摘要:隨著社會的發(fā)展,越來越多的高層建筑出現(xiàn)在城市建設(shè)中,對于高層建筑來說,其具有一定的復(fù)雜性??拐鹪O(shè)計是高層建筑設(shè)計中的重點內(nèi)容,地震災(zāi)害屬于自然現(xiàn)象的一種,地震現(xiàn)象在我國時有發(fā)生,不僅會造成人員的傷亡和建筑物的坍塌,甚至?xí)谠斐烧麄€城市的覆滅。目前對于地震的預(yù)測水平雖然有所提高,但是仍然沒辦法準(zhǔn)確的判斷,高層建筑中如果只憑借計算設(shè)計,很難確保建筑物的抗震效果,必須要結(jié)合概念設(shè)計。下面我們著重探討高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震概念設(shè)計的應(yīng)用策略,希望能夠為相關(guān)人員提供有用的參考意見。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震概念設(shè)計;應(yīng)用策略
引言
抗震設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必不可少的一項內(nèi)容,而且地震作為自然災(zāi)害的一種現(xiàn)象是不可避免的。在城市化建設(shè)不斷發(fā)展的當(dāng)下,高層建筑逐漸增多,人口密度與城市建筑都在不斷上漲,一旦地區(qū)內(nèi)發(fā)生地震事故勢必造成巨大影響。所以,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須充分認(rèn)識到抗震設(shè)計的重要性,利用科學(xué)、合理的措施提高建筑物的抗震效果,確保人們的生命安全和財產(chǎn)安全。
1、抗震概念設(shè)計的概述
這里所說的抗震概念設(shè)計主要是指在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計過程中所依賴的設(shè)計思維和設(shè)計理念,由于設(shè)計階段對于各種計算結(jié)構(gòu)還不能精準(zhǔn)把握,通常前期設(shè)計只是粗略的計算。在進(jìn)行抗震概念設(shè)計時,應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前的地質(zhì)條件,加強(qiáng)高層建筑物本身情況的融合,通過對高度、結(jié)構(gòu)體系的分析,了解相互之間的力學(xué)作用,結(jié)合力學(xué)關(guān)系分析建筑物在地震發(fā)生時受到的影響和損壞。由于地震屬于不確定的自然災(zāi)害,破壞力無法估算,建筑物的損壞程度也因此無法進(jìn)行準(zhǔn)確計算。從抗震的角度考慮,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用抗震概念設(shè)計具有重要意義,高層建筑設(shè)計中選擇最為有利的結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高對薄弱部位的分析與細(xì)節(jié)處理,制定切實可行的補(bǔ)救措施,提高高層建筑的整體穩(wěn)定性和安全性。
2、抗震概念設(shè)計在高層建筑抗震設(shè)計中的應(yīng)用策略
2.1選擇合適的場地
建筑場地的選擇是建筑能否順利實施的重要基礎(chǔ),合理的建筑場地不僅可以降低在后期建設(shè)中的不利影響,縮減工作量,還有助于提供建筑物的穩(wěn)固程度。場地的選擇應(yīng)該盡量避開危險地段,盡量選視野開闊、地區(qū)發(fā)展較為疏松的地段,這樣在發(fā)生地震的時候也能提高建筑物抗震性能,視野開闊的場地也有利于建筑項目的施工操作,還能夠減小地震發(fā)生時對周邊居民或者建筑結(jié)構(gòu)造成的損失。其次,在建筑場地選擇時,對施工范圍內(nèi)的土質(zhì)密度、硬實程度等進(jìn)行檢測,依據(jù)結(jié)果采取合理的措施提高建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。另外,設(shè)計人員還應(yīng)該對區(qū)域內(nèi)的地震歷史有所了解,禁止將建筑場地選擇在地震斷裂帶范圍內(nèi),這里屬于地震發(fā)生時的高危區(qū),能夠直接對建筑物的抗震性能造成影響。由此可見,一個好的建筑場地選擇有助于提高高層建筑抗震概念設(shè)計的實施效果。
2.2科學(xué)布局建筑的平面與立面
