时间:2022-03-03 11:54:46
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑结构抗震论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.1合理的选址在建筑结构抗震水平设计中,合理的选址是最基本的先决条件。为了保证选址的正确、合理性,我国政府部门已经出台了《中华人民共和国减灾抗震法》等法律条文,其中明确规定“对于有可能发生的重大建设性工程以及次生灾害进行严格的地震安全指标评价,按照地震安全评价结果,明确相关建筑物的抗震设防要求,并对其进行分别设防”。建筑结构的设防标准根据其实际质量可分为四个标准,其中:甲类:地震时间或大型建筑工程可能发生的次生建筑类灾害;乙类:地震中不能中断使用功能,且必须要逐步恢复的建筑类型;丙类:除甲、乙两类建筑外的其他普通建筑类型;丁类:抗震级别相对较低的建筑。根据对相关法规的分析,在进行建筑物结构设计时,必须要选择对建筑有利的场地,避免在不利地段建设大型民用建筑,以防止地震破坏隐患的出现。对于一些软基地段,也必须要进行充分的处理,才能够进行合适的建筑设计。另外对于地震可能引起的次生灾害问题,也必须要予以正确的处理,进一步保证选址的正确性。
1.2科学的设计当地震发生时,不同的建筑结构所受到的地震影响是不同的,为了最大限度降低地震灾害的影响,建筑设计人员在抗震设计环节中,要根据当地地段的实际情况来进行建筑结构的选择。目前,我国常用的鹅建筑结构可以分为“钢筋混凝土结构”、“砌体结构”、“钢混结构”和“钢结构”四种类型。通过对四种结构的比较分析得出,钢筋混凝土结构的抗震能力相对较强,因为其自身具有较好的柔韧性,所以当建筑物因地震灾害而出现应力变形时,钢筋混凝土结构能够依靠自身良好的承载力对其进行一定程度的控制,这是其它三种结构所不具备的优势。近年来,高层建筑建设的增多,大大增大了其在地震灾害影响下的水平位移和抗侧移刚度,这在无形之中就加大了地震灾害的影响,为了避免地震灾害影响程度的增大,在设计和审核高层建筑抗震设计时,必须要考虑结构的侧移度。
1.3坚实的质量地震作为破坏性超强的自然灾害,想要最大限度降低其对建筑的破坏,保证建筑设计坚实的质量是最基本的防护措施。相比较而言,我国建筑设计水平发展较为缓慢,在地震设计方面也存在不够合理的情况,这使得很多建筑结构都出现了地震安全隐患,过大的自身重量也加大了地震危害。为了保证建筑结构抗震水平,必须要在建筑抗震设计环节中科学的运用抗震理论,根据相关设计原则,利用有效措施来提高建筑结构的可靠性与安全性。
2实现建筑结构抗震水平设计的措施
2.1基础性防震措施应用基础性防震措施根据建筑的结构的不同位置有着不同的措施:(1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层,以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞,实现对震能的有效吸收和反射作用,减小地震对建筑物的破坏。目前,我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。(2)基础隔震。基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键,想要降低地震对建筑物的破坏,就必须要做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时,为了减小地震对上部结构的破坏,需要在建筑物的上部结构和基础位置接触处设置隔震层,防止地震力由地基处向上部结构传播,降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。(3)间层隔震。间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的,间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减,以达到降低地震对建筑的破坏作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上,其实我国最早使用的的抗震措施,具有施工操作简单的优势。(4)悬挂隔震。悬挂隔震是通过悬挂的方式,将建筑物全部或部分结构脱离地面,从而在地震出现时,降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前,此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中,收到了较为不错的抗震效果。
2.2机敏减震支撑体系机敏减震支撑体系是集成现代科技技术的防震系统,其利用活塞运动的原理,对建筑结构进行设计。在地震灾害发生时,保证建筑结构中的内、外钢能够通过不断的滑动来消减地震的破坏力,减轻震力破坏和消耗地震作用力的传导。目前,这项技术还在不断的研究和完善当中,相信其很快就能够实现有效的应用,为建筑抗震设计水平的提升做出贡献。
2.3效能减震技术应用效能减震是实现对地震所产生动能的消耗,来减轻地震能的传导大小,从而降低其对建筑物的破坏程度。目前,在此技术方面一般采用消能器和阻尼器,两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收,减小震力对建筑主体的破坏,以达到对建筑主体结构安全、稳性定的保护。目前,效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用,其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面,都起到了良好的效果。
3总结
综上所述,建筑工程作为人类工作、学习和生活的基本场所,其对于人类正常生活秩序的重要性是不言而喻的。为了实现对人类生活正常秩序的有效维持,保证人类的生命及财产安全,做好对建筑结构的抗震设计是对建筑设计、施工企业的基本要求。在实际设计过程中,为了能够将抗震设计的功能性最大限度发挥出来,设计人员应多分析此前的抗震设计经验,结合实际建筑的特点,来进行科学的抗震设计,为提升建筑结构的抗震水平打下良好而又坚实的基础。
作者:于卫东陈珊单位:新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司建筑分院新疆恒信工程项目管理咨询有限责任公司
【关键词】高层建筑,混凝土,抗震设计
中图分类号:TU973+.31文献标识码: A 文章编号:
一、前言
建筑行业是我国重要的经济增长行业之一,关系到居民的切身利益。我国是多地震国家,但我国目前对地震的预防能力较弱,地震给我国带来了及其巨大的灾害,因此,加强建筑设计中的抗震设计,是进一步保障我国居民生命财产安全的重要措施之一。目前我国高层混凝土建筑应用的范围越来越广泛,其综合性和高集成性都使得高层建筑的抗震设计需要更为明确的重视,加强对高层混凝土建筑抗震设计,已经十分的迫切。
二、高层混凝土建筑结构中抗震设计的现状和存在的问题
高层混凝土建筑是经济发展的产物,高层建筑结构的设计尤其是在抗震结构设计上,我国虽然引进了一些西方欧美抗震设计理念,但缺乏符合本国实际的理论技术创新。很大方面存在着缺陷,主要表现在以下几个方面。
1.高层混凝土建筑在结构防震设计中缺乏科学规范的理论指导,缺乏实际经验的积累;而且我国对地质地震的认识尚不够完善,对地震的成因,预测,防治研究不够深入。因此,在进行高层建筑结构抗震设计时候,缺乏一定的科学依据,或依据的是不完善的理论。因此,难以在高层建筑结构设计中完美融合防震设计理念。
2.高层混凝土建筑结构设计中,设计立足于固定参数,而忽视了实际情况,设计完全依据“计算设计”完成。而且将一定的地震或力学参数做出固定的规范,比如,在我国地震设计研究中,把地震的降级系数统一规定为2.81,将小震赋予固定统计意义。而小震多用于结构设计中,结构截面承载能力设计和变形的检验计算,需要依据一定的实际情况而行。双向板内力计算时,查用《建筑结构静力计算手册》的内力系数时,其泊松比取值为0。 而钢筋混凝土材料的泊松比取值为1/6, 这在设计板时往往容易被忽略,在计算跨中弯矩时,未考虑引入泊松比后的计算公式,导致内力计算结果错误。
3,没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序,难以做到重视主体的设计且兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。
三、高层混凝土建筑结构抗震设计的方案
