陳波

摘 要：隨著時代的發(fā)展，我國建筑行業(yè)呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢，高層鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量逐漸增多，其規(guī)模與日俱增，為促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)建筑承載水平的提升，應(yīng)對建筑進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，本文將對鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計策略展開闡述。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)建筑；抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計；對策研究

1 前言

與傳統(tǒng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢更顯著，強(qiáng)度高、韌性好，在民用建筑中得到了有效應(yīng)用，值得注意的是，鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展還處于初步階段，我國建筑部門缺乏對鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢的了解，從而為建筑抗震能力造成影響，筆者分別從：鋼結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)研究、抗震問題分析、鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計策略、促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)抗震性能的有效對策，四個方面進(jìn)行闡述。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)研究

2.1 分析混凝土與鋼結(jié)構(gòu)的差異及選擇鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

在建筑工程施工中混凝土結(jié)構(gòu)作為重要的施工結(jié)構(gòu)，在建筑工程中發(fā)揮著重要作用，然而因為混凝土在加以凝固期間，水分遺失尤為迅速，使得混凝土類構(gòu)造有所收縮，大多即因為環(huán)境而引發(fā)的，例如，溫度過高、天氣過干等，這類收縮讓建筑的表層具備相應(yīng)的特征，中部過寬、兩側(cè)過窄，且產(chǎn)生的裂縫不一致，對工程質(zhì)量造成了影響，基于這種情況下鋼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)便可彌補(bǔ)這一點。

2.2 闡述鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)在性能在抗震上的優(yōu)勢

之所以鋼結(jié)構(gòu)受到諸多建筑企業(yè)的青睞，歸根結(jié)底還是因為這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點諸多，如：鋼材強(qiáng)度高、材質(zhì)均勻、施工速度快。通過鋼結(jié)構(gòu)施工方法還可降低建筑工程造價，進(jìn)一步提高建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)水平。

2.3 闡述國內(nèi)外高層從抗震要求上在選型上的發(fā)展趨勢。

關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展可以追溯到公元前200年，在秦始皇時期我國開展用鐵來建設(shè)橋墩。隨著工業(yè)革命的到來，鋼結(jié)構(gòu)在各國建筑領(lǐng)域均得到了有效運用，然而在封建主義影響下，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展速度相對較慢。

自新中國成立以來，鋼結(jié)構(gòu)工程逐漸增多，例如：北京工人體育館，北京首都體育館屋蓋結(jié)構(gòu)等，這些工程均運用到了鋼結(jié)構(gòu)元素。與此同時一些高層建筑數(shù)量也逐漸增加，如：廣州新電視塔、上海浦東金茂大廈、天津津塔、深圳地王大廈等，基于這種發(fā)展局勢下，鋼材生產(chǎn)新產(chǎn)品、新技術(shù)也逐漸增多，由此證明，鋼結(jié)構(gòu)具有良好的發(fā)展前景。

3 抗震問題分析

地震這一自然災(zāi)害無法避免，不管是水，都只能減輕地震所帶的沖擊，而無法對地震發(fā)生次數(shù)進(jìn)行控制，一旦發(fā)生地震，也會改變自然物以及土體，并且土體不同，發(fā)生變化也存在一定差異，比方說孔隙水壓力以及變形等等。一般來講，因土層結(jié)構(gòu)較為特殊，就會致使這一變化出現(xiàn)，而結(jié)合變形以及孔壓發(fā)展可對多種土體進(jìn)行判斷，其中的一大土體可對不明顯土進(jìn)行反映，這一土體的發(fā)展變形速度不快，一般是干砂和老粘土、碎石土和飽水密砂，另外的一大土體可對明顯的土進(jìn)行反映，這一類土體的孔壓可以極快的速度上升，并且有顯著的應(yīng)變，一般是含砂粘粒量比百分之十四小的淤泥和分土，中密砂、松密砂。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，我們會發(fā)現(xiàn)，相比于第一種土體，第二種土體有更好的穩(wěn)定性，因此極易出現(xiàn)變形的情況。在開展工程時，需同土體的特點相結(jié)合，展開改造的相關(guān)工作，最大限度地發(fā)揮出土體的優(yōu)勢。

4 鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計策略

綜上筆者對鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展及特點進(jìn)行了闡述，為提高建筑工程承載力，還應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)建筑實施抗震設(shè)計手段，科學(xué)選擇建筑施工地址、改良構(gòu)造設(shè)定規(guī)劃、設(shè)定多重抗震防線、對隔震與消能減震一類設(shè)定加以健全、把控相關(guān)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、提升建筑自身的橫斷面積讓載荷力分離，詳情如下。

