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[摘 要]随着当前我国建筑建设规模以及数量的日益增加,城市建筑的高度在不断的上升,在这一基础之上对高层混凝土建筑进行合理的抗震结构设计对于保障建筑物的抗震性能,提升其安全性具有非常显著的作用以及意义。随着建筑高度的上升,在进行抗震设计的过程中,设计人员需要考虑到更多的方面以及因素,进而保证建筑物的结构稳定性。因此文章主要分析探究当前混凝土结构抗震设计问题。
[关键词]混凝土结构;抗震设计
中图分类号:TU352.11;TU37 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)41-0137-01
引言:地震是一种极为常见的自然灾害,往往伴随着经济损失和人员伤亡。作为一个地震多发国家,强化建筑抗震设计对我国具有十分重要的现实意义。混凝土建筑是如今建筑市场的主要建筑形式,不仅缓解了城市用地紧张,推动了城市化建设,其抗震设计更是深受欢迎。为此,结合抗震设计规范及混凝土结构实际情况,提高混凝土结构抗震性能和效果已经成为了建筑行业的一个重点。
1混凝土结构抗震设计要点把握
1.1抗震设计特点
混凝土结构抗震设计的特点如下:强调概念,综合考虑,以静力为基础,以承载力为依据。地震的作用具有十分显著的不确定性,为此,难以实现对其的精确计算,在抗震设计中就只能强调概念,并综合考虑各种因素,如结构类型、地震烈度、设防类别、抗震等级等。同时,抗震设计应建立在静力的基础上,保证设计中的要求满足静力,并充分考虑延性破坏,以规避或减小脆性破坏。此外,抗震构件的设计和落实应建立在承载力的基础上,以此为依据进行计算、截面控制、抗震配筋等具体工作。
1.2抗震设计要素
在进行混凝土结构设计时应首先考虑抗侧力结构体系,对于建筑结构,抗侧力结构体系更是重中之重,抗侧力结构体系即梁、柱、墙、与支撑等构件的组合。通常情况下,建筑物的结构体系由建筑高度、抗震等级、释放烈度等多种因素共同决定,在满足这些因素的基础上还应考虑经济性、实用性和可靠性。至于框架结构和剪力墙结构之间的选择,最好做到取长补短,二者协同作用,采用框架剪力墙结构,这种结构已经被广泛应用到目前的建筑中。抗震设计要素之二是充分考虑建筑结构的受力特点,保证建筑结构不仅具有足够的抵抗剪力、弯矩等侧向力作用的强度,还具备控制侧向变形范围的刚度。此外,在设计建筑体型及结构布置时应尽量保证平面均匀、对称、扭转刚度良好,并保证竖直方向上建筑结构质量、刚度、承载力分布均匀性满足要求。
2提升混凝土结构抗震性设计的有效措施
2.1完善前期準备工作
第一,做好实地的地震灾害数据分析。地震灾害的数据分析工作包括当地的地质结构属于平原、丘陵还是山地结构,近百年内的地震灾害发生频率是多少,以及是否处于地下断层等情况,这些信息的采集都能够为建筑设计师提供有力的当地地质灾害产生几率和强度大小等信息,从而更好地开展混凝土结构建筑的抗震设计。第二,强化建筑结构的延性设计。延性设计即抗形变能力设计,一般情况下,在地震灾害来临时,强大的地震冲击波会造成地面土壤层波动和碎裂等情况的产生,这种情况下的混凝土建筑会因为地质的变化,而受到很大的形变压力,而要想在这种强大的形变压力下保证建筑的稳定性能,就需要建筑设计师加强对于建筑本身的结构延性设计,强化建筑本身的负载能力和抗压能力。
2.2强化防震结构设计
2.2.1抗震层设计
抗震层是现代混凝土结构建筑抗震设计当中的三大基本结构之一,它的存在能够起到隔离地震冲击波与建筑体的作用,不让混凝土建筑体直接与地震冲击波相接触,从而最大程度上的减少地震冲击波对于混凝土建筑体的影响,减少地震对于建筑体的损坏。在实际的设计和施工操作当中,抗震层的设计如下所述:首先,为保证抗震层的设计不影响整个混凝土建筑体设计的功能性和合理性,建筑设计师可以将抗震层设计在地下室的柱顶或者层顶。然后,考虑到抗震层本身的特殊性,也为了为抗震层的施工和后期的维护与修理提供一定的方便性,一般情况下,相关建筑设计师可以在抗震层的顶部和基础面之间,预留80cm的小空间。
