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摘要:近两年我国时有地震灾害发生,这对于房屋的结构和抗震效果提出更加严格的要求。随着经济的发展和城市人口的不断增多,高层建筑已经成为了城市居民住址主体,因此高层建筑的抗震结构设计也就成为了当下城市建设当中的首要问题。为了确保人民群众的生命健康安全,本文针对高层混凝土房屋的建造和构造设计进行了深刻的讨论和分析就,并且提出了切实可行的抗震方案,希望在今后的城市建造当中能够为工程提供有利的理论支持。
关键词: 高层混凝土建筑;抗震设计;存在问题;方法
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
引言:如何提高高层建筑的抗震效果是当下城市建造当中的重点和难点,在施工当中除了要对地质结构进行仔细的分析,建筑物本身也要有科学合理的建筑结构,同时抗震材料的选择也要十分的谨慎和仔细。本文慧聪高层建筑的结构和施工特点入手,慢慢深入探讨高层混凝土建筑抗震的方法。
1.高层建筑结构的抗震设计
近些年来,国际上抗震设防目标的发展总计划规定建筑物在使用阶段,应该对不同频率及强度的地震具有不同的抵御能力,也就是“小震不损毁,中震可以修护、大震不倒塌”。我国也采用了这一抗震目标。高层建筑结构抗震设计的三水准:
第一水准:在受到低于当地要求的设防强度的地震时,建筑物不会受到损毁或者不用进行维修还可以正常使用。
第二水准:在受到当地要求的设防强度的地震时,建筑物(包含其中的一些组成部分)也许有一定的损毁,但是还没有危害到人民生命及生产设施的安全,通过普通修理就可以继续使用。
第三水准:在受到高于当地设防强度的预测少见地震时,建筑物还不至于倒塌或者发生危及人身安全的严重损毁。
依据以上所说的三水准规定要求,在处于第一水准时,高层建筑结构应该是处于弹性工作时期,所以,应该使用线弹性动力理论分析建筑结构地震反应,以达到强度规定。第二水准及第三水准时,建筑结构已经步入弹塑性工作时期,主要依赖于其变形及吸能能力抵抗地震影响。在此时期,可以对高层建筑的层间弹塑性变形进行管理你,从而避免带来不容易修护的损毁。
在实际的高层混凝土抗震设计时,为了便于计算提出了两阶段设计。高层建筑混凝土抗震结构两阶段设计:
第一阶段:对于大部分的建筑结构应该进行频繁地震影响下的结构及部件承担力验算和结构弹性变形验算,针对各种结构依据要求采用抵抗对策。第二阶段:部分规范要求的结构做罕见地震影响下的弹性变形验算
2.高层的建筑结构设计优化
2.1 高层的建筑结构功能优化
建筑在设计之初就被赋予了不同的功能,就算是同一个建筑物在完工之后也可能会有着不同的用途,比如商服、地下停车场、普通住宅等等。每个结构都会有自己的建筑要求,因此在施工当中不能做流水作业,要将建筑根据各个部分的功能进行区分,并逐一进行优化和加强。保证日后在使用个过程中不会出现纰漏。
2.2 高层的建筑结构选择优化
在高层建筑的施工当中,对于建筑结构的选择是多种多样的,比如:框架结构、框架—剪力墙结构、板柱—剪力墙结构等等。这些结构的使用只有与实际的建筑特点相配合时才会发挥出最有效的抗震效果来。在选择当中,墙体的刚度、承重力、变形力等等都要进行统筹的考虑和分析,而且也要充分的考慮到当地的地质环境和抗震的要求。理论与实际相结合才能提出一套切实可行的方案。
2.3 高层建筑结构体系的优化
在结构体系的设计中要时刻把握结构设计的基本概念,严格遵循简单、规则、平整、对称的要求。同时,在设计和建造的过程中要不断的进行分析和调整,考虑到一切可变因素,做好设计的变量。从而调整剪力墙的数量和刚度值等。
