建筑抗震设计探讨性论文3篇
结构抗震概念设计论文
一、结构抗震概念设计的提出原因及必要性
每栋建筑物都是一个空间结构体,在荷载作用下各构件并非是以脱离体系的单一构件独自工作,而是以相当复杂的方式共同工作,精确计算其作用和受力是相当困难的,在计算地震作用时尤其如此,由于地震作用下的结构构件受力状态的复杂性及不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性和模糊性、理论计算中的假定与实际情况的差异性,注定了在现阶段无论计算工具再如何发展,计算过程再如何严格,其结果也只能是一种比较粗略的估计,甚至有时还根本无法计算。
显然在结构设计中,仅依靠现有理论进行抗震计算往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,无法达到预期的设计目标。因此在不确定因素众多,受力状况复杂的结构抗震设计中,抗震概念设计的提出和应用就显得尤为重要了。
二、结构抗震概念设计的涵义
所谓抗震概念设计,一般是指不经过计算,尤其在难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分结构体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、实验现象和工程经验中所获得的基本设计原则和设计思想,从总体的角度来进行建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制,从而从根本上保证结构的抗震性能。
三、结构抗震概念设计的基本原则和具体要求
(一)建筑场地的选择
地震造成建筑的破坏,除地震动直接引起结构破坏以外,还有场地条件的原因,诸如:地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和土体液化等。因此选择有利于抗震的建筑场地是减轻建筑物地震灾害的第一道重要工序。
(二)建筑物的平面、立面及竖向剖面的布置建筑物平面和立面的规则性是抗震概念设计中需要考虑的一个重要因素。
规则的建筑方案体现在:建筑物的平面布置基本对称;结构体型简单;抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀。因为,简单、对称的结构容易估算其在地震时的反应,容易有针对性的采取抗震措施并对其进行细部处理。因此,这就要求建筑专业的设计人员具有一定的抗震知识素养,应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计,避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。
(三)结构体系的确定和结构布置
结构体系的。确定是结构设计中头等重要的大事。结构设计时应通过综合分析使结构体系尽量合理且经济,应优先采用抗震能力强、延性好、耗能能力强、便于施工且具有多道防线的结构体系(如框架-剪力墙结构,框架-筒体结构,设置耗能连梁的剪力墙结构等),避免采用抗震能力较低的结构体系(如板柱-剪力墙结构,单跨框架结构等),尤其应避免采用看似“合法”(符合规范)但不合理的结构体系(如当房屋高度接近规范框架结构类适用高度上限时,仍采用框架结构,震害表明,框架结构的侧向刚度较小,整体性较差,结构的抗震性能较差,此情况下应采用抗震性能较好的框架-剪力墙结构为宜)。
而在结构布置时,应采用概念清晰、传力途径明确的布置方式,尽量避免造成结构扭转、平面和立面的里出外进、竖向传力杆件的间断与不连续等问题。
(四)多道抗震防线的设置
单一结构体系只有一道抗震防线,一旦破坏就会造成建筑物倒塌的严重后果。特别是当建筑物的自振周期与地震动卓越周期相近时,建筑物由此而发生的共振,更加速其倒塌进程。而如果建筑物采用的是多重抗侧力体系时,第一道防线的抗侧力构件在 当第一道抗侧力防线因共振而破坏,第二道防线接替工作,建筑物自振周期将出现较大幅度的变动,与地震动卓越周期错开,使建筑物的共振现象得以缓解,避免再度严重破坏。在双重结构体系中一般应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或轴压比值较小的抗震墙、实墙筒体等构件作为第一道防线的抗侧力构件,如框架-剪力墙结构中的剪力墙,框架-填充墙结构中的填充墙,单层厂房纵向体系中的柱间支撑,均可作为各自体系中的第一道抗震防线。如因条件限制,只能采用单一的框架体系,则框架就成为整个体系中唯一的抗侧力构件,此时应采用“强柱弱梁”型的延性框架。
在地震作用下,框架梁成为第一道抗震防线,框架柱为第二道抗震防线,用框架梁的变形去消耗地震能量,使框架梁的屈服先于框架柱的屈服,从而保护了框架柱的相对完整,最终达到“大震不倒”的要求。
(五)结构抗震设计关键点的把握
在结构抗震概念设计中,还应注重对结构体系中的关键部位(如薄弱层,加强层等)、关键部位中的关键构件(如加强层的重要竖向构件、转换层的水平转换构件等)、关键构件中的关键节点(如梁柱节点,柱根部位等)几个关键点的把握,从而实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固、强柱根弱杆件”的设计理念。
结构抗震概念设计不是拒绝进行复杂结构设计,而是要求在处理复杂结构设计时明确:什么是结构设计的最佳选择?采用不合理的结构方案或结构布置可能会带来什么样的后果?需要采取哪些补救或加强措施,并对这些措施的合理性和有效性做出客观的评价,以保证结构性能目标的实现,确保房屋安全。结构抗震概念设计不是指手画脚的空洞说教,而是具有丰富内涵的实实在在的工作。
机载天线结构设计研究论文
1引言
0.45m卫星通信(简称卫通)天线项目系某型多用途载机首次安装如此大尺寸、高带宽的卫通天线,国内尚无类似产品装备可参考,并且其使用环境条件复杂,这些都对天线结构设计提出了重大挑战。天线结构设计过程重点考虑了各结构件在载机实际工作环境下的刚度、强度问题。其中许多关键部位的结构件,起着支撑天线、固定通信馈线及执行伺服驱动的作用,同时承担和隔离载机产生的振动和冲击,并实现天线的转动、定位和定向。天线结构件的刚度、强度、重量、转动惯量,直接影响到天线系统的精度和可靠性[1]。在天线结构整体设计阶段,采用了ProE三维设计软件进行结构设计,采用有限元法利用大型结构设计仿真软件MSC.Patran/Nas-tran对天线结构进行结构力学分析和仿真,加强和优化主结构件关键部位。仿真和实验结果以及实际飞行使用效果显示,天线的结构特性均能满足技术指标和使用要求。
2系统和整机要求
根据系统要求,天线系统在飞行过程中要实现准确地手动/自动跟踪卫星功能,依赖于天线座结构应具有足够的刚度、强度和传动精度,以保证整个伺服系统的结构谐振频率,提高伺服带宽,增加系统的稳定性、动态响应和传动精度。此外,根据载机实际工作环境要求,在最大限度减轻载机负担(即减轻天线重量)的前提下,应采取合理布局的设计思路以优化结构设计,使天线在使用过程中能够排除和降低载机工作环境对其产生的不利影响,保证其可靠性,达到指标要求[2]。
3总体结构设计与优化
根据载机实际情况,在保证性能的前提条件下,要求天线的尺寸和重量到达最小,对此进行了大量的优化工作,使得0.45m卫通天线外形安装尺寸(直径×高度)自最初方案提出的740mm×600mm(天线罩),重量约为50kg,优化为700mm×500mm(天线罩),重量约为40kg,如图1所示。其总体优化过程如下:天线的反射体为降低安装高度,放弃了传统的抛物面天线,采用了最新研发成功的低剖面波导阵列天线;座架则仍采用典型的方位-俯仰型结构以保证跟踪的可靠性;为了减轻重量,除关键传动部件采用40Cr合金钢外,其余结构件全部选用高强度轻质铝合金2A12-T4;由于铝合金螺纹连接处强度不够,且重复拆装性不好,参考已有航空设备安装措施,装入钢丝螺套以提高螺牙强度;天线与机体安装平台间装有隔振装置以降低机体振动带给天线的影响;天线罩为降低重量,在保证抗风强度的前提下,弃用传统的环氧玻璃布结构,采用最新的纸蜂窝夹层结构,大大降低了安装重量;所有电缆和波导则为保证气密性而经密封处理后通过安装孔进入机舱内部。按照以往的工程经验,此类机载通信/雷达天线在类似的环境和使用要求下,一般应超过此重量与尺寸。因此,与以往工程设计的'不同之处之一,即在设计之初就对各结构件进行了反复的比对和二次优化。
3.1天线结构介绍
波导阵列天线的结构尺寸为597mm×300mm×17.5mm,四周切角以减小回转半径;经过减重处理后的重量约8kg,电气性能与0.45m口径抛物面天线等效,而高度和厚度则大大低于传统的抛物面天线。采用这种天线的优势包括剖面低、辐射效率高、口径分布控制精确、低副瓣、波束指向稳定、功率容量大、刚度和强度好、结构紧凑、厚度薄、相对重量轻、可靠性高等优异的电气和结构性能等。
3.2天线座架结构设计与优化
天线座架采用典型的方位-俯仰形式,结构紧凑,受力情况合理,调整方便;设计选定承载能力强、刚度好、重量轻、结构紧凑的转台式结构;因而从整体几何尺寸的优化满足了最小安装空间的要求。俯仰机构的转动支撑采用了圆锥滚子轴承,可同时承受径向力和轴向力,以最轻质最紧凑的结构满足天线支撑的需要。关键件俯仰支臂用厚铝板加工而成,其主要受力部位为轴承孔及与方位转盘的连接面,因此必须在保持结构强度要求的前提下,对支臂的非承力部分进行减重优化设计,具体做法如下:整体按照最小几何尺寸布置;保留轴承孔周边最小结构尺寸;与方位转盘、驱动、轴角装置的连接面相应保留足够厚度;保留一侧面的相对完整,另一面完全成空腔结构;增加与轴承孔的两道同心加强环筋,并根据此零件结构力学特性将其布置在最优强度位置。此外,根据以往工程设计经验,俯仰支臂与方位机构的的连接根部和俯仰传动链末级两处通常是整个座架结构的最薄弱环节,因此在这两点处预先进行了局部二次加强,加厚并尽可能圆滑支臂的连接根部,其优化过程如图2所示。
方位机构的核心传动部件转盘轴承,优选了应用广泛的带外齿的四点接触球轴承,使天线座架在保持紧凑的结构和较轻的重量的前提下,能同时承受较大的轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩和双向推力载荷,还优化了方位总传动比。另一重要部件滑环,采用具有超长寿命、免维护、无需润滑、外形紧凑的空心轴多路滑环。方位运动的另一核心部件方位转盘同样用厚板材加工而成,负担着天线和俯仰支撑的重量,并要具备足够的刚度,其优化思路过程与俯仰支臂相似,也包括轴承结构保留、连接面强化、空腔化减重及同心加强环筋的布置,其优化过程如图3所示。方位驱动和俯仰驱动均选用轻质、紧凑、高输出扭矩的直流减速电机,末级增加间隙调整装置,可调节传动回程间隙。将经过优化设计的结构模型再由力学仿真进行分析验算。
4天线结构的力学分析
由于天线的质量分布很复杂,很难用解析的方法得到其解析解,因此采用专业有限元分析软件MSC.PATRAN/NASTRAN进行力学分析和仿真。
4.1有限元模型的建立
天线整体结构的有限元模型包括反射体、座架结构、俯仰齿轮及其连接支撑结构、方位转动机构等。为降低软件的计算量和复杂度,先对天线整体结构进行简化,去掉冗余节点,再采用MSC.PATRAN软件单独对其组成零件划分网格,最后将划分好的网格进行组装。采用了映射网格划分方法,面上网格全部为四边形,体则全部为六面体,这种划分能够更准确地描述天线座架结构的应力和位移情况[3]。模型的约束条件如下:天线座架的2个俯仰轴系各有一点的3个转角自由度释放,方位轴系释放绕垂直轴转角自由度及垂直方向位移自由度,约束其余4个自由度。模型的材料属性如下:天线座架的各轴、轴承、齿轮定义属性为钢40Cr,而其他零件定义属性为硬铝2A12-T4。建立的天线结构有限元模型如图4所示。
4.2模态分析
天线座架是一个复杂的弹性系统,如果其结构固有频率与伺服带宽靠近甚至落入伺服带宽之内,各种伺服噪声就会激发系统发生谐振,造成伺服系统不稳定,无法工作,甚至使结构破坏。为保证伺服系统的稳定性,并有足够的稳定裕度,通常要求结构固有频率高于伺服带宽3~5倍[4]。通过计算得到天线结构模型的固有频率,在第1、2、3、4阶模态下,其值分别为28.7Hz、29.2Hz、51.4Hz、60.8Hz,而本天线伺服系统的带宽为2.7Hz左右,可见固有频率远大于伺服系统的带宽,因此,天线的伺服系统拥有足够的稳定裕度。
4.3冲击振动分析
依据实际环境使用要求,冲击环境条件为:采用半正弦脉冲,峰值加速度15g,脉冲宽度11ms,3个互相垂直轴,6个轴向施加。对模型施加冲击载荷并进行有限元分析,得到了如下分析结果:最大应力出现在z轴(图5),可以看出最大应力处位于俯仰支臂的连接根部位置,最大应力值为109MPa,小于材料的屈服极限σ0.2=275MPa。所以,在给定的冲击载荷条件下,结构满足强度要求。振动条件见图6振动谱,其中额外迭加的4处定频振动峰值依次为1.6g、2.5g、1.7g、1.5g。对模型施加振动载荷并进行有限元分析,得到了如下分析结果:最大应力出现在y轴(图7),同样位于俯仰支臂的连接根部位置,其高斯分布规律的应力3σ值为178MPa,小于材料的屈服极限值σ0.2=275MPa。所以,在给定的随机振动条件下,结构满足强度要求。
4.4实验结果验证
按照要求对完成的设备进行冲击振动实验,从结果来看:主结构件经优化过的关键部位未出现以往相似工程中出现的刚度、强度不足的问题;改用轻质材料或采取减重措施的零部件受力情况与分析结果基本一致,均能满足设计要求;天线整体频响特性较好,在功能实验全程中运行正常,能够满足跟踪要求。
5结论
在0.45m机载天线的设计中,对载机的工作模式和环境特点进行了较为深入的研究,找出了结构设计过程中需要增强或优化的多个关键点,验证了天线结构的力学性能对伺服系统的重要性。在天线结构的设计与优化过程中,采用专业软件较好地解决了天线结构尺寸重量强度的优化设计、载机环境适应性等主要问题。天线系统精度较高,结构性能良好,从实际飞行过程中的具体通信效果来看,电气、伺服、结构等各项性能指标均完全满足系统要求。
由于国内机载卫星通信应用尚处于初步阶段,0.45m机载天线的研究结果对类似的机载雷达/通信天线的研发可以提供相应的技术参考和借鉴。需要指出的是,各种载机平台拥有各自不同的特性,对天线结构的要求也相应有所不同,建议今后对不同的载机平台,应进一步增加针对性的设计工作。
多层砌体结构房屋震害调查
摘要:赴5.12汶川地震灾区,分别对绵竹、汉旺、都江堰、汶川、映秀等地进行了实地调查,全面了解多层砌体结构的'震害现象,并针对多层砌体结构在水平地震作用下窗下墙的交叉裂缝提出新的研究方法。作 者:张璇 郑军鹏 张霄 作者单位:张璇,郑军鹏(西安建筑科技大学土木工程学院,陕西,西安,710055)张霄(西安三建建设有限公司,陕西,西安,710054)