1. 高层混凝土建筑结构设计要从建筑的全局出发,全面考虑各种建筑部位的功能,在此基础上,科学设计每个部分的构件,保证每个部件之间的契合,促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求,满足一定的现实需求,同时,通过抗震设计,使得每个构件都可以具有相应的承载力,当地震来袭时,每个构件都可以有着一定的先后破坏次序,整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性,从而延缓地震破坏的速度,消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。
2.地基设计是进行建筑结构设计的基础,因此,在房间结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山等,从而保证整个地基不会因为承载力不均,而发生小范围的坍塌,影响到整体承载能力和抗震能力设计。
3. 高层混凝土建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。
4.抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。如果按结构材料分类,目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构;若是按结构形式分类,目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构。高层建筑结构抗震设计中,不同结构的抗震结构体系的承载力受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等多种条件的影响,因此高层建筑结构抗震设计要综合考虑,做到科学选择,严谨设计。
5.结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁,强剪弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。
6.在高层建筑结构抗震设计中,一般而言,要尤其注意其是由诸多构件共同组合在一起,因此,要进行整体化的对待。要充分调动各个构件的作用来完成整体建筑的抗震效果。当高层建筑的一些基本构件都失去了原有功能的时候,那么,在地震来临后,很容易让整体的建筑结构丧失对地震的抵抗能力。在这种情况下,很容易让整个高层建筑坍塌,因此,要保证所有构件的功能协调,并确保所有的构件都能够在地震作用下保证良好的性能,如此,可以增强建筑结构的整体抗震能力。
7.设计高层混凝土建筑和超高层建筑时,屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近几十年来,从多数高层建筑抗震设计评定结果看,屋顶建筑设计还存在一些问题,例如:屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重,无形当中加大了屋顶建筑变形,而且也加大地震作用,尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上,如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力墙出现间断,在地震发生时,带来的地震扭转作用也会更严重,对抗震更不利。所以,在进行屋顶建筑设计过程中时,应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料,使得地震作用传递不受阻碍;屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上;如果屋顶建筑非常高,屋顶建筑就必须具有较强的抗震性,让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小,尽量避免发生扭转效应。
四、结束语
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,在目前的发展趋势中,高层建筑结构设计的主流趋势有低碳,环保,安全,节能,生态。其中指标之一,就是建筑的安全性,而我国目前破坏力最大的安全威胁便是地震,因此,加强对高层建筑结构的抗震设计,必将会被提升到建筑设计新的战略高度。要科学合理的设计好房间结构,增强抗震能力,设计人员不仅要大力提升自己的力学,建筑学,设计学等各方面的专业知识和制图技能,更要培养严谨缜密的态度,深刻理解设计规范,深刻了解建筑结构中的每个构件,做好每个构件,从整体构思,不断提高设计水平和设计质量,提升建筑结构的质量,为完美实现建筑的实用价值和美学价值的融合做出贡献。
参考文献:
[1]宫彩红,才永杰 试析高层混凝土建筑抗震结构设计[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期-
[2]卢伟 高层建筑抗震结构设计之探讨[期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2011年5期
【关键词】砌体结构,主要震害,震害特征,抗震设计
中图分类号:TU973+.31文献标识码: A 文章编号:
一、前言
砌体结构建筑设计中的抗震设计,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定,对房屋建筑实施结构设计,主要涉及对建筑高度,承载力,总体结构,各个部件的性能规划等一系列的因素,要求通过对各个构件和整体规划的基础上,既实现满足居民生活生产保障安全的需要,又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计,必须综合考虑地基,房屋的结构体系选择,综合布局等多方面建设因素,是一项及其专业,严谨,复杂的高技术工作。
二、多层砌体房屋的主要震害特征
1.多层砌体房屋的破坏分析
(一)墙体的破坏
在多层砌体房屋中,墙体的震害表现在产生斜向或交叉裂缝、水平裂缝或竖向裂缝。破坏严重的墙体产生滑移、错位、交叉裂缝两侧的三角楔块脱落,使墙体不足以抵抗上部荷载和水平地震作用,出现歪斜甚至倒塌。
(二)楼梯间的破坏
楼梯间的震害除了墙体开裂外,也会发生预制踏步在接头处拉开,以及现浇楼梯踏步板与平台梁相连接处拉断等。
(三)纵横墙连接的破坏
纵横墙连接处由于受到2个方向的地震作用,受力比较复杂,容易产生应力集中现象。如果纵横向墙体之间缺乏足够的拉结,施工没有很好咬搓砌筑,地震时在连接处容易产生竖向裂缝,严重时纵横墙向墙体脱开、纵墙外闪倒塌,使房屋丧失整体性。
2.底层框架砖房的主要震害特征
(一)震害多发生在房屋的底层,房屋上部震害与多层砖房类似,其破坏程度比底层小。
(二)底层为框架结构时的震害比底层为框架-剪力墙时震害大;剪力墙少的房屋震害比剪力墙多时严重。
(三)底层的震害表现为:墙比柱严重,柱比梁严重。
三、砌体结构的抗震设计
虽然砌体结构房屋地震时的破坏较为严重,但地震震害调查结果也表明:凡是通过合理的抗震设计,采取恰当的抗震构造措施,并且保证砌体材料和施工的质量,在不高于9级地震区建造的砌体房屋仍然具有较强的抗震能力,安全是可以得到保证的。
1.合理的结构选型及布置
选择哪种砌体结构是抗震结构设计中的关键环节,应从抗震的概念设计出发,综合建筑使用功能、技术、经济和施工等方面进行选择。
(一)多层砌体房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。而底层框架砖房底部应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙,抗震墙应均匀对称布置或基本均匀对称布置,上部布置同多层砌体房屋。
(二)房屋的平面最好是矩形的,若由于使用的要求,在平面或立面上必须做成复杂体型时,应采用防震缝将复杂的体型分割成若干规正、简单体型的组合,以避免地震时房屋各部分由于振动不协调产生的破坏。
(三)房屋的层数或总高度不能超出GB50011)2001中7.1.2条的限值。现在不少建筑采用了蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖,应注意6、7烈度时采用蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体的房屋,当砌体的抗剪强度不低于粘土砖砌体的70%时,房屋的层数应比粘土砖房屋减少一层,高度应减少3 m,且混凝土构造柱应按增加一层的层数所对应的粘土砖房设置。
(四)普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高不应超过3.6 m;底层框架砖房的层高不应超过4.5 m。若因建筑功能要求,某楼层的层高超过规定限值时,应于该楼层承重墙沿墙长每隔不大于2m增设一根构造柱。
(五)房屋的承重外墙,每个开间最多只能开设一个窗洞,当同一个开间兼有门和窗时,门与窗应连成一个洞口。同一轴线上的窗间墙宜等宽。
(六)多层砌体住宅应设置不少于三道承重纵墙,且每道纵墙沿各自轴线对齐、贯通。若因建筑布局必须错位时,每段纵墙的高长比不应超过相应烈度的房屋高宽比限值,较窄墙段的两端还应增设构造柱。