2.4 高层建筑结构尺寸的优化
在工程施工当中,对于建筑的每个部位已经做出了明确的形状和尺寸的规定,因此在材料的切割过程中应当做好充分呃衡量,使每部分的构建都能够趋于最合理话,同时降低工程的成本,减少耗材。
3.高层建筑结构抗震设计的方法
建筑的最终目的是供人使用,因此合理并且安全的抗震设计在建筑中也占有十分重要的地位。所以,在高层建筑内部设计的环节,每个单元要尽量选择使用形状简单、有规则的设计,而且墙面的刚度和地面的承载力也要十分均衡。
3.1 有效减少地震时的能量输入
地震时对于地震所产生的能量不能进行有效的传递是建筑物在地震当中受到破换的原因之一,因此在设计当中要让建筑的结构有充分的弹性和变形能力,同时,建筑物的承载能力也是应当考虑的一个环节,在设计时也要充分考虑到地震可能会造成的层位移动,并且根据这种位移来确定建筑的构造需求。这样就能够让地震时的巨大能量得到传递和分解,建筑物的破损程度也就会大大的降低。
3.2 推广消震和隔震措施
在我国的地震高发地区,由于地震的因素许多建筑物都采取了消震和隔震措施,尤其是在高层建筑当中,这种方法更为常见。这种措施主要是在建筑过程当中有意的控制建筑的刚度,在地震发生的时候能够进入一种塑性状态,这样就对地震的强大能量进行了有效的消耗,而建筑本身对地震的反应也会减小。还有一种方法就是利用阻尼器,减震用的阻尼器同样可以削弱地震对建筑物的破坏和影响。
4.高层建筑物的抗震结构
高层建筑在选择施工时应用的结构时有许多要考虑的因素,房屋的高度和宽度是最为基本的考虑因素,高层建筑一般都在二十层以上,因此对于地基、基础材料、施工方法都有着许多不同于其他普通多层建筑物的地方,而在这些基本要求下还要兼顾建筑物的抗震、御震的能力。现在的高层建筑物大多以钢筋混凝土为主要基材,而在此基础上对房屋的结构设计却大有不同,主要包括框架、剪力墙、筒体、板柱等多种方法,这些设计手法的采用在保证高层建筑的质量、节约成本的基础上加强了高层建筑物的抗震和防震水平。
4.1 框架结构
框架结构在当今的建筑中得到了比较广泛的使用,这主要是因为框架结构的采用为建筑的室内布置提供了一个分厂灵活的空间。在较低层的建筑中,这种结构的水平的荷载赌结构本身并没有太大的影响。但是由于框架结构属于以剪切变形主要方法的柔性结构,因此对于建筑物的层数就有了很大的限制。所以框架结构的采用一般会被用于层数较低的多层住建筑当中,而且框架结构本身也没有良好的抗震效果。
4.2 框架—剪力墙结构
框架—剪力墙结构也是比较常见的建筑结构之一,它是在框架结构的基础上增加了剪力墙的部分。这样做就相当于在框架的柔性结构当中增加了一道坚固的铠甲,在保证了房屋内部设计的灵活性同时加强了房屋的坚固性。框架—剪力墙在建造过程中会同时承担建筑的水平力,但是由于框架和剪力墙的承受强度相差太远,楼梯的层数越高这种差距就越大,因此就需要每层的楼板加以协调,使其变形达到一致。从受力变形的方式来看,剪力墙的变形主要以弯曲为主,而框架则是以剪切变形为主。正因为这样的特征,在变位协调中,顶部的框架结构就会帮助剪力墙抗震,而剪力墙也会在底部对框架的抗震起到帮助,这两种结构的配合就大大增强了建筑的抗震能力。
4.3板柱—剪力墙结构
板柱—剪力墙结构在建筑中的使用也会有很好的抗震效果,它的应用是在板柱框架结构的基础上加入了剪力墙或者井筒,这样就提高了整个建筑的坚固程度。但是这种设计结构的采用会对建筑的高度提出一定的限制,因此在中等高度的高层建筑当中应用比较广泛,而对于超高层建筑则不会采用。
参考文献:
[1] 卢谦,建设工程招标投标与合同管理[M],北京:中国水利水电出版社,2005
