徐继红 王晓宁 蔡贝
摘 要:只要城市不断发展,建筑行业和建筑技术就会随之发展下去。因为建筑行业发展迅速的大趋势,很多附属行业也发展的欣欣向荣,例如建材工业。经济发展提高人们对建筑的要求,也提高了城市对于优质建筑的需求。高层建筑工程是城市化的重要组成部分,所以高层建筑的施工质量的要求相对于其他建筑要高很多。其中,高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性不言而喻。做好高层混凝土建筑抗震结构的设计,不仅可以优化高层建筑质量,同时也宏观的推动了建筑行业和国家城市化以及经济的发展。
关键词:高层混凝土建筑;结构
因为我国人口基数庞大的特点,国家部分城市化发展迅速的代表是高层建筑雨后春笋般的出现。也因为国家自然灾害让人们发现现今建筑质量其实并不理想这一问题,所以无论是国家还是普通百姓对于高层建筑的抗震能力都很重视。在高层建筑工程中,高层混凝土建筑抗震结构的设计可以保证高层建筑具有一定的抗震能力,因此被广泛的运用其中。
一、高层混凝土建筑抗震结构设计要求
为了优化建筑质量,可以使得建筑可以二次使用,从而节约成本,减小自然灾害对人类财产的杀伤力;在经历严重地震的时候,可以尽可能的减少对人类的生命伤害,在中度地震之后,建筑并不会轻易坍塌,而是可以让人们再度维修使用,在轻度地震的时候,建筑可以没有任何损坏和严重的破坏性。但是高层混凝土建筑抗震结构设计的过程中,并不是可以随意设计的,而是要综合考虑高层混凝土建筑的受力能力,角度问题,构架问题以及刚柔配合等情况。使得强剪强弯的结构设计在规定范围之内。保证高层混凝土建筑抗震结构的质量在标准之内。
刚度需求是高层混凝土建筑抗震结构设计很重要的一部分,满足刚度的需求可以在实质上提高高层建筑的质量。其中高层建筑的建材特性、受力能力、现实环境、物理构架等都要被考虑其中。通过协调和调节高层混凝土建筑,使得高层混凝土建筑结构设计的刚度合理适中,保证抗震的性能,并且不能让高层混凝土建筑的波动受力超出安全范围。如果做到这一点,就可以保证在这个安全范围内出现任何构架结构上的小偏差都不会影响到整体的影响,或是如果发生稍微严重一点的情况,也可以通过维修使其回复正常。所以满足刚度需求的重要性不言而喻。
二、优化高层混凝土建筑抗震结构设计
(一)结构功能的优化
综合高层混凝土建筑的整体结构性能以及功能,我们可以看出高层混凝土建筑的抗震功能的资金投入和其性能是成正比的。所以优化它的结构功能是主要的任务,前提是考虑到不同环境和不同因素的影响。
(二)结构体系选择的优化
悬挂结构、剪力墙结构、框架结构、筒体结构等都是高层混凝土建筑的形式。高层混凝土建筑不仅僅要注重优质的抗震能力,它同时要考虑到现代美学、社会效应、施工造价、刚度强度、工程特性等众多因素。涉及到的专业知识也并不仅仅是建筑学,还要涉及到经济学、结构学、力学等等。结合不同领域的专业知识,选择出适合不同构架建筑的抗震结构体系。
(三)结构体系的优化
平衡高层混凝土的使用,平衡其受力点,使其平面布置规则对称,让刚度在横向、竖向、和立体面当中均匀分布,这样才能保证建筑的质量均匀分布。其中刚度特征值、平面布局、剪力墙设计师需要精细计算的。保证建筑整体性能到达同一高度。
三、高层混凝土建筑抗震结构设计的策略
(一)地基、场地的选择
场地选择和地基的可以直接的影响到高层建筑的抗震功效。所以地基以及场地的情况则可以被视为建筑抗震设计的基础要素。那么要如何选择正确的场地的构建地基呢?首先要了高层建筑的所属地区的地理形势,了解这个地区是否经常发生地震,发生的地震平均是什么强度,地震的平均破坏度等都要调查清楚。获得最准确最全面的数据用以参考,在此之后就是就这些收集到的资料进行研究,预测造价,得出结论来设计最有效的防震的构建方式,避免掉一切不利于防震的环境限制。进行综合评估来制定关于高层混凝土建筑的结构设计的方案。我们选择场地的时候,高密度的、适中硬度的岩石是首要选择。这里需要注意的是,柔软的基土是不利于防震的,它也会影响到高层建筑的地基坚实度。如果某些因素不能避免,那么我们可以专攻一个方面,克服这一方面带来的不便。
(二)规则性予建筑结构的重要性
建筑受力点要平均分布是使得建筑实现可靠性的重要条件。规则性于建筑结构也是如此。建筑结构实现规则性可以使建筑的质量更上一层。比较规整平衡的图形总是很高频率的应用于建筑结构平面图中。原因是比较规则平稳的图形受力能力和施力面积比较平均,从整体上讲,整体建筑多使用规则图形,也会更加稳固。简单的建筑结构平面图和复杂的结构平面图相比更加有实用性,是因为简单的建筑结构平面图利于现实中的施工环节,不会出现很多重大错误。
(三)建筑结构材料的选取
在地基、场地选择、规则建筑结构的基础之上,选择建筑构建材料是重要的工作之一。这就呼应到前文的高层混凝土延展性的问题。所有的建筑构件需要具有一定程度的延展性。在遭受地震的时候,可以因为材料的延展性而避免更大的损害。选择优质韧性的钢筋,选用以HRB335级、HRB400级为标准的热轧钢筋作为垂直方向受力的钢筋。选择型号为HPB300、HRB335、HRB400的热轧钢筋为箍筋。
四、结语
高层混凝土建筑抗震结构设计被高层建筑使用并且有极高的要求。综合设备和结构,使高层建筑具有优质的抗震能力,设计人员需要了解不同领域的专业知识,通过调查、研究、研讨等方式得出最佳方案。实现高层混凝土建筑抗震结构设计的最大价值。
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