超限高层建筑抗震设计应用探究

超限高层建筑抗震设计应用探究

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摘要:近年来,由于我国社会经济发展城市土地资源的紧缺,目前在建中的超限高层建筑越来越多,这在一定程度上提升了土地资源的整体使用效率。但是,超限高层建筑工程的抗震性能就显得十分重要,本文主要对超限高层建筑工程抗震设计要点和实践应用进行分析,以供参考与借鉴。

关键词:超限高层建筑;工程抗震设计;探讨与研究

前言

抗震设计是开展建筑工程设计和建设过程中十分重要的工作内容,尤其是在我国近年来地震频发的情况下,建筑的抗震能力已经成为衡量建筑整体建设质量的重要标准。在开展超限高层建筑工程设计的过程中,抗震设计工作显得更加重要,因为高层建筑由于自身的高度较高因此自身的抗震能力较差,因此提升其抗震性能和抗震级别已经成为其设计和建设过程中的重要内容。良好的抗震设计能够建设地震对于建筑的损害,提升建筑的质量和整体的安全性,超限高层建筑工程抗震设计和实践进行研究,对于建筑质量和建筑安全性的提升有着十分重要的价值和意义。

1超限高层建筑的抗震设计要求

受超限高层建筑结构性能影响,国家对该建筑结构的抗震设计提出了以下几点基本要求:如果建筑结构属于钢筋混凝土结构,或是抗震墙结构,则建筑结构的高度要控制在《抗规》要求的最大高度范围内;而如果建筑结构属于钢筋混凝土框架抗震墙结构,必须要对建筑结构进行9度设防,同时将建筑高度控制在《高规》、《抗规》规定的最大高度范围中。房屋高度或是高宽比或是体型规则性三者当中,要有一个以上符合《抗规》、《高规》中所提到的有关规范。所采用的抗震措施应比《抗规》、《高规》中所提到的有关措施要更严密。进行计算及分析时,要利用至少两个与实际结构情况相符的力学模型来辅助计算及分析。

2超限高层建筑工程抗震设计的主要原则

2.1符合三水准的检查标准

在开展超限高层建筑工程抗震设计的过程中应当符合三水准的检查标准,主要有以下三个方面的内容:其一,建筑工程在进行抗震设计以及建设完成之后,在小规模地震的影响下,不需要对建筑工程进行相应的处理就能够正常使用;其二,在发生中级地震之后,建筑工程的自身功能依然能够维持,建筑遭受到的损害能够通过修复恢复正常,能够保证建筑进行继续的使用;其三,在发生大地震时,建筑工程不会产生大规模的坍塌,减少建筑工程自身坍塌对于住户和周边居民的安全威胁。超限高层建筑在抗震设计的过程中应当遵循以上原则,这样才能够符合相应的标准。

2.2两阶段的设计力求具体

在开展建筑工程设设计的过程中主要有两个阶段的内容,第一阶段要能够在设计的过程中精确建筑在小地震的影响下建筑自身的弹性要进行充分的考虑,要让建筑自身的强度能够满足地震作用所达到的强度。因此在开展超限高层建筑设计的过程中应当考虑到建筑截面的结构,这样才能够提升建筑的抗震能力。在第二个阶段,就是要在开展建筑设计的过程中,注重建筑自身弹性的设计,保证在发生地震时建筑能够发挥有效的抗震性能,减少地震发生时的坍塌几率。

2.3强剪弱弯、强柱弱梁原则

在开展超限高层建筑工程设计的过程中应当秉持强剪弱弯、强柱弱梁的原则,在进行设计的过程中应当充分考虑到建筑的抗震性能,使建筑结构不断趋于合理化,要通过设计来提升建筑自身结构的合理,还需要注重增强建筑结构的强度和刚度,不断提升高层建筑工程的抗震性能。

3超限高层建筑工程抗震设计关键内容

3.1超限高层建筑工程的特点

超限高层建筑是在近年来发展起来的建筑工程形式,这种建筑形式能够提升建筑用地的使用效率,要能够提升建筑工程的经济效益与社会效益。超限高层是指超过国家建筑高度规范的建筑形式,在进行超限高层建筑建设的过程中需要经过国家建设部的批准,需要组织专业对于建筑的建设安全性进行评估,这样才能够开展相应的建设工作。

