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摘要: 抗震概念设计是高层建筑结构设计中的重要组成部分,通过合理的抗震概念设计,能够有效的提高高層建筑的抗震可靠性。因此,相关设计人员应该熟练的掌握和运用抗震概念设计,全面的考虑各项因素,从而为社会建造出更多精品高层建筑工程。
关键词: 高层建筑;结构设计;抗震概念;应用
中图分类号:TU97文献标识码: A
0引言;近年来,由于人类对于自然环境的不断破坏,各类自然灾害发生的较为频繁。高层建筑结构设计中抗震概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制,合理的运用抗震概念和原则是建筑结构抗震设计的必要前提,在高层建筑工程一开始从建筑的场地选择、平立面形式、结构布置以及延性等方面进行考虑,从根本上消除高层建筑中抗震的薄弱环节,再通过计算与结构措施,能够保证设计出的高层建筑具有良好的抗震能力,显著的提高高层建筑的抗震可靠度。
一.高层建筑结构设计中抗震概念设计的意义
高层建筑结构设计中应该非常重视抗震概念设计,因为高层建筑结构非常复杂,当发生地震时具有动力不确定性特点,人们对地震时对结构认识的局限性,再加上材料性能和施工安装的变易性、模拟地震波的模糊性等因素,导致计算结果和实际之间具有很大的差异。简单的依赖数值计算获得结构并不能有效的解决高层建筑的实际抗震问题,尤其是地质特征的差异性原因,导致许多国家甚至是地区指定的抗震规范都有明显的差异。高层建筑结构抗震概念设计在依据数值计算的基础上,还增加了实践经验元素,并且结构概念设计甚至比分析计算更重要,使得这一抗震设计理念能够满足区域差别下从事高层建筑结构设计的实际需求。强调高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性,其目的是为了引起高层建筑结构工程是在进行建筑结构设计时,特别重视相应的结构规程以及抗震概念设计中的相关规定,从而摆脱传统的结构设计中只重视计算结果的误区,要求结构工程师严格的按照结构设计计算原则,再结合地区的抗震规范,以此保证高层建筑结构的抗震性能。
二.影响建筑物抗震效果的因素
2.1 建筑结构建造过程中所使用的材料和施工过程在实际抗震设计时,抗震 效果与建筑结构的材料具有十分密切的关系。但在许多时候工作人员往往意识不到这一点。建筑材料的质量的好坏与建筑物所受到的地震作用力有直接的关系,质量好的材料所受到的地震作用力就小,则质量差的则所受到的力就大。因此一些轻型材料的应用,对于提高建筑物的抗震性能具有非常好的效果,不仅施工材料对于抗震性能有所影响,施工过程中的每一个具体环节都会对抗震效果有所影响,所以在高层建筑施工中,要控制好施工的质量,做好相应的监管工作,从而保证高层建筑的施工质量,使建筑的抗震效果有所保证。
2.2 建筑物自身的结构设计
结构设计的好坏直接关乎建筑物的质量,同时也是对抗震效果具有关键性的影响因素,所以在实际建筑物结构设计中,保证抗震效果是非常必要的。目前在建筑物抗震结构设计时通常以在震不坏、大震不倒为目标,因此在建筑设计时,无论是点式还是板式建筑,其合理的结构设计都是十分重要的,这对提高建筑物的抗震效果将起到积极的作用。另外建筑物在平面结构布置时,其尽量做到质心和刚心的重合,因为在建筑物平面布置时一般都较为复杂,一旦发生地震如果质心和刚心不一致时则会导致地震的作用力加剧,从而形成较大的破坏性,所以为了有效的提高地城的抗震能力,则需要做到质心与刚心的重合。
2.3 建筑物所处地质环境情况
建筑物所处位置的地质情况对建筑抵抗各种自然灾害发生时的破坏性具有非常重要的意义。通常在地震发生时,如果建筑物位于岩石地带、山体附近、容易产生滑坡的地质情况下时,则一旦发生地震所造成的破坏是十分巨大的。所以为了有效的增强建筑的抗震性能,可以在进行建筑位置选择时即做好详细的勘测工作,尽量避开容易在地震中由于导致地表发生变化的不利地段,选择有利的地点进行建筑物建造。
三.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用
3.1抗震概念设计应该重视高层建筑的结构规律。在高层建筑的抗震概念设 计应用中,应该对高层建筑的体型设计进行科学的修正,保证在质量、刚度、对称、规则上分布均匀,保证设计的整体性,避免局部出现刚度过大的问题。高层建筑的结构布局对抗震概念设计具有十分重要的作用,简单、对称的建筑在地震中的应力分析和实际反映很容易做到,并且能够达到相一致,但是在凹凸的立面与错层设计的高层建筑中,当地震发生时将会产生复杂的地震效应,很难做到对高层建筑抗震效果的最佳分析。因此,高层建筑的抗震概念设计应该重视结构的规律性。
