地震中可以進行修復、大型地震中可以維持建筑物不倒的目的。同時在建筑抗震設計中,建筑設計師還應該遵循對稱原則。
3.2確保建筑構件和細部節點的質量
千里之堤,潰于蟻穴。建筑構件和細部節點的質量關乎著整個建筑物的抗震性能。因此,確保建筑構件和細部節點的質量,是提升建筑抗震設計的關鍵環節。隨著建筑新型材料的不斷使用,施工方案的逐漸完善,建筑構件以及細部節點的抗震性能將會有極大提升。例如:在建筑室內裝飾中,設計師常常選擇吊頂設計,這種設計不僅美觀還能起到良好的抗震作用。在建筑物內飾設計中,還常常采用玻璃幕墻,使用玻璃幕墻能夠提升建筑細部節點的鏈接強度,在一定的地震強度下,能夠保證建筑物不會輕易形變。此外,一旦建筑物遇到更強等級的地震,玻璃幕墻能夠與建筑物本身脫離,以此降低地震帶來的傷害??傊?,在建筑構件以及細部節點施工中,使用內隔墻、玻璃隔斷等構件也能夠很大程度上提升連接點的質量,從而很大程度上提升建筑物主體同連接點之間的牢固性,提升建筑物的抗震性。
4結語
總而言之,建筑抗震設計關乎著民眾生命安全和財產安全,關乎著我國經濟發展和社會穩定。建筑抗震設計的關鍵因素主要涉及建筑高度、承載力、建筑的總體結構以及各個部位的荷載承受能力等相關因素。此外,在進行建筑抗震設計時還要結合現場實際情況,制定科學、合理的抗震設計方案,以此保證建筑良好的抗震性能。
參考文獻
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作者:馮雪雁 單位:大同市華青建筑設計有限責任公司
第七篇:建筑抗震延性設計思考
摘要:地震中結構進入彈塑性狀態后,只能依靠變形吸收能量以維持結構“安全”,所以,結構抗震設計的根本驗算應是強震作用下結構的變形驗算,因此從某種意義上說,結構抗震的本質就是延性。一個結構具有較大延性或較高耗能能力的話,即使承載力較低,也能夠吸收較多能量,抗御較強地震而不會倒塌。
關鍵詞:塑性鉸;吸能耗能;變形能力;結構延性
結構、構件或截面的延性是指從屈服開始至達到最大承載力或達到以后而承載力還沒有顯著下降期間的變形能力,也就是說,延性是反映結構、構件或截面的后期非彈性變形能力,變形能力是指結構、構件或截面達到最大破壞狀態時的最大變形,而變形能力是結構吸能和耗能能力的外在表現,所以延性的本質是吸能和耗能。結構所吸收的地震能量,等于結構承載力與變形能力的乘積,也就是說結構抗震能力是由承載力和變形能力兩者共同決定的。在中等地震作用下,允許結構某些部位進入屈服狀態,形成塑性鉸,這時結構進入彈塑性狀態。在這個階段結構剛度降低,地震慣性力不會很大,但結構變形加大,結構是通過塑性變形來耗散地震能量的。具有上述性能的結構,稱為延性結構。地震中結構進入彈塑性狀態后,只能依靠變形吸收能量以維持結構“安全”,所以,結構抗震設計的根本驗算應是強震作用下結構的變形驗算,因此從某種意義上說,結構抗震的本質就是延性。以我們當前對地震的認識水平,要準確預測結構物與地基在未來地震作用下的抗震能力,尚難以做到。因此,結構的抗震能力應著眼于結構物與地基整體抗震能力的概念設計,再輔以必要的計算分析和構造措施,從根本上消除結構物與地基中的抗震薄弱環節,才有可能使設計出的結構具有足夠的抗震可靠度。
結構體系的抗震能力綜合表現在強度、剛度、和延性三者的統一,即抗震結構體系應具有必要的強度和良好的變形能力,如果抗震結構體系有較高的抗側強度,但同時缺乏足夠的延性,這樣的結構在大震作用下很容易破壞。例如不配筋又無鋼筋混凝土構造柱的的砌體結構,其抗震性能較差。另一方面,如果結構有較大的延性,但抗側力的能力不足,這樣的結構在大震作用下,必然產生較大的變形,如純框架結構,其抗震性能依然較差,震害調查表明,在歷次地震中,鋼筋混凝土純框架破壞嚴重,甚至倒塌者屢見不鮮。結構體系是由各類構件連接而成的,各個構件的抗震能力是結構體系抗震能力的前提,抗震結構的構件應具備必要的強度、適當的剛度、良好的延性和可靠的連接,并應重視強度、剛度和延性的合理均衡。