期 刊:现代商贸工业 Journal:MODERN BUSINESS TRADE INDUSTRY 年,卷(期):, 22(12) 分类号:X9 关键词:交叉裂缝 窗下墙 力学分析 延性破坏模式多层砌体结构房屋震害调查
赴5.12汶川地震灾区,分别对绵竹、汉旺、都江堰、汶川、映秀等地进行了实地调查,全面了解多层砌体结构的。震害现象,并针对多层砌体结构在水平地震作用下窗下墙的交叉裂缝提出新的研究方法。
作 者:张璇 郑军鹏 张霄 作者单位:张璇,郑军鹏(西安建筑科技大学土木工程学院,陕西,西安,710055)张霄(西安三建建设有限公司,陕西,西安,710054)
刊 名:现代商贸工业 英文刊名:MODERN BUSINESS TRADE INDUSTRY 年,卷(期):2010 22(12) 分类号:X9 关键词:交叉裂缝 窗下墙 力学分析 延性破坏模式洛阳升龙城B区17#楼~2楼位于洛阳市涧西区珠江路与周山路交汇处东侧,项目规划建筑占地面积约8109平方米。17#楼~2楼建筑形态为单塔楼超高层住宅楼及附属商业,设两层地下室, 采用钢筋混凝土剪力墙结构, 地下2层, 地上51层, 其中地 设计参数如下表所示:
二、抗震性能指标
结合结构的平立面布置和多遇地震下的弹性反应谱计算结果进行超限判别, 判别依据为《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》, 可以判定本栋楼属于高度超限, 存在局部平面不规则的B级高层建筑。
针对本栋高度超限情况以及局部不规则, 采取如下设计措施:
1、采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
2、底部结构错层处, 错开的楼层各自作为一层进行分析, 对楼板采用弹性膜, 计算分析时按总刚分析方法, 并考虑双向地震作用与偶然偏心取大值。错层楼层楼板加强, 其板厚不小于120mm, 配筋双层双向;错层分界处两侧楼板加厚为不小于140mm, 采用双层双向配筋, 楼板配筋率不小于0.25%。错层处剪力墙抗震等级特一级, 墙厚300, 分布钢筋配筋率不小于0.5%。
3、采取性能化抗震设计, 提高关键和重要部位构件的抗震承载力, 确保整体结构达到《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010) 3.11.1条的抗震性能目标C。具体抗震性能指标, 如下表所示。
4、根据《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010) 3.11.4条进行结构静力弹塑性分析, 判定结构的薄弱部位和变形能力, 确保结构达到预期的抗震性能目标。
三、超限设计的主要措施与结论
如前所述, 本工程属于高度超限, 局部平面不规则的B类高层, 通过前面的抗震概念设计、结构小震、中震和大震计算分析以及针对结构特殊部位的专门分析, 在其设计过程中主要采取措施归纳如下:
1、计算措施
(1) 进行多遇地震作用下振型分解反应谱法计算时, 采用两种不同的计算软件SATWE和ETABS进行整体结构分析, 确保计算结果真实可靠。
(2) 按照规范要求采用弹性时程分析法进行多遇地震作用下的补充计算, 采用反应谱法与时程分析法结果的包络值进行结构设计, 确保结构构件在多遇地震作用下完好无损, 处于弹性状态。
(3) 提高关键部位结构构件的承载力和延性, 确保整体结构在设防地震和罕遇地震作用的能够达到预先设定的性能目标, 并且能形成比较合理的屈服机制, 具备较好的耗能能力。具体为:剪力墙底部加强区按中震抗剪弹性和抗弯不屈服设计, 非加强区墙体按中震抗剪、抗弯不屈服设计, 大震作用下满足截面抗剪限制条件;连梁在中震和大震下允许出现塑性铰, 但不应发生剪切脆性破坏。
(4) 按规范要求进行静力弹塑性分析, 评估结构在罕遇地震下的变形能力。
(5) 根据结构特点, 对结构部分楼层板包括门厅洞口周边及局部错层处采用弹性膜单元模拟, 以考虑楼板面内变形的影响, 并进行专项分析;
(6) 对该结构进行了风荷载作用下结构顶点最大加速度的验算, 以确保结构在风载荷作用下满足舒适度的要求;
(7) 对局部错层处剪力墙进行了中震和大震性能目标复核, 并进行专项分析。
结论:通过以上结构抗震概念设计, 结合结构小震、中震和大震计算分析以及针对结构特殊部位的专门分析结果, 其计算结果分析表明:结构的周期、振型、周期比、楼层位移比、层间位移角、刚重比等主要控制参数均在合理的范围内, 对照国家有关规范、规程, 该工程各项指标均满足规范的相关要求, 可
摘要:我国现行设计规范提出了基于性能的抗震设计方法, 也是目前解决超限高层设计问题的普遍方法。本文通过对具体工程实例的分析, 根据超限情况和结构特点, 对超限高层整体及构件提出合理的抗震性能设计目标, 继而针对具体目标采取有效的抗震措施予以实现, 使超限高层的结构设计安全合理。
关键词:抗震性能化设计,超限高层,性能目标,性能水准
[1] 赵西安, 现代高层结构最新设计, 北京, 中国建筑科学研究院, 1999
[2] 沈蒲生, 高层建筑结构设计, 北京, 中国建筑工业出版社, 2006
[3] 包世华, 新编高层建筑结构, 北京, 中国水利水电出版社, 2001
[4] 方鄂华, 高层建筑钢筋混凝土结构概念设计, 北京, 机械工业出版社, 2004
[5] 赵西安, 钢筋混凝土高层建筑结构设计, 北京, 中国建筑科学研究院, 1995
[6] JGJ3-2010, 高层建筑混凝土结构技术规程 (国标)
无粘结预应力混凝土平板结构设计研究论文
摘 要:无粘结预应力混凝土平板结构适用于中等地震烈度区的双向柱网,其设计一般采用荷载平衡法来进行设计,对预应力混凝土平板的设计中的截面尺寸的选择、预应力筋的估算、次内力与荷载效应组合这三个方面进行了探讨。
关键词:预应力;混凝土;平板设计
1 引言
无粘结预应力混凝土结构是在一个方向或两个方向配置主要受力无粘结预应力筋的结构体系。施工时,无粘结预应力筋同非预应力筋一样,按设计要求铺放在模板上,然后浇筑混凝土,待混凝土达到设计强度后,再张拉锚固。此时,无粘结预应力筋与混凝土不直接接触,呈无粘结状态。在外荷载作用下,预应力在纵向可以相对周围混凝土发生纵向滑动,但在总变形上存在者变形协调关系,该结构一般也需要配置普通钢筋以改善结构的受力性能,避免结构在极限状态下出现集中裂缝而发生脆性破坏。其优点是:
(1)结构自重轻,提供满足大空间的功能要求,符合较高的使用功能的要求。
(2)施工简便、速度快。无次梁,有利于采用定型摸板,节约模板。
(3)抗腐蚀性能强。预应力筋外包涂有防腐油脂塑料套管。
(4)使用性能好。在使用荷载作用下,抗裂和挠度要求易于控制。
(5)抗震性能较好。在地震作用下,当产生大幅度的反复位移时,无粘结预应力筋始终处于受拉状态,不像有粘结可能由受拉转为受压。应力幅度变化较小,局部变形也以均匀分散到全长上。
2 截面尺寸选择
在初步设计阶段,为控制挠度通常可按跨高比得出板的最小厚度,一般由跨高比的正常取值范围,求得的板厚可满足结构性能要求,所建成的后张楼板也是经济的。但在平板结构中,由于柱支撑着双向板,柱边存在着很高的剪应力,可能产生冲切或冲剪破坏。此时,围绕柱出现斜裂缝,破坏面从柱边处的板底斜向伸展至板顶,成圆锥面或凌锥面的“冲切破坏锥”。斜裂缝与水平线的倾角取决于板的配筋和预应力的大小,一般在20°―45°之间。因此,在设计中应验算所选板厚是否有足够的抗冲切能力。
依据国内关于无附加钢筋的单柱预应力平柱的试验结果,通常假定板的冲切破坏锥体与板底面成45°角,在冲切承载力计算中取冲切破坏锥体斜面的上下边长的平均值,即距荷载边k/2处的周长作为计算周长。我国《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ/T 92-93)中给出了平板节点抗冲切承载力的计算公式如下:
F1≤(0.6f1+0.15σpe)μmh0(1)
式中:F1为集中反力设计值,即柱所承受的轴向力设计值减去柱顶冲切破坏锥体范围内的荷载设计值;f1为混凝土抗拉设计强度;σpe为由预应力筋的有效预应力产生的混凝土平均预压应力,当两个方向预压应力值不同时,取其加权平均值;μm为冲切计算周长,一般取距集中反力作用面积周边h0/2处的周长;h0为平板的截面有效高度。
从式(1)可求出满足抗冲切承载能力需求的'最小板厚。
需要指出的是,上述公式未考虑传递节点不平衡弯矩,若考虑传递节点不平衡弯矩,则平板节点的抗冲切承载力计算较为复杂,在初步设计阶段可采用将竖向荷载剪力乘以适当的放大系数来近似考虑传递不平衡弯矩的影响,对中柱该放大系数可取1.2,边柱取1.5,角柱取2.0。
3 预应力筋估算
3.1 预应力筋的线型
(1)计算预应力筋线型。
按照荷载平衡法原理,结构中预应力的作用可用等效荷载代替,等效荷载的分布形式可设计为与外荷载的分布形式相同、方向相反、数值相当。若外荷载为均布荷载,则预应力束的计算线形可取抛物线形,当外荷载为集中荷载时,则预应力束的计算线形可取折线形,若外荷载在同一跨内既有均布荷载,又有集中荷载作用,则该跨预应力束的计算线形可取抛物线与折线的结合。
(2)实际预应力筋线型。
在预应力混凝土平板结构中,采用荷载平衡法设计得到的预应力筋线形在中间支座处有尖角,而在实际的布筋中,预应力筋是由一系列正反抛物线组成,在最大偏心处,相邻两段抛物线相切,且斜率为零,因此其连接是光滑的。根据这个几何关系条件可确定出实际的预应力筋线形。
3.2 预应力筋的估计
对预应力筋的估计,通常都采用避开次内力计算的荷载平衡法来进行设计,荷载平衡法由林同炎教授于1963年提出,该法大大简化了超静定预应力结构的设计计算,其基本原理如下:结构上预应力的作用可用等效荷载代替,等效荷载的分布形式可设计为与外荷载的分布形式相同、方向相反、数值相当。
应用荷载平衡法设计时,一个关键问题是怎样合理地选择平衡荷载,亦即预应力应该平衡掉多大的荷载。预应力平板结构的配筋设计同样必须满足规范规定的承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求,即需验算承载力、变形、裂缝控制要求以及施工阶段的应力。在实际设计中变形主要由结构的跨高比控制,裂缝控制则主要由预应力筋的数量控制。当按裂缝控制要求配置的预应力筋量不满足承载力要求时,可通过增配非预应力钢筋予以满足。既然预应力筋的数量实际上是由裂缝控制要求确定的,所以平衡荷载应按结构的裂缝控制等级合理选取。其基本原则是:对一、二级裂缝控制等级的结构,当准永久荷载系数较大时,一般可取永久荷载(即恒载)和准永久荷载的一部分(30%―70%)作为平衡荷载。可变荷载比例较大时,可取较大值;可变荷载比例不大时,可取较小值。对于三级裂缝控制等级的结构,预应力筋的配置可有正截面承载力计算确定,其中预应力筋所承担的承载力一般不大于总承载力的75%。
4 次内力与荷载效应组合
4.1 次内力
在预应力超静定结构中,预加应力使构件产生的变形将受到多余约束的限制,从而产生附加内力,超静定结构中由于施加预应力引起的附加内力,我们称之为预应力次内力,预应力次内力包括预应力次剪力、预应力次弯力和预应力次轴力等,一般对结构两类极限状态有重要影响的是预应力次弯矩,所以在预应力平板结构设计中我们只考虑预应力次弯矩。预加应力在超静定结构内产生的总内力为主内力与次内力之和,称之为综合弯矩,由此预应力次弯矩可由下式求得:
M2=Np-M1(2)
M1=Mpep(3)
式中,Mp为预应力弯矩;M1为预弯力主弯矩;M2为预应力次弯矩;Np为预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;ep为净截面重心至预应力及非预应力钢筋合力点的距离。
4.2 荷载效应组合
预应力平板结构与其它超静定预应力结构一样,荷载组合的关键是在结构两类极限状态设计中如何考虑预应力次弯矩的问题。国内外许多规范都有具体的规定,如美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》(ACI 1992年公制修订版)规定:在使用荷载条件下,预应力超静定结构的内力按弹性方法确定,结构内力中应包括预应力次弯矩,在承载力计算时仍应考虑预应力次变弯矩,此时预应力次弯矩须考虑内力重分布的影响。我国《预应力混凝土结构技术规程》(JGJ/T92-93)中规定,预应力次弯矩一直存在并保持不变,因此在承载能力极限状态设计中以及在正常使用极限状态时均应考虑预应力次弯矩的影响。
参考文献
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【摘要】在建筑设计中对抗震要求的要求,在总体上能发挥着控制主导的作用。本文通过简单分析建筑设计与抗震设计之间的关系,并重点探讨建筑设计在抗震设计中的几个设计问题。
【关键词】抗震设计 建筑设计 平面布置
建筑設计是否考虑抗震要求,从总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改,建筑设计定了,结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。如果建筑师能在建筑方案。初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求,则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置,建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调,使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高; 如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求,那就会给结构的抗震设计带来较多困难,使结构的抗震布置和设计受到建筑布置的限制,甚至造成设计的不合理。有时为了提高结构构件的抗震承载力,不得不增大构件的截面或配筋用量,造成不必要的投资浪费。由此可见,建筑设计是否考虑抗震要求,对整个建筑起着很重要的作用。因此,我们在建筑抗震设计过程中特别要注重以下几个问题。
1建筑设计与抗震设计的关系
建筑设计与抗震结构设计之间有着紧密的联系,只有在设计阶段充分考虑抗震因素,才能为建筑后期的抗震设计打好基础。建筑设计是抗震设计的基础,在建筑结构设计中,对建筑设计的改动较小。当建筑设计已初步形成后,建筑结构就应根据原则遵照设计的要求。在建筑设计方案中,设计师应充分考虑到建筑的抗震设计要求,设计人员必须根据建筑方案合理、科学布置结构部件,保证建筑结构刚度的均匀分布,使建筑结构的受力与变形能相互协调,从而提高建筑结构的承载能力及抗震性能。在建筑设计若不考虑到建筑的抗震性能要求,就会导致建筑布局设计限制抗震布局设计。通常情况下,为了提高建筑结构部件的承载能力与抗震性能,则要增加结构的截面面积,但会造成不必要的浪费。因此在建筑抗震设计时必须要建筑的体型、平面布置、竖向布置及屋顶抗震性能等问题进行分析。