(七)楼梯间不应设置在房屋的终端和转角处,如果由于建筑功能要求,楼梯间必须设在第一开间或其他外墙转角处,则需采取局部加强措施,如根据烈度的高低,在楼梯间的四角或仅在外墙转角处设钢筋混凝土构造柱,在楼梯休息平台板标高处增设圈梁或配筋砖带,在顶层楼梯间增设水平配筋带或圈梁等。
2.计算简图及计算方法的选取要正确,符合实际情况
(一)计算简图:计算多层砌体房屋地震作用时,应取一个结构单元作为计算单元,在计算单元中将各楼层的质量集中到楼、屋盖标高处。多层砌体房屋可视为嵌固于基础顶面的竖向悬臂梁,各质点的计算高度取楼(屋)盖到结构底部的距离。计算简图中结构底部按下列规定取值:当基础埋置较浅时取为基础顶面;当基础埋置较深时,可取为室外地坪下0.5 m处;当设有整体刚度很大的全地下室时,则取为地下室顶板顶部;当地下室整体刚度较小或为半地下室时,则应取为地下室室内地坪处。对于底层框架砖房,应将上部结构转为直接作用在底部框架上的均布荷载和弯矩进行计算。
(二)计算方法:一般情况下,多层砌体房屋的抗震承载能力的验算采用底部剪力法,仅考虑水平地震作用,沿房屋的横向和纵向分布进行验算。对于很不规则的房屋,可采用振型分解反应谱法进行验算。对于底层框架砖房,上部楼层地震剪力的计算与多层砌体房屋相同。由于底部相对薄弱,因此应考虑塑性变形集中的影响,底层的纵向和横向地震剪力设计值应乘以增大系数;对于底部二层的结构,底层与第二层的纵向和横向地震剪力设计值均应乘以增大系数。
3.抗震构造措施到位
(一)按规范要求设置构造柱,尤其注意构造柱上下端箍筋应加密时的配筋。在墙端有构造柱时应锚入构造柱,当墙端无构造柱时,应将水平筋弯折成直钩。
(二)在高度方向减少构造柱数量时,应加强减少构造柱处的墙的相互拉结措施,包括采取加强圈梁等措施。
(三)在地震区,砌体房屋的圈梁应符合抗震规范GB50011)2001表7.3.3要求,现浇楼盖不单独设置圈梁亦未沿墙周边设置加强钢筋,该加强钢筋一般可用2φ12 mm通长筋平放或竖放于墙中板边,与板的钢筋绑扎,两端可靠地锚固于构造柱内。
(四)当楼、屋盖中有较大的梁或屋架支承在墙上或砌体柱上时,支座处应设置抵抗水平向作用的措施:增加支座处的螺栓数量和强度、加大梁或屋架的支承长度、支承处墙内若有构造柱,则应增大构造柱内配筋,甚至按排架柱考虑。
五、结束语
在建筑行业中,砌体结构是最为重要的结构主体之一,而最大的威胁便是地震,因此,加强对建筑结构的抗震设计,必将会被提升到建筑设计新的战略高度。要保证建筑结构抗震设计的高效完成,应当在遵循相关规范要求的原则上,对其进行科学合理地设计,使建筑物具有可靠的抗震性能,达到建筑物小震不坏,中震可修,大震不倒的要求。相信,随着设计师抗震设计水平的提高,做出经济、合理地且能实现功能目标的建筑结构抗震设计指日可待。
参考文献:
[1]全学友,刘春茂,赵国,对砌体结构抗震设计的几点建议[会议论文] 2002 - 2000年全国砌体结构学术会议
[2]李庆元,砖砌体结构抗震设计及加固验算简化方法[会议论文] 2010 - 第二届全国工程结构抗震加固改造技术交流会
[3]-王玉,王贵臣 浅谈砌体结构抗震设计[期刊论文] 《企业导报》 -2011年21期
[4]蔡贤辉,李刚,程耿东,重视砌体结构的抗震构造和加固技术的研究和推广[会议论文] 2008 - 2008年汶川地震建筑震害分析与重建研讨会
关键词:建筑工程;建筑结构设计;抗震设计;抗震研究
近年来,我国经济不断发展,人民生活水平不断提高,但是地震灾害却不断发生,地震灾害不断威胁着我国人民的生命财产安全。众所周知,地震灾害的后果十分严重,然而,以现有的技术很难对其进行控制或者提前预测,因此,对地震灾害进行根本性的防治是无法做到的,但是,在建筑结构设计中加入抗震设计,大幅度提高建筑的抗震能力,从而确保建筑在遭受地震灾害时有一定的稳定性,进而减少地震灾害发生带来的危险。
一、在建筑结构设计中加入抗震设计的意义
毫无疑问,地震灾害是众多自然灾害中破坏了最强的灾害之一,对人们生命财产的安全有着极大的威胁,不仅如此,地震灾害对建筑工程有着极强的破坏力,也因此,怎样提高建筑物的抗震能力是是从事建筑工程设计的相关工作人员重点想要解决的问题,在我国历史上,出现过许多次破坏力极强的地震,例如,唐山大地震,汶川地震。而我国经济不断发展,城市化发展迅速,建筑需求不断增加,人口激增,高层建筑的需求量不断扩大,建筑人群比较集中,所以,建筑人群集中的区域如果发生了地震,相应的损失是无法估量的。众所周知,地震这一自然灾害,以现有的技术手段无法提前预测并实施有效的防护措施,因此,在建筑结构设计中加入抗震设计,提高建筑物的抗震能力是比较有效的防护手段,因此在建筑结构设计中加入抗震设计是十分重要的。
二、建筑结构设计中的抗震设计需要达到的相关要求
首先,需要明确得是,我国对于建筑结构设计中的抗震设计是有着十分明确的要求的,因此,在实际建筑结构设计过程中需要遵循相应的设计准则,以相关设计准则为标准严格施工,在实际建筑结构设计过程中,相关设计师们要善于总结以往的设计经验,再根据当前的建筑设计实际需求,完成建筑结构设计,从而使建筑结构设计科学合理。其次,在选择防震措施时一定要选择多级防震。以往的建筑物通常选择得是三级防震措施,即需要建筑物做到小震没有损坏,中震可以修理,大震不会倒塌,然而,根据相关实际状况来看,建筑结构的防震措施必须选择多级防震,从而最大程度地提升建筑物的抗震性能,只有这样,在地震发生时,才可以尽可能地减少建筑物摇晃倒塌带来的危害,减少人民群众的经济损失。最后,在实际建筑结构设计过程中,需要将概念设计理论与性能设计理念有效结合起来,在对建筑施工地点进行严谨科学地考察后,综合多方面具体状况进行全面的分析,从而设计出科学的建筑设计方案。
三、建筑结构设计抗震设计重点
(一)确保建筑物连接处的质量
在进行建筑结构设计工作时,不仅需要设计师们对建筑构件实施科学配置,还要确保建筑物连接处的质量问题,确保建筑构件之间的连接十分牢固,从而最大限度地降低因为建筑构件之间连接不牢固降低抗震性能情况的出现。如今,许多建筑物外壁都会使用一定的装饰物品,相应的装饰材料一般为大理石,瓷砖等,不仅如此,在对建筑物进行装修时很有可能会使用新的装修技术,而这些装饰会依附于建筑结构而存在,从某种程度上来说,这些装饰物的存在对建筑结构设计的抗震性能会产生一定的影响,这些装饰物很有可能会降低建筑物的抗震能力,从而在地震来临时增加建筑物遭到破坏倒塌时带来的危害,比如,在地震发生时出现的玻璃雨,玻璃雨的出现通常是因为地震发生时,强大的破坏力使建筑物的玻璃幕墙产生变形,随后在地震的破坏力作用下破碎。因此,在建筑结构设計中需要确保建筑构件连接处的质量,进而避免出现玻璃幕墙因为地震破坏力变形破碎从而带来危险。不仅如此,在进行玻璃隔断,内隔墙等工作时必须确保连接处的质量,让建筑物主体连接更加稳固,从而确保建筑物的抗震性能。
(二)重视抗震措施的作用
设计师们在进行抗震设计时可以综合运用基础性防震措施来提高建筑物的防震性能,然而在实际运用过程中,需要根据建筑物的实际状况进行科学选择。比如,基础隔震技术,这种技术在使用过程中,必须将隔震层放置于建筑项目的上部和基础位置连接处,这样放置能够有效地降低建筑结构上部受到地震能的影响,从而减少地震能从地基传递到上层的可能性。目前,比较常用的抗震装置包括夹层橡胶隔层,混合隔震装置等。而间层隔震技术一般可以用来吸收地震产生的冲击余力,最大程度地削弱地震的冲击力量,从而保护建筑物不受地震冲击力的较大影响,通常情况下,间层隔震使用于原始结构层。
(三)注意建筑结构的空间设计
在进行建筑结构设计抗震设计工作过程中,需要注意空间设计工作,即既要做好平面设计工作,也需要完成立体空间设计工作,从而确保建筑物的抗震效果达到最大,与此同时,在进行空间设计时需要确保设计方案科学合理。首先,需要确保方案设计的均衡性。在进行建筑设计工作的过程中,需要考虑地震发生时产生的多方面的作用力,确保设计方案的均衡性能够有效地削减地震的冲击力。其次,在不影响建筑物使用功能的同时简化建筑结构,从而确保结构稳定性不会受到建筑结构的影响。最后,设计师们需要重视结构的整体性。
四、总结
随着我国经济的发展,人民生活水平不断提高,而经济的发展,城市化进程的发展使得建筑需求越来越大,高层建筑的需求量越来越大,在这样的情况下,考虑建筑结构设计中的抗震设计是十分重要且有必要的。本论文从建筑结构设计中抗震设计的重要性开始谈起,简述了抗震设计的相关要求,提出了几项抗震设计重点,希望对抗震设计有一定的帮助。
参考文献:
[1]刘明魁.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计,2017(23):1543-1543.
[2]陈潇.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑·建材·装饰,2017(7):121,142.