[2] 黄景瑗,土木工程施工招投标与合同管理[M],中国水利水电出版社,2002,9
[3] 刘昌名,宋会莲,工程招投标管理[M],北京大学出版社,2006,1
[4] 刘建民,不平衡报价的识别及风险防范[J],建筑经济,2004,2
关键词: 高层混凝土建筑;抗震设计;存在问题;方法
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
引言:如何提高高层建筑的抗震效果是当下城市建造当中的重点和难点,在施工当中除了要对地质结构进行仔细的分析,建筑物本身也要有科学合理的建筑结构,同时抗震材料的选择也要十分的谨慎和仔细。本文慧聪高层建筑的结构和施工特点入手,慢慢深入探讨高层混凝土建筑抗震的方法。
1.高层建筑结构的抗震设计
近些年来,国际上抗震设防目标的发展总计划规定建筑物在使用阶段,应该对不同频率及强度的地震具有不同的抵御能力,也就是“小震不损毁,中震可以修护、大震不倒塌”。我国也采用了这一抗震目标。高层建筑结构抗震设计的三水准:
第一水准:在受到低于当地要求的设防强度的地震时,建筑物不会受到损毁或者不用进行维修还可以正常使用。
第二水准:在受到当地要求的设防强度的地震时,建筑物(包含其中的一些组成部分)也许有一定的损毁,但是还没有危害到人民生命及生产设施的安全,通过普通修理就可以继续使用。
第三水准:在受到高于当地设防强度的预测少见地震时,建筑物还不至于倒塌或者发生危及人身安全的严重损毁。
依据以上所说的三水准规定要求,在处于第一水准时,高层建筑结构应该是处于弹性工作时期,所以,应该使用线弹性动力理论分析建筑结构地震反应,以达到强度规定。第二水准及第三水准时,建筑结构已经步入弹塑性工作时期,主要依赖于其变形及吸能能力抵抗地震影响。在此时期,可以对高层建筑的层间弹塑性变形进行管理你,从而避免带来不容易修护的损毁。
在实际的高层混凝土抗震设计时,为了便于计算提出了两阶段设计。高层建筑混凝土抗震结构两阶段设计:
第一阶段:对于大部分的建筑结构应该进行频繁地震影响下的结构及部件承担力验算和结构弹性变形验算,针对各种结构依据要求采用抵抗对策。第二阶段:部分规范要求的结构做罕见地震影响下的弹性变形验算
2.高层的建筑结构设计优化
2.1 高层的建筑结构功能优化
建筑在设计之初就被赋予了不同的功能,就算是同一个建筑物在完工之后也可能会有着不同的用途,比如商服、地下停车场、普通住宅等等。每个结构都会有自己的建筑要求,因此在施工当中不能做流水作业,要将建筑根据各个部分的功能进行区分,并逐一进行优化和加强。保证日后在使用个过程中不会出现纰漏。
2.2 高层的建筑结构选择优化
在高层建筑的施工当中,对于建筑结构的选择是多种多样的,比如:框架结构、框架—剪力墙结构、板柱—剪力墙结构等等。这些结构的使用只有与实际的建筑特点相配合时才会发挥出最有效的抗震效果来。在选择当中,墙体的刚度、承重力、变形力等等都要进行统筹的考虑和分析,而且也要充分的考慮到当地的地质环境和抗震的要求。理论与实际相结合才能提出一套切实可行的方案。
2.3 高层建筑结构体系的优化
在结构体系的设计中要时刻把握结构设计的基本概念,严格遵循简单、规则、平整、对称的要求。同时,在设计和建造的过程中要不断的进行分析和调整,考虑到一切可变因素,做好设计的变量。从而调整剪力墙的数量和刚度值等。
2.4 高层建筑结构尺寸的优化
在工程施工当中,对于建筑的每个部位已经做出了明确的形状和尺寸的规定,因此在材料的切割过程中应当做好充分呃衡量,使每部分的构建都能够趋于最合理话,同时降低工程的成本,减少耗材。
3.高层建筑结构抗震设计的方法