2建筑设计在抗震设计中的主要设计问题
2.1体型设计
建筑体型设计主要涉及到建筑平面形状与主体空间形状两个方面的设计。建筑的平面形状较为复杂,若平面上的凹进、外凸、伸悬及不对称的侧翼布置等情况在地震中最容易出现破坏。而平面形状简单的建筑在地震中的破坏程度较轻。因此在建筑体型设计时,应尽量保证简洁、规则的平面与空间形状,如矩形、圆形、方形、扇形的体型。尽可能减少内凹或外凸体型,也需尽量减少不对称的侧翼及过长的伸翼。在建筑体型设计中应使结构的质量与刚度均匀分布,以防出现因体型不对称引起的扭转反应。
2.2平面布置设计
作为建筑设计中的重要组成部分,建筑平面布置能直接反映出建筑的使用功能。而且,建筑平面布置与建筑的抗震性能之间的关系密切。在建筑平面设计过程中,必须要保证建筑结构的质量与刚度的分布均匀,以防建筑出现扭转效应。建筑墙体的布置必须要均匀对称,且抗震墙的布置也要与结构抗震要求之间相一致。对于刚度较大的楼层,电梯井的布置应居中、简要,以防产生偏心扭转地震效应。建筑平面布置要为建筑结构抗侧力构件的布置提供基础,使建筑的使用功能和抗震性能要求能融合一体,从而充分发挥建筑抗震设计中建筑设计的基础作用。
2.3竖向布置设计
建筑设计中的竖向布置设计能直接反映出建筑高度结构的质量及刚度分布。由于建筑使用功能的要求并不完全相同,若较低的楼层主要是商场、购物中心,在建筑设计上要求大柱距、大空间; 而较高的楼层主要是写字楼、公寓楼等,其低层设柱、墙均比较少。由于建筑使用功能各异,使建筑物沿高度分布的质量与刚度均出现一定程度的不协调、不均匀状态,主要的问题为沿上下相邻楼层的质量与刚度之间的分布不均,容易产生突发变形。在质量与刚度最差的楼层容易产生变形量较大或抗震承载力不足的薄弱层,从而影响建筑的抗震性能。在建筑设计中,由于建筑的使用功能不同,容易出现上下相邻楼层的墙体不对齐、柱子、齐墙体不连续、上层墙多有柱、下层墙少无柱等请情况,从而导致地震力的传递受阻,使剪力墙设置无法直通到底层,再加上剪力墙布置不对称,都会导致建筑物的抗震作用产生不均匀、不对称的情况,容易产生扭转作用,从而影响建筑的抗震性能。
2.4 建筑设计的限值控制
根据我国近年来地震灾害经验,现行的《建筑抗震设计规范》对建筑设计中一些必须考虑抗震要求的限值控制提出了明确的规定。因此在建筑设计过程中必须要遵守以下两点: (1) 建筑的层数及总高度; (2) 对建筑抗震的横墙问题及局部墙体尺寸的限值控制问题。
2.5 建筑屋顶的抗震设计
屋顶设计是建筑设计中的一项重要设计内容,尤其是在现代高层与超高层建筑设计中,屋顶设计问题更为重要。根据近年来高层建筑抗震设计的审查结果可以看出,在建筑屋顶设计中主要存在过高或过重两个问题。当建筑屋顶设计过高或过重时,不仅会使建筑的变形量
较大,还会使地震作用加大,都会影响建筑屋顶及其下建筑物的抗震性能。当屋顶建筑与下部建筑的重心不处于同一条线时,尤其是当屋顶建筑的抗侧力墙和下部建筑的抗侧力墙体不连续时,就容易产生地震的扭转作用,从而影响建筑的抗震性能。因此在屋顶建筑设计过程中,应尽可能降低其高度,并采用一些高强轻质材料,通过保证建筑结构刚度的均匀分布,使屋顶与下部建筑的重心点相一致,从而减少屋顶建筑的变形量及地震作用,提高建筑的整体抗震性能。
3建筑师应学习和应用先进的建筑抗震技术
3.1计算机仿真技术在建筑抗震领域的应用
计算机仿真技术的开始研究出现在20世纪70年代的发达国家,在20世纪90年代被引进到建筑学领域,其中的多主体仿真技术被更多地运用于建筑学专业中疏散模拟(包括地震灾害下人员紧急逃生)的研究。日本作为地震多发国家之一,其地震多主体计算仿真技术一直位于世界前列,并取得成效,可通过运算将地震发生时人员的逃生路径,出口等以3d动画形式显示出来。多主体仿真技术已成为建筑物内人员逃生的训练工具和建筑物抗震评价手段,并为建筑设计提供完善的科学依据。
3.2 计算机模拟技术与建立实体模型实验相结合
当建筑师在设计抗震重要性很高和建筑体型很特殊的建筑物时,对于建筑物的抗震设计实施可行性除了要以现行有关规范进行验证,还要借助计算机模拟技术与建立实体模型进行实验验证。日本名古屋的。mode螺旋塔学园。是一座自由形体的超高层建筑,在多震国家建造体型很不规则的建筑物无疑是一个挑战,然而建筑设计通过建立实体模型和计算机模拟实验,使得设计方案可行实施:其抗震原理是把建筑物比作一颗树木,基础是树根,内桁架钢管是树干,外围列柱是树枝,边梁和大梁是树杈,设计中对各部位的屈服强度及塑性进行模拟实验,调整数据参数达到抗震要求。
4结语
为做出一个优良的建筑抗震设计,必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此,要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性,在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。
参考文献
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3.1抗震鉴定原则
本工程属于B类建筑,应进行两级鉴定。
(1)第一级鉴定对现有房屋的宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价;
(2)第二级鉴定:对现有房屋进行抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。(1)和(2)同时满足的建筑评定为满足抗震要求,可不进行加固处理;(1)满足而主要抗侧力构件的抗震承载力不低于规定的95%、次要抗侧力构件的抗震承载力不低于规定的。90%,可不进行加固处理;(1)不满足而抗震承载力较高时,可通过构造影响系数进行综合抗震能力的评定;(1)和(2)均不满足要求时,应采取加固或其他相应措施。
3.2抗震等级确定
本工程使用功能为病房楼,根据《建筑工程抗震设防分类标准》第4.0.3条,二三级医院的门诊、医技、住院用房,抗震设防类别应划分为重点设防类(乙类)。依据现行《建筑抗震设计规范》第6.1.2条规定,本楼框架抗震等级为二级、剪力墙抗震等级为一级。依据现行《建筑抗震鉴定标准》第6.3.1条规定,框架抗震等级为三级、剪力墙抗震等级为二级。改造工程的抗震设防目标及抗震设防水准,按照安全、经济、合理的要求,结合其后续使用年限40年相协调,确定框架抗震等级为三级、剪力墙抗震等级为二级。
3.3场地、地基和基础
查阅原地勘报告,本楼建造于对抗震有利的地段,场地类别为II类,其地基主要受力范围内不存在软弱土、饱和砂土和饱和粉土或严重不均匀土层。依据《建筑抗震鉴定标准》第4.1条、4.2条规定,可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定,同时也可不进行地基基础的抗震鉴定。
3.4抗震措施鉴定(第一级鉴定)
3.4.1结构高度
本工程结构总高26.90m,满足《建筑抗震鉴定标准》第6.1.1条,7度框架-抗震墙结构适用的最大高度为120m的要求。
3.4.2房屋的结构体系
本工程为双向多跨框架-抗震墙结构,结构布置及框架梁、柱、剪力墙截面满足《建筑抗震鉴定标准》第6.3.2条房屋结构体系要求。本工程建筑平面形状为矩形,平面没有局部突出,立面没有局部缩进,均满足《建筑抗震鉴定标准》第6.2.1条房屋结构体系要求。楼层刚度大于其相邻上层刚度的70%,且连续3层总的刚度降低小于50%,满足《建筑抗震鉴定标准》第6.2.1条房屋结构体系要求。首层个别框架柱轴压比为0.98,不满足《建筑抗震鉴定标准》第6.2.1条框架-抗震墙柱(抗震等级三级)轴压比≤0.95的要求。
3.4.3混凝土强度等级
本工程混凝土强度实测结果,满足《建筑抗震鉴定标准》第6.3.3条梁、柱、墙实际达到的混凝土强度等级不应低于C20要求。
3.4.4框架梁的配筋及构造
本工程框架梁纵向受拉钢筋的配筋率不大于2.5%;梁端截面的底面和顶面配筋量的比值不小于0.3;梁端箍筋实际加密区的长度大于梁截面高度的1.5倍,箍筋最小直径为8mm,满足要求。
3.4.5框架柱的配筋及构造
本工程框架柱实际纵向钢筋的总配筋率,框架中柱、边柱和角柱均大于1.0%,满足要求。柱箍筋加密区的箍筋间距为100mm,箍筋直径为φ8mm和φ10mm,满足要求。柱加密区箍筋肢距不大于200mm,且每隔1根纵向钢筋在2个方向均有箍筋约束,满足要求。
3.4.6框架节点核心区构造
本工程框架节点核心区内箍筋最大间距为100mm,最小直径为φ12mm,柱体积配箍率为1.6%~2.1%,满足《建筑抗震鉴定标准》第6.3.6条要求。
3.4.7抗震墙的配筋及构造
本工程抗震墙墙板竖向、横向分布钢筋的配筋率约为0.628%,均大于0.25%,最大间距为150mm,最小直径φ12mm,满足要求。抗震墙边缘构件的配筋,纵向钢筋配筋率为1.2%~2.0%,箍筋直径均为φ10mm,间距均为100mm,满足《建筑抗震鉴定标准》第6.3.7条要求。
3.4.8填充墙
本工程砌体填充墙在平面和竖向布置均匀对称,满足要求。砌体填充墙沿框架柱每隔500mm有2根φ6mm拉筋,拉筋伸入填充墙内长度700mm,满足三四级框架不应小于墙长的1/5且不小于700mm的要求。墙长度大于5m时,墙顶部与梁设有拉结措施,满足《建筑抗震鉴定标准》第6.3.9条要求。
3.5抗震承载力验算(第二级鉴定)
第二级鉴定是以抗震验算为主,结合构造影响进行综合评价。第二级鉴定可采用楼层综合抗震能力指数法与《建筑抗震设计规范》规定方法进行抗震计算分析。本工程采用中国建筑科学研究院编制的《PKPM混凝土结构鉴定加固》软件进行抗震承载力计算。在建立计算模型和选择计算方法时采取了如下处理。
1)在PKPM软件计算中,依据原设计施工图、本次改造建筑图,并结合现场调查结果,确定结构布置及荷载分布,建立计算空间计算模型
2)抗震计算的有关参数抗震设防烈度:7度;设计基本地震加速:0.15g;设计地震分组:第一组;设计特征周期值:0.30s;建筑场地类别:II类;地面粗糙类别:C类;框架抗震等级:三级;剪力墙抗震等级:二级。
3)梁柱节点重合部分,梁端简化为刚域。
4)考虑填充墙对于结构总体刚度的影响,计算时取周期折减系数为0.75。
5)根据第一级鉴定结果,体系影响系数取0.95。经计算首层个别框架柱抗剪不满足要求,首层、2层部分框架梁、板承载力不满足要求,3层、5层�
3.6抗震鉴定结论
1)个别框架柱轴压比不满足要求;
2)个别框架柱抗剪不满足要求;
3)部分框架梁承载力不满足要求;
4)部分楼板承载力不满足要求。
4抗震加固设计
4.1框架柱加固
轴压比不足的框架柱采用加大截面法进行加固处理。该方法是在框架柱构件表面凿毛和清洁处理后用钢筋混凝土围套,围套内的纵向受力钢筋由计算确定,并与原框架柱内纵向受力钢筋共同工作。采用加大截面法不仅提高框架柱的承载力,并且在一定程度上提高了结构的刚度。加大截面的尺寸一般在100mm左右,采用混凝土加大截面,浇筑时很难振捣密实,加固质量难以保证。本工程采用高强灌浆料代替混凝土,保证了混凝土的密实度。抗剪承载力不足的框架柱采用横向粘贴碳纤维的方法进行加固处理。框架柱粘贴环向碳纤维箍,缠绕3圈且搭接长度应超过200mm。碳纤维箍外侧抹厚度不小于25mm的高强度水泥砂浆,以满足防火及防护要求。框架柱顶部及底部设置4mm厚钢板封闭箍进行附加锚固。
4.2混凝土梁加固
混凝土梁采用型钢加固法。此方法适用于不允许增大构件截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构加固。型钢加固法是在混凝土构件四周包以型钢,型钢与被加固梁之间用聚合物砂浆或结构胶等方法黏结。型钢表面抹厚度不小于25mm的高强度水泥砂浆(应加钢丝网防裂)作防护层,具体做法
4.3楼板加固
楼板采用粘贴碳纤维加固法。碳纤维复合材加固混凝土结构,主要是利用纤维抗拉的高强度、高弹性模量、高应变性能及利用改性环氧树脂类胶结材料,使碳纤维与混凝土结构产生良好的黏结性,加固补强原结构受拉纵向钢筋和受剪、抗扭箍筋的不足,从而提高结构抗弯、抗剪、抗扭承载力。该方法用高性能黏结剂将碳纤维布黏贴在楼板表面(纤维粘贴方向应平行于构件的主受力方向),使两者共同工作,提高楼板的抗弯承载力。为提高碳纤维布黏结加固耐久性,碳纤维表面采用压结钢片加射钉进行附加锚固,压结钢片长度宜为碳纤维布宽+60mm,射钉应不打穿碳纤维布。
5结语
1)抗震鉴定应根据结构形式、后续使用年限等因素,结合现场实测数据,采用逐级鉴定的方法,进行抗震性能分析。
2)抗震加固应综合分析建筑整体情况、现场检测结果、抗震鉴定结果,并结合建筑物的现状等,选择经济、合理、施工方便的加固方案。
建筑结构设计中的抗震设计探微论文
摘 要:现代高层建筑层数特别多,容积率特别大,若在地震中出现坍塌将带来很大的损害。所以做好建筑抗震设计具有特别关键的意义,因此需在设计时对其抗震特性进行重点关注与优化,在一定程度上的提升高层建筑的抗震特性。
关键词:建筑;结构;设计;抗震
抗震设计的基本原则为需符合大震不倒、中震可修、小震不坏的要求,针对于这一原则,需依抗震设计的两阶段来设计,依次为多遇地震下的状况与罕遇地震的状况,前者使用弹性反应谱法,后者使用抗倒塌弹塑性变形验算。对部分超越规范的高层建筑,能够使用基于结构性能的抗震设计理论来设计。
1 建筑抗震结构设计原则
1.1 关于结构的规则性。对于建筑防震结构设计,需先弄清楚建筑抗震结构设计的需求,在此基础之上,优化建筑平面和建筑物的应用性能,并对其进行适当的布局,对于高层建筑而言,务必要保证其具有足够的刚度,从而减小结构扭转的影响,对于建筑物来说需确保其平面均匀对称,建筑物的柱网剪力墙务必要科学布置。因为此类建筑结构可以很容易出现建筑物多地震的反应,对于建筑防震结构设计需对建筑进行适当布置,如此一来对于减小竖向构件间的差异形变和结构内应力对建筑结构的不利影响具有非常大的作用。
1.2 科学设计建筑刚度值。刚度值是建筑抗震机构设计的重点,设计者要对建筑的使用材料,建筑所在地的地理条件和施工设备的使用方式,利用自己掌握的抗震设计的物理知识,对建筑的刚度值进行设计。建筑的连接设计是设计者需要重视的内容,设计者要充分利用建筑的连接性,对建筑进行科学的防震处理,使建筑具备刚好的防震性能,并能够建筑承受一定的外部震动。
1.3 重视建筑防震结构连接点的性能。建筑抗震结构的设计人员要加强对抗震结构连接点的关注,统计表明,大多数建筑在因地震灾害而出现安全事故时,发生问题的位置大多位于防震结构的连接点上。建筑抗震结构的受力点,往往需要承受较大的力量,如果连接处的工作没有做好,建筑很有可能单地震灾害中坍塌,因此,设计人员要尤其关注抗震结构的连接点,使抗震结构具备更好的延展性,保证建筑不会因地震灾害而产生较大的破坏。