关键词:高层建筑;存在问题;结构设计;应对措施
近几年来,随着高层建筑物在我国城市建设中所占比重的日益增大,从而使得高层建筑在结构设计方面发生了很大的变化,同时也出现了许多新兴的设计方案。总之,我们社会中高层建筑的结构体系变得越来越多,类型和功能变得越来越复杂,高层建筑的结构设计逐渐成为我们结构设计的重点与难点。在这样的形势之下,为了更好的加快我国城市发展,我们不得不重视高层建筑结构设计问题的研究。
1 高层建筑结构设计的现状分析
在目前的高层设计之中,我们往往会选用钢筋混凝土和钢材这两种材料。钢筋混凝土材料来源广,造价低,具有良好的耐火性、耐久性、可塑性以及较高的承载能力,对其进行合理的设计之后,还可以得到不错的抗震能力;但是它的自重较大,构件的断面也比较大。而钢材不仅自重轻,断面小,韧性好,强度大,易于加工,施工比较方便,而且还具有很好的抗震性;但是钢材的造价高,耐火性也不好,如果使用大量的防火涂料,还会额外增加造价和工期。
目前的世界上,发达国家中的高层建筑大多数是钢结构的,而我国也有一些采用钢结构的高层建筑。但考虑到钢结构和钢筋混凝土两者之间能够取长补短,因此,我们认为高层建筑的结构设计采用钢筋混凝土和钢的组合结构才是更加合理的。
2 高层建筑结构设计过程中的主要存在问题
我们进行高层建筑的结构设计时需要注意的要点涉及到了许多方面:必须考虑当遇到地震或者是超大强风时,高层建筑会因此产生的水平侧向力;为了保障高层建筑的稳定性,必须严格控制好其高和宽的比例问题;尽量使高层建筑的体型、刚度及其立面的质量等各方面保持对称,减少建筑结构的薄弱环节;全面考虑由于温度、风力以及基础沉降等方面可能对建筑物产生的影响,合理设置变形缝,妥善处理好变形节点处的构造;特别考虑当遇到基础比较深、重量比较大等比较特殊的地质条件时,怎样才能安全可靠的保证其设计和施工的问题。
根据上述的主要设计要点,可以总结出,我们在高层建筑的结构设计过程之中遇到的主要问题为抗震和抗风结构、消防设计以及扭转问题。
(1)抗震结构:一直以来,抗震结构都是我们进行高层建筑结构设计时的重点及难点。但由于高层建筑的结构比较复杂,设计人员灵活性不够,计算的抗震结果不够精确,无法设计出完善的抗震结构,从而使得高层建筑很容易受到地震的强烈破坏。
(2)抗风结构:高层建筑高度太高,很容易使风在建筑表层的流动性以及空气的动力效应发生改变,从而使高层建筑的较软部位产生震动,严重影响了高层建筑的装饰和支撑等结构,因此,为了降低高层建筑受到的破坏,我们必须要进行高层建筑物的抗风设计。
(3)消防设计:我国建筑规范中明确规定,高层建筑必须要有科学的消防设计。但消防设计中遇到的难点比较多,例如,在高层建筑中,使用的材料具有较高的易燃性、排烟比较难、居住人口较多、不易疏散等。
(4)扭转问题:在高层建筑结构设计之中,我们要求三心合一,也就是说,建筑结构的三心(即结构中心、几何形心和刚度中心)尽量交在一点上。如果我们没有在结构的设计中做到这一点,那么建筑物就很可能出现扭转问题,使得建筑结构遭受到水平力从而发生破坏。
3 高层建筑结构设计的应对措施
3.1 不断完善抗震结构的设计方案
解决高层建筑抗震的难题,完善抗震结构的设计方案,首先需要我们对高层建筑的抗侧力结构进行合理的设置,提高建筑结构的稳定性和连续性;再增设高性能的剪力墙,使其在地震时能更好地吸收结构的内力;然后加大桩基础的埋置深度,提高基础的抗震能力;还可以对高层建筑的结构进行简化,使其对称,另外,再对其进行一体化的设计,加大结构的整体连续性,进而提高高层建筑的抗震能力。
3.2 不断完善抗风结构的设计方案
对高层建筑抗风结构的设计方案进行优化,首先要保证其基础的牢固性,然后利用增设耗能结构来减小风力对建筑的不利影响,另外还得减小高层建筑由于风力叠加及水平荷载而产生的影响,最后还需要加大高层建筑的抗风能力和结构承载力,从而进一步提高结构的抗风能力。
3.3 不断加强、改善高层结构的消防设计
在对高层建筑物进行消防设计时,我们必须严格控制防火结构之间的距离。为了能够更好的防火,我们可以适当加大耐火材料的使用,减少易燃材料的用量。除此之外,还要把疏散系统设置好,让其呈垂直状态,保证疏散的效率,而且在设计消防结构的时候,我们还可以增设避难层、耐火区等,用来提高其消防能力。与此同时,我们还可以在高层建筑中设立独特的隔离结构,用来控制火力的蔓延。
3.4 合理的进行平面布局
为避免出现三心未合一引起的扭转问题,在进行高层设计时,对高层建筑应该较多的选用比较规则的图形,例如矩形、正方形、正多边形、圆形等分布比较均衡、简单的平面图形。避免十字形、T型、L型等比较复杂的平面图形的使用。在特殊情况下,我们应该根据现有的有关规范对其进行合理的设计,尽可能的让结构保持对称,避免出现某一结构过分突出的情况。
4 结语
在最近的几年中,我国高层建筑有了十分迅速的发展,但是如果从高层建筑的质量上来看,结果就并不是那么理想了。所以,在今后的高层建筑结构设计工作中,结构设计人员不仅要加强对结构设计准确性的重视,还得了解结构方案的实际情况,不断积累工作的经验,从而做出科学合理的方案选择,使得高层建筑更加舒适、安全。
参考文献
[1] 钟国华.高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[D].重庆大学硕士学位论文,2006.
[2] 王鲲鹏,田亚珍.高层建筑结构设计研究[J].建筑知识:学术刊,2013 (B01):53-53.
关键词:建筑结构;设计方法;独立基础;悬挑梁
1 前言
建筑的结构设计一般在建筑设计之后,结构设计与建筑设计相互依存又彼此制约。结构设计不能破坏建筑设计,同时建筑设计也不能超出结构设计的能力范围。但是结构设计决定建筑设计能否实现,因此,结构设计显得更为重要。建筑结构设计可分为整体设计、部件设计和概率极限状态设计法。
2 整体设计
整体设计就是进行概念设计。概念设计是指正确的解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理结构设计和抗震设计的目的。概念设计是根据建筑结构设计和抗震设计的复杂性,难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现建筑结构合理抗震,避免无必要的繁琐计算,同时为抗震计算创造有利条件,使计算分析结果更能反映在地震时建筑结构反应的实际情况的设计方法。采用先进的计算理论,空间受力分析、非弹性变形分析、塑性内力分析、由加载到破坏的全过程受力分析、时程分析、最优化设计、方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用。
通过概念设计尽可能的降低作用效应。因为降低作用效应,对增加结构安全性、降低造价、节约国家投资意义重大。使用具有高强、轻质、环保等特点的新型建材,建筑物的自重在结构计算中占很大的比重,使用轻质、高强的建材,将使建筑结构设计发生革命性的变化。
整体设计包括结构体系的选择、柱网的布置、梁的布置、剪力墙的分布、基础的选型等。
整体设计一般分为主体和基础两部分进行。设计人员根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防烈度、风力情况等条件来选择合适的建筑结构体系。是采用砖混结构、框架结构、框剪结构、框支结构、筒体,还是巨型框架等其它结构,选定结构体系后,就要具体决定柱、梁、墙(剪力墙)的分布和尺寸等。
在进行主体结构内力计算后,主体结构底截面的内力成了基础选型和计算的重要依据。内力计算一般尽量简化为平面体系来计算,但有时必须采用空间受力体系来计算。无论怎样,内力计算最终是对柱、梁、板、墙(剪力墙)和块体这五种部件的计算。也就是说,进行整体设计后,就要进行部件设计。
3 部件设计
梁和柱一般可以看作细长杆件,内力情况与计算体系相符合。单向板可简化为单位宽度的梁来计算,双向板的计算理论也较成熟,异型板的计算就较为复杂,应尽量避免。对于单片的剪力墙,一般把它视作薄壁柱来近似计算,有时要考虑翼缘的作用;对于筒体结构中的剪力墙则要用空间力学的方法来计算。块体不同于梁、柱、板、墙,它在空间三个方向的尺寸都比较大,难以视作细长杆件或简化为平面体系来计算。如单独基础,桩的承台,深梁都是块体,受力情况很复杂,难以精确分析,所以在计算中往往加大安全系数,以策安全。
4 概率极限状态设计法
建筑结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。
目前国内结构设计所用的设计方法是概率极限状态设计法,作用效应S必须小于等于结构抗力R,结构要满足强度条件和位移条件。内力计算采用的力学模型一般是弹性模型,要考虑塑性变形内力重分布时,往往是把利用弹性模型计算所得的内力乘以一个调整系数。概率极限状态设计法更科学、更合理。作用效应S小于等于结构抗力R是结构计算的普遍适用公式。
5 建筑结构设计常见问题
设计人员对工作不重视。有些建筑结构的设计人员对结构设计的认识的重要程度不够,同时对规范的理解和学习不够深,对涉及的很多工程设计的内容考虑不全面,往往会漏掉很多方面。有的甚至不动脑筋就直接照搬其它工程的设计成果,对工程没有做足够的实地比较分析,认为建筑结构设计的少许偏差对工程质量无足轻重。有的对新规范[1]的学习不够,仍然套用旧规范,结构导致设计质量达不到要求。