但強度、剛度和延性三者之間并不是相互獨立的,結構體系的抗震能力是強度、剛度和延性三者的矛盾統一。構件剛度太大,會降低結構的延性,同時自振周期變短,增大地震作用,地震作用增大的同時則要求結構及其構件具有較高的承載力,而較高的承載力往往以提高造價和降低結構變形能力為代價;構件剛度過小,在地震作用下,結構變形過大,會導致結構構件的破壞甚至整體倒塌。必要的強度、剛度和延性三者缺一不可,但其中延性的設計尤為突出,是做到大震不倒的關鍵所在。但在實際工作中,結構工程師往往只注重結構的強度,認為強度高的構件或結構必然是安全的,而忽視了對延性的設計,這種強度較高的構件或結構給人以安全的假象,實際在強震作用下因為缺乏足夠延性而存在較大的安全隱患。延性的設計主要依靠合理的抗震措施,如砌體結構,具有較大的剛度和一定的強度,但延性較差,若在砌體中設置圈梁和構造柱,將墻體橫豎相箍,起到骨架作用,則可以大大提高變形能力。
又如較長的鋼筋混凝土抗震墻,剛度大強度高,但延性不足,若在抗震墻中用弱連梁把墻體劃分為若干并列墻段,則可以大大改善墻體的變形能力,做到強度、剛度和延性的合理分配。延性的本質是吸能和耗能,結構的吸能和耗能能力,主要依靠結構或構件在預定部位產生塑性鉸,即結構可承受反復的塑性變形而不倒塌,仍具有一定的承載能力,預定部位是指在該位置塑性鉸的形成不會危機整個結構的安全。為了提高結構的延性,在設計中應采取以下的概念設計:(1)利用結構各部分的聯系構件或非主要承重構件形成“耗能元件”。在對這種“耗能元件”合理設計后,可使整個結構在預估的罕遇地震下產生可以承受的破壞,并消耗相當的地震能量,從而維持了整個結構體系的穩定和繼續承受荷載的能力。如設有連梁的并聯抗震墻,連梁即可設計成很好的耗能元件,以使罕遇地震作用下連梁先出現塑性鉸;又如框架結構的填充墻,經合理設計后可增加結構的強度和剛度,同時在地震反復作用下填充墻產生裂縫,可以大量吸收和耗散地震能量,起到耗能元件作用,即同時增大了結構的延性,因為填充墻同時影響到結構的強度、剛度和延性,所以結構設計師應提高對填充墻的設計認識,而不僅僅是作為結構上的荷載來處理。(2)將塑性鉸控制在一系列有利部位,把能量耗散在整個結構的平面和剛度上。為使結構在強震下出現塑性鉸以吸能和耗能,必須在設計時有意識地在一些構件中采取特殊的構造措施,使塑性變形集中在一些潛在的屈服區,使結構具有更有利的塑性重分布能力,使這些并不危險的部位首先形成塑性鉸或發生可以修復的破壞,從而保護主要承重體系。否則塑性鉸的出現可能使結構過早倒塌。如在鋼筋混凝土框架設計中要求“強柱弱梁”的原則,其目的就在于使框架結構的塑性鉸先出現在各梁端而不是柱端。(3)要求結構具有盡可能多的贅余度。若結構沒有適當的贅余度,在出現塑性鉸時就會形成幾何可變的“機構”,失去承載能力而倒塌。一般來說,超靜定次數越高,對抗震越有利,但這不是充分條件,主要與形成屈服區和塑性鉸的部位直接相關。如在框架或框架剪力墻體系中,當框架梁端或連梁端部出現塑性鉸時,均不至于導致整個結構的破壞。因此,抗震設計中的一個重要原則是結構應具有較好的贅余度和內力重分布的功能,即使部分構件退出工作,其余構件仍能承但地震作用和相應的豎向荷載,避免整體結構的連續垮塌。應當看到,盡管延性設計在經濟上有很大的優越之處,但這些優越總是以結構出現一定程度的損傷為代價,這是在設計延性抗震結構時必須預先了解到的,但考慮到只要能實現我們三水準的抗震設防目標,即保證“小震不壞”、“中震可修”、“大震不倒”,我們的抗震設計就是成功的,出現損傷是完全可以接受的。
總之,地震從能量觀點看,就是地下能量的釋放,建筑結構所受的地震作用實際上就是一種能量的傳遞,在接受到地下能量的同時,如何吸收和消耗這些能量就成為抗震設計的本質內容,即是延性設計。從鋼筋混凝土結構抗震概念設計的基本原則,到結構抗震承載力和變形驗算以及抗震措施的制定,都是為了保證結構或構件延性,因此只有把握了抗震設計的本質問題,才能真正設計出具有較好抗震性能的結構,實現安全與經濟的完美結合。