3.2超限高层建筑工程结构的规则化

超限高层建筑工程结构的规则化是抗震设计过程中的关键内容,在对建筑结构进行建设的过程中应当充分分析建筑的抗震性能,要注重控制建筑的就转刚度,杜绝出现建设过程中不规则和不符合规定的设计,确保建筑结构的安全和稳定性。同时在设计的过程中应当确保超限高层建筑结构整体受力的均匀,提升建筑的整体稳定性,在设计的过程中应当在一定范围内增强建筑的整体刚度,促进建筑体型的简洁,这样能够减少建筑在地震中承受的力,增强建筑的安全稳定性。

3.3超限高层建筑工程层间位移的控制

在开展超限高层建筑抗震设计的过程中应当注重控制建筑工程的层间位移,也就是说在进行设计的过程中注重控制建筑的高宽比、要注重选择建筑的材料、结构体系和装修标准等相关问题。同时在设计的过程中要确保建筑功能的正常使用,要对建筑整体的钢筋混凝土设计进行控制,在满足建筑刚度的同时要注意不能够超过建筑结构自身的承载力,这样能够减少建筑受风力和地震的影响,减少在外力作用下层间位移。

4超限高层建筑工程抗震设计的主要方法

4.1注重对于建筑刚度的控制

要想提升超限高层建筑工程的抗震能力,需要开展设计工作的过程中注重对于建筑刚度的控制。在开展抗震设计的过程中应当注重建筑刚度相关参数和梁钢度放大系数等的调整。除此之外,在设计的过程中应当注重对于混凝土强度、建筑横截面尺寸以及剪力墙结构的设计,这样才能够更好地提升建筑的抗震性能。

4.2注重建筑隔震与减震的相关工作

在开展超限高层建筑工程设计的过程中,应当注重建筑隔震和减震工作,主要是对建筑的延性结构体系,也就是要在开展设计工作的过程中通过控制建筑自身的刚度使建筑的结构构件能够处于延性塑性环境。这样能够保证在发生地震时,建筑能够抵抗地震所带来的损害,这是目前建筑领域当中广泛使用的抗震体系。

4.3注重建筑工程抗震机构的设计

在开展建筑工程抗震设计的过程中,建筑自身的机构发挥着十分重要的作用。近年来,在开展建设工作的过程中我国的钢材生产力在不断提高,钢材的种类在不断增多,钢材的质量在不断上升。也就是说,在开展设计工作的过程中能够采用多种钢材来提升建筑的抗震性能。目前在设计的过程中主要使用的是钢结构、钢筋混凝土来提升建筑的整体强度,能够达到更好的抗震效果。除此之外在进行设计的过程中,还要在设计的过程中注重对于建筑抗震结构的设计与探讨,这样才能够更好地开展抗震建设工作。

4.4注重对于建筑工程地质环境的勘测

在开展超限高层建筑工程设计的过程中应当注重对于建筑工程周边地质环境的勘测,这是提升抗震性能的重要基础。在开展设计的过程中要测量周围岩石的稳定性,估计项目建设的整体风险,通过对地质环境的调查才能设计出最佳方案以防范最高级的地震。

4.5注重建筑工程整体效益的考虑

在开展超限工程抗震设计的过程中,应当注重建筑工程整体效益的考虑,也就是在设计的过程中一方面要保证建筑的抗震性能,另一方面要照顾到建筑建设的经济效益,这样才能够更好地提升超限高层建筑施工建设的经济性和环保性。

5结束语

综上所述,由于超限高层建筑在使用过程中很容易受到地震力影响,加之楼层过高,结构本身就具有一定的高危险性,所以在对超限高层建筑工程抗震设计与实践进行研究的过程中,一定要充分考虑到对于建筑刚度的控制、注重建筑隔震与减震的相关工作、注重建筑工程抗震机构的设计、注重对于建筑工程地质环境的勘测、注重建筑工程整体效益的考虑等等之间的关系,这样才能够更好地提升建筑工程的抗震能力和安全性。

参考文献:

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[2]田晓名.超限高层建筑工程抗震设计与实践[J].中国建筑设计,2015(02).

[1]俞卫明.超限高层建筑地震作用下的动力稳定性分析[J].振动与冲击,2014(09).

[2]郭章琳.论超限高层连体建筑抗震设计问题[J].华东建筑,2016(04).

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