高层建筑抗震设计的发展趋势

2015-10-21 19:02李雪
建筑工程技术与设计 2015年19期
关键词:抗震设计高层建筑发展趋势

李雪

【摘要】随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高,高层建筑已经成为我国社会的重要建筑类型,高层建筑的抗震设计对保证高层建筑的安全具有十分重要的作用,分析当前我国高层建筑抗震设计的发展趋势,对提高我国高层建筑抗震性能,保证高层建筑使用者的安全至关重要。

【关键词】高层建筑;抗震设计;发展趋势

国家改革开放以来,我国经济社会进入了一段高速发展的时期,全国人民的生活水平得到了很大程度的改善,人们对居住条件提出了更高程度的要求。高层建筑视野开阔,远离地面的喧闹,是当今人们居住建筑的首选,但是,高层建筑由于楼层较高,抗震设计是一项较为复杂的工作,分析当前我国高层建筑抗震设计的现状,并指出抗震设计的发展趋势,对提高我国高层建筑抗震性能具有十分重要的意义。

一、高层建筑抗震设计的内容

我国的高层建筑抗震设计相关法律法规对高层建筑的抗震设计情况有着明确的规定,根据我国《民用建筑设计通则》GB50352-2005第3.1.2条住宅建筑按层数分类:明确指出七层至九层为中高层住宅,十层及十层以上为高层住宅;另除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24米者为单层和多层建筑,大于24米者为高层建筑(不包括建筑高度大于24米的单层公共建筑);建筑高度大于100米的民用建筑为超高层建筑。高层建筑的裂度是高层建筑抗震设计重点关注的问题,目前,我国高层建筑的裂度大约在8度左右,也就是说,我国的高层建筑大约可以承受7级左右的地震,承受7级地震不代表高层建筑在7级地震中一定不会坍塌,而是说高层建筑的抗震强度能够使建筑避免在7级地震中受到损坏。高层建筑的承载能力是高层建筑抗震性能的重点,地震发生时,高层建筑如果具备很强的承载能力,就能够有效的承受地震带来的震动力,保证高层建筑的安全。高层建筑的刚度也是高层建筑抗震设计的重点,高层建筑必须具备足够的刚度,才能够保证在地震灾害发生时,建筑物能够承担建筑结构主体摇晃带来的拉力,避免建筑物倒塌【1】。高层建筑还必须具备一定的稳定性,拥有足够稳定性的建筑不仅能够避免在地震灾害中坍塌,在大风等恶劣天气下,建筑物也能切实避免受到伤害。建筑物结构的科学设计是保证建筑物避免地震灾害的有效方式,高层建筑的抗震设计者要根据建筑结构的实际状况进行抗震设计,高层建筑的抗侧力结构的抗震设计应该秉承均匀设计的原则,使抗侧力结构能够呈现出更加规整的结构,抗侧力结构的周边位置,要科学的进行刚度设置,保证抗侧力结构的刚度能够逐渐的变化,保证建筑抗震结构的安全。

二、高层建筑抗震设计的现状

中国的高层建筑的快速发展始于改革开放初期,我国对外开放政策的实施,使得很多外国企业相继涌入中国进行高层建筑的施工,国内居民生活水平的提高也使得国内高层建筑市场表现出空前繁荣的景象,许多摩天建筑相继投入施工【2】。但是,在高层建筑繁荣发展的同时,高层建筑的抗震设计却存在着一些问题,例如,一些抗震设计人员只具备在高等院校学习的经历,不具备高层建筑抗震设计的实践经验,而我国很多高等院校仅仅关注对学生专业理论知识的培养,欠缺实践教育。另外,我国高层建筑的抗震设计与世界发达国家还存在着一定的差距,无法真正满足高层建筑使用者的安全需求。还有些抗震设计者只重视对抗震结构的设计,忽视了高层建筑的使用,导致高层建筑的抗震结构虽然满足了抗震的需求,却影响了高层建筑的正常使用。

三、高层建筑抗震设计的优化方案

(一)提高高层建筑抗震设计者的实践经验

高层建筑的开发商在选择抗震设计者的时候,要注意考察抗震设计者的实践经验,不能仅仅重视抗震设计者拥有哪些学历,而是要关注设计者有无真正的工作能力【3】。高层建筑的形式多种多样,不同的外部环境和不同的建筑形式也对抗震设计具有不同的要求,因此,高层建筑抗震设计人员的经验至关重要,只有具备了长时期一线工作的经验,才能准确的对高层建筑的抗震设计需求做出准确的判断,因此,要使抗震设计人员将理论知识与实践经验密切结合起来,真正提高高层建筑的抗震能力,保证高层建筑使用者的安全。

(二)科学的进行高层建筑地基的选择,尽可能多的设置抗震防线

高层建筑在地震灾害中可能受到来自多方面的破坏,其中,地基的下沉使高层建筑的基本结构发生破坏是地震灾害给高层建筑带来的最严重的破坏,因此,抗震设计人员要将高层建筑地基的选择作为设计工作的重点。要将高层建筑施工前的现场地质调查工作作为抗震设计必不可少的部分,如果发现高层建筑提供的工程地质勘察报告选择了不能够有效防止地震灾害破坏的地址,抗震设计人员要提醒建筑投资方,要求其认真将其地质进行周密分析方可定址。如果高层建筑位于容易出现山体侧滑和泥石流灾害的地方,要对周边的地质进行加固,使高层建筑的地基处在质地坚硬的土质的包围之中,高层建筑地基的埋设深度对高层建筑的抗震性能至关重要。樁基基础与天然地基的基础埋设深度并不相同,桩基基础的埋设深度要在高层建筑的十五分之一左右,而天然地基基础的埋设深度要在高层建筑的十八分之一左右。

(三)加强对高层建筑结构延性和规则性设计的重视

高层建筑的结构延性是指高层建筑在受到地震灾害影响的时候的塑性变形能力,加强结构延性设计的目的就是使建筑通过塑性变形增强对地震产生的振动力的转移,提高高层建筑的结构延性,可以有效地避免高层建筑出现脆性突出的问题,切实保证高层建筑的抗震能力。要从高层建筑的圈梁和梁柱结构出发,进行抗震设计,要使建筑圈梁和梁柱结构形成塑性铰区域,高层建筑在进行抗震设计的时候,要尽可能使结构平面和立面呈现出对称的状态,不能存在中心偏离的问题,建筑抗震结构的均匀可以使刚度的变化更有规律,对提高高层建筑的抗震能力至关重要。

结束语

高层建筑是当前我国社会普遍存在的建筑形式,高层建筑的抗震设计是保证高层建筑使用者人身安全的重要工作,分析高层建筑抗震设计的问题,并制定出优化方案,对提升高层建筑的抗震性能,保证建筑使用者的人身安全具有重要意义。

参考文献

[1]徐培福,薛彦涛,肖从真,王翠坤.带转换层型 钢混凝土框架-核心筒结构模型拟静力试验对抗震设计的启示[J].土木工程学报,2014(09).

[2]唐洪亮.新世纪计算机机房管理教程.北京:电子工业出版社,2014.

[3]张继水,曹国钧,罗显华,彭波.电脑组装与维修宝典.重庆大学出版社,2014.

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