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【摘 要】随着社会经济水平不断提高,我国建筑物层出不穷,大量的建筑满足了人们和工作需求,而建筑中出现大量的不规则高层建筑,其中建筑结构抗震设计理念也不断发展。建筑抗震研究作为一项重要的课题,它不仅可以发现当前抗震缺陷,而且能为更好的设计出高精准建筑钢针方案奠定基础。因此,对不规则高层建筑结构抗震进行研究十分必要。
【关键词】不规则;高层建筑;结构抗震
引言
高层建筑在当下社会经济发展当中占据着越来越重要的地位,在建筑行业的发展当中,得到了更为广泛的关注。因此,提升高层建筑的抗震能力,这对于高层建筑发展来说,具有重要意义。就我国高层建筑发展来看,其建筑特色具有着不规则性,不规则高层建筑的结构对于抗震来说,具有重要意义。本文就不规则高层建筑的结构进行分析,主要研究其结构所表现出的抗震能力。
一、高层建筑抗震结构设计的基本原则
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。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;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;承受竖向荷載的主要构件不宜作为主要耗能构件。
应尽可能设置多道抗震防线。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。强烈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,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。
对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。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。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。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,是提高结构总体抗震性能的有效手段。
二、不规则高层建筑结构抗震设计的关键问题
(一)建筑位置选择
不规则高层建筑的选址问题,关系到其抗震能力的强弱,在进行选址的过程中,一定要对实际地质情况进行慎重分析和考量,确保其场地选择的优化性。不规则高层建筑在选择场地时,要就地质结构进行分析,选择有利于抗震的地址进行建筑,尽可能的远离危险地带。一般来说,在地震区进行建筑位置选择时,主要针对于地基较为稳定的地带,能够确保高层建筑在打地基的时候更具牢靠性,这样一来,进行高层建筑时,会拥有较好的抗震能力。
(二)结构体系选择
不规则高层建筑在结构体系选择时,需要从整体着手,兼顾部分抗震能力,避免因为部分抗震能力差,从而导致整体抗震能力减弱。一般来说,结构体系设计时,会根据各个部位的承重能力进行考量,主要部位在进行施工过程中,会进行加固处理,确保其抗震能力。除此之外,结构体系的选择上,还会注意到刚度和强度问题,这一考虑,可以有效较低地震带来的破坏性,从而增强不规则高层建筑的抗震能力。
(三)不规则结构选择
地震区的高层建筑具备不规则性特征,这主要是由于地震区特殊的地理环境造成的,不规则高层建筑可以提升高层建筑的抗震能力,其结构的不规则性设计则针对于当地地震的实际情况进行设计的。在进行不规则结构设计时,根据实际地理位置以及实际情况,有侧重性地进行高层建筑主体设计,针对于抗震问题,对各个建筑部位进行不规则设计,使其具备较强的抗震能力,从而实现不规则高层建筑整体抗震能力。
三、不规则高层建筑结构抗震分析
1.扭转不规则。
一般而言,在进行楼层建设中,部分楼层最大弹性位移同该楼层两端弹性存在水平距离,这个距离位移被称为层间位移,位移值控制在1.2到1.4之间。设计结构方案出炉之后,尽最大努力去优化刚度分布,做好边墙和边梁设计工作,使得扭转度刚刚合适,这有效改善不规则建筑面。构件设计分析,要考虑到地震作用带来的扭转力影响。
2.宽度比较大。
左塔高度比较宽,对该建筑进行扭转处理时,应该选择弹性时程分析法进行处理,计算出多次遇见地震建筑抗震强度。对建筑风载、多遇地震建筑整体结构进行颠覆预算,计算出最准数值。一般而言,数值会涉及到抗震颠覆弯距数值验算,风载速度验算以及抗拉力验算等等。使用静力弹塑性方式分析,检验多次地震下位移变动情况。当计算数值满足规范需求时,说明能在最大地震影响下最大范围保障安全。建筑物墙、柱抗压力情况也要进行分析,将最大值破坏程度考虑在内,借助加强鋼筋施工,逐渐提升建筑物的延展性和抗压力。
3.平面不规则。
当建筑物第一层到第六层有大量的楼梯,使得建筑物形成楼板开洞。针对该问题,要结合建筑特质,建筑条件以及建筑性能,尽可能使得剪力墙大量围绕楼梯,完好弥补落地墙大间距缺陷,逐渐提升楼板刚度,降低开洞影响出现。另外,可以从轴压比方向进行缓解,保障整体刚性,使得轴压比数值提升,增强落地墙抗压力。同时,对低楼层整体刚度进行调整,借助150厚板,设置成双向钢筋构件模式,提高了钢筋率。一般而言,在8层以上的住宅,电梯间出现开洞导致楼板较为薄弱,针对该问题,需要增强钢板强度,选择厚板,设置钢筋边缘度,使用双向钢筋,逐渐提升钢筋旅。当建筑因为局部收进,虽然收进的幅度比较小,但是也形成了不规则状。面对该问题,要分析出楼层是否出现位移突变,在选择应对方式。面对该不规则结构面,一般都会控制住刚度比,保障刚度比在合理的范围内,这就有效地避免了高位位移问题出现。楼层出现位移突变之后,要借助剪力墙进行加固处理,保障建筑物抗震力度。
四、结语
抗震工作是建筑设计和施工的重点,为使所设计的高层建筑结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,结构工程师要进行严格系统的结构分析与设计。不规则高层建筑的不规则性,对高层建筑的结构设计提出了更高的难度和要求,本文探讨了不规则高层建筑结构抗震,对于研究我国不规则高层建筑日后在抗震结构设计上的问题来说,具有重要的指导意义。