3.2抗震概念设计在结构体系上的应用。高层建筑抗震结构体系是抗震概念设计的关键,抗震概念设计在结构体系上的应用依据高层建筑物的高度以及抗震等级选择合适的抗侧力体系,通过概念近似手算确定结构设计方案的可行性以及主要构件的基本尺寸。抗震结构方案选择的合理性,直接影响建筑抗震概念设计的经济性与安全性。合理的选择建筑结构体系,应该注意以下三个方面: 其一,选择建筑结构体系时,应该对因为部分结构或者部分构件的破坏而导致整体建筑结构体系丧失对抗震能力或者重力荷载的承载能力,应该坚持抗震设计原则中的赘余度功能和内力重分配功能,这一原则的重要性在许多建筑物地震后的实际状况中都得到了很好的印证; 其二,选择建筑结构体系时,不仅仅应该要求建筑体系的受力明确、传力合理以及传力路线,还应该有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图,这些都应该和不间断的抗震分析相符合; 其三,其中延性是建筑结构中的重要特性之一,结构体系的变形能力取决于组成结构的构件和连接的延性水平,提高结构构件的延性水平,是提高高层建筑抗震设计概念在建筑结构设计应用中的重点问题,通过采用竖向和水平向混凝土构件,能够增强对砌体结构的约束,当配筋砌体在地震中即使产生裂缝也不会倒塌或者散落,保证高层建筑早地震中不至于丧失对重力荷载的承载能力。
3.3抗震概念设计在结构构件上的应用。高层建筑抗震的实现需要各个构件的支撑,因此,抗震结构体系中的各个构件都必须具有一定的刚度与强度,并且还应该具有可靠的连接性。高层建筑的结构体系是一个多层次超静定结构,因此其抗震结构也应该设置多道抗震防线,这样在地震作用下,即使一部分构件先被破坏,剩余的构件依然具备支撑的作用,形成独立的抗震结构,承受地震力与竖向荷载。因此,合理的预见高层建筑结构先屈服或者破坏的位置,适当的调整构件的强弱关系,形成多道抗震防线,实现对高层建筑结构体系的合理控制,这是结构抗震耗能的一种有效措施,是建筑抗震结构概念设计的重要内容。
四.结束语
总而言之;随着高层建筑的不断兴起,其抗震结构设计成为人们关注的焦点,目前技术的进步,使高层建筑结构的抗震设计技术和方法越来越先进,越来越完善。但社会需求的不断提升,也需要设计人员不断强化自身的专业技能,同时还要做好对建筑环境及地质的分析和研究工作,从而根据实际情况来选择适合的抗震结构,从而增强高层建筑结构的抗震能力,避免在地震发生时造成严重的伤亡和损失。
参考文献
[1]周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居,2013( 5) : 64 - 65.
[2]王海翠.我国高层建筑抗震结构设计初探[J].科技传播,2011.9.
关键词: 高层建筑;结构设计;抗震概念;应用
中图分类号:TU97文献标识码: A
0引言;近年来,由于人类对于自然环境的不断破坏,各类自然灾害发生的较为频繁。高层建筑结构设计中抗震概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制,合理的运用抗震概念和原则是建筑结构抗震设计的必要前提,在高层建筑工程一开始从建筑的场地选择、平立面形式、结构布置以及延性等方面进行考虑,从根本上消除高层建筑中抗震的薄弱环节,再通过计算与结构措施,能够保证设计出的高层建筑具有良好的抗震能力,显著的提高高层建筑的抗震可靠度。
一.高层建筑结构设计中抗震概念设计的意义
高层建筑结构设计中应该非常重视抗震概念设计,因为高层建筑结构非常复杂,当发生地震时具有动力不确定性特点,人们对地震时对结构认识的局限性,再加上材料性能和施工安装的变易性、模拟地震波的模糊性等因素,导致计算结果和实际之间具有很大的差异。简单的依赖数值计算获得结构并不能有效的解决高层建筑的实际抗震问题,尤其是地质特征的差异性原因,导致许多国家甚至是地区指定的抗震规范都有明显的差异。高层建筑结构抗震概念设计在依据数值计算的基础上,还增加了实践经验元素,并且结构概念设计甚至比分析计算更重要,使得这一抗震设计理念能够满足区域差别下从事高层建筑结构设计的实际需求。强调高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性,其目的是为了引起高层建筑结构工程是在进行建筑结构设计时,特别重视相应的结构规程以及抗震概念设计中的相关规定,从而摆脱传统的结构设计中只重视计算结果的误区,要求结构工程师严格的按照结构设计计算原则,再结合地区的抗震规范,以此保证高层建筑结构的抗震性能。
二.影响建筑物抗震效果的因素
2.1 建筑结构建造过程中所使用的材料和施工过程在实际抗震设计时,抗震 效果与建筑结构的材料具有十分密切的关系。但在许多时候工作人员往往意识不到这一点。建筑材料的质量的好坏与建筑物所受到的地震作用力有直接的关系,质量好的材料所受到的地震作用力就小,则质量差的则所受到的力就大。因此一些轻型材料的应用,对于提高建筑物的抗震性能具有非常好的效果,不仅施工材料对于抗震性能有所影响,施工过程中的每一个具体环节都会对抗震效果有所影响,所以在高层建筑施工中,要控制好施工的质量,做好相应的监管工作,从而保证高层建筑的施工质量,使建筑的抗震效果有所保证。
