高层混凝土建筑抗震结构设计闫学利

高层混凝土建筑抗震结构设计闫学利

上海东屹建筑设计有限公司

摘要:高层建筑施工中普遍应用混凝土结构,做好混凝土结构抗震设计工作具有现实意义。本文中通过联系高层建筑特点,分析混凝土结构抗震审计过程中需要注意的问题,并给出针对性解决措施,提高混凝土结构的抗震性能,确保高层建筑施工质量与使用寿命。

关键词:高层建筑;混凝体结构;抗震设计

高层建筑混凝土结构抗震设计过程中,要充分考虑设计要求与建筑需求,合理运用抗震设计方法,提高建筑混凝土抗震性,进而满足人们对高层建筑的使用要求。同时提高高层建筑抵御地质灾害的能力,降低坍塌事故发生概率,确保民众生命财产安全。

1、高层混凝土建筑抗震破坏形式分析

高层建筑混凝土结构在受到外界振动的情况下,一般高层建筑混凝土结构的结构会发生物理性能的变化在受到均匀和可承载的范围内。在受到较大外力的作用时比如地震或爆炸所带来的作用,会导致混凝土结构的功能和外形受损。

1.1剪切破环

剪切裂缝是在振动过程当中高层建筑混凝土结构物受到剪切力的作用,导致发生剪切破坏,这一过程的发展会出现四个阶段;当弯矩的强度达到足够大的条件是结构物开始开裂,接下来截面出现水平弯曲的裂缝,用于力的作用还在不断的增大,裂缝越来越大,高层建筑混凝土结构出现斜方向的剪切裂缝;箍筋的屈服使得剪刀裂缝还在不断的增大;剪切破坏就随之发生[1]。

1.2弯曲破坏

弯曲破坏是指高层建筑混凝土结构在收到水平地震荷载的作用下,由于力的作用较大,使得混凝土高层建筑混凝土结构外部保护层出现混凝土脱落的现象,使得高层建筑混凝土结构整体失去相对应的承载能力。整个过程中由于力的不断发生会导致高层建筑混凝土结构的截面出现水平弯曲的裂缝,随着荷载强度的不断增加受拉一侧的纵向钢筋慢慢达到屈服强度,随着变形量的不断加大,混凝土保护层会不断的扩大脱落范围,最终由于钢筋的受压不断增大导致混凝土崩裂情况的发生。

2、高层混凝土建筑抗震设计要点

2.1场地的科学选择

在混凝土结构抗震设计的过程中,应对混凝土结构的场地进行科学的选择,应当避开地震会造成危害的场地,同时有低级基础的地方也应该符合坚硬标准,科学的选择产地会有效的避免基础震害的发生。

2.2强化抗震放线的设置

从现代混凝土结构抗震设计的要求来讲,要达到设计规范要求和满足安全标准,结合设计要求,必须在设计过程中考虑多道抗震防线的设置,有了多道防线的保护,在地震发生时,第一道防线被破坏后,第二第三道防线依然能够起到作用,来支持混凝土结构避免倒塌[2]。在设计过程中,要严格按照国家标准的要求来对混凝土结构抗震等级进行设计,做出全面考虑的原则,并严格遵守其原则。只有这样才能保证我们的混凝土结构工程安全使用,减少地震灾害对其造成的影响。

2.3整体性与能力设计

混凝土结构的整体性设计在很大情况下可以保证混凝土结构上部在受到强烈受力的情况下其整体结构保持不变,整体性较强的混凝土结构设计可以促进混凝土结构整体结构的强度,在发生地震时,还可以最大程度的减少混凝土或部件的掉落。在混凝土结构的设计中对称设计也是一种有效避免地震对混凝土结构破坏的方法,对称设计在遭受地震作用时,可以避免混凝土结构单侧倒塌的情况发生。其次是对设计者能力的一个要求,在设计过程中设计者应对震害的一个破环能力有所了解,对混凝土结构强度的一个安全度进行精确的把握。只有心中有丘壑才能有效的规避地震对混凝土结构造成的破坏。