建筑结构的设计不妥当。结构设计中的一般的问题有很多种,其中包括基础设计不当,它主要表现的有基础拉梁的设计和计算不尽合理,基础设计荷载取值不准确。钢筋混凝土多层框架建筑结构设计中多采用柱下独立基础,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算,但这些建筑在基础设计时应考虑风荷载的影响。另一种情况是在设计独立基础时,对作用在基础顶面上的外荷载取值不当。基础拉梁的设计和计算不尽合理是基础设计不当的另一个重要问题,用总刚分析方法进行计算,有时虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点。采用程序进行计算,常忽略建筑平面不规则的问题。在基础拉梁设计上,设计方案也受框架底层高和埋置深度的影响,往往使得在设计方案上对这些实际分析不透,造成设计方案选择不当。
桩间距过小。桩间距过小,不满足规范[2]对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这可能会直接影响试桩结果的正确性。
桩身钢筋笼长度不足。对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不能满足桩基规范[3]“对于沉管灌注桩,配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定,这也是工程设计中常见的问题。
承重砖基础采用多孔砖砌筑。根据多孔砖墙体结构构造,地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
建筑高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了建筑的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑建筑高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中,对于建筑高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计。同时,另一点不容忽视的问题是,建筑适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与结构是否规则等因素有关,当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时,其最大适用高度应适当降低。
6 结论
建筑结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员,加深对当前建筑建筑结构设计的常用方法和设计中遇到的常见问题的认识与研究,课以不断提高自身的结构设计水平。论文分析总结了建筑结构设计的方法及常见问题,希望对设计人员有一定的帮助。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010
英文名称:Journal of Building Structures
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国建筑学会
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-6869
国内刊号:11-1931/TU
邮发代号:2-190
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1980
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
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中文核心期刊(2004)
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关键词:高层建筑;抗震设计;结构体系
结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计,其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而经济地实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。本文围绕高层建筑结构,总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法。为实际高层建筑结构分析与设计提供一定参考。
1 高层建筑抗震结构设计的基本原则
1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能
(1)结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。(2)对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1.2在设计构造上宜有多道抗震防线
(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或多肢剪力墙体系组成。(2)地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。(3)适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。
1.3对出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力
(1)构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。(2)要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位)的比值有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。(3)要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
2 高层建筑结构静力分析方法
2.1 框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构中剪力墙布置应按“均匀、分散、对称、周边”的基本原则考虑,内力与位移计算的方法很多,大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件,可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同,各种方法解答的具体形式亦不相同。框架-剪力墙的机算方法,通常是将结构转化为等效壁式框架,采用杆系结构矩阵位移法求解。
2.2 剪力墙结构
计算剪力墙的内力与变形时,其剪力墙应计入端部翼缘地共同工作,剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙,其截面应力分布也不同,计算内力与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。此法较为精确,而且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多,机时耗费较大,目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。
2.3筒体结构
筒体结构包括框筒结构?筒中筒结构以及其它筒体结构。筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类:等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种是只作几何分布上的连续化,以便用连续函数描述其内力;另一种是作几何和物理上的连续处理,将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板,以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。
3 高层建筑的结构体系
3.1框架-剪力墙体系。有框架结构布置灵活,使用方便的特点,又有较大的刚度和较好的抗震性能。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
3.2剪力墙体系。剪力墙体系结构刚度大,空间整体性好,当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。
3.3筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系,包括单筒体、筒体-框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体,空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度,各构件受力比较合理,抗风、抗震能力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。
