高層建筑抗震論文
高層建筑抗震論文
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,高層建筑的建設(shè)數(shù)量越來越多。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的組成部分,有利于在突發(fā)地震時(shí),保證人們的生命安全。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的高層建筑抗震論文，供大家參考。
高層建筑抗震論文范文一：高層建筑抗震設(shè)計(jì)問題分析
高層建筑在現(xiàn)代化的城市中比較常見，這類建筑有著較高的美觀性，建筑結(jié)構(gòu)多采用的是鋼結(jié)構(gòu)，高層建筑對(duì)抗震性有著較高的要求，設(shè)計(jì)人員要做好結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，選擇高強(qiáng)度的施工材料，并做好技術(shù)交底工作。在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，首先要明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)，其次要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員必須重視抗震設(shè)計(jì)工作，其關(guān)系著業(yè)主居住的安全性。在對(duì)高層建筑的施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要提高梁柱的承載能力，這可以避免地震等作用力對(duì)梁柱造成較大的破壞。
1高層建筑抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)概念
高層建筑的抗震設(shè)計(jì)還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦我约皻夂颦h(huán)境條件，針對(duì)一些地震高發(fā)地帶，設(shè)計(jì)需要采用強(qiáng)度較高的施工材料，要做好建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，保證建筑滿足抗震設(shè)防的要求。高層建筑有著良好的發(fā)展趨勢(shì)，在設(shè)計(jì)與施工時(shí)，一定要保證建筑使用的安全性，并且要使建筑在地震力的作用下，不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形的問題。高層建筑抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，下面筆者對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
1.1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)
高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，設(shè)計(jì)人員需要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)是“小震不壞、大震不倒”。為了達(dá)到這一目標(biāo)，設(shè)計(jì)人員還要合理確定施工的材料，施工材料要具有較高的強(qiáng)度與剛度，建筑結(jié)構(gòu)要具有良好的延展性。另外，在高層建筑施工時(shí)，需盡量減少耗能情況，施工單位要多采用可再生的新型能源。
1.2高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施
1.2.1加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化高層建筑施工在選擇材料時(shí)，應(yīng)盡量選擇輕質(zhì)的材料，結(jié)構(gòu)材料還要具有較高的強(qiáng)度，這樣的結(jié)構(gòu)有著良好的連續(xù)性，可以抵抗較大的荷載以及作用力，可以保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性。合理選擇結(jié)構(gòu)材料，并優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，是提高建筑防震效果的有效措施。建筑工程多采用的是鋼結(jié)構(gòu)或者型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這對(duì)鋼材以及混凝土的性能有著較高的要求，在施工前，需要對(duì)施工材料的性能進(jìn)行檢測(cè)。優(yōu)化建筑抗震結(jié)構(gòu)體系，可以保證建筑的承載力，避免結(jié)構(gòu)在地震力作用下出現(xiàn)變形問題，良好的建筑結(jié)構(gòu)可以起到吸收地震能量的作用，在地震災(zāi)害下，有利于避免建筑出現(xiàn)較為嚴(yán)重的損毀問題。建筑抗震設(shè)計(jì)需主要結(jié)構(gòu)的整體性，這考驗(yàn)了設(shè)計(jì)人員的能力，采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，可以保證建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到立面的效果，提高建筑使用的安全性。