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)該注重簡潔化,避免過于復(fù)雜啰嗦,抗震設(shè)計需要考慮建筑平面和立面的整體情況,確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心相一致。對于現(xiàn)代化設(shè)計中平面結(jié)構(gòu)不規(guī)則的建筑物,質(zhì)量中心很難與剛度中心相重合,這極有可能在地震發(fā)生時造成破壞強(qiáng)度的加劇。所以,應(yīng)該提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡潔,如果必須采取不規(guī)則或者體型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)該盡量設(shè)置防震縫,以提高建筑結(jié)構(gòu)在應(yīng)對地震災(zāi)害時整體效果,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性建設(shè),確保結(jié)構(gòu)安全。其次,建筑結(jié)構(gòu)在受到地震災(zāi)害的作用時,不僅僅是受到地面運(yùn)動的影響,在地震發(fā)生的同時還會產(chǎn)生相應(yīng)的空氣沖擊或者其它作用力,所以在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中應(yīng)該注意對每一個不利影響的控制,讓其具有足夠的抵擋能力,應(yīng)對各方向作用力對建筑結(jié)構(gòu)造成的影響。確保在平面的方向上有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。另外,在建筑物滿足抗震性能條件的同時,還應(yīng)該注重立面與平面外觀設(shè)計,注重規(guī)整、美觀。
2.3設(shè)置多條抗震防線
高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計過程中,設(shè)計人員應(yīng)該注意設(shè)置多條抗震放線,根據(jù)地震時對高層建筑可能造成的影響和地震實踐之間的差距進(jìn)行分析,地震發(fā)生時通常會伴隨多次的余震現(xiàn)象,在收到反復(fù)的沖擊作用下,高層建筑結(jié)構(gòu)可能會出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài),如果建筑物設(shè)置多條抗震放線,在受到第一次破壞后,仍可以對后面進(jìn)行保障,抵抗后續(xù)余震破壞,這樣可以提高建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
2.4做好建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)計算工作
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震設(shè)計是一項極具專業(yè)性的工作,在設(shè)計過程中必須要具有合理性、科學(xué)性、技術(shù)性,才能確??拐鹪O(shè)計的完整。在設(shè)計過程中,設(shè)計人員必須要經(jīng)過準(zhǔn)確的參數(shù)計算,才能夠設(shè)計出更為安全的抗震設(shè)計,結(jié)合相關(guān)的材料參數(shù)及結(jié)構(gòu)體系,計算建筑物結(jié)構(gòu)的承載能力。通過利用現(xiàn)代化的模擬系統(tǒng),對建筑物整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震沖擊力的模擬,了解地震災(zāi)害可能造成的結(jié)構(gòu)損失,根據(jù)的得出的參數(shù)結(jié)果,編制有效的應(yīng)急系統(tǒng)設(shè)計。通過各方面參數(shù)的綜合分析,確保建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的合理性與準(zhǔn)確性,提高抗震效果。
2.5有機(jī)結(jié)合剛度和延性
建筑物在靜止?fàn)顟B(tài)下受到的靜力荷載是相對穩(wěn)定的,在使用過程中不會有很大變化,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,建筑物受到多方面的作用力影響,不在僅僅承受靜力荷載,造成建筑物性能發(fā)生變化,很容易造成坍塌或者其他事故。如果建筑物自身具有較好的抗側(cè)移剛度,其自振周期較短,地震發(fā)生時很容易造成較為明顯的影響。設(shè)計人員在抗震概念設(shè)計實施前要對高層建筑的剛度和延性就進(jìn)行研究,以確保實現(xiàn)最為理想的抗震效果。
結(jié)語
綜上所述,抗震概念設(shè)計是現(xiàn)代化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容,不僅可以提高建筑物的整體穩(wěn)定性和安全型,還能夠合理的規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)體系,在此基礎(chǔ)上,提高高層建筑抗震效果。設(shè)計人員應(yīng)該,選擇合理的結(jié)構(gòu)體系,做好建筑物場地的選擇,加強(qiáng)過程中對當(dāng)前區(qū)域地震情況的了解,提高抗震設(shè)計的合理性、科學(xué)性。通過科學(xué)、合理的設(shè)計,滿足當(dāng)代建筑工程的使用需求,促進(jìn)建筑業(yè)的健康發(fā)展。