2 高层建筑抗震设计中常出现的`问题
2.1 建筑平面和竖向不规则。由于经济水平的提升和大家对流动的艺术的追求,建筑师创作的平面与立面日益复杂。进而平面与立面规则性超限的状况越日益普遍。这就促使建筑的抗震性能有很大的削弱。
2.2 地基的选取不科学。不同的地基类型对地震力的传递有不一样的特点,高层建筑因为垂直高度较高,自身重量较大,因此在选址时,对于土质的硬度、密实度与对地形的开阔和平坦性具有很高的要求,而且需远离河岸,防止抗震危险性路段,如此一来才可以保证高层建筑的基础具有较好的抗震性能,可以在地震力作用下具有非常好的承受能力。然而目前因为国内城市发展速度的加快,城市人口日益增加,很大一部分房地产开发商在进行高层建筑选址时均会更多的对其商业利益与商业开发空间进行考虑,这就造成高层建筑地基在选取上具有特别多的适宜性与不科学性,进而使其抗震性能降低,在地震发生时高层建筑的基础破坏更加严重。
2.3 材料的选取不科学。这几年,国内地震出现的次数特别多,因此在对地震频发区域进行高层建筑设计时,务必保证其结构体系的科学性性,另外还需适当选择结构材料。然而由于施工、经济等因素,轻质高强材料并未适当的采用。
2.4 抗震设防烈度较低。由于我国的经济发达程度还不够高,现在国内的建筑的抗震设防烈度不高,中震和规定的设计基准期内超越概率大约为10%的地震烈度相似,较低的抗震设防烈度减小了高层建筑的抗震需求。
3 高层建筑结构抗震设计的优化措施
若想设计出具有特别好的抗震性能的建筑需要从结构概念设计与构件设计两个角度着手。抗震概念设计对结构的抗震功能具有很大的作用,所以新规范都在有关条文中提出了建筑和结构概念设计的关键性,还要求建筑师与结构工程师在高层建筑设计中需特别关注建筑结构设计中的概念设计。
结构构件抗震的优化原则,就是“四强四弱”“强柱弱梁”,指节点处柱端实际受弯承载力超过梁端实际受弯承载力;“强剪弱弯”为避免构件剪切的破坏,对于杆件的受剪承载力最好大于受弯承载力;“强节点弱杆件”为避免节点比构件破坏的早;对杆件截面来说,“强压弱拉”为防止杆件由于弯曲而出现受压混凝土破裂的脆性破坏,让受拉区钢筋的承载力小于受压区混凝土受压承载力,具体的能够从以下几点来考虑。
3.1 选择有利的抗震场地。由于地质条件的不同地震对建筑设施的破坏具有很大的差异。在施工前要勘察好地基状况,保证建筑场地有助于建筑设施的抗震,应尽量不在抗震不利地段建设建筑构,在不能避开时,需采用恰当的措施提升抗震性能。根据建筑场地地基地质特征与受地震破坏作用的强弱来进行分类,依据建筑场地的实际状况适当采取抗震措施,比方说依据地基地质抗震设防种类、地基液化等级等实际状况科学采用适当的基础形式。
3.2 选用合理的结构体系。
3.2.1 优化平面和立面设计。结构的简单性,就是尽可能地均匀、对称。结构简单为结构在地震之力下具有直接与清晰的传力方式。对于简单的结构,可以简单地把握建筑结构的计算模型、内力位移分析以及结构薄弱部位,进而对结构的抗震功能也具有良好的估计。
3.2.2 提高结构的刚度和抗震能力。水平地震是双向的,对于建筑结构设计需让高层建筑可以抵抗任意方向的地震破坏。一般设计能够让结构沿平面上两个主轴方向具有充足的刚度与抗震性能,结构的抗震性能就是结构强度和延伸的反映。结构刚度的选择不但可以减轻地震破坏作用,还需注意控制结构形变的增幅,太大的形变将出现重力二阶效应,造成结构破坏、失稳。
3.2.3 设置完善的抗震措施。抗震建筑结构体系需全方位考虑到建筑物的设防烈度、场地、地基、材料以及施工等因素,通过技术、经济技术、经济条件综合考虑进行确定。首先需多设几道抗震防线,进而防止由于部分结构或构件破坏而造成一个高层建筑结构体系不具备抗震性能。适当的刚度与强度分布,将防止由于局部消弱、突变性、太大的应力集中可能出现的薄弱部位。
3.3 选用合适的建筑材料。科学选用高层建结构材料对提升建筑设施的抗震性能是非常有利的。就抗震设计方面来讲对建筑工程用到材料参数展开合理分析,选择适合高层建筑抗震条件的工程材料。尽可能使用高性能混凝土和高强钢筋及别的高强轻质的材料,用来提升构件内力及抗震能力。
4 结语
随着高层建筑技术的持续发展,它的抗震设计水平也在提高,高层建筑抗震设计的措施也是变得越来越科学及合理,外加上多种多样的新技术和新材料的出现,高层建筑抗震能力一直在提高,很好的提升了地震出现时建筑的安全性能。
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建筑设计是建筑抗设计的基础,在建筑抗震设计中有效的融入建筑设计可以有效的提高建筑的抗震性。在建筑的结构需要以建筑设计为依据进行的,如果在建筑设计中有效的考虑到建筑的抗震设计,可以帮助建筑形成更加科学合理的结构,有效的提高建筑的抗震能力。如果在建筑设计中完全忽略了考虑建筑抗震设计,就会导致建筑后期在进行抗震设计时出现各类问题,严重影响建筑的科学设计。因此,在进行建筑设计工作时,一定要充分的考虑到建筑设计和建筑抗震设计俩者的合理结合,从而有效的提升建筑结构的稳定性和抗震性。
2现阶段我国建筑抗震设计存在的问题
2.1在建筑抗震设计科学的理论指导相对比较缺乏
现阶段尽管我国已经加大了对地质地震的研究,但是对造成地震的原因,地震的预测以及地震的防治方面的研究还不够深入,导致我国无法准确的预测地震并且做出科学的防范,因此在我国的建筑抗震设计上就缺乏相对科学的理论指导,导致建筑抗震设计出现不合理的现象[1]。
2.2没有立足于实际情况进行建筑抗震设计
现阶段在我国的建筑具体的抗震设计中,很多时候都是以固定的参数进行建筑抗震设计,而没有结合实际的情况,这种完全依靠计算来进行的抗震设计难免会存在一些误差,导致建筑抗震设计无法很好的发挥出抗震作用。例如,在我国现阶段的地震研究中,会对地震的降级系数进行统一规定成2.81,这样就会给很小的地震赋予固定的统计意义。然而在实际的情况中,相对比较小的地震更多的会运用于实际的结构设计中,而建筑结构中变形的检验以及横截面的具体承载能力是要根据实际的情况来进行设计的。在建筑设计中如果只是依靠统一的计算设计,没有深入的考虑到建筑结构的层次以及顺序,很难使建筑抗震结构发挥出重要的意义。
3建筑设计在建筑抗震设计中需要注意的重点问题
3.1建筑的平面设计
建筑的平面设计是建筑设计中一个很重点的设计部分,建筑平面设计的好坏会直接影响着建筑的整体功能,同时建筑的平面设计还和建筑抗震设计之间有着非常紧密的联系,要想在建筑抗震设计中充分的运用到建筑的平面设计,首先要充分的注意到建筑的结构质量均衡分布的问题,需要保证建筑结构的对称性,只有保证了建筑结构的对称性,才能有效的避免建筑出现一些扭转的现象。因此,在进行墙体设计工作时,一定要保持结构的均匀性和对称性,对抗震墙进行设计时需要与建筑抗震结构进行相互结合,对于一些刚度非常大的电梯和楼层都需要设置在建筑的中心位置,这样才可以有效的避免建筑结构出现扭曲的现象。总之,在进行建筑结构平面设计时需要充分考虑到结构抗侧力构建的重要性,使建筑的抗震设计与建筑结构的使用功能紧密联合,从而设计出既安全同时又可以满足人们需求的建筑结构[2]。
3.2建筑的纵向结构设计
建筑的纵向结构设计主要是指对建筑的结构质量,建筑的刚度以及建筑物沿的高度设计。在建筑进行纵向设计时,需要尽可能的让建筑的刚度同建筑物沿设计形成相对比较靠近的系数,同时剪力墙结构一定要布局均匀,确保剪力墙结构可以沿建筑纵向一直延续到建筑底部,中间不可以形成中断,或者剪力墙无法连接到建筑底部。另外,在纵向结构的设计中,还需要极力避免在建筑楼层设计中,各个楼层出现刚度不均匀的情况,从而有效的避免建筑扭转情况的发生[3]。
3.3建筑的整体设计
建筑的整体设计主要是指建筑的立体空间以及建筑的`平面的设计,在进行建筑整体设计时,需要保持建筑的空间和建筑的平面在整体形状是具有简洁性和规则性。建筑设计的平面形状一般可以选用方形,矩形或者圆形设计,因为像方形,矩形以及圆形这种形状设计可以有效的提高建筑结构的抗震性[4]。另外,在进行建筑的整体设计时,还需要避免出现凹凸形状的设计,因为这种形状会限制建筑的抗震性设计,同时还会使建筑很容易出现扭曲的现象,因此在进行建筑设计时需要充分考虑到,将建筑的抗震设计与建筑的艺术设计以及建筑所需具备的功能有效的结合,从而设计出优秀的建筑。例如,南昌的绿地紫峰大厦高为268米,该大厦是核心筒结构框架,对该大厦进行抗震设计时,建筑东西里面有内凹设计,它的内凹部分的荷载是由结构柱支撑在跨悬臂转换墙上。该建筑进行抗震设计时就充分的考虑到建筑的功能需求,同时进行该建筑的设计时还进行了反谱计算[5]。
3.4屋顶建筑的抗震设计需要注意的问题
在进行超高层或者是高层建筑的设计时,整个建筑设计中一个非常重要的环节就是屋顶建筑的抗震设计。就目前建筑抗震设计情况来看,很多的建筑设设计在屋顶设计上海存在着一些缺陷,例如,建筑设计的屋顶设计相对比较重或者屋顶设计过高,不论是屋顶设计较重还是屋顶设计过高都会使屋顶建筑很容易形成变形,使建筑的抗震性能减弱,尤其对屋顶下的建筑造成巨大的损害。再比如,有些建筑的屋顶之下的中心和屋顶建筑的中心完全不在同一条直线上,这就会导致受力不均,一旦发生地震,就会使建筑发生非常剧烈的扭转现象,抗震效果非常不明显。因此,在进行建筑的屋顶设计时,需要严格的控制建筑屋顶的高度,一定不能过高。还需要选用强度较高,刚度均匀并且质地较轻的材料,同时要保持屋顶之下的建筑同屋顶的重心形成同一条直线,从而有效提高建筑的抗震性。
4结语
综上所述,现阶段伴随着国家的不断发展,建筑行业也在不断的发展,在建筑行业发展的过程中一定要充分的意识到建筑抗震设计的重要性,在建筑抗震设计中有效的融入建筑设计的一些理念,从而有效的提高建筑的抗震性,从而促进建筑行业的可持续发展。
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摘要:社会不断在发展,时代不断在进步,也推动了建筑行业的发展进程。但随着建筑用地越来越少,因此当前最主要的建筑趋势就是高层建筑,而建设高层建筑的工作中很重要的一部分组成就是高层的建筑结构设计。在一定程度上,建筑结构设计能够对建筑的质量和功能产生直接的影响。但从当前的情况来看,高层建筑结构设计中还存在较多的问题。基于此,本文论述了高层建筑结构中存在的不足,并提出了相应的解决策略。
关键词:高层建筑结构设计;不足;解决策略
随着科技的发展,城市进程的加快,而建筑工程也不断朝着高层化的方向发展。复杂的施工以及较高要求的建筑结构承载力,是高层建筑具备的主要的一些特点。高层建筑很重要的一部分组成就是高层建筑设计,因此,在进行施工的时候,要高度重视高层建筑工作,确保科学合理的建筑结构设计,这样才能够使得人们生活的需要得到满足。同时,在进行建筑结构设计的时候,还要确保其抗风以及抗震能力,这样才能够保障建筑的安全性。
1高层建筑结构设计中存在的不足
社会不断在发展,建筑工程项目也在不断增多,但是从实际情况来看,在建筑的结构设计等一些方面还有一些不足之处,基于此,本文进行了分析,力求使得建筑水平得以提高。
1.1超高问题
很多的建筑单位为了节省建筑成本,获得最大化的利益,不遵循一些建筑相关的规范制度,过分地增加建筑物本身的高度。而且很多建筑物的高度已经从以往的A级转变成了B级,同时建筑模式也发生了一定的变化。在实际的建筑设计当中,最普遍的问题就是超高问题,这对建筑物结构的稳定性产生了直接的影响。假如遭遇一些恶劣天气以及一些比较严重的自然灾害,比如地震、台风,特别容易发生一些断裂以及倒塌的情况,这对人生的生命财产安全构成了很大的威胁。
1.2短肢剪力墙
不科学的建筑结构设计能够影响到高层建筑施工的整体质量,特别会对建筑物整体的结构造成一定的损害,不合理的短肢强设置就是其中的一个很典型的问题。当前,很多的设计人员在对建筑结构进行设计时,会实行短肢剪力墙的增设。但是实践证明,增设短肢剪力墙会对建筑结构的抗风和抗震性、稳定性以及稳固性造成一定程度的影响。因此,为了将建筑工程的整体工程质量提高,在对建筑结构进行设计的时候,要避免应用短肢剪力墙。
1.3固定端问题
固定端又称之为嵌固端,在设置位置的时候,要尽量避免在这个位置构件发生位移的情况。高层建筑当中很重要的一个组成部分就是固定端,但在位置设置的时候,还是有一些问题。①固定端所选的位置存在着问题,很多的高层建筑都设有地下室,因此会将固定端设置在地下室,这样的设计非常不科学,还会留下了一定的安全隐患,很难达到理想的效果。②所设计固定端的刚度比例并不合理,对固定端设计是否合理进行判断的很重要一个依据就是上下层的刚度比例设计。但是当前实际情况是,设计固定端的时候,还有一些准确性低以及设计的问题存在。③抗震的缝隙处理同固定端的设计,两者之间互相矛盾,很难恰如其分的衔接在一起。另外,在进行设计的时候,还有不足的平衡性的问题出现,这也使得建筑结构的稳定性得以降低。
1.4其他部位的问题
不同于一般建筑,高层建筑有一定的特殊性,在对建筑结构进行设计的时候,要同很多面的设计内容接触。高层建筑中,除了以上提及的三个问题,还存在的`牢固性和稳定性以及抗震性等问题,由于不合理的设计,能够对建筑的使用寿命和质量以及设计的整体的效果产生直接的影响。而从设计部位的角度来讲,能够对设计的合理以及科学性产生影响的就是计算的准确性。而能够对计算结果的准确性产生影响的有很多因素,包括合适的计算公式、完善的设计资料以及得当的数据精确度等等,这些因素也会对建筑结构的合理性产生一定程度的影响。
建筑抗震结构设计的技术措施探讨论文
1 增添基础性抗震措施
为了能够增强建筑的抗震效果,研究人员在原有抗震办法的基础上,又探究出了很多科学的、合理的抗震方法,比如地基隔震、基础隔震、间层隔震、悬挂隔震等等。地基隔震就是,在建筑的地基与土层之间设置一个缓冲层,这样的话,在地震发生时,缓冲层就可以吸收一部分震动力,减小震动对于建筑的冲击,现如今,常用的地基隔震层是由沥青材料做成的;基础隔震是在建筑的上部结构和基础位置的接触点上建立一个隔震层,这在抗震设计上是非常重要的,可以减少地震对建筑上部结构的伤害,保护居民的人身安全;间层隔震一般安装在原始的结构层上,具有操作简便、抗震性能强等诸多优点,当大的地震发生时,可以吸收地震冲击后剩余力的,起到削减冲击力的效果,最终达到保护建筑的目的;悬挂隔震,顾名思义,就是利用悬挂的方式,把建筑物与地面隔离开,在地震发生的时候,就可以把对地面的震动与对建筑的冲击力分离开,不过,这种方法不能运用到钢筋混凝土的建筑中,只能在钢结构的建筑中采用。
2 采用机敏减震支撑体系
机敏减震支撑体系是一种新型的防震技术,主要运用的是活塞的运动原理,对建筑的整体结构进行抗震设计。当地震发生时,作用在建筑上的'力可以使弹簧压缩,从而削减一部分冲击力,降低地震对建筑的损耗。虽然,现有的技术水平还存在很大的有漏洞,不过相信在未来的几年里,这项技术一定可以得到完善,并运用到更多的领域中。
