談?wù)劯邔咏ㄖY構設計中抗震問(wèn)題研究
高層建筑的抗震設計中包含防線(xiàn)建設，為了達到提升抗震能力的目的，可以增多抗震防線(xiàn)的建設。
摘要：
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國高層建筑的數量呈幾何式的增長(cháng)，高層建筑已經(jīng)成為城市中最主要的建筑形式，然而限于以前我國經(jīng)濟條件所限，我國的抗震標準偏低，高層建筑的抗震性能不佳，相關(guān)行業(yè)規范急需調整，我國高層建筑設計過(guò)程中存在一系列問(wèn)題，針對高層建筑抗震設計中的相關(guān)問(wèn)題，應該當采取積極的應對措施，切實(shí)提高高層建筑的抗震性能。
關(guān)鍵詞：
高層建筑;結構設計;抗震問(wèn)題
一、高層建筑抗震設計的原則
高層建筑抗震設計主要遵循以下四點(diǎn)：應選擇有利抗震的場(chǎng)地和地基進(jìn)行建設：高層建筑的建設范圍應盡量避開(kāi)地震帶，如果實(shí)在無(wú)法避免應采取必要的抗震措施。在危險地段上是不能進(jìn)行高程建筑的建設工作。在設計前需要計算好建筑結構的自震周期，并與場(chǎng)地的周期錯開(kāi)，以防止地震發(fā)生時(shí)，出現共振現象導致建筑破壞。建立良好的抗震結構：良好的結構類(lèi)型是在保證高層建筑的抗震性的同時(shí)，具備良好的經(jīng)濟性。結構中應設計對到抗震防線(xiàn)，以防止部分構件或結構損壞而導致整個(gè)建筑的抗震體系被破壞。在青海地震中，玉樹(shù)縣結古鎮的建筑結構以土木結構為主，該結構并不具備良好的抗震性能，且并沒(méi)有采取足夠的抗震措施，導致該地區90%的房屋發(fā)生坍塌。盡量設計多道抗震防線(xiàn)：地震一般不會(huì )只發(fā)生一次，在第一次地震后，一定會(huì )發(fā)生多次余震及第二次地震。如果高層建筑只有一道抗震防線(xiàn)，在第一次地震后備破壞，將無(wú)力面對之后的第二次地震或多次余震。青海地震一共發(fā)生了兩次地震及多次余震。許多在第一次沒(méi)有震塌的建筑都毀于了第二次或之后的余震中。設計利于抗震的建筑平面：在進(jìn)行建筑的平面設計時(shí)，應盡可能地保證建筑結構的剛度和質(zhì)量的均勻分配。建筑結構與平面設計應采用對稱(chēng)的方式，才能在地震中有效地變扭轉效應。青海地震主要發(fā)生在玉樹(shù)縣結古鎮，當地的房屋建筑大多數是由居民自主建設的，因為缺乏足夠的建筑專(zhuān)業(yè)知識，所以沒(méi)有考慮到建筑平面設計的抗震需求也是非常常見(jiàn)的。
二、高層建筑結構設計中抗震問(wèn)題
1.高度問(wèn)題
根據我國現行的高層建筑技術(shù)結構規范，以鋼筋混凝土為基本結構的高層建筑都有一定的合理高度。這個(gè)合適高度與當前經(jīng)濟發(fā)展水平、建筑技術(shù)發(fā)展水平以及建筑施工水準直接吻合，具有極高的安全性和穩定性，然而實(shí)際的高層建筑建設中可能出現高度超限的客觀(guān)情況，導致其抗震能力大打折扣，危害公眾安全。在高層建筑建設實(shí)施中應該以嚴謹審慎的態(tài)度結合工程實(shí)踐的相關(guān)經(jīng)驗科學(xué)合理處理，確保高層建筑符合適宜高度。
2.建筑結構材質(zhì)問(wèn)題
由于地震帶來(lái)的嚴重危害，人們越來(lái)越偏重于抗震性能好的高層建筑結構形式以及建筑材料，尤其在地震多發(fā)地帶這個(gè)趨勢更加明顯。我國高度達到150m的建筑物廣泛采用的建筑結構體系有框一筒、筒一中筒和框架一支撐三種。我國高層建筑基本以鋼筋混凝土的建筑結構為主，其主要結構是鋼筋混凝土核心筒，變形控制基準是鋼筋混凝土結構的位移限制。但是，考慮到鋼筋混凝土的彎曲變形有較大的側移，只是依賴(lài)剛度本身就比較小的鋼框架的協(xié)調配合來(lái)減弱側移，無(wú)疑無(wú)法收到理想的抗震效果，同時(shí)還加大了鋼結構負擔。
3.抗震設防烈度低
在當今中國經(jīng)濟水平得到長(cháng)足發(fā)展的時(shí)代背景下，我國現行的建筑結構設計規范已經(jīng)遠遠落后于現實(shí)的要求，已經(jīng)很難適應當下的國情，建筑結構設計規范應該在某種程度上進(jìn)行調整，以適應當前對抗震安全性的新要求。以前受制于財力不足的限制，我國建筑結構設計標準低，抗震設防烈度低，建筑結構在抗震中的經(jīng)濟損失很大，因此基于地區設防烈度的級別制定相應的彈性設計標準得到了眾多業(yè)界人士的支持。