1.2.2場(chǎng)地的選擇高層建筑對(duì)施工場(chǎng)地也有著一定要求，在施工前，設(shè)計(jì)人員需要做好地質(zhì)的考察工作，對(duì)施工場(chǎng)地的土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，并保證地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)實(shí)地勘探，可以了解該地區(qū)是否存在地震隱患，并了解地下巖層的結(jié)構(gòu)，根據(jù)這些因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而得出準(zhǔn)確的場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)。如果遇到不適合建造高層建筑的場(chǎng)地，應(yīng)該采取回避的措施，給出恰當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性評(píng)價(jià)，從根源上杜絕出現(xiàn)由于地面的震動(dòng)而摧毀地基的現(xiàn)象。
1.2.3建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)于抗震作用比較大，不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)不利于抗震。因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)具有規(guī)則以及對(duì)稱的剖面結(jié)構(gòu)，地震對(duì)建筑物帶來的搖晃有一定的支撐作用，從而起到很好的抗震效果。從建筑豎向剖面理論來說，豎向抗側(cè)力構(gòu)建的截面尺寸以及材料強(qiáng)度應(yīng)該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力突變。因此，對(duì)于沒有特殊要求的高層建筑物，應(yīng)該盡量避免過于規(guī)則的結(jié)構(gòu)組成，不能一味的追求其視覺效果，更多的注重抗震要求。
1.2.4多道防震體系一般情況下，一次地震不會(huì)造成持續(xù)的震動(dòng)，但是可能會(huì)造成接連不斷的余震，盡管強(qiáng)度不大，但是從持續(xù)時(shí)間以及反復(fù)次數(shù)上來說，在一定程度上對(duì)建筑物造成不同程度的損壞。高層建筑物只是采取單體的結(jié)構(gòu)，一旦遭遇到破壞時(shí)就會(huì)難以應(yīng)付接踵而來的持續(xù)余震，最終導(dǎo)致建筑物坍塌。針對(duì)此種現(xiàn)象，就必須設(shè)立多道防震體系。設(shè)立多道防震體系，及時(shí)第一道防震線被摧毀，還有第二道以及第三道防震線，就能夠很好的躲避反復(fù)的余震帶來的破壞，大大的降低了危險(xiǎn)指數(shù)，增加了抗震能力。
2高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)主要的幾個(gè)問題
2.1控制結(jié)構(gòu)超限現(xiàn)象以及相關(guān)的解決措施
對(duì)于結(jié)構(gòu)薄弱位置，在框架柱內(nèi)設(shè)置型鋼，提高其承載力以及抗震安全性;控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)比，使結(jié)構(gòu)樓層的扭轉(zhuǎn)位移比小于1.2;對(duì)于個(gè)別墻柱按照中震彈性以及小震計(jì)算結(jié)果進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，滿足中震彈性的抗震性能目標(biāo);依次類推，標(biāo)準(zhǔn)層的個(gè)別墻柱則按照中震計(jì)算結(jié)果，滿足中震不屈服的抗震性能目標(biāo);根據(jù)彈塑性實(shí)程分析結(jié)果，連梁以及框架梁出現(xiàn)彎曲塑性鉸，梁端塑性鉸在各個(gè)樓層分布較為均勻，反應(yīng)歷程中最大層間位移角小于1/120，滿足規(guī)范要求。
2.2剪力墻連梁抗震設(shè)計(jì)措施
?、僬{(diào)整連梁剛度折減系數(shù)：對(duì)內(nèi)力以及位移進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)豎向與水平的荷載效應(yīng)下兩種情形進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。在水平荷載效應(yīng)下，可以折減連梁的剛度系數(shù)，例如：當(dāng)出現(xiàn)作用力時(shí)，折減系數(shù)應(yīng)該大于或者等于0.50;在豎向荷載效應(yīng)下，不需要折減連梁的剛度系數(shù)，通過利用支座彎矩調(diào)整的幅度來降低連梁支座的彎矩。
?、谡{(diào)整連梁跨高比：在設(shè)計(jì)連梁時(shí)，可能會(huì)遇到剛度折減之后連梁的正截面仍然承受剪承載力不足的現(xiàn)象，這時(shí)就需要增加洞口的寬度，減低高度。
?、燮渌胧涸O(shè)置水平縫形成雙連梁、連梁內(nèi)設(shè)置交叉暗撐、采用型鋼混凝土連梁、調(diào)整連梁的內(nèi)力以及增加連梁延性等。
3結(jié)論
本文對(duì)高層建筑抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)概念以及需要注意的問題進(jìn)行了介紹，在抗震設(shè)計(jì)工作中，要結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際條件，還要遵循建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則。高層建筑在設(shè)計(jì)與施工時(shí)，對(duì)安全性要求比較高，其多采用的是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)有著良好的抗震效果。高層建筑抗震設(shè)計(jì)會(huì)受到較多因素的影響，設(shè)計(jì)人員需要考慮建筑結(jié)構(gòu)自身剛度，要考慮施工場(chǎng)地是否存在地震隱患。設(shè)計(jì)人員要多對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次優(yōu)化，要與施工人員做好技術(shù)交底工作。