2.2.2防震缝设计
防震缝同样也是混凝土建筑结构抗震设计当中的三大基本组成结构之一,它的设计是为了当地震灾害来临时,混凝土结构的建筑在地震冲击的情况下,产生一些变形时,为其形变预留一些适当的形变缝隙,进而将整个建筑体划分为多个不同的空间,减少相互的影响,也就是说,防震缝的存在事实上就是为了给地震作用下建筑体的各部分避免相互挤压冲撞,而预留的伸缩缝。在实际的设计和施工当中,防震缝的宽度设计需要依据实际的地质情况和防震设计规范来进行设计,宽度设计过小或者过宽都会影响到其整体的功能性发挥。
2.2.3抗震支座设计
抗震支座的功能是对地震能量的一个缓冲和滑动释放,与上述抗震层和防震缝相比,抗震支座的使用位置多在于混凝土结构建筑体容易受到地震影响比较大的部分,位置和数量根据实际的需求为准来设计。需要注意的一点是,抗震支座的设计与选择应当采取以下几个方面的标准为参考:第一,地震波测试。相关建筑设计工作者可以通过模拟地震波的方式,来测试抗震支座的性能,从而设计出合适的使用位置和使用数量,来满足实际的抗震性能需求。第二,混凝土结构的建筑体本身有一定的设计使用年限,因此,相关建筑设计工作人员在进行抗震支座的选择与设计时,同样也需要考虑到抗震支座的使用年限,一般情况下,根据相关的法律法规和设计标准,建筑体防震支座的使用寿命应当长于混凝土建筑体本身的使用寿命年限。
结语
总而言之,混凝土结构作为我国当代建筑行业基础建设当中应用最为广泛,使用频率最高的建筑结构材料,它的结构抗震性能设计的质量对于整个建筑结构的安全性能和稳定性能都有着非常重要的影响,因此,相关建筑设计师一定要充分地认识到混凝土结构建筑抗震结构设计的重要性,并且积极采取科学有效地设计理念和方法,来合理的设计与提升混凝土结构建筑的抗震性能,从而科学地提升建筑设计的安全性和稳定性。
参考文献
[1]赵端.混凝土结构建筑抗震结构设计分析[J].山西建筑,2017,43(26):56-57.
[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.
[关键词]混凝土结构;抗震设计
中图分类号:TU352.11;TU37 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)41-0137-01
引言:地震是一种极为常见的自然灾害,往往伴随着经济损失和人员伤亡。作为一个地震多发国家,强化建筑抗震设计对我国具有十分重要的现实意义。混凝土建筑是如今建筑市场的主要建筑形式,不仅缓解了城市用地紧张,推动了城市化建设,其抗震设计更是深受欢迎。为此,结合抗震设计规范及混凝土结构实际情况,提高混凝土结构抗震性能和效果已经成为了建筑行业的一个重点。
1混凝土结构抗震设计要点把握
1.1抗震设计特点
混凝土结构抗震设计的特点如下:强调概念,综合考虑,以静力为基础,以承载力为依据。地震的作用具有十分显著的不确定性,为此,难以实现对其的精确计算,在抗震设计中就只能强调概念,并综合考虑各种因素,如结构类型、地震烈度、设防类别、抗震等级等。同时,抗震设计应建立在静力的基础上,保证设计中的要求满足静力,并充分考虑延性破坏,以规避或减小脆性破坏。此外,抗震构件的设计和落实应建立在承载力的基础上,以此为依据进行计算、截面控制、抗震配筋等具体工作。
1.2抗震设计要素
在进行混凝土结构设计时应首先考虑抗侧力结构体系,对于建筑结构,抗侧力结构体系更是重中之重,抗侧力结构体系即梁、柱、墙、与支撑等构件的组合。通常情况下,建筑物的结构体系由建筑高度、抗震等级、释放烈度等多种因素共同决定,在满足这些因素的基础上还应考虑经济性、实用性和可靠性。至于框架结构和剪力墙结构之间的选择,最好做到取长补短,二者协同作用,采用框架剪力墙结构,这种结构已经被广泛应用到目前的建筑中。抗震设计要素之二是充分考虑建筑结构的受力特点,保证建筑结构不仅具有足够的抵抗剪力、弯矩等侧向力作用的强度,还具备控制侧向变形范围的刚度。此外,在设计建筑体型及结构布置时应尽量保证平面均匀、对称、扭转刚度良好,并保证竖直方向上建筑结构质量、刚度、承载力分布均匀性满足要求。