参考文献:
[1]董丽媛.探讨不规则高层建筑结构抗震的优化设计[J].中华民居,2012(6)
[2]战宇.高层建筑结构抗震优化设计探讨[J].低温建筑技术,2011(1)
【关键词】不规则;高层建筑;结构抗震
引言
高层建筑在当下社会经济发展当中占据着越来越重要的地位,在建筑行业的发展当中,得到了更为广泛的关注。因此,提升高层建筑的抗震能力,这对于高层建筑发展来说,具有重要意义。就我国高层建筑发展来看,其建筑特色具有着不规则性,不规则高层建筑的结构对于抗震来说,具有重要意义。本文就不规则高层建筑的结构进行分析,主要研究其结构所表现出的抗震能力。
一、高层建筑抗震结构设计的基本原则
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。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;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;承受竖向荷載的主要构件不宜作为主要耗能构件。
应尽可能设置多道抗震防线。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。强烈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,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。
对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。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。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。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,是提高结构总体抗震性能的有效手段。
二、不规则高层建筑结构抗震设计的关键问题
(一)建筑位置选择
不规则高层建筑的选址问题,关系到其抗震能力的强弱,在进行选址的过程中,一定要对实际地质情况进行慎重分析和考量,确保其场地选择的优化性。不规则高层建筑在选择场地时,要就地质结构进行分析,选择有利于抗震的地址进行建筑,尽可能的远离危险地带。一般来说,在地震区进行建筑位置选择时,主要针对于地基较为稳定的地带,能够确保高层建筑在打地基的时候更具牢靠性,这样一来,进行高层建筑时,会拥有较好的抗震能力。
(二)结构体系选择
不规则高层建筑在结构体系选择时,需要从整体着手,兼顾部分抗震能力,避免因为部分抗震能力差,从而导致整体抗震能力减弱。一般来说,结构体系设计时,会根据各个部位的承重能力进行考量,主要部位在进行施工过程中,会进行加固处理,确保其抗震能力。除此之外,结构体系的选择上,还会注意到刚度和强度问题,这一考虑,可以有效较低地震带来的破坏性,从而增强不规则高层建筑的抗震能力。
(三)不规则结构选择
地震区的高层建筑具备不规则性特征,这主要是由于地震区特殊的地理环境造成的,不规则高层建筑可以提升高层建筑的抗震能力,其结构的不规则性设计则针对于当地地震的实际情况进行设计的。在进行不规则结构设计时,根据实际地理位置以及实际情况,有侧重性地进行高层建筑主体设计,针对于抗震问题,对各个建筑部位进行不规则设计,使其具备较强的抗震能力,从而实现不规则高层建筑整体抗震能力。
三、不规则高层建筑结构抗震分析
1.扭转不规则。
一般而言,在进行楼层建设中,部分楼层最大弹性位移同该楼层两端弹性存在水平距离,这个距离位移被称为层间位移,位移值控制在1.2到1.4之间。设计结构方案出炉之后,尽最大努力去优化刚度分布,做好边墙和边梁设计工作,使得扭转度刚刚合适,这有效改善不规则建筑面。构件设计分析,要考虑到地震作用带来的扭转力影响。
2.宽度比较大。
左塔高度比较宽,对该建筑进行扭转处理时,应该选择弹性时程分析法进行处理,计算出多次遇见地震建筑抗震强度。对建筑风载、多遇地震建筑整体结构进行颠覆预算,计算出最准数值。一般而言,数值会涉及到抗震颠覆弯距数值验算,风载速度验算以及抗拉力验算等等。使用静力弹塑性方式分析,检验多次地震下位移变动情况。当计算数值满足规范需求时,说明能在最大地震影响下最大范围保障安全。建筑物墙、柱抗压力情况也要进行分析,将最大值破坏程度考虑在内,借助加强鋼筋施工,逐渐提升建筑物的延展性和抗压力。
3.平面不规则。
当建筑物第一层到第六层有大量的楼梯,使得建筑物形成楼板开洞。针对该问题,要结合建筑特质,建筑条件以及建筑性能,尽可能使得剪力墙大量围绕楼梯,完好弥补落地墙大间距缺陷,逐渐提升楼板刚度,降低开洞影响出现。另外,可以从轴压比方向进行缓解,保障整体刚性,使得轴压比数值提升,增强落地墙抗压力。同时,对低楼层整体刚度进行调整,借助150厚板,设置成双向钢筋构件模式,提高了钢筋率。一般而言,在8层以上的住宅,电梯间出现开洞导致楼板较为薄弱,针对该问题,需要增强钢板强度,选择厚板,设置钢筋边缘度,使用双向钢筋,逐渐提升钢筋旅。当建筑因为局部收进,虽然收进的幅度比较小,但是也形成了不规则状。面对该问题,要分析出楼层是否出现位移突变,在选择应对方式。面对该不规则结构面,一般都会控制住刚度比,保障刚度比在合理的范围内,这就有效地避免了高位位移问题出现。楼层出现位移突变之后,要借助剪力墙进行加固处理,保障建筑物抗震力度。
四、结语
抗震工作是建筑设计和施工的重点,为使所设计的高层建筑结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,结构工程师要进行严格系统的结构分析与设计。不规则高层建筑的不规则性,对高层建筑的结构设计提出了更高的难度和要求,本文探讨了不规则高层建筑结构抗震,对于研究我国不规则高层建筑日后在抗震结构设计上的问题来说,具有重要的指导意义。
参考文献:
[1]董丽媛.探讨不规则高层建筑结构抗震的优化设计[J].中华民居,2012(6)
[2]战宇.高层建筑结构抗震优化设计探讨[J].低温建筑技术,2011(1)