高層建筑抗震論文范文二：高層建筑抗震設(shè)計(jì)問題
1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原則
1.1應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。
建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不規(guī)則的建筑如果坐落在大規(guī)模的城市規(guī)劃中是地震防治的頭號(hào)重要的敵人，地震規(guī)劃要求建筑短平，立面對(duì)稱。由于地震的震害特征，這種類型的建筑在地震中的破壞比不容易測(cè)量，地震反應(yīng)更大，為了易于測(cè)量，要多了解相關(guān)的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)。在建筑中包含的規(guī)則中要注意建筑立面尺寸，承載力等多種因素的聯(lián)合分布的需求、規(guī)則體系中反映的形式、系統(tǒng)的剛度。
1.2剛?cè)嵯酀?jì)原則。
在設(shè)計(jì)防地震結(jié)構(gòu)中，不能單單是為了提高抗力而改善結(jié)構(gòu)，首先是要根據(jù)原先設(shè)計(jì)的建筑尺寸的大小和混凝土的剛度，隨后判斷可能由地震引起的破壞力，核算所需要的結(jié)構(gòu)剛度，因?yàn)榈卣鸬挠绊懯欠浅４蟮?，所以需要設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)剛度也很大，而且作為防震需要，必須加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但在設(shè)計(jì)地震作用，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)地基和主體之間所設(shè)置的隔震效果，另外，要加強(qiáng)在抗震設(shè)計(jì)中的“柔性”，通過合理的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行操縱，從而達(dá)到剛?cè)岵?jì)的效果。
1.3多道設(shè)防原則。
強(qiáng)烈地震后，許多余震通常會(huì)伴隨其后，就算是一個(gè)堡壘在第一損壞結(jié)構(gòu)損害后經(jīng)歷余震，可能會(huì)導(dǎo)致地震崩塌堆積。所以，抗震結(jié)構(gòu)需要許多延伸系統(tǒng)，如框架墻系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)墻和兩個(gè)子系統(tǒng)，設(shè)計(jì)多道保護(hù)措施，以便更好的進(jìn)行多次保護(hù)。還有一根重要的議題是對(duì)于余震的防護(hù)，這個(gè)多道設(shè)防的原則在針對(duì)這點(diǎn)上非常重要，在經(jīng)過大地震后，往往房屋結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)損失，抗地震的承載力下降，如果設(shè)置第二、第三條防線，可以大大提高人們?cè)谟嗾鹬械拇婊盥省?/p>
2我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)中存在的問題
2.1缺乏設(shè)計(jì)人才。
在許多西方國(guó)家，高校會(huì)開設(shè)許多有效的建筑設(shè)計(jì)專業(yè)課程，與職教這些專業(yè)的相關(guān)人才，但是，在我國(guó)本課程目前還很少，很多高層建筑都是由一個(gè)個(gè)外國(guó)專家設(shè)計(jì)操作的，在國(guó)家該領(lǐng)域的抗震設(shè)計(jì)人才較少。
2.2注意高層建筑材料和結(jié)構(gòu)體系的選用。
現(xiàn)今情況下超過150米的建筑中，通常選擇一個(gè)三層支撐框架的建筑結(jié)構(gòu)鋼來生產(chǎn)。而且，隨著大量的產(chǎn)品品種也不斷增加，并隨著處理鋼鐵能力的加強(qiáng)，產(chǎn)能可能不斷增加，在高層建筑中的選擇鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的面越來越大，不僅減少的鋼架構(gòu)尺寸的大小，而且還提高了結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防。當(dāng)超過一定高度的時(shí)候，設(shè)計(jì)者要關(guān)心的不單單是設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)導(dǎo)致其質(zhì)量輕，不易減少大風(fēng)對(duì)其的損壞，所以是需要混凝土的幫助，形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，作為超高建筑的設(shè)計(jì)材料。
2.3目前高層建筑超出了最佳抗震的限高。
在科學(xué)技術(shù)研究的現(xiàn)狀和高層建設(shè)現(xiàn)狀上，對(duì)我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)要求有一個(gè)合理的限定高度，這個(gè)高度的設(shè)定是高效的，但在實(shí)際施工中，往往在許多混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑中參考這一高度的非常有限，所以這些高建筑抗震設(shè)計(jì)中的局限性，需要小心。在測(cè)試振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)的極限中，因?yàn)楦邔咏ㄖ锏母叨仍黾訉?dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化的影響因素很多，特別是在安全性和材料有關(guān)的參數(shù)，是根據(jù)超過標(biāo)準(zhǔn)的高層建筑設(shè)計(jì)的。