2.2 建筑物自身的结构设计
结构设计的好坏直接关乎建筑物的质量,同时也是对抗震效果具有关键性的影响因素,所以在实际建筑物结构设计中,保证抗震效果是非常必要的。目前在建筑物抗震结构设计时通常以在震不坏、大震不倒为目标,因此在建筑设计时,无论是点式还是板式建筑,其合理的结构设计都是十分重要的,这对提高建筑物的抗震效果将起到积极的作用。另外建筑物在平面结构布置时,其尽量做到质心和刚心的重合,因为在建筑物平面布置时一般都较为复杂,一旦发生地震如果质心和刚心不一致时则会导致地震的作用力加剧,从而形成较大的破坏性,所以为了有效的提高地城的抗震能力,则需要做到质心与刚心的重合。
2.3 建筑物所处地质环境情况
建筑物所处位置的地质情况对建筑抵抗各种自然灾害发生时的破坏性具有非常重要的意义。通常在地震发生时,如果建筑物位于岩石地带、山体附近、容易产生滑坡的地质情况下时,则一旦发生地震所造成的破坏是十分巨大的。所以为了有效的增强建筑的抗震性能,可以在进行建筑位置选择时即做好详细的勘测工作,尽量避开容易在地震中由于导致地表发生变化的不利地段,选择有利的地点进行建筑物建造。
三.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用
3.1抗震概念设计应该重视高层建筑的结构规律。在高层建筑的抗震概念设 计应用中,应该对高层建筑的体型设计进行科学的修正,保证在质量、刚度、对称、规则上分布均匀,保证设计的整体性,避免局部出现刚度过大的问题。高层建筑的结构布局对抗震概念设计具有十分重要的作用,简单、对称的建筑在地震中的应力分析和实际反映很容易做到,并且能够达到相一致,但是在凹凸的立面与错层设计的高层建筑中,当地震发生时将会产生复杂的地震效应,很难做到对高层建筑抗震效果的最佳分析。因此,高层建筑的抗震概念设计应该重视结构的规律性。
3.2抗震概念设计在结构体系上的应用。高层建筑抗震结构体系是抗震概念设计的关键,抗震概念设计在结构体系上的应用依据高层建筑物的高度以及抗震等级选择合适的抗侧力体系,通过概念近似手算确定结构设计方案的可行性以及主要构件的基本尺寸。抗震结构方案选择的合理性,直接影响建筑抗震概念设计的经济性与安全性。合理的选择建筑结构体系,应该注意以下三个方面: 其一,选择建筑结构体系时,应该对因为部分结构或者部分构件的破坏而导致整体建筑结构体系丧失对抗震能力或者重力荷载的承载能力,应该坚持抗震设计原则中的赘余度功能和内力重分配功能,这一原则的重要性在许多建筑物地震后的实际状况中都得到了很好的印证; 其二,选择建筑结构体系时,不仅仅应该要求建筑体系的受力明确、传力合理以及传力路线,还应该有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图,这些都应该和不间断的抗震分析相符合; 其三,其中延性是建筑结构中的重要特性之一,结构体系的变形能力取决于组成结构的构件和连接的延性水平,提高结构构件的延性水平,是提高高层建筑抗震设计概念在建筑结构设计应用中的重点问题,通过采用竖向和水平向混凝土构件,能够增强对砌体结构的约束,当配筋砌体在地震中即使产生裂缝也不会倒塌或者散落,保证高层建筑早地震中不至于丧失对重力荷载的承载能力。
3.3抗震概念设计在结构构件上的应用。高层建筑抗震的实现需要各个构件的支撑,因此,抗震结构体系中的各个构件都必须具有一定的刚度与强度,并且还应该具有可靠的连接性。高层建筑的结构体系是一个多层次超静定结构,因此其抗震结构也应该设置多道抗震防线,这样在地震作用下,即使一部分构件先被破坏,剩余的构件依然具备支撑的作用,形成独立的抗震结构,承受地震力与竖向荷载。因此,合理的预见高层建筑结构先屈服或者破坏的位置,适当的调整构件的强弱关系,形成多道抗震防线,实现对高层建筑结构体系的合理控制,这是结构抗震耗能的一种有效措施,是建筑抗震结构概念设计的重要内容。
四.结束语
总而言之;随着高层建筑的不断兴起,其抗震结构设计成为人们关注的焦点,目前技术的进步,使高层建筑结构的抗震设计技术和方法越来越先进,越来越完善。但社会需求的不断提升,也需要设计人员不断强化自身的专业技能,同时还要做好对建筑环境及地质的分析和研究工作,从而根据实际情况来选择适合的抗震结构,从而增强高层建筑结构的抗震能力,避免在地震发生时造成严重的伤亡和损失。
参考文献
[1]周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居,2013( 5) : 64 - 65.
[2]王海翠.我国高层建筑抗震结构设计初探[J].科技传播,2011.9.