目前,我国效能减耗技术在建筑上的应用主要依靠消能器和阻尼器,这两种器械都可以实现对地震能量的消耗吸收,减小地震对于建筑的破坏程度,以此来保护建筑的结构安全和人们生命安全。
3 以高层混凝土建筑为例,分析抗震结构设计
自改革开放之后,大量的务农人民开始涌入城市,导致城镇居民逐步增多,在这种情况下,我国的建筑开始形成以高楼大厦、高层林立为主的建筑风格。而高層建筑就好像一个竖向的悬臂结构,用力学知识分析可知,在垂直荷载的作用下,结构可以产生与建筑的高度呈线性关系的轴向力,而水平荷载不产生力,只产生弯矩。这样的话,如果来自垂直方向的荷载方向不发生变化,建筑高度的改变只引起轴向力大小的变化,在方向上不会有任何影响。而水平荷载不同,它的方向随时都在发生着变化,在可以看做均布荷载时,产生的弯矩与建筑的高度呈二次方的关系。由此可以知道,水平荷载对于高层建筑的影响,远远大于垂直荷载,在建筑的结构设计过程中,主要考虑建筑抵抗水平荷载产生的剪力、弯矩的效果。
3.1 高层建筑的结构体系
高层建筑在结构设计之初,就要把建筑的使用功能、施工材料、场地要求等等因素放到一起,进行综合的考虑与分析。一般常用的高层建筑结构体系有框架、剪力墙、框架与剪力墙结合这3种。
框架结构的优点是,方便对室内的空间进行布局调整,缺陷是,它不适用于楼层数大的建筑,只有在楼层不是很高时,水平荷载对于建筑的影响力才比较小,框架结构的使用也较为合理。框架结构是以剪切变形为主的柔性结构,抗震效果不明显,所以现在单独使用框架结构的工程越来越少。剪力墙结构是一种以弯曲变形为主的刚性结构,布置的时候比较灵活,可以采用横向、纵向或者多轴线相交等多种方式,剪力墙结构的抗性比较大,即使作用很大的水平力,也只发生微小的位移,不过,与框架结构相反,在室内结构确定之后,就很难再进行重新布置。结合框架结构与剪力墙结构的优点,发明出了将两者融为一体的框架与剪力墙结构,就是在框架的薄弱部分添加剪力墙,这种结构在继承了两者的优点的同时,也存在一些问题,因为框架与剪力墙的刚度有着很大的差异,在外力的作用下,会产生大小不一的位移,所以在使用过程中,要注意两者的变形协调。
3.2 高层建筑的结构布置
在高层建筑的内部结构构建时,应该注意以简单、规则为主,整个结构必须要有足够的承载能力与变形能力。虽然建筑中的每个部分相互依存,共同支撑着整个建筑结构,但是当其中的某个部位发生破坏时,不能影响到整个建筑的承载能力。这就需要工作人员在建筑结构的设计过程中,就对建筑中的薄弱部分进行加固处理,并且根据竖向和横向结构承载能力的不同,进行合理的布局。
3.3 提高高层建筑结构的抗震性能
高层建筑在受力特征上,与低层建筑有着很大的不同。在对高层建筑结构设计时,不仅要考虑强度与刚度是否满足要求,还要考察建筑的抗震能力。这个考察过程非常复杂,简单的人力计算根本无法完成这种高强度的工作,这时就需要使用正确的结构电算软件,而且对工程师的要求也很高,他们必要对整个结构的概念、模型、计算步骤有着深入的了解。在遇到结构比较复杂的情况时,要建立两个以上的力学模型,计算结构出来之后,还要进行比较处理,只有在各个方面都符合相关条例规定的时候,结构的计算过程才算结束。
通过合理的抗震设计,要保证建筑物小震不坏、中震可修、大震不倒,这就要框架与剪力墙结构中的剪力墙高宽比不能小于2,这样才能在地震发生时,使得建筑结构呈现弯剪破坏,并且塑性屈服是在建筑的底部。还有一�
4 结束语
现如今,我国科技的发展水平,还远远不能达到预测将要发生地震的时间及地点的目的,再加上广大人民群众对于地震的知识把握不是很多,这就需要在进行建筑的结构设计时,充分考虑它的抗震性能是否能够达到国家要求的标准。本文通过介绍与分析建筑的设计原则、经常遇到的一些问题及解决办法,希望可以让大家了解准确的抗震原则、结构的构造与受力情况,从而保证在地震发生时,能够使整个结构和每一部分都充分发挥它们的作用,保障人们的生命与财产安全。
参考文献
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[2]龙辉。浅议高层混凝土建筑抗震结构设计[J].建材与装饰,2015,34(45):95-96.
建筑抗震概念设计分析论文
摘 要:根据地震作用的特点,阐述了结构抗震设计中“概念设计”的重要性以及对结构进行概念设计的原则。在提高结构的整体抗震性能时,运用新的抗震设计理念,为工程设计人员在今后的设计工作中提供了一些思路。
关键词:地震作用;抗震概念设计;场地;抗震措施
地震是地球内部构造运动的产物,是普遍存在的一种自然现象,由于地震作用的随机性、复杂性、藕联性,每次地震所产生的波形各异,因而其对建筑物的作用各不相同,所产生的破坏程度也千差万别。地震对建筑物的'作用与建筑物自身所固有的自振周期、场地土的动力特性有关,但因结构计算中计算模型、自振周期、材料性能、基础类型以及阻尼变化等均与实际情况存在差异,使得抗震计算时所考虑的地震作用无法准确估算,因而,在进行结构的抗震设计时,不能完全依赖地震作用计算,更要综合考虑多种因素,切实做好建筑抗震概念设计。
1 抗震概念设计的含义
抗震设计是通过地震作用的取值和抗震措施共同实现的,通过总结历次地震灾害后发现,对于结构抗震设计来说,“概念设计”比“数值计算”更为重要。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”,也就是说,“概念设计”是结构抗震设计的首要问题。所谓“概念设计”是指在进行结构设计时,既要着眼于结构的整体地震反应,又按照结构的破坏机制和过程,灵活运用抗震设计准则;既要把握整体布置的大原则,又兼顾了关键部位的细节,从根本上解决了结构抗震设计的问题,有效地提高了结构自身的整体抗震能力。
2 抗震设计的一般原则
2.1场地和地基
建筑结构在地震作用下的破坏情况有四种:
(1)地震时,在水平和竖向振动作用下,建筑物的内力和变形骤增,甚至结构的受力形式发生改变,最终导致建筑物承载力不足甚至于丧失或者变形过大而破坏。
(2)地震作用下,由于节点强度不足、延性不够、锚固失效,使得结构构件缺乏可靠的连接,建筑物丧失整体性而遭破坏。
(3)地震作用下,由于地基承载力下降或地基土液化,使得地基部分失效甚至于完全失效,最终导致建筑物倾斜、倒塌。
(4)由地震引发的次生灾害如火山、洪水、滑坡、泥石流等造成建筑物的严重破坏。
所以场地的选择是建筑抗震设计成功的第一步,从选址工作开始就应该选择对抗震有利的地段,尽量避开不利的地段,避不开时应采取有效措施确保地基的稳定性;任何情况下均不考虑在抗震危险地段建造建筑物。
2.2规则性建筑
在建筑的方案设计阶段就应该尽量采用规则建筑方案,即建筑平、立、剖应规则、简单、对称;结构侧向刚度、材料强度和质量的分布应均匀、连续,无突变,因为不规则的建筑在水平地震作用下也会产生扭转振动,进而破坏。
2.3合理的结构体系
一个合理的结构体系,首先应有明确的计算简图和合理、简洁的传力途径,对于不规则建筑,应采用空间计算模型计算地震力,考虑扭转藕联影响,使其更接近实际工况。不在同一结构单元混用受力体系,优先选用现浇混凝土结构,在多层砌体房屋中优先采用横墙承重的结构体系,在底层框架抗震墙砌体房屋中,优先采用混凝土抗震墙。体型复杂的建筑,设置合理的抗震缝将上部结构分割成相互独立、相对规则的结构单元。
2.4计算结果的校核
一般来说,在结构设计中,通常采用计算软件进行抗震分析,这就要求设计人员对所用软件的适用范围、技术条件、计算模型等均有深刻的认识和充分的掌握,对所有计算结果,应经认真分析校核,只有经分析判断结果合理、有效后,方可用于工程实际。
2.5抗震构造措施
对结构构件采用多道设防,严格按规范要求保证“强柱弱梁”,“强剪弱弯”,“强节点弱构件”,加强节点连接,加强梁、柱端头箍筋加密区的箍筋量。所用材料等级不低于规范要求的最低等级,从而有效减小材料的脆性,计算中还应严格控制梁的相对受压区高度。砌体结构应按规范要求设置圈梁、构造柱等,有效约束砌体,提高砌体的延性和整体性。非结构构件比如框架填充墙两端应与柱有效拉结,附属构件女儿墙、雨篷、挑檐等除保证自身整体性能外,还应与主体结构有可靠连接和锚固。
结语
结构设计人员在日常设计工作中,必须学会熟练运用概念设计,并使这一理念贯穿于结构设计工作的整个过程当中,既要严格把握好设计的大原则,又要全面考虑诸多因素,最终才能保证设计的科学性和严谨性,为社会创造更多精品工程。
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1工程实例概况
原建筑竣工于1984年,按7度(0.15g)抗震设防,结构抗震设防类别为丙类。依据《建筑工程抗震设防分类标准》第4.0.3条规定,改造后的结构抗震设防类别为乙类。鉴于医院实际需求及《建筑抗震鉴定标准》第1.0.6条规定,该病房楼进行改造设计前需对原结构进行抗震鉴定,并确定其后续使用年限为40a。
2建筑现状调查
抗震鉴定前应进行建筑现状调查,包括搜集勘察、施工及竣工验收的相关原始资料;当资料不全时,应根据鉴定的需要进行补充实测。调查建筑现状与原始资料相符程度、施工质量和维护状况。
2.1原始资料调查
该住院楼岩土工程勘察报告、竣工图纸、竣工验收资料等原始资料均较齐全。
2.2外观质量检查
钢筋混凝土结构主要检查结构构件的裂缝及劣化程度等。经检查个别框架柱及剪力墙表面存在蜂窝、麻面现象;少数框架梁存在梁底钢筋锈蚀现象;个别屋面板板底存在碱蚀、露筋现象。结构构件未发现明显开裂、较大变形等严重结构性损坏现象。
2.3材料性能检测
建筑结构的材料性能是结构安全的基本保证。本工程混凝土强度采用超声-回弹综合法对混凝土抗压强度进行现场取样检测,检测混凝土强度摘录如表1所示。现场采用钢筋探测仪对部分梁、板、柱、剪力墙的钢筋配置、分布及混凝土保护层厚度进行检测,检测结果基本符合原图纸设计要求。
2.1降低环境方面对混凝土造成的负面影响
非常容易就可以发现,自然环境、水、材料等不同原因的影响了混凝土结构的耐久性能,要施工单位非常关注这些原因,实施相对应的比较科学的解决方式,保证提高混凝土结构的'耐久性能。所有人都清楚,科学的混凝土结构,可以解除局部积水问题的出现,防止出现区间水汽凝聚问题,同时,在不良环境的影响中,保证混凝土结构形式非常简单,防止使用薄腹与薄壁混凝土结构型式,降低棱角与表面积的裸露程度,实现混凝土振捣工作与养护工作的高效性。另外,在进行施工流程中,经常出现裂缝问题,特别是伸缩缝合施工缝,这些地方容易出现渗漏以及侵蚀的问题,所以,要防止在不良环境下出现施工缝。要在非常适合施工的地方进行施工,对拼缝的密闭性能加以改善,减小伸缩缝的数量值。
2.2施工质量规范与结构养护措施
工作人员需要根据有关的质量规定,就比方进行拌制混凝土的同时,要进行施工工艺的选择,包括对裹砂法以及裹砂石法的选择,为了更好的保证混凝土拌合材料的容易拌合、整体材料的强度以及保存水的能力的提高,同时,施工人员还要根据施工为了达到的目的、施工的环境、水泥的品种、混凝土的性质等等来更好的建立有效合适的结构养护系统。使用混凝土结构的时候,要非常清晰的知道结构的重要位置以及维护检测的时间周期。建立健全混凝土结构的检测体制,要及时发现问题,做好及时进行维修工作,保证混凝土结构的安全使用。
2.3改进建筑工程结构材料的设计
第一,非常清晰的知道建筑工程耐久性设计以及建筑工程结构使用时长的标准,就是设计使用年限;第二,要非常清楚的知道,材料使用之后,那就行材料时效之后的规范规定。第三,要按照建筑工程混凝土结构的设计规范来看,然后再进行混凝土结构材料的挑选工作,选择最为合理的一种,保证可以将建筑工程成本减少到最少的情况下,还可以应用到最经济质量最好的耐久性最优的建筑工程混凝土结构设计材料。
2.4规范建筑工程结构的耐久性设计
大部分时间来,我国没有并没有对建筑工程结构使用寿命的标准,在这两年进行制定并实行的《建筑结构设计规范》中才非常清晰的对建筑结构的使用时间进行了规定,主要分为四种,可是对于促进建筑工程结构耐久性并没有非常大的帮助,尽管结构的使用时间可以根据维修工作进行增加,可是结构的主体并不一定能够保证到达使用年限,主要表现在桥梁的混凝土结构中,规定设计中应用的可以应用30年的索都达到不了的使用时长,就会非常大的减少结构的使用时长。所以,要进行结构的耐久性的设计工作,要根据规范来将,这些规范中的耐久性设计标准要符合,才能非常好的满足建筑工程结构耐久性设计使用时长。
2.5提高混凝土结构地基基础的设计
一旦在整个建筑工程过程中有着不一样的沉降的标准,就是关于地基以及基础方面的设计,处理的方式也是不一样的,一旦沉降量比较低,就要按照褥垫的施工方式来进行处置,在整个建筑物的地下地带和持力的地方。在出现沉降的地方,混凝土的保护地带还会保证另一部分的附加力量,这样,非常方便的保证地下室的地板的安全,不会出现因为外部力量而导致的表面出现裂缝,或者再次出现沉降的现象,与此同时,还更好的保证了地基的设计。更好的解决了地基的保养问题。
3结束语
综上所述,只有非常严谨的保证混凝土结构耐久性的设计工作,特别是注意在不良的环境中的混凝土结构,要保证其耐久性的工作设计。按照不同的结构和构成原理,使用对应的混凝土结构。一旦混凝土出现比较小的变化的时候,就表示已经出现问题,这时再来进行补救就来不及了。混凝土结构耐久性的设计要应用到施工过程的每一个流程中,只有这样,才能更好保证其作用,才根本上保证混凝土结构的使用寿命。
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异形柱结构设计研究论文论文
摘要:本文详细阐述了异形柱框架的受力特点,对设计实际工程中异形柱结构的分析计算、构造措施等方面进行了探讨,并给出成功的工程设计实例。
关键词:异形柱;框架
1前言
近年来,异形柱框架或异形柱框架一剪力墙结构作为一种全新的结构形式广泛用于小高层住宅建筑中,相对于传统的短肢剪力墙或框架结构,能更好的满足建筑需求且造价略有降低,因此具有更好的经济效益和社会效益。该结构形式一般指同层内异形柱数量超过柱总数量10%的框架或框架剪力墙结构,适用抗震设防烈度为6度或7度的地区。
2受力特点
异形柱是指柱截面摈弃了惯用的矩形柱,而采用多个小墙肢的组合截面柱子,由剪力墙演变而来。柱肢截面中各肢高厚比不大于4,常用的有L形、T形和十形,亦有采用Z形。柱肢宽度一般使用与墙体相同的厚度,一般为200~250mm,不大于300mm。肢长较大,《规程》规定不小于500mm,一般为600~800。除此之外,不等肢异形柱肢高比一般不超过1.6,各肢截面厚度不能相差过大。
虽然异形柱由剪力墙演变而来,但由于柱截面本身的特殊性,异形柱结构的受力特点既不同于剪力墙结构,也与普通框架相差很大,具有自己的独特性,在荷载作用的结构反应更加复杂。国内外大量的试验资料和理论分析证明,异形柱的破坏形态有:弯曲破坏、小偏压破坏、剪压破坏等,影响破坏形态的因素主要有:荷载角、轴压比、剪跨比、配箍率等。
2.1整体计算分析