4 结束语
在强烈地震作用下,建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的,要进行精确的抗震计算是困难的,在总结大量地震灾害经验的基础上,提出了概念设计,并认为它是结构抗震设计的首要问题,比计算设计更为重要。对设计人员来说,掌握概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,不致陷入盲目的计算工作,从而比较合理地进行抗震设计。
参考文献:
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社,2002,11
[2]徐宜,丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑,2009
关键词:高层建筑;抗震性能;理念;具体方法
Abstract: the world's population increased continuously, make the per capita living space gradually reduce, and then make the emergence of the high-rise building become an inevitable result. In recent years, such as earthquake disaster for high-rise building with the great damage and loss makes people have to of high-rise building in the design and construction of the construction of the seismic performance increase of consideration. This article describes and analyzes the structure of the high-rise building aseismic design of many of the idea of the foundation, and further puts forward the specific methods of seismic design.
Keywords: high building; Seismic performance; Ideas; The specific method
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:
地震因为其高破坏力和高不确定性两个特征成为一种危害人类正常生活的重大自然灾害。同时也成为包括高层建筑在内的绝大部分建筑设计和施工项目都必需考虑的一个重要因素之一[1]。因为在人类的发展历史上,地震这一自然灾害给人们带来了巨大的经济财产和人身安全的损失,于是在很早以前抗震设计就成为了建筑结构设计里的一个重要考虑因素,而建筑结构的抗震设计理念和方法也随着历史的进步在不断的发展。虽然人类目前还无法准确预测地震灾害并确保建筑物在地震中免受损失和破坏,但是已经形成了一套比较完整的理论和方法体系,在一定程度上能做到“小震不坏,中震不修,大震不倒”,并尽大可能的做到了减少因地震建筑物倒塌而给人们生命和财产带来的的严重损失。
高层建筑结构抗震设计理念
一直以来,对于建筑物的抗震设计理念和方法的研究都是建筑结构设计中的一个必要考虑因素,而增强建筑物的抗震性能是理论研究者为之奋斗不懈的的目标。现有的抗震设计理念是经过以下几个重要的阶段而总结得来的。
一是刚性设计理念。这是人们应对地震这一自然灾害所总结和研究出的第一个设计的理念。当时的地震工程学者对地震和抗震理论知识的了解还很少,很贫乏。学者普遍认为建筑物在地震中损坏甚至倒塌的主要原因是因为建筑物的刚度不够,不能抵抗地震的巨大能量才会倒塌。按照这一设计理念人们在房屋的施工建设工程中就通过增加剪力墙的厚度和承重墙的钢筋和水泥的比例,以此来保证墙体结构有足够的刚度,从而时地基与整个主体建筑形成一个刚性的有机整体。但是这一理念有其自身所具备的局限性,因为强调对建筑物刚度的要求,使得建筑物在高度和跨度上的发展收到限制。
二是柔性设计理念。因为看到了刚性设计理念的先天性不足,在刚性设计理念之后,抗震设计专家和学者们又提出了一个与刚性设计理念全然不同的柔性设计理念。这一理念放弃了对建筑物刚性的追求并且利用柔性建筑在地震中建筑物可以有效的侧移和形变的优点来减少地震对建筑物的损害。事实表明,这一设计理念具备了刚性设计理念所无法具备的优势,并且在一些小的低等级的地震中能比较好的保证建筑物的完好[2]。但是也仅仅是限于应对低等级的地震,事实表明,当遇到较高等级的地震时,在这一设计理念的指导下所建设的房屋是没有任何抵抗力的。
三是结构控制设计理念。这一设计理念主要是通过对建筑物的控制结构的设置使已有的结构和新生的结构共同抵御地震。最近这些年以来,这一设计理念被广泛应用于桥梁和高层建筑物的抗震设计中。
第四个是性能设计理念。这一设计理念的主要思想是让建筑物在面对不同等级地震的时候能有不一样的与之对应的抗震能力与性能,体现了多级抗震设防的重要思想[3]。该理论是在之前刚性设计理念、柔性设计理念和结构控制设计理念的基础之上发展的全新的理论,因为其较大的抗震优势,使得它成为现阶段实际应用最为广泛的抗震设计理念。它具体表现为以下几个方面:①尽可能增加多道抗震防线。每一个抗震机构的体系都不是一个单一的体系,而一般都是右多个有良好延性的系统构成,而每一个分系统又是通过有较好延伸性能和柔性的构件相互连接配合作用的。比如说有剪力墙-框架体系是由具有良好延性的剪力墙和柔性较高的框架组成,而剪力墙又是分为双肢剪力墙和多肢剪力墙分体系。一般的,强地震都伴随着一系列的余震,这就要求建筑物节构具备抵抗强震的第一道防线之后还能有第二道,第三道防线来抵抗接下来的余震,只有这样,才能保证建筑物在强震之后仍旧能够不倒塌。这就要求每一楼层里的主要抗震耗能构建在强震中屈服后其他的辅助构建仍具有弹性性能,从而延长构件的“有效屈服时间”。 ②增强薄弱部位的抗震性能。构件的实际承受能力和计算承受能力是对构件合理布置的基础,当在实际地震过程中,构件的实际承受里高于计算承受力,也就是构件面临承受力的不定集中的情况,这时候就需要通过其他的与之相连的辅助构件对它的承受力完成转移[4]。在薄弱部位(很有可能出现力的集中的部位)增强抗震设计,提高其抗震性能,能够有效做到保证建筑物在地震中变形小,不倒塌。
二、高层建筑结构设计方法
对于建筑结构抗震设计,通常要考虑高层建筑物的刚度、强度,和延性,因为不仅要保证整体结构在地震中能够承受一定范围内的轴压力和剪力,同时还要做到在力过大的时候在允许结构有一定的变形但是不至于严重倒塌。这是抗震的主要内容,也是抗震的核心内容。而现在具体的设计方法有以下这些。
一是多采用强剪弱弯结构。建筑结构中的梁和柱子简剪力破坏比轴向扭力破坏所带来的后果要严重的多,所以在设计之中要增强粱柱和墙体的剪力弱化轴向弯力。另外与此类似的还应该多采用强柱弱梁和强节点弱构件的设计方法。
二是改善高层建筑结构均匀性设计。首先是高层建筑是一个三维结构,在地震中作用力的方向是任意的,使其侧向两轴在刚度上均匀是保证其抗震性和抗风性的重要因素[5];然后是在沿竖直方向的层剪力刚性性能尽量不要发生突变;最后就是沿同一轴的各向抗侧力结构要避免出现刚度较大而延性较低的结构。
三是加强短柱抗震性能。①改善建筑物整个结构的抗震性能可以通过缩小短柱的截面积,增大剪跨比进而提高短柱的计算受压载重力的方式达到。具体的方法是增强混泥土的实际等级,降低其轴压比。②采用钢管混泥土的方式浇灌短柱。在由圆形钢管构成的构件体系里浇筑混泥土保证了混泥土能够在三个方向都能受到足够强度的压力,从而提高了混泥土本身的抗压能力和极限应力,进而在保证刚度和强度的前提下增强了其延性。③采用分体柱结构。这种方法是通过人为的将柱子的抗弯性能降低到其抗剪性能之下,从而用短柱在地震中的延性破坏代替它的水平断裂进而保证建筑物不易倒塌。
结语
随着社会和科技的进步和发展,专家学者对建筑物结构抗震设计的理念也在不断的更新进步,进步和先进的理念给我们带来的是可靠的结构设计方法。虽然人类在战胜地震这一自然灾害的路上还是任重而道远,但是我们有理由相信,随着人们对已有地震经验的总结,我们的抗震工程学者会研究出更好的高层建筑结构设计理念理念和方法,进而进一步保证人类生命和财产不受损失。
参考文献:
[1] 张彭,解林伟.试析高层建筑结构设计理念及方法[J].陕西建筑,2011(08)
[2] 王欣.浅谈高层建筑结构选型要点[J].科技创新导报,2010,(15)
[3] 郑克勤.关于高层建筑结构设计探讨[J].中华民居,2011(03)
关键词:建筑结构 抗震技术
一、抗震技术提出背景
基于抗震性能的设计理论,在20世纪90年代由美国提出并开始这方面的研究。随后该项理论研究在日本,澳大利亚,中国等国家开始受到重视。该种理论重在对建筑物的抗震能力的研究,对于如何预防强大的破坏力极强的地震,是该项研究面临的主要问题。目前,世界上建筑物抗震能力相对较高的应数日本了。这个国家由于地理位置很是特殊,他处于世界上两大地震活跃带之一的环太平洋地震带。活跃的地壳运动经常为日本带来灾难性的打击,整个日本岛国甚至面临毁灭的境地。尽管如此,日本还是依然在顽强地和自然灾害做抗争。强大的具有毁灭性的地震成就了日本抗震建筑设计的辉煌。为了抵御地震发生后带来的毁灭性破坏,日本国内的建筑物大都经过精心设计,抗震能力相当高,一般的地震根 本就不足为虑的。日本这样一个弹丸之国,虽然有些时候狂妄自大,但其自身确实是具备很多值得我们借鉴的东西,建筑物防震技术就很值得我们学习和借鉴。
