高层混凝土建筑抗震结构设计分析

2018-02-15 09:32郭美灵
建材与装饰 2018年29期
关键词:延性抗震结构设计

郭美灵

(朔州市人民防空后勤保障中心 山西朔州 036002)

高层建筑工程项目的安全问题备受关注,怎样提升混凝土建筑抗震性能,成为当前需要考虑的重要问题。目前,为提升高层建筑混凝土抗震性能,应明确了解抗震结构设计的基本要求,全面了解抗震设计的关键点,继而采取科学性的措施来增强混凝土建筑的抗震能力。

1 科学设计主体结构基础

对于高层混凝土建筑工程而言,基础结构设计科学与否和建筑工程质量密切相关,单元结构相同需要设置到地质相似的地面之上,运用同一种结果,若地基位置出现液化土、新填土与橡皮土承载性能不一致的土层之时,应采取科学的处理方案来提升基础结构刚度系数,以确保地基要具备足够的承载性能。利用底框结构时,其实用性极强,也具有一定的经济性,其使用范围相对较广[1]。然而,此种结构体存在着刚度分布不均的问题,导致发生了头重脚轻的现象,让建筑整体结构发生不均匀的变形,情况严重的会使得房屋建筑工程发生开裂现象。因此,最好不要在防烈度区域应用此种结构,在设计该结构时,设计者可采取相应的措施来要求上下结构要保持均匀、一致的刚度,便于提升抗震性能。

2 增设抗震防线

高层建筑抗震结构主要是由几个延性分体所构成的,且各类延性构件能进行协调连接。例如,以剪力墙结构为例,其主要是框架分体与剪力墙共同构成的多肢剪力墙结构,大地震发生之后极易出现余震,因而,仅仅设置上一道抗震防线,此防线遭受到余震的实际破坏,会对高层主体结构产生严重的损伤,情况严重的条件下会发生倒塌现象。设计者要认真而科学的处理抗震设防系统,要求同一平面内主要构件保持屈服状态,而剩余的抗侧力部件会始终处在弹性阶段,会提升主体结构屈服所持续的时间,利于提升主体结构的抗侧移性能与延性。混凝土建筑抗震结构的设计,极易发生由于某一结构构件发生抗侧移值过大的问题,会引发构件强度不足问题[2]。因而,在实际设计时,应不断提升构件抗侧移性能,对施工中的以大代小来尽心反复的权衡,及时提高抗侧力相关部件配筋率。

3 抗震加固设计

诸多情况下,高层建筑都提出可明确的抗震要求,这就要求高层建筑既要满足一定的延性与刚度要求,还要满足一定的强度规范,鉴于钢筋混凝土结构自重大,尤其是建筑工程的高度与底层柱的轴力要始终保持正比关系,要求主构件要满足一定的延性要求,层高既定处理时,主要是对轴压比进行科学调整,以此来提升构件延性,然而,要保证轴压比不能过大,否则会发生结构短柱现象,且延性也会变得更为有限,一旦遭遇高强度地震,会使得剪切受到破坏,会使得整体结构发生倒塌,此时,应对抗震结构进行科学的加固设计。

选择螺旋复合箍筋。框架柱抗剪性能需要与剪压比、强剪弱弯等相符,要求柱子一端抗弯性能要满足强柱弱梁的限值标准,短柱在强剪弱弯和强柱弱梁时,不会引发剪切性破坏问题[3]。从根本上来讲,螺旋复合箍筋的主要优势就是利于提升柱子抗冲剪性能,也能提高短柱的抗震能力。

科学选择分体柱。短柱抗弯能力要比抗剪能力强,因而,发生地震时,抗弯能力还未彻底发生作用就发生剪坏破坏等问题,在具体设计时,应适度控制短柱抗弯性能,要求其要和抗剪强度相接近,才能在地震发生时,短柱即可满足抗弯的实际屈服强度。在具体设计中,我们时常会运用控制抗弯强度的方式,就是将柱子顺着竖向来设计缝隙,将其划分成多个分体柱,在分体柱配筋需要在柱肢间设置连接键,提升构件的抗震性能与强度系数,主要选择分隔板、摩擦阻尼器与通缝来用作连接键。选择分体柱时,尽管无法提升柱子抗剪能力,在降低抗弯性能的条件下就会提升柱子抗变形能力,便于让短柱逐步向长柱方向转变,从而提升短柱抗震性能。

4 全面考虑位移,减少输入的地震能量

在位移问题上,需要保持客观而公证的态度。在建筑结构设计中,计算承载力是设计的基本条件,设计者需要重视计算工作,需要选择弹性策略,对结构力进行科学性的计算与分析,确保建筑工程结构的安全性与稳定性。同时,为应科学减少水平方向所产生的侧移,可适度控制建筑工程的自重,全面考虑横向弯矩,要求在分析重要数据时开展深层次设计,需要将各项因素全面考虑其中。

当前,伴随着社会经济的逐步发展,为提升高层建筑结构的安全性,人们对混凝土建筑抗震性能提出了极高的要求,基于此,应从抗震结构设计角度出发,全面考虑地震预期影响,对变形问题进行预算、分析与计算,要求设计时,及时考虑构建的承载性能,及时计算出综合位移和地震发生时位移侧移的延性比,以提升建筑结构的实用性与稳定度。

5 结束语

从长远角度出发,为促进建筑行业的可持续发展,缓解地震所造成的危害,应结合高层混凝土建筑实况来开展抗震结构设计工作,提出科学的抗震结构设计方案,成为当前高层建筑项目建设的重要任务。面对此类问题,建筑地震结构设计工作的开展,应全面分析建筑建设区域的地址环境,及时优化与完善抗震结构设计体系,从而提升建筑结构体的抗震性能。满足以上要求,当发生地震灾害时,能更大程度上减少人员伤亡与经济损失,能为社会发展提供安全保障。

[1]王 博,王识.高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].建材与装饰,2018(02):91.

[2]吴磊.高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计分析[J].门窗,2017(07):140.

[3]王静.高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].住宅与房地产,2017(15):196.

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