异形柱的存在和不同的布置对结构整个抗侧力刚度影响很大,总体来讲相对于同样布置的同截面矩形柱结构,异形柱结构的整体性要好,刚度略由增强;而单结构形式来讲,异形柱结构的刚度介于普通框架和框架剪力墙之间。文献[2]对8度区-6层住宅分别采用矩形柱和异形柱框架进行设计,然后分别采用SATWE和CRSC程序对比分析,结果表明在地震作用下异形柱结构的底部剪力要比矩形柱框架结构大16%~26%左右,各层柱的平均剪力和节点剪力也比矩形柱框架大很多。异形柱结构的受力特点介于普通框架柱和剪力墙之间,结构的抗震性能比较差,在内力分析计算时,既不能完全按普通框架柱,也不能完全照搬短肢剪力墙。
根据规范要求,对于矩形柱结构,当无斜向抗侧力构件时,结构设计的地震作用方向一般取工程纵横轴方向,即0°和90°以此来求得地震作用下的结构内力,正截面承载力两个方向分别按单偏压计算配筋,其承载力基本上可以包络地震作用沿其他方向的情况。但对于异形柱,由于截面惯性矩沿不同方向差别很大,地震作用下柱受力的最不利方向不一定0°或90°,也就是说仅沿该两个方向计算的正截面配筋并不能完全包络地震作用沿其他方向时的情况,尤其在高烈度地区体现得更显著。对此,《规程》强制规定,7度及以上时地震作用尚应对与主轴成45°方向进行补充验算。
考虑到受力后异形柱结构反应复杂,抗震性能不好,为符合“三水准两阶段”的抗震设计思路,地震作用计算后梁柱的内力调整都相对要求更严格些。对此,目前国内通用的结构设计软件PKPM并没有体现出来,虽然可以建立异形柱的模型,但尚未增加异形柱这种结构形式。其内部的内力调整和截面配筋计算仍然按照矩形柱或者短肢剪力墙的模式进行的,这难免会带来误差,有时可能相差甚远。天津大学开发的异形柱设计软件CRSC尚未普及。
目前很多设计都是把异形柱作为短肢剪力墙,按短肢剪力墙结构利用PKPM等空间软件进行分析设计,误差大在所难免。相对精确的设计方法是:假设梁柱节点与普通框架梁柱节点相同,按等主轴刚度及等截面面积两个条件把异形柱截面转化成等效矩形柱截面,利用空间有限元分析程序进行内力分析,求出柱的内力重新按照有关异形柱截面的配筋计算公式进行截面配筋验算。但这种等效转化后的计算模型仍与实际结构有较大出入,由于异形柱肢长比较大,与梁相交时梁柱重叠部分较大,形成类似与壁式框架的梁柱刚域,梁的计算长度大大减小,实际结构的侧向刚度比计算模型大,导致地震力计算偏于不安全,文献[3]对柱内力在程序计算结果的基础上乘以约1.1的放大系数或者加大周期折减度以适当考虑其影响。但这也是权宜之计,且对于普通设计人员来讲过于费时费力,不利于提高效率。
2.2正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力
柱肢截面的差异,导致柱肢平面内外两个方向的`截面特性相差较大,异形柱截面在轴压力及弯矩剪力共同作用下,正截面承载力的计算是一个十分复杂的问题,因为柱截面中和轴一般不与弯矩作用平面相垂直,也不与截面边缘平行,其位置随截面尺寸、混凝土强度、配筋率及荷载角等诸多因素的变化而变化。进而导致柱肢平面内外两个方向的惯性矩差异明显,进而侧向刚度相差较大,对不等肢的截面表现尤甚。因此普通柱正截面抗弯验算的计算公式并不适用于异形柱,《规程》将异形柱截面划分为有限个混凝土单元和钢筋单元,仍然采用平截面假定给出了双向偏压的正截面承载力验算公式。
由于多肢的存在,其截面的剪力中心往往在截面外,受力后主要依靠柱肢交点处的核心混凝土协调变形和传递内力,导致各柱肢内存在相当大的剪应力和翘曲应力,柱肢易首先出现裂缝,核心混凝土处于三向受剪状态,变形能力降低,脆性破坏特征明显。
异形柱的斜截面受剪承载力也随荷载作用方向而变化,但对同一方向的地震作用由于翼缘的有利作用,通常比等面积矩形柱高,文献[4]表明,T形截面柱的受剪承载力至少为同截面面积矩形柱的1.15倍,L形柱则基本相同。
2.3节点强度
普通框架只要梁柱截面满足规范构造要求,节点核心区面积大,除二级或更高抗震等级的节点外,一般不需要特别进行节点抗剪验算。但异形柱框架的肢厚不大,节点核心区有效水平截面积小。另外,异形柱由于轴压比的要求,通常肢长较大,相对同截面面积的矩形柱来讲,刚度大,地震作用大,相应的节点剪力比相同布置下(柱面积相等)的矩形柱结构大很多。因此异形柱框架节点一般都需要验算节点抗剪强度。同时,异形柱肢厚度偏薄,节点斜压机制引起的核心区斜压力相对较大,钢筋握裹性能差,施工质量的可靠性也难以满足。
异形柱截面形式的不同,其节点受剪承载力也差别较大。十形截面柱的翼缘布置在节点截面中间受力最大的部位,翼缘的作用得以充分发挥,节点受剪承载力与同截面面积的矩形柱相差不大,T形截面次之,L形相差最大,受剪承载力下降最大。文献[5]研究表明:L形、T形、十形柱节点的受剪承载力比具有相同有效截面的矩形柱节点分别低33%、17.5%、8%左右,且用于矩形柱框架节点抗剪验算的公式已不适用于异形柱节点。在高烈度地区控制异形柱结构适用高度的参数已不单单是柱轴压比,而是节点区的强度。
3构造措施
异形柱的受力情况复杂,结构延性相对较差,单纯依靠目前的程序计算配筋尚难满足结构抗震的延性要求,因此必须加强构造措施,从概念出发,保证结构具有足够的安全度。
3.1结构平面布置
异形柱框架应设计成双向刚接梁柱抗侧力体系,根据结构平面布置和受力特点,可设计成部分异形柱部分矩形柱的形式,特别注意在受力复杂部分采用矩形柱。平面布置宜使结构平面刚度均匀对称,尽量控制或减小扭转效应:竖向布置注意体型力求简单规则,避免过大的外挑内收,避免楼层刚度沿竖向突变;柱网尺寸不易过大,一般不超过6m,柱矩大梁高也大,一方面建筑净空难以满足要求,另一方面柱承受的轴力也大,轴压比高,于抗震不利。为保证梁板对异形柱节点的约束,宜采用现浇楼盖。
3.2轴压比及柱配筋
对于柱而言,控制其延性的因素很多,不管对矩形柱还是异形柱,轴压比无疑是最重要的控制条件之一,其侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降,对异形柱更应从严控制。这可以通过控制柱距、采用轻质墙体、优化结构平面布置改善。柱肢端承受梁传来的集中荷载,局部压应力大,可设置暗柱。曹万林等《钢筋混凝土带暗柱异形柱抗震性能试验及分析》表明:带暗柱异形柱与普通异形柱相比,承载力及延性和耗能能力有显著提高。
异形柱截面的剪力中心与截面形心不重合,剪应力的存在使柱肢先于普通矩形柱的剪压构件出现裂缝,产生腹剪破坏,导致柱脆性显著,延性普遍低于矩形柱。而且柱截面可能出现单纯翼缘受压,此时柱的延性最差,因此需要进一步提高异形柱的抗剪能力。除此之外,尽量避免短柱的出现,对剪跨比小的短柱要采取相应的加强措施,以免形成薄弱环节。
3.3节点构造
节点已�
4工程实例
长沙市某住宅楼长24.7m,宽14.5m,建筑面积3575m2左右,地上架空层一层,层高4.5m,住宅十一层,层高3.0m,最大建筑高度为39.0m,平面图见图1。该工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组,场地类别Ⅱ类。采用异形柱框架——剪力墙结构,剪力墙抗震等级为三级,异形柱框架抗震等级为三级。采用SAIWE程序分析,各层间位移角见图2,满足规范对层间位移的规定;同时重视抗震概念设计,加强构造措施。目前已竣工验收交付使用,经观察结构整体状况良好。
5结语
异形柱结构具有广阔的应用前景,但其受力性能具有自己的独特性,目前仍需要进一步研究以完善设计理论,开发更适用的设计软件,提高工程设计效率,便于推广运用。
参考文献:
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[2]黄锐,抗震设防高烈度区异形柱结构设计应注意的两个问题,建筑结构,2005(5)。
[3]沈伟,汪杰南京虎啸小区09栋住宅异形框架设计,建筑结构,2001(11)
[4]李建辉,论述异形柱轻型框架的设计,福建建筑高等专科学校学报,2000(2)。
[5]曹祖同,霞等,钢筋混凝土异形柱框架节点强度的研究建筑结构,1999(1)
摘要:近几年,人们对建筑物的抗震能力越来越关注和重视,有效提高建筑物的抗震能力是建筑师重点考虑和解决的问题。经验和研究均表明,合理的将抗震设计和建筑设计进行综合考虑,才能实现最终的设计要求,保证建筑在地震中具有一定的稳固性、安全性和可靠性。本文首先分析了建筑抗震设计融入建筑设计的作用,紧接着分析了建筑设计融入建筑抗震设计后应注意的细节,最后简单分析了建筑设计过程中应重视的抗震设计问题。
关键词:建筑设计建筑抗震设计作用
引言:
近几年,人们对建筑物的抗震能力越来越关注和重视,有效提高建筑物的抗震能力是建筑师重点考虑和解决的问题。大部分研究和实际经验表明,如果在建筑设计中单一的考虑建筑抗震设计,很难实现抗震的要求,需要将抗震设计和建筑设计进行综合考虑,才能实现最终的设计要求,保证建筑在地震中具有一定的稳固性、安全性和可靠性。
一、建筑抗震设计融入建筑设计的作用
建筑设计,是建筑抗震设计施工过程中的基础。在最初定稿时,建筑的结构设计不能进行较大面积的变动。同时需要注意的是,建筑结构必须严格按照建筑的设计进行,对于制定好的建筑物设计方案,在实际施工时如果可以很好的实现建筑物抗震设计的要求,则可以在保证建筑物质量的同时,保证建筑物具有很好的抗震能力。反之,当建筑设计方案中的建筑抗震设计有一定缺陷的时候,势必会导致建筑物的抗震设计出现诸多的问题,建筑结构设计不能实现科学的布局。简而言之,建筑设计是建筑抗震设计的基础,在设计时我们需要将两者结合,从而保证建筑的稳固性和安全可靠性。
二、建筑设计融入建筑抗震设计后应注意的细节
(一)注意建筑的体型
建筑的体型主要由平面的形状以及主体的空间形状这两方面共同决定。在相当数量的地震案例中都说明,如果平面的形状相对较为复杂,如平面凹凸不平、侧翼较多等等,在地震出现时,都是受到损坏较为严重的地区。与之相反,如果平面的形状相对较为简单,则在地震中受到的损坏则相对较小。根据经验可以知道,一些较为规则的形状,例如扇形、方形等,具有较为良好的抗震性能。而对于立体的空间形状,需要格外注意整体的协调性,避免整体的不对称性,不对称性的出现势必会引起质量以及刚度分布的不均匀,引起扭转现象的出现。综上所述,在建筑设计中,建筑的体型与建筑的抗震性能具有密切且至关重要的联系。
(二)建筑的平面布局设计
在建筑设计中另外一个需要注意的问题就是建筑的平面布局。从平面布局上,可以较为清楚的了解到该建筑物在投入使用之后的主要功能和使用的,除此之外,还可以明确的了解到两根柱子之间的实际距离、整个空间活动的面积、建筑中通道和楼梯的具体位置、建筑实际房间数量和布置等等。一般情况下,在建筑设计时,每一层的建筑都具有不同的功能,因此,其平面地布置势必各有风格特点,总体来讲,主要需要注意以下几点:对于外围填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙,需要重点注意它们之间的协调性;同时,需要实现对称设计,协调好墙体和柱子,可以很好的避免在地震时出现扭转现象;另一方面,对于电梯井筒位置的设计,需要格外注意进行协调,电梯井筒是刚度特别强的物质,其扛侧力强度相对较强,地震中会吸引地震大部分能量。
(三)注意建筑竖向布置
在注意建筑平面设计布局的同时,还需要注意建筑的竖向布置。而对于建筑的竖向布置,需要注意建筑在高度结构上的刚度和质量的分布问题。对于多层建筑,其每一层的功能和设计风格有所差异,因此极易导致在楼层之间引起刚度和质量分布的不均匀现象,地震中这势必会引起扭转现象的发生。例如,在这个建筑的下面几层一般是用来做商场,则建筑设计一般均是大柱距和大空间,而上层是公寓的情况时,则建筑设计一般是墙体设计的较多,而柱子较少,同时,部分楼层还会设有较大空间的会议厅等等,整栋建筑遮阳的设计导致在竖向布置上,建筑的刚度质量分布出现较为严重的不均匀现象,而且特别值得注意的是,如果相邻两个楼层之间的刚度质量分布存在较严重的差异,很容易出现刚度突变的现象,进而引发扭转现象的出现,抗震性能受到很大的影响。
三、建筑设计过程中应重视的抗震设计问题
(一)建筑物屋顶抗震设计
在目前建筑设计中,建筑物的屋顶过高或者过重极为重要的问题。如果屋顶的高度过高或者重量过重,势必会加重地震带来的影响,使建筑物产生变形,建筑物抗震的能力在很大程度上受到严重的制约。同时,如果建筑物屋顶和建筑物底部的重心不能保持在一条线垂直线上,则会导致建筑物的抗侧力不能保持连续,使建筑物的扭转效应加剧,减弱建筑物的抗震能力。综上所述,建筑师在进行房屋设计时,应该极力避免建筑物屋顶过高或者过重的现象,应该保持整个建筑物的结构和刚度均匀分布。
(二)设计限值控制
在建筑物设计的有关文件中指出,在设计建筑物时,需要考虑抗震要求的限值控制,考虑建筑物的高度和建筑物楼层的数量。在实际进行建筑物的设计时,存在大量建筑物高度超标或者建筑物楼层数超标的现象,同时,部分建筑物存在宽度超标的情况。这些不合格的超标现象,势必会对建筑物的抗震能力带来一定的影响和安全隐患。所以,在进行建筑物的设计时,只有很好的与建筑抗震设计进行完美的融合,才能实现有效的限值控制。现列举一些实例:当防裂度为8时,粘土砖等对称建筑物的总高度不得超过18m,建筑物的层数应该在6 层以下;当底层框架为砖时,建筑物的高度应该在16m以下,楼层数在5层以内;当建筑物材料为钢筋混泥土框架时,建筑物高度应该在45m 以下,同时框架的抗震墙高度应该在100m以内。
在进行设计时,需要考虑抗震要求的限值控制,与此同时,建筑设计师还需要考虑局部墙体尺寸和的房屋抗震横墙之间间距的限值控制。对于局部墙体尺寸限值控制这一问题,局部墙体可以在一定程度上很好的增强建筑物抗震的强度,当建筑物局部墙体的尺寸限值小于预先规定的值,则不能够实现建筑物抗震设计的要求,势必会导致墙面的裂开甚至是倒塌事故出现。对于抗震墙的限值控制这一问题,简单来讲就是避免横墙间距超过原有额定值的出现,如果不能达到这一要求,很容易使得建筑平面的刚度下降,在遇到水平地震力的时候,建筑物纵墙容易产生形变,在一定程度上严重的制约了建筑物抗震的承载力度,最终使得建筑物出现倒塌。综上所述,在建筑物设计过程中,对于建筑物设计的限值控制,一定要引起格外的注意。
三、结束语
近几年,人们对建筑物的抗震能力越来越关注和重视,有效提高建筑物的抗震能力是建筑师重点考虑和解决的问题。经验和研究均表明,合理的将抗震设计和建筑设计进行综合考虑,才能实现最终的设计要求,保证建筑在地震中具有一定的稳固性、安全性和可靠性。本文首先分析了建筑抗震设计融入建筑设计的作用,紧接着分析了建筑设计融入建筑抗震设计后应注意的细节,最后简单分析了建筑设计过程中应重视的抗震设计问题。
参考文献:
[1]盖希君。 浅析建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J]. 科技創新与应用,2013,13:196.