三、增強高層建筑結構抗震性能的具體策略
1.高層建筑結構彈塑性
在發(fā)生地震時(shí)，高層建筑物，會(huì )在地震力影響下，出現不同程度的形變。此時(shí)，建筑中的抗震組織，會(huì )發(fā)揮塑形保持的作用。對此，針對于高層建筑，必須要注重其建筑的抗震能力，以及建筑彈塑性變形能力的分析研究。因此，在高層建筑工程抗震設計中，對于建筑的彈塑性分析計算是非常關(guān)鍵的一個(gè)點(diǎn)。在分析高層建筑結構的彈塑性時(shí)，分析的方法主要體現在以下兩點(diǎn)：即彈塑性動(dòng)力以及彈塑性靜力分析法。彈塑性動(dòng)力分析方法，以結構統計模型為前提。這種方式的應用，雖然理論上分析較為簡(jiǎn)單，但是實(shí)際的操作，對于技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)水平要求較高，對此加強設計人員的綜合素質(zhì)培養，是非常有必要的。從而更好地降低地震破壞的后果，同時(shí)在對其進(jìn)行分析時(shí)，地震波會(huì )產(chǎn)生很大的影響。最后的結果往往會(huì )有很多個(gè)，這時(shí)就要對結果進(jìn)行仔細地研究，更好地保證其研究的結果。彈塑性靜力分析法，采取的是結構統計模型，在使用過(guò)程中，需要結合空間協(xié)同平面結構模型、三維空間模型，照比第一種方法，分析結果受到地震波的影響不大，但是對于建筑底層的水平載荷要求較高。
2.合理選擇高層建筑材料
在進(jìn)行高層建筑抗震設計時(shí)，材料的選擇十分重要。對于即將選擇的材料，要科學(xué)地分析其材料的抗震性能，對材料的參數變異性進(jìn)行整體研究，保證最終材料的選擇的合理性。同時(shí)，還需要對材料的承載能力進(jìn)行充分的考慮，保證材料抗震分析的全面性。從抵抗地震的要求來(lái)看，建筑結構還需要具備一定的延性，為了充分地滿(mǎn)足需求，在選擇建筑材料時(shí)，就需要充分地考慮建筑施工的各個(gè)方面的實(shí)際興情況，選擇最為科學(xué)合理的建筑材料，提升高層建筑抗震能力的同時(shí)，保證材料選擇的科學(xué)性及經(jīng)濟性。
3.增多抗震防線(xiàn)的建設
高層建筑的抗震設計中包含防線(xiàn)建設，為了達到提升抗震能力的目的，可以增多抗震防線(xiàn)的建設。這樣一來(lái)，在發(fā)生地震時(shí)，即使第一道防線(xiàn)被破壞，第二道、第三道，甚至是更多道的防線(xiàn)均會(huì )起到阻擋地震作用力的目的，減低建筑物倒塌發(fā)生率。通常來(lái)說(shuō)，多個(gè)肢節和壁式框架的框架剪力墻結構是比較有效的防震結構之一�？蚣芗袅χ邪嗟揽拐鸱谰�(xiàn)，第一道抗震防線(xiàn)為剪力墻，這是主要的抗側力構件，當剪力墻的數量比較多時(shí)，其所具備的承載能力也會(huì )相應的提升。同時(shí)，在地震的作用下，剪力墻開(kāi)裂之后，任一層框架部分的框架和墻會(huì )協(xié)同一起分散地震剪力，降低地震作用對建筑物的傷害。此外，框架剪力墻中的剪力墻也可以進(jìn)行連梁的設置，通過(guò)連梁的防線(xiàn)作用，改善建筑物的抗震能力。
4.加強高層建筑工程的質(zhì)量監督
近幾年我國經(jīng)歷的幾場(chǎng)地震中，特別是汶川地震后，被破壞的建筑普遍存在這一定的質(zhì)量問(wèn)題，這是導致建筑受損嚴重的最主要因素。建設施工時(shí)的不規范給建筑結構的抗震效果帶來(lái)嚴重的潛在危害，一旦地震發(fā)生建筑結構將變得相對脆弱，所以要全面加強相應的監督機制，使高層建筑的設計、施工、監理等各個(gè)環(huán)節發(fā)揮應有的作用，切實(shí)保證高層建筑結構的優(yōu)良，確保其在地震發(fā)生時(shí)具有較好的抗震效能。
四、結語(yǔ)
本文通過(guò)對高層建筑結構抗震設計的基本方法進(jìn)行闡述，然后對高層建筑的受力特點(diǎn)及結構類(lèi)型進(jìn)行分析，得出提高建筑抗震性能的設計方案，希望本文可以對以后高層建筑結構設計提供有利的幫助，從而提高高層建筑的抗震性能，促進(jìn)高層建筑的進(jìn)步與發(fā)展。
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