我国地理位置比较特殊,处于世界两大地震活跃带之间——环太平洋地震带和环地中海喜马拉雅地震带。因此,我国的地震多发性相对于世界其他国家来说也是很频繁的,如1976年唐山大地震、2008年汶川大地震、2010年玉树地震。每一次地震破坏性都相当大,每一次都是惨痛的教训。在地震中,许多居民房屋倒塌,流离失所,无家可归。虽然事后国家举全国之力恢复了重建,但惨痛的教训是无法抹去的。每一个人或许都在思考:为什么有的房屋倒塌了而有的房屋依然矗立?答案明确得再明确不过。关心这一问题除了大众舆论之外,恐怕最为关心的莫过于建筑设计师们。于是,在建房屋必须具备抗震能力的要求在建筑行业成了明确的理念。
二、房屋抗震技术的概念及其特征
(一)房屋抗震技术的概念
房屋抗震技术主要是指建筑物或者构筑物在设计和施工中必须应用到的具备预防和抵抗破坏性地震的技术能力。现代建筑业的发展引入了抗震防震的理念,并且抗震强度提升,不再是一般的震级,而是能够抵抗强度更大的地震。目前,国内有相当一部分学者致力于抗震技术的研究,并取得了丰硕的成果。相关的文献资料为抗震技术的应用提供了理论指导和技术支撑。
(二)房屋抗震技术的特征
1.房屋结构的合理性。建筑物需要能够具备抵抗地震的能力,设计者首先应当追求房屋结构的合理性设计原理。房屋设计结构的合理性要求建筑材料的选取,建筑物的设计、施工都应当有步骤,有计划的进行,追求每一个环节,每一个角度的精密性。
2.房屋主体的抗震性。房屋抗震技术的应用主要就是预防地震,因为地震的破坏力非常大,能够摧毁地面不稳固的一切建筑物。房屋的设计施工注入抗震理念后,首先应当具备的能力就是抗震能力。而抗震性主要体现在房屋的主体结构上面,只有把建筑物的主体结构设计和施工好了,才能够从根本上具备抗震的基本要求,然后才是对建筑物墙体等设施的要求。
3.设计施工的复杂性。对于建筑物的抗震防震要求,首先就得从设计上面下功夫,要使其真正具备抵御强度较大的地震破坏,设计者们在设计的前期需要做大量的论证工作,做到合理、充分的论证,使其具备科学性和合理性。设计者们完成了论证和设计工作后,这就需要施工者在施工中严格按照建筑的设计模式进行施工,并且精确度要求很高。要知道,再好的设计图纸,如果没有精良的施工者也是徒劳。
三、建筑行业引入抗震技术的意义
(一)提高人类抵御自然灾害的能力
经过我国几代人不懈努力地发展,我国人民居住的房屋的安全性能越来越高,特别是抗震技术的应用更是提升了我国居民对建筑物抗震的理解与控制的能力。回望历史,一个多世纪以来的历次大地震总是给人类社会造成出乎意料的损失,尤其是特大地震中房屋建筑的倒塌所造成的重大人员伤亡。1976年唐山大地震与2008年汶川大地震对我国简直是破坏性的打击,这使得我国建筑设计者们不得不考虑房屋建筑结构的抗震安全性问题。抗震技术的应用,使得我国房屋建筑结构性能大大提高,并且提升了抵御大地震的能力。
(二)改善我国居民的生存环境
现代工业飞速发展,无论是城市还是农村,一座座高楼拔地而起。这一切既预示着现代化的发展进程,同时也为人们的生存带来危机。因为地震活动的频繁,高楼要是发生倒塌,那就等于是致命的攻击。而随着抗震技术的发展与应用,使得房屋建筑的抗震能力大大提升,这直接改善了人们的生存环境。有了牢固的建筑,人们不用再惶惶不可终日。人们可以在较为安全的环境下学习、工作,而不用担心建筑物随时倒塌。
(三)促进我国建筑行业的新发展
我国的建筑业一直停留在传统的设计施工技术上。传统的建筑安全性能较低,那时对于抗震性能的要求不是很高,或者说是还没有引入抗震的理念。随着地震活动的频繁,灾害性带来的损失的巨大,建筑设计、施工者们意识到了必须提高房屋的抗震性能,这时候,抗震理念应运而生。抗震理念在维持现行结构抗震设计原则的前提下,更加突出地明确结构在强烈地震下的损伤破坏部位,并通过这些预期部位的损伤与破坏,达到保证建筑结构内人员安全的目标,从而大大提高房屋内人员的安全性。随着抗震理念应用的日趋推广,这就促使建筑行业迈上了新的台阶,不断向着更好的方向发展。
参考文献:
【关键词】地下水,建筑结构,设计,危害,探讨
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
一,前言
在进行建筑结构设计中,地基设计是最为重要的部分,地基的稳定将直接关系到后续施工中整个建筑的工程质量。但是,在建筑结构设计中,会因为地质地貌的差异,土质,地下水的水位,升降情况等多个方面的影响,而使得建筑结构的设计变得更加艰难。地下水的浮力,压力会在建筑水位升降中,对整个建筑结构产生强大的反力作用。因此,在进行建筑结构设计中,要研究地下水的蕴藏情况,埋藏条件,存在情形和周围地质的关系,要重视地表水对施工的抗浮影响,潜水的工程抗浮,结构支撑于地基的抗倾稳定验算等的主要地下水等多方面的因素,探究地下水对建筑结构设计的危害,在此基础上做出科学合理的设计,对保证整个工程的顺利进行,保证施工的质量有着十分重要的意义。
二.建筑结构设计和地基基础设计简述
1.建筑结构设计概念和重要性
建筑结构设计就是在遵守建筑结构设计规范的基础上,在综合考虑到建筑功能,并对施工地点的地质水文条件做出准确勘探的条件下,对建筑结构的梁柱,地基等承重构件做出科学合理规划的过程。
2,建筑结构设计的重要意义
在我国,进行建筑结构设计时候,必须勘察其地质条件,据建筑的用途和地质条件,确定抗震等级,并综合考虑到各种建筑构件的科学组合,避免组合上的缺陷,同时,要对建筑结构构件的承载力和相关的极限状态做出验算,保证整个建筑结构的承载在极限范围内部。科学合理的建筑结构设计,不仅仅是后续施工的基础,更对整个工程有着十分重要的指导作用,将直接关系都工程的质量和成本控制。因此,找出影响建筑结构设计的因素,并作出科学合理的控制措施,是整个工程顺利进行的关键。
三,地下水对工程建筑的危害探究
1.地下水水位变化对建筑工程的危害
地下水的水位一般会受到降水,季节变化等因素的影响而产生水位的升降,地下水位的上升下降,会对整个建筑结构的设计产生极其消极的影响,。首先,当水位上升的时候,不仅仅会造成地震沙土液化速度加快,规模扩大,更会使得建筑结构下的岩土发生断裂,变形扭曲,滑坡,崩塌等多种地质灾害,严重降低了整个建筑结构中基础地基的承载能力,不利于整个建筑结构的稳定,不利于整个建筑结构抗震性能的增强。其次,地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。最后,地下水的冻胀也会对建筑结构的设计产生消极影响,主要表现在,当冻胀的地下水升温使得水浸湿和软化岩土时候,会使得地基土质的强度会大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度变大,地基容易发生很大幅度的变形,造成建筑结构的稳定性差。
2.地下水会对建筑物的建筑构件造成很大的侵蚀性。地下水会对建筑构件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主体中的管道,金属构件等造成很大的腐蚀和侵蚀,不仅仅会加快各种构件的老化,寿命缩短,更大幅度降低了整个建筑结构的稳定性和刚度。
3.地下水的水力状态容易发生改变,会使得在饱和的砂型土质的建筑结构设计变得更为艰难。当水力发生变化时候,土质的效应力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑结构下的土体发展流动,造成地表地基的坍塌,威胁建筑结构的稳定。
四,地下水对建筑结构设计的受力影响
1,地下水对地基基础设计中应力计算的影响
在建筑结构设计中,最关键是要确保地基的稳定,进行地基设计时候,首先要做到的就是要精确计算出自重应力和附加应力。在计算地基任意深度的自应重力时候,要以地下水位为分界线,地下水上面的土质,一般采用的是土质的自重应力。如果地基位于地下水的下面,那么,地基在水下的砂性土需要综合考虑到地下水的浮力作用。如果还是粘性土质则变得更为复杂,需要根据不同的情况而定,一般认为,如果在地下水下面的粘性土质的液性指数不小于零,那么,此时土质会是一种流动的状态,每个土质颗粒之间有很多自水,这种情况下,土体便受到了地下水的浮力作用。因此,在进行地下水位之下的自重应力的时候,要根据实际情况,综合考虑,分析确定是否需要将地下水的浮力纳入其中。如果液性指数在零之下,那么土质会保持在固体的状态,土质就不会受到地下水的浮力,在实践操作中,一般都会按照不利的状态来进行综合考虑分析。
2.地下水对天然地基承载力的影响
在建筑结构地基的设计中,要做好天然地基承载力的计算,地下水对地基有着十分重要的影响作用,一般而言,都会表现在两个方面,其一,位于地下水位之下的土质,会很容易失去表观凝聚力,而这种凝聚力多半是由毛细管和弱结合水所形成的,当失去凝聚力的时候,会使得土质的凝聚力大幅度降低。其二,当受到地下水的浮力时候,土质将会很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此会使得建筑结构设计中地基的的综合承载力变弱。在实际建筑结构设计中,都会假设地下水水位上下的土质强度都是一样的,只是单一的考虑到地下水的浮力对土质的承载力产生的影响,当建筑结构设计的地基持力层在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上层的土质是否具有透水性,都统一使用保护重度,当地基的持力层具有透水性的时候,可以将有效重度纳入范围。