[2]严朝宗。 建筑设计在建筑抗震设计中的作用分析[J]. 中华民居(下旬刊),2014,10:40.
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摘 要:结构抗震在建筑行业中一直以来都有着至关重要的位置,也是一门极深入和重要的课题,相关的研究关系到社会财产安全以及人民群众生命的安全。本文主要阐述在城市工业与民用建筑中结构抗震设计的问题及分析。从建筑中的抗震设计、理论概念、设计方案和构件的优化等多个方面入手深入探讨了抗震设计中存在的问题,结合作者的实际工作经验和总结进行分析和探讨。
关键词:工业与民用建筑;抗震设计;结构设计;抗震要求
1、前言
根据我国新修订的建筑抗震设计规范(GB50011-2010)中規定:计算模型的建立,必要的简化计算与处理,应复核结构的实际工作情况,计算中应考虑楼梯构件的影响,地震中楼梯的楼板具有斜撑的受力状态。框架结构属于柔性结构,地震中变形较大。楼梯构件作为K形斜撑,提高了框架结构的整体刚度。
事实上,建筑抗震设计是所有破坏预防中的关键。综合考虑我国发生的特大地震灾害来看们,如唐山地震、汶川地震、玉树地震等,大部分建筑都没有发挥应有的抗震特性。例如,由于楼梯间的局部刚度较大,使结构吸收了过多的地震能,容易首先发生破坏。且在考虑楼梯的抗震设计中,由于其刚度较大,梯板配筋及截面尺寸也相应增大,从而造成楼梯间的局部刚度继续增大。主要原因是因为楼梯板与平台梁及平台板的刚接,使得水平地震作用下产生较大轴力;同时作为斜撑的楼板使得连接处的平台梁产生弯、剪、扭的复杂受力状态。如果消除楼梯板的斜撑作用,使其成为单纯的受弯构件,则可降低楼梯间局部刚度,使楼梯构件在地震中不会过早的破坏。
2、建筑抗震的主要影响因素
2.1、抗震设计标准
现阶段,我国在各个地区设置的基本设防烈度,主要是根据该地区以及具体建筑在一定时间段内遭受的地震及其强度的概率而定的。若是一般性的建筑,就根据基本烈度设防,若是较重要的建筑物,就相应的提高设防烈度,同时造价也会随着建筑物烈度的提升而升高。
2.2、建筑结构形式
为了切实的保证建筑物“小震不坏,大震不倒”,在最新的设计规范中,砖混内框架结构被严格的取消了。目前,主要采用的是剪力墙结构、框架结构等。虽然单纯的框架结构造价相对较低,但是,它们的抗震性能差,所以,它们普遍适用于一些地震发生的概率较低、级别较小的地区。
2.3、主要抗震措施
抗震措施主要是依据建筑物的重要性来说的。在确定建筑物等级以及其场地的类型的基础上,把先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中,这样就可以改善建筑抗震设计,同时也可提高建筑抗震效果。
3、建筑结构地震震害的主要类型
对地震中被毁的房屋进行分析,可以归纳出结构震害的主要类型。
3.1不规则结构建筑物破坏严重
不规则建筑物,尤其是沿竖向不规则的房屋建筑,破坏较严重。典型的有两类:
首先,结构底层为空旷结构,下部为薄弱层。结构底层为空旷结构的房屋大多底层为大开间框架结构,方便使用。房屋震害主要表现为底层倒塌、倾斜,原因是底层形成薄弱层,刚度和强度均不足。
其次,是突出屋面的小塔楼结构。突出屋面小塔楼由于沿竖向质量和刚度的突变,易产生鞭梢效应。在地震中绝大部分受到损坏。
3.2框架结构梁柱节点易发生破坏
震害总体情况表明,框架剪力墙结构大部分基本完好或轻微破坏,未发现严重破坏。但有少数框架结构严重破坏或倒塌。框架结构的破坏形态大部分为柱上下端破坏,或框架梁、柱节点核心区剪切破坏或压酥。破坏形式为柱端屈服破坏,属强梁弱柱形式。经常出现节点区未按规范要求配置箍筋的现象,主筋搭接也不符合规范要求,易导致节点区发生破坏。
3.3框架结构中楼梯间震害
较普遍地震中,框架结构中板式楼梯破坏严重。在有些倒塌破坏的房屋中,楼梯间本应成为重要的逃生通道,但却是倒塌破坏最严重的区域。
3.4装配式楼盖破坏较严重
关于预制板结构破坏,在1976年唐山大地震中已有较多震害。地震区大量的砌体结构房屋中,普遍采用预制空心楼板,由于未按规范要求设计成装配整体式楼盖,地震中当墙体破坏或外闪,导致楼板塌落,因而达不到装配整体式楼盖的作用。
4、几种常用的构件优化设计方案
第一,框架梁的塑饺外移传统钢筋混凝土框架梁的塑性铰出现在始于柱面的梁端。将塑性铰从柱面移开一定距离,可以避免梁端钢筋屈服,从而不仅可以避免钢筋屈服后向节点核心区发展,引起粘结破坏,还能改善核心区的性能。
第二,高强混凝土柱的主要优点存抗压强度高,柱截面小,增加使用面积,粱截面小,降低受弯构件高度,从而降低层面,减轻结构自重,减小基础负担;弹性模量大,提高结构刚度,减小轴向变形-密实性好,抗冻、抗渗性能好,耐久性优于普通强度混凝土。
第三,钢管高强混凝土柱将高强混凝土填充在圆形钢管内,成为钢管高强混凝土柱,是充分发挥高强混凝土的优势,克服其不足的最好方法。
第四,对于高层住宅项目,角窗的设置对结构平面的抗扭刚度有较大影响,由于剪力墙端部缺少约束,其空间作用的效应大大降低,对平面整体刚度的贡献也要下降,� 通过大量的分析比较,即使加大墙体的厚度,也很难有效的提高建筑的抗扭刚度,在这种情况下,如果减少角窗的设置,或增设端柱,则可以有效提高结构整体抗扭性能。
5、结束语
结构抗震设计时,不能忽略框架结构中楼梯的作用。楼梯参与整体建模后,结构的自振周期减小,最大水平位移和层间位移减小,刚度增大,最大地震反应力增大。由于楼梯的存在,造成结构水平方向刚度突变,使结构扭转变形加剧。楼梯采用滑动连接和铰接方式连接,相对于楼梯刚接,可以有效降低结构的刚度,减少地震中楼梯构件的破坏。在弹塑性阶段,塑性铰首先出现在楼梯构件中,所以应该采取设计和构造措施予以加强。
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混凝土的结构设计研究论文
高层建筑中结构设计的安全性原则,亦是以设计使用年限为依据,使该建筑的结构设计在预定年限范围内,始终可以达到对内部与外部各项荷载力的有效承受,即使遭遇某些偶然的破坏性事故,也要能够使自身结构控制在整体稳定的状态中,避免出现大范围的结构性损害。高层建筑的耐久性设计原则,是指建筑的结构设计必须在规定的使用年限内,维持足够的结构耐久性,比如,混凝土结构出现的裂缝宽度不得超出允许的范围,且钢筋保护层的厚度不能够变得过于单薄,以免钢筋在遭受外部潮湿空气的状况下出现锈蚀问题。可靠性的设计原则,是指高层建筑的结构设计,必须在设计的基准期与建筑的使用年限范围内,充分达到耐久性、安全性、稳定性、刚度、动力性能等各方面的性能要求,即使超出年限的基准期范围,也能够在各项性能出现不同程度降低的基础上,维持正常的使用。
高层建筑的结构柔性比低层的楼房要高,一旦遭遇地震等问题,会发生更大幅度的作用变形,若要避免建筑在地震等作用下发生倒塌变形等问题,就必须在进行混凝土结构的设计时,使其结构具备足够的延展性能。目前,高层建筑的结构设计中,其结构内力与变形等问题,主要受到地震的水平作用力及外部环境中的风力等因素的影响,层数的不断增多会带动水平作用力的持续加大。所以,在设计混凝土结构时,必须要充分地将这些侧向力的影响考虑在内。高层建筑面临着众多的水平作用力影响,容易出现较大幅度的侧向位移,设计人员在进行混凝土结构设计时,必须在保证其具有足够强度的基础上,同时使其具备合理的刚度及自振频率,进而将楼层水平位移控制于允许范围。
一、高层建筑混凝土结构的具体设计方法
1完善单元结构的布局设计
独立的结构单元设计,是高层建筑中的主要结构设计内容,此结构设计工作适合采用简单、规则的平面形式,但平面的整体长度与突出部分的长度应当控制于适宜的范围,且具备均匀分布的承载力与刚度,同时,竖向结构适合采取均匀、规则的形式,以保证建筑的外挑与内收问题得到有效的控制。要达到这一目标,混凝土结构的设计者,应当在制定结构设计方案的阶段,便努力地将概念设计的理念与知识作为参考,使建筑的适用性与美观度等要求在得到满足的基础上,通过进行优化设计,使其结构的平面与竖向布局尽可能地实现简单、均匀与规则性,保证其结构刚度与承载力的合理分布,避免建筑独立结构单元出现过于集中的塑性变形或应力。
2优化高强的混凝土与钢筋使用
高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料,若混凝土和钢的强度过大,势必会造成建筑材料总造价的超限,同时加大其他构件的造价,从而降低建筑建设的经济效益。因此,混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。以软土地基上的高层建筑设计为例,该结构地基受到的荷载较高,设计人员可以通过优化高强度的混凝土以及钢筋的使用,使建筑中各构件的截面尺寸得到合理优化,从而减轻建筑的结构自重,使建筑的基础工程建设难度得到大幅度的削减,降低工程的地基处理工作造价。再以位于震区的高层建筑的结构设计为例,建筑的自重与地震作用程度成正比例关系,设计人员通过将高强度的混凝土与钢筋的使用量减少,可以在减轻其梁、板、墙、柱等构件自重的基础上,降低地震的作用力,进而保证建筑结构的安全程度,使建筑的整体安全度得以提升。
3合理设计剪力墙平面结构
高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计,还需要充分地重视剪力墙结构的平面布局问题,以保证建筑整体结构受力的均匀性,并使建筑在侧向力的影响下出现的位移控制于允许状态。具体来讲,剪力墙平面结构的优化设计主要为以下几个方面:
1)以建筑的各项基本结构功能为依据,在满足这些功能的前提下,尽可能地使剪力墙的布置实现相对的。集中化与均匀化,对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙,应当尽量缩小其间距。
2)以建筑的主轴方向或者是其他�
二、高层建筑的混凝土结构具体设计优化措施
1结构安全性
高层建筑人群密度高,且不易逃避、实施救治,一旦发生灾害,造成的危害要比普通建筑高出许多。因此,结构设计人员必须加强对于混凝土结构的安全性设计,以尽可能降低灾害造成的伤害程度。具体来讲,设计人员可以从以下几个方面开展结构的安全性设计:1)设计人员应当在保证建筑各项功能的同时,通过考虑结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的结构破坏,有目的地将高层建筑的抗震等级提升。同时,还要从整体上,加强结构设计的稳定性与牢固度,避免将砖砌体承重或者装配式的混凝土结构应用于高层的公用属性较高的建筑中,而要优先选取现浇的钢筋混凝土的结构。2)设计人员要从建筑建设过程中及投入应用后的各个方面入手,综合考虑其荷载变化的状况,尽可能地将建筑结构的荷载标准值与构件承载力设置出较大的弹性裕度,并且为楼面等部位进行额外的增加荷载的设计,以保证建筑在各级的地震与火灾等灾害中,都可以实现对于自身结构安全的维护。
2抗震概念
高层建筑的混凝土结构在应用过程中,最容易受到的破坏,便是来自于地震威胁,在进行设计的过程中,设计人员要以抗震概念设计为依据,通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级,或者借鉴相似建筑的抗震设计经验等,对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计,以使建筑的抗震能力得到有效的提升。具体来讲,在结构体系设计方面,设计人员要尽可能地选择空间结构以及平面布局简单规则的形式,作为建筑的整体结构形式。以平面布局为例,可以将矩形、圆形、方形、扇形的结构作为抗震结构的体系形式,并减少对于不对称的侧翼或过长的伸展翼的使用。同时,设计人员还要通过进行合理的布局,使建筑的质量与刚度实现均匀平衡的分布。而在平立面设计方面,设计人员可以将墙体设置为均匀对称的形式,并提升楼梯或电梯的井筒等具备较高刚度的结构布置的集中性,同时,将抗震墙设计为符合建筑结构整体抗震需求的形式,以提升建筑平面结构的抗震性能。而且,还要保持各转换层结构在竖向刚度方面分布的接近,并使剪力墙的设计可以将墙面竖向持续地贯通到建筑底部。在结构构件的延展性方面,可以将梁、柱端的组合剪力加大,或者提高柱体抗弯性能,并配合将梁端的钢筋实际弯矩提升,以使建筑梁端早于柱端发挥塑性,使二者在外部荷载下,保持结构变形的稳定协调。
3耐久性
