高層鋼筋混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

賈沖

摘要;近些年來，由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，房地產(chǎn)行業(yè)也新興崛起，但是房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展很大程度上受限于土地資源。為了更好地利用現(xiàn)有的土地資源，緩解土地緊張的問題我們逐漸偏向于高層混凝土建筑工程，而高層混凝土建筑工程質(zhì)量相對(duì)要求較高，因此我們應(yīng)當(dāng)注重每一個(gè)環(huán)節(jié)，首先應(yīng)當(dāng)從高層建筑自身的結(jié)構(gòu)入手，確保工程的高度穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)一步的為施工的順利開展做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。一般來說，我們認(rèn)為對(duì)于高層混凝土建筑而言，如果抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，則為工程后期的施工提供了強(qiáng)有力的保障，因此作為設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)之一抗震結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我們需要不斷研究的對(duì)象。我們應(yīng)當(dāng)深入發(fā)掘和分析高層混凝土抗震結(jié)構(gòu)存在的問題，并針對(duì)存在的問題提出具體可行的實(shí)施方案。本文就主要針對(duì)高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注意的相關(guān)問題提出一些建議看法。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土;抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

1? 引言

近年來我國(guó)范圍內(nèi)地殼活動(dòng)頻繁，全國(guó)多地區(qū)發(fā)生了不同程度的地震。特別是城市，建筑繁多人員密集，空曠地域少。當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度較高時(shí)，給人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全造成了重大威脅。所以，城市中高層混凝土建筑進(jìn)行抗震防震設(shè)計(jì)至關(guān)重要。需要從結(jié)構(gòu)整體性出發(fā)，結(jié)構(gòu)化繁為簡(jiǎn)，運(yùn)用科學(xué)的分析方法和研究手段，設(shè)計(jì)出最佳的抗震結(jié)構(gòu)。

2? 做好高層建筑抗震設(shè)計(jì)的重要性

高層建筑中居住的居民較多，且因?yàn)榻ㄖ叨容^高，比普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大。因此作為設(shè)計(jì)者必須將安全放在高層建筑設(shè)計(jì)的首位。因?yàn)橐坏└邔咏ㄖO(shè)計(jì)不合理或者施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，就可能在發(fā)生地震、火災(zāi)等災(zāi)害時(shí)引發(fā)更大損失。所以必須按照國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做好高層建筑抗震設(shè)計(jì)，保證高層建筑的抗震性能，有力地保障高層建筑的內(nèi)部及周圍居民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

3? 高層建筑常用的結(jié)構(gòu)類型

3.1? 剪力墻結(jié)構(gòu)體系

此種結(jié)構(gòu)原理是通過鋼筋混凝土墻體承受豎向力和水平力。由于剪力墻與樓面梁板組成受力體系，受構(gòu)件跨度影響，墻體間距通常在3m～8m之間。剪力墻結(jié)構(gòu)多應(yīng)用于空間較小的建筑中，對(duì)需要大空間時(shí)就不太適用。建筑底部承受很大的軸壓力及水平剪力，對(duì)結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施。

3.2? 筒體結(jié)構(gòu)體系

在建筑高度不斷增長(zhǎng)形勢(shì)下，傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系無法滿足建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求。筒體結(jié)構(gòu)體系可以有效彌補(bǔ)這種要求。筒體結(jié)構(gòu)是基于框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)所發(fā)展的，由剪力墻和若干框架交接圍成筒狀封閉骨架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效抵抗水平荷載作用，還可以擴(kuò)大使用空間。

3.3? 框架結(jié)構(gòu)體系

此種結(jié)構(gòu)多應(yīng)用于低高度或多層建筑中，建筑承重結(jié)構(gòu)是按照框架柱和框架梁組成的結(jié)構(gòu)體系，承擔(dān)建筑豎向和水平方向的荷載。在布置框架結(jié)構(gòu)時(shí)，必須有明確的傳力路徑。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)來說，框架柱是豎向承重和抗側(cè)力的重要構(gòu)件，需注重“強(qiáng)柱弱梁”的概念設(shè)計(jì)。

