周坤 李志飛
摘要:高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)直接決定了高層建筑的抗震性能和效果,為保證用戶生命財(cái)產(chǎn)安全,需將高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀作為關(guān)鍵的切入點(diǎn),根據(jù)高層建筑的建設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,合理地落實(shí)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。同時(shí),采取有效防范措施,強(qiáng)化高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和整體安全性,為居住安全提供保證,滿足用戶的生活需求。
關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土抗震;抗震能力;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
引言
高層建筑具有占地面積小、節(jié)約市政工程費(fèi)用、節(jié)約拆遷費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn),因此在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)展十分迅速。我國位于歐亞板塊和太平洋板塊邊緣,歷史上就是地震多發(fā)的國家,抗震設(shè)計(jì)成為了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010(2016年版)(以下簡稱《抗規(guī)》)和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010對此進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。地震作用下內(nèi)力的調(diào)整是《抗規(guī)》“小震不壞”的一個(gè)重要環(huán)節(jié),而剪重比滿足《抗規(guī)》5.2.5條是結(jié)構(gòu)后續(xù)抗震計(jì)算的前提,只有調(diào)整到符合最小剪力要求才能進(jìn)行相應(yīng)的地震傾覆力矩、構(gòu)件內(nèi)力、位移等的計(jì)算分析。
1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中存在的問題分析
1.1用戶抗震意識(shí)不足
為了強(qiáng)化高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的效果,提高防震能力,要結(jié)合用戶抗震意識(shí)不足的問題進(jìn)行綜合考慮,因?yàn)榈卣馂?zāi)害的發(fā)生并不頻繁,大多數(shù)用戶感受不到地震災(zāi)害的影響,嚴(yán)重缺乏抗震意識(shí)和觀念。在高層建筑施工中,抗震常識(shí)是必不可少的,這要求施工人員、管理人員、技術(shù)人員等具備一定的抗震意識(shí),由具備豐富施工經(jīng)驗(yàn)、抗震理論知識(shí)的人員進(jìn)行設(shè)計(jì)施工,才能夠保證抗震效果。但是由于技術(shù)資源匱乏,現(xiàn)場施工中施工人員、管理人員、技術(shù)人員往往難以將抗震性能的相關(guān)要求落實(shí)到位。
1.2城市建筑規(guī)劃科學(xué)性不足
高層建筑近些年不斷立項(xiàng),在規(guī)模和體量上均有所增長,部分區(qū)域高層建筑場地規(guī)劃設(shè)計(jì)和規(guī)劃的科學(xué)性不足,導(dǎo)致高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作難以順利展開。特別是在一些危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)活動(dòng)的斷層軟弱土層,高層建筑建設(shè)缺少提前的規(guī)劃,選擇地基的科學(xué)性和合理性不足,導(dǎo)致了地基失效的問題,對高層建筑的抗震性能造成了嚴(yán)重的影響,甚至可能導(dǎo)致安全問題。在防震規(guī)劃、編制等方面,制度建設(shè)也不完善,對于各類特殊建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)定缺少細(xì)化內(nèi)容,高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能不理想,難以采取有效的建筑管控措施,給高層建筑的用戶居住安全造成了嚴(yán)重的威脅。
2高層混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化方案分析
2.1優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)的功能及體系
高層混凝土建筑在當(dāng)今社會(huì)中得到了廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展,但是高層混凝土建筑施工對建筑的綜合施工效果提出了更加多元化的要求,對建筑的整體抗震性能提出了更加嚴(yán)格的要求。設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu),在減少工程造價(jià)的同時(shí),有效提高建筑的抗震性能。因此,建筑企業(yè)需要從優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)體系入手,對高層混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性改良。在具體的過程中,設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)、懸掛等方式,來提高高層混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系和整體結(jié)構(gòu)體系的科學(xué)性。設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用框架核心筒結(jié)構(gòu)時(shí),可能會(huì)遇到許多問題。例如,在施工中,懸臂桁架層數(shù)不斷增加,某些層數(shù)的強(qiáng)度不足,無法滿足相應(yīng)的施工需求,從而嚴(yán)重影響建筑的剛度以及承重能力,如果發(fā)生地震,則高層混凝土建筑將無法保持原狀。建筑企業(yè)在優(yōu)化建筑抗震體系的過程中,需要有效地控制建筑的施工成本,從而在確保建筑質(zhì)量的前提下獲得更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)整體性
建筑結(jié)構(gòu)的整體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)中要采取合理有效的措施,提高建筑內(nèi)部的整體性設(shè)計(jì)效果,使建筑內(nèi)部形成塑性鉸,提高建筑結(jié)構(gòu)的完整性和地震災(zāi)害防范能力。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)需要考慮到破壞問題的防范,降低缺乏延性剪切的風(fēng)險(xiǎn),合理地處理構(gòu)件,采取強(qiáng)剪弱彎的措施,提高設(shè)計(jì)水平。地震作用下產(chǎn)生的剪切破壞和非抗震抗剪破壞構(gòu)件問題有所不同,高層建筑要強(qiáng)調(diào)延性,增強(qiáng)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)件中對受拉鋼筋配筋率進(jìn)行合理地控制,以達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)整體性、強(qiáng)化高層建筑結(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)的精密性。最后,需嚴(yán)格控制高層建筑地基的夯實(shí)情況,保證地基穩(wěn)定,提高地基對建筑整體承載能力,合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)置抗震墻,通過加固梁柱節(jié)點(diǎn)等增強(qiáng)建筑物應(yīng)對水平剪應(yīng)力的能力。
2.3保證建筑材料的質(zhì)量
建筑材料質(zhì)量是決定高層建筑建設(shè)質(zhì)量和性能效果的關(guān)鍵,高層建筑工程的建設(shè)施工中,對于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的控制,要強(qiáng)調(diào)對建筑材料的合理選擇,保證使用到施工中的建筑材料符合一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。高層建筑工程是一項(xiàng)系統(tǒng)、大規(guī)模的項(xiàng)目,其中應(yīng)用到大量的建筑材料,涉及的種類繁多,因此選擇材料時(shí)需要考慮多方面因素,以達(dá)到強(qiáng)化高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的目的。施工過程中,需根據(jù)現(xiàn)場工程建設(shè)狀況,分析當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地質(zhì)條件等,選擇能夠滿足抗震需求的可靠質(zhì)量的施工材料,尤其是在我國的部分區(qū)域內(nèi)存在著地震災(zāi)害多發(fā)的情況,具體的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中要選擇復(fù)合材料,強(qiáng)調(diào)高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能,提高對地震災(zāi)害的抵御能力,盡可能地減少建筑整體重量,保證可靠的質(zhì)量效果,防范地震災(zāi)害,提高居民的居住安全。
結(jié)束語
綜上所述,在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中,我國的建筑行業(yè)得到了快速發(fā)展。為了滿足城市化的需求,高層混凝土建筑得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí)也促進(jìn)了城市的繁榮發(fā)展。在高層混凝土建筑工程施工的過程中,設(shè)計(jì)人員需要分析高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,需要確??拐鹦阅苓_(dá)到理想效果,為高層混凝土建筑的安全性及穩(wěn)定性提供有效保障。因此,建筑設(shè)計(jì)人員需要從多個(gè)角度對高層混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并且對現(xiàn)有設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行綜合性改良,以此來保證高層混凝土建筑的抗震性能。
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