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1、 抗震概念对建筑结构设计的意义 一、高层建筑构造抗震概念设计根本原则 传统高层建筑构造设计过分依靠于计算,将计算构造作为评判建筑物构造设计的唯一标准,这种建筑构造设计方法是比拟狭隘的。一些建筑物构造虽然抗震计算结果达标,但是建筑物也可能消失整体构造不规整、整体性差的问题。遇到地震灾难时,建筑物的实际抗震性能是达不到要求的。因此,在建筑构造设计环节,需要运用概念设计理论来做好高层建筑物的构造设计工作,一般需要遵循以下根本设计原则。 1.确保建筑物构造设计的规章性以及匀称性高层建筑整体形态不合理、建筑构造不匀称、不规章,对整体建筑物抗震性能的影响是极大的。依据建筑物抗震设计相关规定,进展建筑物抗震
2、设计,需要保证建筑物以及建筑物抗侧力构造平面布置的规章性、对称性,保证建筑物构造的整体性。同时,建筑物的立面方向以及竖向剖面同样需要进展规章布置。建筑物构造在侧向刚度方面,需要保持匀称变化。建筑物在竖向方向的抗侧力构件、构件的截面尺寸以及构件材料强度需要保持从下而上渐渐减小的趋势,从而保持构件的刚度以及承载力符合建筑物整体构造的要求。因此,利用抗震概念设计方法进展构造设计时,需要重视高层建筑物的体形以及整体构造、在设计中尽量做到建筑物的平面外形规章、对称和匀称,将建筑物的长宽比掌握在合理范围内,尽量削减建筑物扭转效应。在构造设计时注意考虑建筑物的整体质量、刚度,保证建筑物承载力对称、分布较匀称
3、,尽量做到建筑物质量中心同刚度中心的重合。 2.建筑物构造的刚度以及抗震力量设计地震作用力对建筑物的影响是双向的,进展建筑物抗震构造设计时,需要对建筑物水平、纵向方向上的抗震性能进展保障。因此,在建筑物构造设计过程中,需要沿着建筑物主体构造的两个主轴方一直进展抗震设计,保证两个主轴方向上建筑物的刚度以及抗震性能。只有保证了建筑物主题在各个方向上的刚度和抗震性能,在遭受地震力破坏时,地震力引起的建筑物构造变形影响才能降到最小,建筑物整体构造的稳定性才能得到保证。在构造设计过程中,构造布置应使构造平面在两个主轴方向均具有足够的刚度和抗震力量,同时还应具有抗扭转刚度和反抗扭转振动的力量,框架构造应在
4、纵横两个方向布置成双向刚接框架。 3.建筑物设计需要具备标准的计算简图以及有效的传力途径进展建筑物抗震设计,需要借助建筑物构造体系计算简图来进展。然后设计有效的传力途径,将地震作用力最大限度的传递出去,从而保证建筑物构造的牢靠性。因此,进展高层建筑抗震构造设计时,需要借助计算机程序对建筑物构造进展计算,从而得到符合实际的建筑物计算构造。对荷载状况下的建筑物构造形态变化进展分析,绘制建筑物构造计算简图。然后通过科学合理的建筑物力学模型以及数学模型,对建筑物的抗震力量进展模拟分析。只有在地震作用力状况下,建筑物的抗震性能才能得到最好的检验,从而设计更加有效的建筑物传力途径。所以,只有利用概念设计方
5、法和数据模型来进展建筑物构造模型设计、计算,对建筑物受力状况下产生的构造内力、建筑物内部变形状况进展分析,才能真正保证建筑物的整体抗震性能,满意建筑物实际使用的需要。 4.在设计过程中选用质量好的材料,保证建筑质量要保高层建筑的抗震性能,需要选用延性好、强度高的构建材料。延性好的材料对能量的汲取力量高,能够很好的满意高层建筑的承载力要求。同时,使用延性好的材料能够降低整体建筑的材料使用量和施工本钱。进展概念抗震设计时,需要将建筑物的整体钢筋混凝土构造根据延性机构设计,从而保障整体建筑物的延性根底,保障建筑物良好的抗震性能。 5.保证建筑物地基质量地基是建筑物的根底,良好的地基状况和地基质量是建
6、筑物抗震构造的根本保证。因此,进展高层建筑构造设计时,需要做好选址工作,保证建筑场地质量,不能将高层建筑设计在一些危急地段上。一些地震多发地带和地质构造不稳定地段,在设计时都应当尽量避开。遇到一些在实际设计过程中无法避开的危急地方,需要进展特别抗震防护设计。同时需要留意的是,地震活动存在肯定的周期,建筑物自身同样存在自振周期。假如建筑物的自振周期同地震活动周期重合的话,简单引起共振现场,建筑物构造的稳定性将受到更大的威逼。因此,在进展建筑物选址和设计时,需要对地震周期进展讨论,对建筑物层数以及建筑构造类型进展综合考虑,避开共振问题的消失。 二、高层建筑抗震概念设计应用 在高层建筑构造抗震概念设
7、计中,需要利用概念设计中的相关原则来对建筑构造抗震进展优化,主要从以下两个方面来进展。 1.概念设计应用根本准则防止建筑物节点破坏,保证建筑物柱构造的承载力,柱的抗弯力量尤为重要。设计时,要保证柱的抗弯力量比梁体构造的抗弯力量好,防止高层建筑物构件的剪力发生破坏,因此,需要在设计时,对杆件的受剪承载力进展高质量设计,让建筑的受剪承载力高于受弯承载力。由于设计内力计算模型是建立在楼盖平面内刚度无限大的假定的根底上,设计应使楼盖系统有足够的平面内刚度和抗力。并与竖向构造有效连接,从而保证梁、板、柱、墙能共同协同工作。 2.高层建筑抗震概念设计爱护措施对于高层建筑物来说,抗震概念设计爱护主要需要做到
8、对建筑物构件的荷载效应进展调整和掌握,同时还需要对建筑物的构造措施进展硬性规定。例如,通过对建筑物梁端截面混凝土受压高度同混凝土有效高度的比值进展硬性规定,对梁的变形进展有效的掌握。通过抗震概念设计相关试验讨论,当高层建筑物的钢筋混凝土梁构造的位移延性系数设计为34时,同时将混凝土受压区域的相对高度掌握在0.250.35之内时,建筑物的抗震性能能够到达最正确。 三、结语 高层建筑物的抗震性能非常重要,良好的抗震性能才能保证建筑构造的稳定和安全。本文依据建筑物抗震构造设计相关标准,分析了抗震概念设计在高层建筑构造设计中的应用。结果证明,运用抗震概念设计,能够对建筑物的抗震性能进展保证。通过概念设计,可以对建筑物的抗震性能、使用功能以及艺术性等进展综合考虑。从而设计和建筑稳固、安全、美观、经济适用的高层建筑,促进建筑行业以及现代城市的进展。 :揭伟单位:深圳市建筑设计讨论总院有限公司