建筑的最终目的是供人使用,因此合理并且安全的抗震设计在建筑中也占有十分重要的地位。所以,在高层建筑内部设计的环节,每个单元要尽量选择使用形状简单、有规则的设计,而且墙面的刚度和地面的承载力也要十分均衡。
3.1 有效减少地震时的能量输入
地震时对于地震所产生的能量不能进行有效的传递是建筑物在地震当中受到破换的原因之一,因此在设计当中要让建筑的结构有充分的弹性和变形能力,同时,建筑物的承载能力也是应当考虑的一个环节,在设计时也要充分考虑到地震可能会造成的层位移动,并且根据这种位移来确定建筑的构造需求。这样就能够让地震时的巨大能量得到传递和分解,建筑物的破损程度也就会大大的降低。
3.2 推广消震和隔震措施
在我国的地震高发地区,由于地震的因素许多建筑物都采取了消震和隔震措施,尤其是在高层建筑当中,这种方法更为常见。这种措施主要是在建筑过程当中有意的控制建筑的刚度,在地震发生的时候能够进入一种塑性状态,这样就对地震的强大能量进行了有效的消耗,而建筑本身对地震的反应也会减小。还有一种方法就是利用阻尼器,减震用的阻尼器同样可以削弱地震对建筑物的破坏和影响。
4.高层建筑物的抗震结构
高层建筑在选择施工时应用的结构时有许多要考虑的因素,房屋的高度和宽度是最为基本的考虑因素,高层建筑一般都在二十层以上,因此对于地基、基础材料、施工方法都有着许多不同于其他普通多层建筑物的地方,而在这些基本要求下还要兼顾建筑物的抗震、御震的能力。现在的高层建筑物大多以钢筋混凝土为主要基材,而在此基础上对房屋的结构设计却大有不同,主要包括框架、剪力墙、筒体、板柱等多种方法,这些设计手法的采用在保证高层建筑的质量、节约成本的基础上加强了高层建筑物的抗震和防震水平。
4.1 框架结构
框架结构在当今的建筑中得到了比较广泛的使用,这主要是因为框架结构的采用为建筑的室内布置提供了一个分厂灵活的空间。在较低层的建筑中,这种结构的水平的荷载赌结构本身并没有太大的影响。但是由于框架结构属于以剪切变形主要方法的柔性结构,因此对于建筑物的层数就有了很大的限制。所以框架结构的采用一般会被用于层数较低的多层住建筑当中,而且框架结构本身也没有良好的抗震效果。
4.2 框架—剪力墙结构
框架—剪力墙结构也是比较常见的建筑结构之一,它是在框架结构的基础上增加了剪力墙的部分。这样做就相当于在框架的柔性结构当中增加了一道坚固的铠甲,在保证了房屋内部设计的灵活性同时加强了房屋的坚固性。框架—剪力墙在建造过程中会同时承担建筑的水平力,但是由于框架和剪力墙的承受强度相差太远,楼梯的层数越高这种差距就越大,因此就需要每层的楼板加以协调,使其变形达到一致。从受力变形的方式来看,剪力墙的变形主要以弯曲为主,而框架则是以剪切变形为主。正因为这样的特征,在变位协调中,顶部的框架结构就会帮助剪力墙抗震,而剪力墙也会在底部对框架的抗震起到帮助,这两种结构的配合就大大增强了建筑的抗震能力。
4.3板柱—剪力墙结构
板柱—剪力墙结构在建筑中的使用也会有很好的抗震效果,它的应用是在板柱框架结构的基础上加入了剪力墙或者井筒,这样就提高了整个建筑的坚固程度。但是这种设计结构的采用会对建筑的高度提出一定的限制,因此在中等高度的高层建筑当中应用比较广泛,而对于超高层建筑则不会采用。
参考文献:
[1] 卢谦,建设工程招标投标与合同管理[M],北京:中国水利水电出版社,2005
[2] 黄景瑗,土木工程施工招投标与合同管理[M],中国水利水电出版社,2002,9
[3] 刘昌名,宋会莲,工程招投标管理[M],北京大学出版社,2006,1
[4] 刘建民,不平衡报价的识别及风险防范[J],建筑经济,2004,2