高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计,还要努力提升其耐久性,以延长建筑的有效使用寿命,并且使建筑在遭遇各种灾害之后,依旧能够维持其应用的各项结构性能。下面就从几个方面谈论一下混凝土的结构耐久性设计的策略:1)选择良好的混凝土材料。设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上,重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手,选择坚固、耐久、洁净的骨料,含碱量与水化热反应较低的水泥,减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用,并适当地将矿物掺合料加入到材料中。2)优化结构使用设计工作。高层建筑中的混凝土结构物普遍包括多个构件,每一个构件所处的环境存在显著的差别,这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异,因此,设计人员要根据实际的使用环境,明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例,这些部位的梁柱构件,耐久性寿命普遍低于室内,必须合理设定这些部件维修或更换的时间。3)合理设计结构构造形式。设计人员根据建筑的具体侵蚀环境与设计使用年限,设计厚度在20mm~70mm之间的混凝土保护层,并通过协调构件的截面积与表面积,避免侵蚀性物质集中停留区域的形成,同时注意高侵蚀度的环境中,混凝土墙板的通风效果,并注意配筋间距的合理设计,以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题的出现。
三、结语
高层建筑中混凝土是影响建设质量的关键决定性因素之一,因此,建筑设计人员必须加强对于其设计原则的分析与掌握,立足于具体的设计原则及要求,从整体的设计工作及具体的设计内容等方面入手,采取有效的策略,以推动混凝土结构设计的优化完善。
关于高层混凝土住宅建筑抗震结构设计,应该持续改进高层混凝土住宅结构的延展性,达到合理的刚度和强度要求,提升高层混凝土住宅建筑抗震结构的抗震能力。
2高层混凝土建筑抗震结构设计对策
2.1场地和地基的选择
关于高层建筑的抗震效果,地基的情况和场地状况较会产生直接的作用, 如何选择地基和场地,一定要详细清楚当地的地震活动状况,仔细勘查地质情况,并获取全方位的数据资料,从而可以有效的进行综合评价和研究,正确的评判当地的抗震设计等级。采用一切办法去规避不利于抗震设计的地方,如果不能规避的场地,我们要做针对性的处理。在选择高层建筑地基时,首选的是较高密实度的基土和岩石,将有利于提升建筑地基的抗震能力,切勿采用哪些不适合抗震的软性地基土。务必要采用合理的措施对达不到地震需求的地基进行改善和加固,从而让它满足抗震要求。
2.2建筑结构的规则性
为了实现可靠性的建筑,达到合理分布承载的力量需要,在设计建筑结构时,务必要达到建筑结构的规则性需要,尽量让抗侧力结构可以简单明了。对于建筑结构平面布置图,多选用比较规整的图形,主要是由于规则的图形能够确保建筑遇到何种情况时都能实现均匀分布的承载力。应该尽量规避一些复杂多变的。建筑结构平面,那是由于不规则的图形便于引起建筑结构的钢心和质心间的错乱不堪。如果遭遇地震,钢心距离就会变大,刚性达不到要求,从而使得建筑物出现倒塌的结果。
2.3建筑结构材料的选取
高层建筑在遭遇地震时安全性能很大程度上都由于建筑结构材料来决定。现实中,高层建筑抗震结构设计的本质问题就是整合相应构件的延性,同时要做调和工作,最终目标是确保遭遇地震时建筑能够稳定安全。而对于钢筋来说,应该选择那些具备较好韧性的材料。关于垂直方向受力的钢筋,以HRB335级、HRB400级的热轧钢筋为准,箍筋则是采用热轧钢筋,型号为HPB235、HRB335、HRB40级。在选用建筑结构材料时,务必要充分了解材料抗震的要求。同时,还要考虑其中的造价和成本控制问题。所以说,选用建筑结构材料应该寻求抗震新性能和建筑成本平衡点,只有两者的协调统一,才能确保用最少的材料实现最好的抗震能力。
2.4隔震和消能减震设计
某些高层建筑需要非常严格的抗震要求,要满足一般的抗震效果,还必须实现消能、隔振的效果。所以,要达到上述目标,第一,正确选择地基和场地,首选那些较高密实度的地基,这样可以避免发生轻地震时其能量对建筑产生的损害,减少共振发生几率。建筑物不同,其隔振系数也是不一样的。所以说,在设计建筑结构的过程中,务必要根据实际情况来详细研究,选取适宜的隔震支座,还要综合分析风力产生的负荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑构件,延性好的材料是比较适合的,强度能够满足要求,能够确保建筑物受地震时减弱破坏。
2.5抗侧力体形的优化
在一般性构造的高楼中,刚超过柔,那些刚性结构方案的高楼,主体结构遭遇的损害少,如果发生地震时其结构变形也不大,围护墙、隔墙等非结构部件也会破坏较少,受到较好的保护。结构的超静定次数也会增强,遭遇地震时的塑性铰变大,耗费较多的地震能量。结构也会在强地震情况下更加具有承受力,而不至于倾倒。改观结构屈服机制,并确保结构出现损害时依据整体屈服机制工作,并不依靠楼层屈服机制。设计结构的原则是强压弱拉、强剪弱弯、强柱弱梁和强节弱杆。设计结构理应选择轴力小的水平杆件,成为关键的耗能杆件,尽量的产生弯曲耗能,确保实现构件的较强的耗能能力和不小的延性。
2.6常用的加固设计
要想能够较好的提升建筑结构的抗震能力,加固措施务必要结合建筑结构现实状况进行,选用加固方法务必要综合如下因素全面分析:如果结构设计出现误差和缺陷,就要结合现实问题来加固和增加构件,也可以采用较高抗震能力的构件作为替代品。如要提高整体刚度和承载力,可通过设置套箍、增大原截面和增加构件的方法来实现。多数建筑结构整体性连接不满足抗震的规范要求,应该有目的地调整结构,可以降低损害,分散地震力。为避免发生地震时引起破坏,应该对于那些同建筑结构无关紧要的构件进行加固处理。
3结语
依据现在抗震设计要求,高层建筑抗震结构设计应该提升设备和结构的关系,设计者要结合建筑工程抗震概念的相关知识,并融合自己的实践经验来正确判断,找到经济效果好、结构安全的平衡点,寻求方便易做的三步、二步设防的科学抗震设计方法,从而适应科技和经济的快速进步,达到人们的需要。
一、民用建筑的防君
目前国内民用建筑有砌体、框架、砖木以及钢结构,这四种是最常见的建筑结构形式,以下便一一的对其结构形式特点和防震性加以介绍。
1、具砌体结构的民用建筑
这种结构是国内目前最常见的民用建筑形式,其具量大面广特点,因而不管是农村还是城镇的房屋几乎全是砌体结构,3一7层较常见。有少数砌体房屋由于带有钢筋混凝土墙、梁和柱,从而组成了有内部、底层框架的房屋。这种结构的建筑有很多小开房间,因而内墙较多,因而其侧部具一定的抗力性,但因砌体结构一般用的是脆性材料,因而在受力后韧性小很易断裂,因而在地震时更易引起倒砸危险,严重的在跨度较大的墙体易出现局部倒塌。
2、具钢结构的民用建筑
刚结构的民用建筑具自重轻、整体结构重量轻和强度高的优点,因而在当前现代社会中有些建筑就采用的是这种结构形式。其由于是含钢体,所以住宅塑性与延展性较好,抗震能力突出,一些地震高发地带一般就采用这种结构形式,其可以在低烈地震下可以免受破坏。但因成本较高,不耐火,因而被应用的不是特别广泛。
3、具框架结构的民用建筑
所谓框架结构,顾名思义,其建筑框架轮廓较为刚硬明显,其柱和梁等部分用的是钢或铰连接,作为主要承重部分。此结构较省材料,自重也较轻,分隔空间较灵活,具备一定的抗震性能。框剪结构形式是结合剪力结构与框架结构结构形式,在框架结构的水平构造上增加了部分剪力墙,如此以来吸取了各自优点,在拥有较大空间的同时兼可增强其侧部抵抗力,这种结构形式对地震产生的水平力耐地震效果较为明显。
4、具砖木结构的民用建筑
所谓砖木结构是指主要承重部分如柱和墙等时由砌块或者砖铸造的,而屋架和楼板的你跟用的是木质材料。这种结构形式我们会在偏远的农村经常见到,其费用低,结构和材料简单。但这种结构在连接处不牢固,抗震能力差,一般六七度的'地震即可全盘摧毁。
二、民用住宅建筑的抗震要具备的基本要求
地震发生时对建筑的破坏是无规律而又复杂的,自20世纪70年代,有人提出了“建筑抗震概念设计”。这里“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。这个设计原则强调了抗震概念设计的重要性,在泣川地震中,房屋建筑的破坏大都是由于不合理的结构设计和施工。因而,在抗震设计施工中要遵循如下原则:
1、地基的选择。许多村镇建筑多数不搞地质勘探,而是凭借经验选择建筑物地基,存在必要的岩土勘测资料或资料不全的问题,因此软弱下卧层的具体位置及范围很难确定,相应的基础加牢的位置及范围多是凭借经验处理,导致楼房出现不均匀沉降,墙面开裂等问题。《房屋抗震设计标准》规定:选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,作出综合评价。宜选择对抗震有利地段,避开不利地段,无法避开时,应采取有效措施;不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。
2、平面的设计。建筑的平面布置尽可能设计成规则的多边形,尽可能对称,不设置凸起部分或凹进部分,楼梯间也尽可能对称布置。
3、选择经济合理的结构形式。一个结构单元应采用同种结构体系,刚度布置需均匀。汉川地震时有一处别墅的破坏就是因为底层结构采用了一半采用砖墙落地承重,一半采用钢筋混凝土承重,造成平面刚度和竖向刚度都发生突变,地震来临时受力不均产生不均匀沉降导致结构的破坏。
4、提高施工质量,杜绝偷工减料、以次充好的现象。
5、多道设防。根据建筑物所在地区的抗震设防烈度设置两道以上的防线,以限制地震作用的破坏,使建筑物达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三级水准抗震设防目标。
三、结语
本文对地震的灾害做了简单论述,介绍了常见建筑的几种结构特点和防震情况,阐述了要建设民用建筑的防震所需满足的最基本的要求,希望建筑设计能够重视建筑防震设计的重要性,力求具高度责任心建设设计出具严格规范的高质量建筑,提高人们居住环境的安全性。
2.1应用计算简图
在建筑结构的设计当中,很重要的数据基础就是计算简图,建筑结构设计当中的计算内容就包含在计算简图当中,而计算简图能够对建筑的结构设计起到至关重要的作用。所以,合理应用到计算简图,能够确保建筑结构的科学合理性以及安全性。高层建筑的结构设计非常复杂,因此很难将计算简图确定下来,在进行确定的时候,要对各个因素的影响进行全盘考虑,这样才能够使得计算工作的客观性以及准确性得以保障[1]。科学选择结构方案:关系到高层建筑的整体质量的一个因素就是所选择的结构设计方案,所选的结构设计方案有一定的科学合理性不仅能够顺利地达到理想的效果,还能够保障建筑的整体质量。所以在对建筑结构进行设计的时候,要对选择结构方案的工作引起足够的重视,而在选择结构方案的时候,要按照结构方案的规范和标准进行细致地研究,这样才能够有效避免所选择的设计方案同一些相关的规范发生冲突,对后续的施工产生一定程度的影响。另外,还要针对施工现场的具体情况以及施工的地点,进行全盘考虑,从而选择具体的结构方案。在最后,还要实地勘察施工的基本情况以及工程的整体的规模。在此前提下,选择出最佳的结构设计方案[2]。
2.2充分发挥性能的作用
使得建筑物各个方面的功能性需要得以满足,这就是建筑设计最重要的也是最主要的目的,只有充分发挥出了各个功能的作用,才能够对建筑结构设计的科学合理性进行判断。建筑结构设计的性能有三个指标,包括稳定性、结构延展性以及稳定性[3]。高层建筑结构的延展性是针对变形和倒塌而设计的,比如很多的高层建筑 其次,要对高层建筑结构的水平力引起足够的重视,所谓的水平力指的是在同一平面内,高层建筑结构所承受的各类载荷力[4]。在一定程度上,水平力能够影响到建筑的结构,因此,从事相关工作的工作人员要将控制的工作做好。最后,要使得建筑结构对稳定性的要求得以满足,在建筑的结构设计中,很重要的一个性能指标就是建筑结构的稳定性。要想实现稳定性,就要在操作的时候,对各个关键点进行科学设计。
3结束语
当前,建筑发展的趋势就是高层建筑,而随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们也开始关注和重视高层建筑的整体质量。在高层建筑的工作中,很重要的一个环节就是建筑的结构设计,这对建筑物的使用寿命和质量能够产生直接的影响。当前,在对建筑结构进行设计的时候,还存在一些问题,因此相关的人员要给予高度重视,并采取相应的措施将其解决,才能够提升建筑的整体质量。
参考文献
[1]赵昕,王立林,郑毅敏,等。超高层建筑结构组合调谐风振控制系统[J].同济大学学报(自然科学版),,44(4):550~558.
[2]李旭,CarlosEstuardoVentura,何敏娟,等。近断层地震动对高层建筑结构抗震性能的影响[J].同济大学学报(自然科学版),,40(1):14~21.
[3]全涌,姚博,顾明,等。高层建筑结构抗风可靠性研究进展[J].同济大学学报(自然科学版),,43(6):807~815.
[4]孙建琴,王忠礼,李从林,等。高层建筑结构扭转耦联振动自振特性的超元法[J].四川建筑科学研究,,36(4):25~27.