2提升混凝土结构抗震性设计的有效措施
2.1完善前期準备工作
第一,做好实地的地震灾害数据分析。地震灾害的数据分析工作包括当地的地质结构属于平原、丘陵还是山地结构,近百年内的地震灾害发生频率是多少,以及是否处于地下断层等情况,这些信息的采集都能够为建筑设计师提供有力的当地地质灾害产生几率和强度大小等信息,从而更好地开展混凝土结构建筑的抗震设计。第二,强化建筑结构的延性设计。延性设计即抗形变能力设计,一般情况下,在地震灾害来临时,强大的地震冲击波会造成地面土壤层波动和碎裂等情况的产生,这种情况下的混凝土建筑会因为地质的变化,而受到很大的形变压力,而要想在这种强大的形变压力下保证建筑的稳定性能,就需要建筑设计师加强对于建筑本身的结构延性设计,强化建筑本身的负载能力和抗压能力。
2.2强化防震结构设计
2.2.1抗震层设计
抗震层是现代混凝土结构建筑抗震设计当中的三大基本结构之一,它的存在能够起到隔离地震冲击波与建筑体的作用,不让混凝土建筑体直接与地震冲击波相接触,从而最大程度上的减少地震冲击波对于混凝土建筑体的影响,减少地震对于建筑体的损坏。在实际的设计和施工操作当中,抗震层的设计如下所述:首先,为保证抗震层的设计不影响整个混凝土建筑体设计的功能性和合理性,建筑设计师可以将抗震层设计在地下室的柱顶或者层顶。然后,考虑到抗震层本身的特殊性,也为了为抗震层的施工和后期的维护与修理提供一定的方便性,一般情况下,相关建筑设计师可以在抗震层的顶部和基础面之间,预留80cm的小空间。
2.2.2防震缝设计
防震缝同样也是混凝土建筑结构抗震设计当中的三大基本组成结构之一,它的设计是为了当地震灾害来临时,混凝土结构的建筑在地震冲击的情况下,产生一些变形时,为其形变预留一些适当的形变缝隙,进而将整个建筑体划分为多个不同的空间,减少相互的影响,也就是说,防震缝的存在事实上就是为了给地震作用下建筑体的各部分避免相互挤压冲撞,而预留的伸缩缝。在实际的设计和施工当中,防震缝的宽度设计需要依据实际的地质情况和防震设计规范来进行设计,宽度设计过小或者过宽都会影响到其整体的功能性发挥。
2.2.3抗震支座设计
抗震支座的功能是对地震能量的一个缓冲和滑动释放,与上述抗震层和防震缝相比,抗震支座的使用位置多在于混凝土结构建筑体容易受到地震影响比较大的部分,位置和数量根据实际的需求为准来设计。需要注意的一点是,抗震支座的设计与选择应当采取以下几个方面的标准为参考:第一,地震波测试。相关建筑设计工作者可以通过模拟地震波的方式,来测试抗震支座的性能,从而设计出合适的使用位置和使用数量,来满足实际的抗震性能需求。第二,混凝土结构的建筑体本身有一定的设计使用年限,因此,相关建筑设计工作人员在进行抗震支座的选择与设计时,同样也需要考虑到抗震支座的使用年限,一般情况下,根据相关的法律法规和设计标准,建筑体防震支座的使用寿命应当长于混凝土建筑体本身的使用寿命年限。
结语
总而言之,混凝土结构作为我国当代建筑行业基础建设当中应用最为广泛,使用频率最高的建筑结构材料,它的结构抗震性能设计的质量对于整个建筑结构的安全性能和稳定性能都有着非常重要的影响,因此,相关建筑设计师一定要充分地认识到混凝土结构建筑抗震结构设计的重要性,并且积极采取科学有效地设计理念和方法,来合理的设计与提升混凝土结构建筑的抗震性能,从而科学地提升建筑设计的安全性和稳定性。
参考文献
[1]赵端.混凝土结构建筑抗震结构设计分析[J].山西建筑,2017,43(26):56-57.
[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.