2.4高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置問題。
高層建筑為了耳目一新的立面效果，會(huì)在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行不規(guī)則的、大凹面的或更復(fù)雜不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，在地震前要很正式地確認(rèn)這些建筑結(jié)構(gòu)，工程師在建筑設(shè)計(jì)，尺寸方面的意見要進(jìn)行及時(shí)溝通，嘗試與建筑師商量，商定一個(gè)水平和垂直對(duì)稱的、質(zhì)量和剛度、承載力統(tǒng)一的布局。
3我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)加強(qiáng)要點(diǎn)
3.1采用位移的結(jié)構(gòu)抗震方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
高層建筑在地震作用下變形在施工過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生，因此，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的選擇，結(jié)構(gòu)的彈性變形都是必要的，因此，通常在設(shè)計(jì)地震作用下的位移變形是必要的，通過操縱地基層的位移，地震的變形和位移得出的結(jié)論是，變形的部件之間的連接，必須在界面結(jié)構(gòu)的應(yīng)變分布處處理。另外，在選擇高層建筑的位置時(shí)必須在一般的地方建立鞏固的設(shè)置，如果這樣，進(jìn)行可能的地震能力輸入，讓地震作用減弱。
3.2運(yùn)用高延性結(jié)構(gòu)來進(jìn)行消震和隔震。
在中國(guó)，目前的抗震設(shè)計(jì)、施工操作中可以通過加強(qiáng)剛度、韌性與抗地震構(gòu)造，使高層建筑的結(jié)構(gòu)，得到一個(gè)更大的韌性，在塑性狀態(tài)下讓地震的影響減弱。當(dāng)?shù)卣鹉芰酷尫艜r(shí)，要保證房屋具有高延性結(jié)構(gòu)來進(jìn)行消震和隔震。這樣可以彌補(bǔ)地震造成的損失。同樣，如果一個(gè)高層建筑承載力較小時(shí)，高韌性，高延性可以在地震能量吸收的過程中將地震破壞能量接受的更多更大，讓房屋不容易變形，韌性的合理使用可以減少房屋崩潰的概率，在科學(xué)規(guī)劃中，隨著建筑物的抗震設(shè)計(jì)與進(jìn)步，科學(xué)家設(shè)計(jì)的阻尼器可以有效吸收地震能量，查明地震對(duì)高層建筑帶來的破壞。
3.3建立多層地震防線。
高層建筑抗地震為了提高防震的性能，要設(shè)置多條抗地震的防線。高層建筑在地震作用的作用下，如果第一道防線被摧毀了，還有兩個(gè)備用的第二和第三道防線，阻止更多的地震破壞力，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑進(jìn)行了多段墻框架設(shè)計(jì)，如抗地震剪力墻結(jié)構(gòu)。該框架具有良好的抗震性，是多道防線的結(jié)構(gòu)抗震墻是第一道防線，也是最重要的一條。因此，要建設(shè)抗震能力足夠高的墻，減少地震發(fā)生時(shí)在墻上的裂縫。同時(shí)，在地震后，各層框架分布的剪力墻承受的剪力，要大于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中地震的總剪力的百分之二十和該設(shè)計(jì)中建筑框架的最大的剪力值的兩倍左右。
3.4結(jié)合結(jié)構(gòu)性能標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)抗震。
當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候，建筑一定要具有一定的抗震安全能力，這是在對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)控制中最重要的，具有很關(guān)鍵的目的。因此，要根據(jù)建筑物承受風(fēng)力的變化，判斷建筑的設(shè)計(jì)，這一設(shè)計(jì)略有減少建筑物的抗震能力，但對(duì)于綜合設(shè)計(jì)來說是很有必要的。
結(jié)束語(yǔ)
在現(xiàn)在社會(huì)，高層建筑抗震的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)都發(fā)生了變化，其中主要是硬度變成了主要轉(zhuǎn)向柔性結(jié)構(gòu)的改變，通過調(diào)整“治療”剛性結(jié)構(gòu)的隔震，減震效果差的問題，達(dá)到以柔克剛的減震抗震的目的，抗震材料對(duì)于抗戰(zhàn)的影響，越來越多被各國(guó)專家關(guān)注，選擇專業(yè)的材料以便提高抗震指數(shù)，增加高層建筑的抗震能力，并且增加研發(fā)實(shí)力提高新型建材的生產(chǎn)，促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，使高層建筑的抗震性能加強(qiáng)。計(jì)算機(jī)模擬地震試驗(yàn)的模型和組件也被廣泛地使用起來。通過模擬器在桌上顫抖，得到一個(gè)確定性的地震記錄，可以更好的把握地震發(fā)生時(shí)的影響。模擬地震的逼真的環(huán)境因素，對(duì)科學(xué)研究高層建筑地震有有效地提高幫助。
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