4? 鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

4.1? 地基引起的建筑破壞問題

一般來說高層建筑結(jié)構(gòu)受到破壞是由多方面的原因引起的而由于建筑所處的地理位置不同，因此可能發(fā)生的自然災(zāi)害也不是完全相同的，而如果出現(xiàn)了地震危害，就很容易會(huì)對(duì)于高層混凝土建筑產(chǎn)生非常不良的影響，其中對(duì)建筑工程的地基基礎(chǔ)影響更深。一般來說由于地基破壞而導(dǎo)致整個(gè)建筑物發(fā)生破壞的現(xiàn)象是多種多樣的，可以表現(xiàn)為以下幾種。在地震發(fā)生時(shí)，很容易會(huì)對(duì)于建筑地基的土體產(chǎn)生一定的影響，圖題很容易會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，從而使得整個(gè)建筑物出現(xiàn)了下沉的情況發(fā)生，這樣建筑物在發(fā)生下沉是很容易會(huì)隨之發(fā)生坍塌。此外，如果建筑物的地基出現(xiàn)了損害之后還容易導(dǎo)致整個(gè)建筑物沉降不均勻，從而使得建筑物的重心發(fā)生偏移，進(jìn)一步導(dǎo)致了建筑物自身出現(xiàn)裂縫最終導(dǎo)致坍塌的情況發(fā)生。如果地震發(fā)生時(shí)地基出現(xiàn)不穩(wěn)的情況就會(huì)對(duì)于人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成非常不利的影響。

4.2? 由于結(jié)構(gòu)體系不同引起抗震性能的差異

對(duì)于不同的建筑我而言其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不盡相同的。因此如果發(fā)生了自然災(zāi)害～地震的情況那么很容易會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)的影響不同。一般來說，對(duì)于建筑工程的剪力墻結(jié)構(gòu)來說，其最大的特點(diǎn)就是能夠有效地加強(qiáng)建筑物的承載能力，但是在空間布置方面其靈活性卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)較低，因此不能夠達(dá)到空間設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。而對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑物而言，其空間設(shè)置相對(duì)比較靈活，所以能夠滿足用戶對(duì)于空間設(shè)計(jì)的相關(guān)需求，但是其抗震的性能卻會(huì)因承載力的下降而出現(xiàn)變化。因此我們?cè)谶M(jìn)行高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)盡可能提高設(shè)計(jì)的合理性，既要保證建筑物的承載能力，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)計(jì)的空間需求，只有這樣才能為后期工程的順利施工提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

4.3? 一些設(shè)計(jì)不符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求

雖然我國(guó)對(duì)高層混凝土建筑設(shè)計(jì)做出了規(guī)定，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)建造時(shí)，還有一些建造單位為了給企業(yè)增加更多利益，減少抗震材料的使用，節(jié)約建造成本，給建筑做出不符合要求的設(shè)計(jì)。使得這些建筑在遇到地震時(shí)，難以發(fā)揮其應(yīng)有的抗震作用，而引發(fā)建筑物倒塌，給建筑屋內(nèi)居民及周圍居民造成財(cái)產(chǎn)甚至生命損失。同時(shí)建造前或竣工驗(yàn)收時(shí)可能因?yàn)樵O(shè)計(jì)、建造不合標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)重新整改的情況，給企業(yè)增加損失。因此，作為高層混凝土建筑的建造商和設(shè)計(jì)者，必須重視高層混凝土建筑抗震設(shè)計(jì)的重要作用，絕對(duì)不能為了獲取私利而出現(xiàn)損害人們利益的行為，否則害人害己。

4.4? 選材缺乏合理性

建筑的另一個(gè)關(guān)鍵是建筑材料選擇。一旦使用的建筑材料不能達(dá)到建筑標(biāo)準(zhǔn)，就無法建出符合要求的抗震結(jié)構(gòu)。一旦地震發(fā)生，建筑內(nèi)部的抗震結(jié)構(gòu)也很難發(fā)揮其應(yīng)有的保護(hù)作用，致使建筑出現(xiàn)問題。高層鋼筋混混凝土建筑一般以核心筒作為公用設(shè)計(jì)，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)位移值考慮不到位的話，很容易在發(fā)生地震時(shí)，使得鋼筋混凝土建筑頂部變形震動(dòng)大于鋼結(jié)構(gòu)硬度承受力而失去抗震功效[2]。所以，必須做好高層建筑抗震結(jié)構(gòu)材質(zhì)的選擇。

綜上所述，高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到建筑居民及周圍居民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。因此通過關(guān)注當(dāng)前高層鋼筋混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題并采取有效措施進(jìn)行控制，對(duì)提升建筑抗震性能、維護(hù)居民的人身財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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