參考文獻
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作者:郭喜斌 單位:太原理工大學建筑設計研究院
第八篇:高層混凝土建筑抗震結構設計研究
[摘要]本文主要介紹了高層混凝土建筑的抗震結構設計要點,分析了高層混凝土建筑抗震設計方面的主要問題,并針對該類問題提出對應設計要點及措施。
[關鍵詞]高層建筑;混凝土結構;抗震設計;問題;措施
隨著高層建筑工程的蓬勃發展,人們對于高層建筑的抗震性能也提出了更高要求。高層混凝土建筑抗震結構設計是一種新型建筑結構,因其具有良好的抗震性能,被廣泛應用于高層建筑施工中。
1高層混凝土建筑抗震結構設計要求
在進行建筑結構設計時,設計師要利用相關數據,確定出建筑物的抗震剛度值,以保證建筑物能夠達到抗震值。此外,高層建筑物結構受力點也需要承受較大力量,結構連接點應滿足抗震等級,以保證建筑結構的良好延展性。
2高層混凝土建筑抗震設計主要問題
2.1建筑物高度設計與國家標準不符
目前,部分施工單位不按照國家標準或設計院圖紙施工,為獲得更大利益,其建筑高度超過設計高度,如果建筑物不滿足國家相關標準,超出了建筑物原有高度設計值,一旦地震災害發生,高層建筑物必定會出現坍塌現象。建筑物高度不滿足國家相關標準,不僅影響建筑物內部強度,也會增加其他施工成本,甚至威脅民眾生命安全。
2.2高層混凝土建筑地基選擇缺乏科學性
高層混凝土建筑地基選擇極為重要。如果項目所在地區土壤抗震性能不良,會影響建筑物抗震效果。隨著我國城市化進程愈來愈快,城市用地更加緊張,開發商為了謀求更大的經濟效益,忽略不良土質對高層混凝土建筑抗震結構的影響。因此,高層混凝土建筑在選擇地基時應該對項目建設地點的土質進行勘察,保證土質強度。
2.3高層混凝土建筑選材缺乏合理性
我國高層混凝土建筑物多以鋼筋混凝土核心筒為標準設計,但在實際設計過程中,鋼筋混凝土的結構位移及建筑選材缺乏合理性是建筑結構設計的又一大問題。在地震災害中,高層建筑物頂部易受更大危害,傳統鋼結構建筑物硬度較小,其建筑頂部無法承受地震震動強度。因此,選擇合理的建筑材料,對提升建筑抗震效果有著積極意義。
3高層混凝土建筑抗震設計要點
3.1選定建設位置
高層建筑選址不同,其所受到的地震災害影響也不同。因此,高層建筑物在選址時應秉著以下基本原則:(1)在項目建設中應選擇抗震能力及緩震能力較強的位置;(2)項目選址時應避免安全隱患場所,例如:變電站、煉油廠等。
3.2改進結構設計方案
完善、改進高層混凝土建筑結構設計方案也是增強建筑物抗震性能的重要措施。在制定結構方案時,要本著提升建筑延展性的原則。延展性即為建筑物在一定空間內受到地震災害后,其結構還不會受到一定損壞,并能自動恢復到震前狀態。設計師進行結構設計時應該關注建筑的縱向受力情況,如何布置建筑結構,提升建筑縱向受力情況,是提升建筑物抗震效果的重要環節。
3.3控制扭轉效應
高層建筑物在地震災害中,更容易受到縱向、橫向等方向力的影響。在地震過程中,對高層建筑物危害較大的作用力是扭轉效應,設計師進行高層設計時要加強抗扭轉效應的關注。對建筑物的最大位移量和最小位移量進行統計,并依據數據設計出合理的建筑抗震強度,最終保證高層建筑物上下位移一致,從根本上減小扭轉效應對建筑物的損害。
4高層混凝土建筑各層結構參數設置
通過高層混凝土建筑抗震模擬實驗,得出建筑物的各種受力參數,例如:建筑梁形變值、墻體承載能力等。在模擬實驗中,可以通過調節震動強度得出建筑各層結構參數,以及面對不同震動強度時的抗震性能和受力參數。此外,為了提升建筑物的抗震性能,還可將收集到的受力參數編入數據庫,方便設計師查找相關參數進行結構設計。
5結語