2.4注重建筑强度与延续的增强

混凝土的强度与延性是建筑抗震性能的两大重要指标,因此在高层建筑抗震设计中必须重视这两大因素。建筑的强度是值刚度性能,延性是指防断裂的性能。刚度的增加可以增加建筑在受到地震时受力阻值的不断加大,而且还可以防止建筑结构在地震时发生弯曲。在设计过程中不能忽略的是延性可以有效的起到防断裂的作用,建筑在受力过程中,建筑会出现位移的情况,在这中情况下如果有足够的延性,将可有效的避免建筑在位移过程中建筑结构受到损害。所以在建筑防震设计过程中,强度与延性是必须认真考虑的。

3、高层混凝土建筑抗震设计注意事项

高层混凝土建筑抗震设计过程中还要注意一些问题,具体如下:

3.1选择合适设计方案

建筑设计采用混凝土结构时,要充分考虑各方面因素,选择合适的框架设计方案。所以框架结构的本质就是空间工作体系,选择空间工作计算途径可以降低成本。因此钢结构中便采用这种方法。高层建筑混凝土结构抗震设计时,要提高横向框架的荷载,并对永久荷载与可变荷载详细划分,只有全面了解不用框架结构的荷载,提高框架结构设计的抗震性能[3]。混凝土框架结构屋架刚度与稳定性不足的话,会对水平荷载产生重要影响。

3.2混凝土框架结构设计的主要内容

3.2.1结构布置

该高层建筑混凝土的框架结构主要是由板、梁、柱对上面带来的荷载进行承受的,因而在结构的平面布置的时候,柱网的确定是十分关键的。柱网在确定之后,便需要确定好承重柱的位置、屋架、屋面板、基础梁以及吊车梁等构件的位置。在进行方案选择的时候,需要科学地规划好柱网。

柱网的布置的合理性,将会对工业房结构的技术先进性以及经济性带来直接的影响,对于日常的生产使用具有重要的影响。在满足生产工艺以及使用的基础上,努力做到结构方案与的建筑平面的科学合理;还需要满足厂房建筑统一化基本规则的相关要求。

3.2.2受力分析

在高层建筑混凝土钢结构的受力计算中,配置构造筋的时候,需要达到下面的一些要求:首先,其纵向钢筋的配筋率必须要小于5%;而柱的纵筋不可以跟拉筋、箍筋以及预埋件等进行焊接在一起;纵向钢筋之间的距离必须要低于350mm,净距必须要大于50mm;柱中附近的箍筋应该是封闭式的,箍筋的直径需要超过6mm。在对高层建筑混凝土的混凝土框架结构进行设计的时候,需要确保框架结构里面的抗震安全,结构需要可以满足一定的强度、刚度、稳定性、延展性以及耗能等方面的要求[4]。

3.2.3框架结构设计方法

高层建筑混凝土抗震结构设计时,要充分考虑各方面因素,遵循一定规律,具体设计过程中,提高建筑物的安全性与稳定性。本次混凝土结构抗震设计过程中选择间接法,预应力与新增外部荷载共同作用,拉杆内部形成一种轴向拉力,在构件中形成偏心受压。

3.2.4优化设计方案

完成混凝土结构组装及后期检查时,确保整体构件的效果与美观性。不同钢结构在相邻平面上应该保证螺栓的连接状况良好,通过精密仪器完成测量,确保整体效果良好。对整个环节进行检验时,应该严格遵循流程,同时保证各个工序之间的联系紧密,整体效果良好[5]。复侧面流程需要对面砖的背后处理情况进行严格检查,并保证面砖的质量以及缝隙之间的要求。此外,还需要对处于粘结层的混凝土进行严格处理,同时还要做好混凝土保温管理等工作,确保对其质量控制到位。

结语

总而言之,高层混凝土建筑抗震结构设计过程中,要充分考虑建筑实际情况,选择合适的优化设计方法,制定科学合理的抗震设计方案,切实达成提高高层混凝土建筑抗震结构设计质量的目的。希望通过本文论述,为高层混凝土结构抗震性能提升贡献一份力量。

参考文献

[1]李碧涛.浅谈高层混凝土建筑抗震结构设计[J].建材与装饰,2018(04):76-77.

[2]宁华.高层混凝土建筑抗震结构设计探究[J].建材与装饰,2017(30):125-126.

[3]辛小娟.高层混凝土建筑抗震结构设计方案研究[J].江西建材,2017(07):22+27.

[4]吴其彪.高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J].中国高新技术企业,2016(32):105-106.

[5]郝建伟.浅论高层混凝土建筑抗震结构设计要点[J].居业,2016(02):61+64.

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