五,抗浮设计方案与具体措施
除箱形基础和内部无柱的地下构筑物外,采用片筏基础的地下室的结构一般难以满足整体抗浮的刚度和强度要求,故将地下室划分为若干结构单元进行抗浮验算是合理的,抗浮设计需结合结构单元抗浮验算的结果选择或调整结构抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有:
1.主体工程采用桩(挖孑L桩除外)基础时,单层地下室或裙房地下室可用桩协助抗浮,因为受地下水变化的影响,该桩可能抗拔也有可能承压。
2.主体工程采用天然地基时,单层地下室或裙房地下室可采用加大恒载(如覆土)抗浮,或将单层地下室和裙房及裙房地下室的结构处理成垂直荷载作用下的子框架结构支承于主体结构上,由主体结构协助抗浮。后者需修正原设计对应于子框架的梁柱内力与配筋和主体结构中支承子框架的节点的梁柱端的内力和配筋,修正的原则是取二次设计中承载力大的配筋和截面。主体结构离支承子框架节点较远的梁柱端内力受影响较小,一般可以不必修正。
3.抗浮锚桩协助抗浮。抗浮锚桩的结构设计方法基本上同锚杆,适用范围比较大。常用于大空间、大面积的单层地下室或裙房地下室及地下构筑物抗浮,当水压力较大时,用分布抗浮锚桩无梁地下室底板的方案易于设计且比较经济。
4.地下罐体的抗浮设计应注意其基础或基墩在地下水的影响下可能受压也可能受拉,要做两个方向受力的强度验算。
5.在必要时要做抗拨桩或抗浮锚桩的拨和压的双向受力验算,承压验算宜考虑桩土协同工作,桩主要起抗倾斜作用,注意抗浮验算单元应与协助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,悬挑出室外的地下室底板可以适当考虑上面覆土的内摩擦角按倒梯形截面计算抗浮力,抗拔桩和抗浮锚尽量布置在柱、墙下或对称布置在柱下,共同形成基础梁的支座,可以使抗拔桩和抗浮锚桩的受力均匀。当基础梁的刚度较小时,要避免跨中抗梁的内力计算,因基础梁的竖向位移刚度从柱下至跨中各点不相同,所以布置在基础梁跨中的抗拔桩和抗浮锚桩对基础梁跨中是新约束,应注意计算简图的处理,调整基础梁的配筋,工程地质勘查应考虑协助抗浮的抗拔桩和抗浮锚桩的布置方案对桩长的影响。
六,结束语
建筑结构的设计关系到整个建筑工程的后续施工,关系到整个建筑工程的工程进度,工程成本控制和工程质量的保证。加强地下水对建筑结构设计影响的研究,找出地下水浮力对地下室和建筑物结构施工设计的重要影响方式,和发生原因,有助于建筑结构设计的科学化和合理化。地下水是建筑结构设计中无可避免的载体,水压力和地下水的浮力都会优先于地基对建筑物的结构产生反力作用,因此,在建筑结构设计中,要对地下水这一最重要的影响因素做出深入研究,这是保护地基稳定的关键环节。同时,通过探究发现,地下水主要还是通过影响到建筑结构设计中的基础设计的受力,主要是建筑结构的自应重力和建筑结构的承载力,要从建筑结构设计中的抗浮力上面加以改善和修正,尽力保证建筑结构设计的合理性和科学性,保证工程的质量。
参考文献:
[1] 陈晓坚 地下水在建筑结构设计中出现的问题探讨 [期刊论文] 《广东科技》 -2010年8期
关键词:高层建筑;结构设计;存在问题;解决方式
一、高层建筑设计结构类型时存在的问题及解决方法
1、 在选择建筑的结构构型时要科学合理
存在的问题:
建筑的结构构型决定着建筑结构设计的整体走向,现在很多设计师在设计结构构型时,没有考虑到各方面的问题,导致最终的建筑设计在整体上不能满足用户需求。
解决方法:
在布置高层建筑的结构平面时应该遵循对称、规则、简单的原则,防止出现狭长的缩颈位置和应急过于集中的凹角部位,此外,还应该防止楼梯的电梯部位出现偏置而产生扭转的后果。在设计竖向体型时,应防止过于外挑,并且内收也要适度,刚度也要均匀的变化,切忌出现应力过于集中。在《高层建筑混凝土结构技术规程》中有了专门的内容在叙述建筑结构构型的规则性,比如:竖向结构的规则性、平面结构的规则性等等,在审定建筑设计方案中,坚决摒弃不符合规则的设计图。因此,建筑结构设计工程师在设计建筑构型时必须要遵循这些规则,如果在设计过程中发现了一些问题或者碰到了难题,就应该及时向建筑专业交流沟通,尽最大的努力选择最优的结构构型,以免给工程的后续工作带了不必要的麻烦。
2、 房屋最适高度和高宽比
存在的问题:
房屋的最适高度和高宽比直接影响着人们在使用过程中的心理感受,最适的高度和高宽比能给人一种舒适的感觉,并且还能增强建筑结构的安全性。而目前,很多设计师在设计房屋的最适高度和高宽比时,过于片面地追求单一方面的因素,而使房屋的高度和高宽比不能达到最佳。
解决方法:
在高层建筑设计规范和抗震规范中明确指出,应该严格限制高层建筑的总高度,以前是将高层建筑的总高度限制值设定成A级,但是现在将建筑的限制高度设定成B级,所以必须严格控制高层建筑的结构设计高度,从多方面综合考虑,如果高层建筑的高度超出了限定值B级,那么就要改变结构设计方案和处理手段。在建筑结构设计实践中,经常会发生因设计高度超过B级高度导致在审查设计图时,没有通过直接作废,就又需要重新设计,这就严重影响到建筑的整体规划和建设周期。高层建筑的高宽比直接控制着建筑结构的整体稳定性、刚度、载重能力以及经济合理性,不同高度的高层建筑有着各不相同的高宽比限制值。然而,在设计一些结构比较复杂的高层建筑过程中,怎样准确地确定一个科学合理的高宽比是一个比较困难的工作。通常在计算时,能够根据需要考虑的方向的的最小投影宽度,针对建筑物中有一些的小的突出部位,例如楼电梯间,这就不在计算的宽度范围之内。针对有些高层建筑物附带了裙房,如果裙房的刚度和面积相对于上部的塔楼的刚度和面积过于大时,此时在宽度比的计算过程中就可以直接考虑裙房上面的部位。
3、重视短肢剪力墙的设置
存在的问题:
短肢剪力墙在建筑结构受力方面起到了十分重大的作用,现在的很多建筑的意外倒塌事故,都是由短肢剪力墙的受力不均匀引起的。
解决方法:
短肢剪力墙所指的是墙肢截面高度和厚度的比值是5~8的剪力墙。短肢剪力墙结构是在最近几年出现的,它既对住宅建筑的合理布置有利,还能使建筑结构的自重得到一定程度的减轻,然而,在高层建筑结构中,剪力墙的肢不能过于短小,这是由于短肢剪力墙有着比较差的抗地震能力,在地震多发区的实际应用很少,鉴于安全方面,高层建筑结构的剪力墙不能全部采用短肢剪力墙。如果断肢剪力墙设置太多,就应该增加设置一些筒体或者常规性的剪力墙,这二者之间共同受力,形成坚固的剪力墙结构,此外,高层建筑规范中还对短肢剪力墙的使用有了一些特别的限制,比如:抗震等级、纵向钢筋的总配筋率、最大高度等,所以,短肢剪力墙在建筑结构设计中应该少使用或者不适用为宜,不能因为了方便于施工而设计错误。
二、高层建筑结构的分析与计算方法
1、 在整体计算建筑结构时要选择正确的软件
现在大家普遍采用的计算软件包括:TBSA、TAT、SATWE或SAP、ETABS等。然而,因为不同的软件所使用的计算模型都是各不相同的,所以要根据建筑高度、结构选型、结构体系等来正确选择合适的软件版本进行设计。所以计算得出的结果有一些不同。因此,在计算和分析高层建筑的整体结构时,必须要综合考虑到建筑结构的高度和构型来正确选择计算软件,以便能够保证计算结果的精准性,有时可以使用多个不同的软件来计算,然后工程设计师再仔细分析这些不同的结果,找出适合参考且合理的结果。否则,一旦选择了不恰当的计算软件,不仅会消耗设计者大量的精力和时间,影响到建设周期,还将有可能使建筑结构存在一系列的安全隐患。
2、应该具有充足的振性数目
在新的高层建筑规范中,提出了振型参与系数的概念,还清楚地指出了这个参数的额定值。又因为在之前的高层建筑规范中,没有明确指出振型参与系数该方面的内容,即使有的指出了此概念,没有清楚的指出这个参数的额定值,所以,在分析和计算时期,就应该正确判断确立出这个参数,再进行有效地调整振型参与系数的最终取值。
3、非结构构件的计算和设计
在高层建筑的结构设计中,通常会有一些因为建筑的功能和美观方面的要求而非主体承重骨架体系以内的非结构构件。特别是在设计高层建筑屋顶处的装饰构件过程中,因为高层建筑有着比较大的风荷载和地震作用,所以,就一定要根据新的高层建筑规范中的要求老计算和处理非结构构件,以免造成恶劣的影响。
三、总结
高层建筑的结构设计是一项比较复杂且耗时长的工作,在设计过程中,稍不留意就会出现一些或大或小的错误,从而会给建筑结构的后期施工带了一系列的安全隐患,一旦发生安全事故,将会给建设单位带了严重的损失。因此,高层建筑结构设计人员应该严格按照新的高层建筑规范进行设计方案,并且还要认真考虑高层建筑的结构构型,在通过仔细的分析计算来得出最终比较完美的设计图,这样既能保证建筑物的安全性能,还能给建设单位带来丰厚的利润。在设计过程中,若遇到了一些阻碍,就应该及时和建筑师商讨,实现资源共享、技术共享。
参考文献:
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