綜上所述,如何增強高層混凝土建筑的抗震性能,維護人民生命財產安全,是今后建筑設計的重要方向。在對高層混凝土建筑進行抗震設計時,要按照國家相關標準進行設計并施工,在地基選擇和建筑選材方面進行合理規劃,以期達到最佳抗震效果。
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作者:郝建偉 單位:中國直升機設計研究所
第九篇:高層建筑抗震設計及審查
[摘要]地震是難以控制、難以預測的地質災害,級別較大的地震能夠造成人員傷亡和經濟損失。因此,為有效減少地震損害,需要對建筑物特別是高層建筑進行抗震設計,同時做好抗震審查。
[關鍵詞]高層建筑;抗震設計;審查
我國經濟高速發展,城市高層建筑越來越多,隨著建筑物的加高,其抗震性能也需隨之加強。因此,科學合理的對高層建筑進行抗震設計,同時做好有效的抗震設計審查工作成為重中之重。
1高層建筑的震害分析
1.1結構布局缺乏科學性
其主要表現為建筑物剛度與質量兩個中心存在很大偏離,豎方向剛度具有較大變化,基層薄弱,防震縫過于狹窄等。
1.2框架結構不合理
主要表現為建筑物遭受部分或全部破壞,如構件剪切、節點、填充墻等的破壞,鋼筋搭接缺乏科學性等。
1.3抗震墻結構的危害
墻底部遭受損傷,導致受壓區混凝土脫落、鋼筋彎曲,墻體遭受剪切等。
2抗震設計的理念
2.1高層建筑抗震設計的原則
(1)所選擇的構件需具備一定的承載力、穩定性、剛度、延展性,構件需要滿足“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱”的規則,需要承載豎向負載的構建不可以用來耗能。
(2)構建多個延性好的體系組建成抗震結構體系,符合協同工作原則。具備盡可能多的冗余,以構建緩沖區。
(3)對構件之間的強弱關系進行合理處理,保證所有構件組合成一個抗性強的整體,對于薄弱構件采取針對性措施,需要對構件的承載性能進行準確把握。
3高層建筑抗震設計的方法與步驟
3.1高層建筑抗震設計方法
構建需要低于40m,主要為剪切變形類,在質量與剛度兩個特性上沿高度均勻分布,類似單質點體系的結構,建議使用底部剪力法。對于非規則性、甲類及被限高的建筑結構,建議使用時程分析法進行地震補充計算。
3.2高層建筑結構抗震設計步驟
(1)基于第一水準下地震的動參數,算出結構與彈性水平中地震效果。結合風、重力荷載效應組、承載力抗震調整系數,完成其截面設計,以符合第一水準。
(2)基于上述地震動參數得出其層間位移角,保證其低于限定值,然后設計一定的抗震構造,使其具有相應的延性、可塑性,以達到第二水準在變形方面的要求。
(3)基于第三水準要求下的地震參數,通過計算得到結構的彈塑性層間位移角,保證其低于限定值,同時設計一定的抗震結構,以達到第三水準對防倒塌的要求。
4高層建筑抗震審查
4.1高層建筑抗震設計的審查
具有多類結構體系的高層建筑,一般會對加強層數目、位置及構造進行驗證,需要對混凝土剪力墻的剪應力進行有效掌控。
4.2連體結構抗震設計的審查
(1)連體及兩端鉸接時需要確保其中一邊為滑動型。(2)在多層連體型建筑物中需要重點審查支座位置所處的位移與對應樓層的距離。(3)需要保證連體及兩端剛接時的安全性,并審查支座在強震中的變形。(4)審查主軸方向有錯位的主塔相關參數。(5)審查建筑剛度突然發生變化造成抗震薄弱時是否采取相應措施等。
4.3特殊體型結構抗震設計審查
(1)需要基于其實際情況分析建筑物在地震時的受力特性,進一步找出全面性的審核方案。(2)針對此類復雜建筑體,審核部門可以對建筑物建立一個結構化的模型,并根據模型進行抗震性計算,以驗證其符合防震要求。
5結語
綜上所述,高層建筑的抗震性能要符合建設標準的設計要求,著重加強高層建筑中的抗震設計十分必要。而針對高層建筑的抗震審查也是保障建筑抗震性能的必要條件。
參考文獻:
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作者:姜志平 單位:大慶市大同區工業和科學技術局