4.1 科學(xué)選取高層建筑施工地址

為了提高建筑工程安全水平，建筑企業(yè)應(yīng)對工程施工地址合理選擇，在具體選擇中建筑企業(yè)應(yīng)盡量以地震發(fā)生后可降低震感為根本，從而降低地震為建筑造成的影響，從而進(jìn)一步提高建筑工程的抗震性能。同時將鋼結(jié)構(gòu)提升技術(shù)運用其中，大跨度屋蓋建筑結(jié)構(gòu)工程中多應(yīng)用的是整體提升技術(shù)，此種技術(shù)主要是通過提高塔架、拉索、提升設(shè)備等來提升在地面完成拼接的屋蓋結(jié)構(gòu)，使其到達(dá)安裝的位置。在實際工程運用中，應(yīng)注意幾點：一是，若結(jié)構(gòu)提升后的受力值與設(shè)計不相符合時，應(yīng)研究提升點位置與結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的關(guān)系，并及時做出調(diào)整；二是，分析研究被提升拉索、塔架、結(jié)構(gòu)等之間的作用關(guān)系；三是塔架、結(jié)構(gòu)等提升期間，應(yīng)進(jìn)行人為控制，并保護(hù)好易受損構(gòu)件；最后，安全評估提升期間的溫度、斷鎖和風(fēng)荷載等問題。

4.2 突出規(guī)則結(jié)構(gòu)形式對抗震的重要性

為了提升建筑抗震性能，建筑企業(yè)還可對混凝土建筑構(gòu)造設(shè)定規(guī)劃進(jìn)行改良，在規(guī)劃過程中，設(shè)計人員應(yīng)遵循建筑延伸性準(zhǔn)則，避免對建筑本身造成破壞。值得注意的是，設(shè)計人員在構(gòu)造設(shè)定時應(yīng)對建筑物縱向受力狀況加以考慮，以此來增強(qiáng)建筑工程的抗震成效。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還應(yīng)采取自修補(bǔ)方式，這一方式即近幾年產(chǎn)生的一大新興的方式，在外國獲得了尤為大量的運用。其即混凝土處于內(nèi)在與外在一同施行的作用之下，借助分散出新興的物質(zhì)或是產(chǎn)生新興的物質(zhì)而達(dá)成裂縫的自行修補(bǔ)，相應(yīng)的修補(bǔ)方式囊括了滲透結(jié)晶型、結(jié)晶沉淀型等，然而，有關(guān)這一方法相應(yīng)的修補(bǔ)理念還沒有獲得明確，且許多理念依舊還沒有獲得健全。不過，這一方式可以施行低投入型裂縫修補(bǔ)，因此，對這一方式輔以調(diào)研來說尤為關(guān)鍵。

4.3 設(shè)定多重抗震防線

為提高建筑物的抗震水平，建筑企業(yè)應(yīng)對抗震放線進(jìn)行設(shè)定，將分體系有效融合在一起，將這類構(gòu)建的協(xié)調(diào)性發(fā)揮出來。經(jīng)筆者了解，抗震墻通常由延性框架與抗震墻兩部分構(gòu)成，通過二者聯(lián)用來增強(qiáng)構(gòu)造的抗震特性，此外施工人員還應(yīng)在抗震構(gòu)造中設(shè)立贅余度，主要由內(nèi)部與外部組成。在屈服處創(chuàng)建中施工人員應(yīng)根據(jù)施工規(guī)范來進(jìn)行，進(jìn)一步提升構(gòu)造的抗震能力。同時還應(yīng)增加節(jié)點形式如狗骨式、抗震墊板等；有效利用栓焊及塑性鉸等，加強(qiáng)二次結(jié)構(gòu)節(jié)點避免二次傷害。構(gòu)造加固這一方式適宜運用到承擔(dān)能力過弱、總體特性過弱、表層被傷害過重的裂縫，以施行裂縫貫穿型加固。運用尤為普遍的構(gòu)造加固方式即擴(kuò)充橫截面、粘貼加固、增多桿件、預(yù)應(yīng)力型加固等，選取哪一加固方式要在穩(wěn)固特性評測、加固要素、構(gòu)造特性、外在環(huán)境等各類要素的前提之下，以保障運用的加固方式能夠尤為科學(xué)、高效且經(jīng)濟(jì)等。

4.4 健全隔震與消能減震

在高層建筑施工中，施工人員通過對隔震與消能減震設(shè)定的健全，可起到有效的抗震效果，隔震體系具備充分的剛度及豎向力度，可提高建筑物的承載力。柔性隔震構(gòu)造系統(tǒng)可運用到中強(qiáng)型地震中，分散地震能量，使地震能量逐漸減弱。消能減震作為一種耗能配件，通過這一設(shè)備可起到摩擦作用，使地震能量大大減弱，讓構(gòu)造損壞減少。比如，施工人員可將金屬阻尼儀運用到合適的構(gòu)造部位，利用金屬的屈服返回將地震能量進(jìn)行消除，從而減弱構(gòu)造反應(yīng)。此外，施工人員還可將調(diào)節(jié)減震把控系統(tǒng)運用到高層建筑中，使減震特性逐漸增強(qiáng)，另外還可增加防屈曲支撐等抗震結(jié)構(gòu)的分散能量，增加機(jī)電抗震設(shè)計，避免附屬結(jié)構(gòu)傷害的情況。

5 結(jié)束語

總之，生活層次的提升，使得民眾對于高層建筑本身的質(zhì)量規(guī)定也在持續(xù)增多，高層建筑即今后民眾學(xué)習(xí)與生活的關(guān)鍵場地，要具備相應(yīng)的抗震特性。高層混凝土這一建筑本身的抗震構(gòu)造設(shè)定對增強(qiáng)這一建筑自身的抗震力度無可或缺。所以，有關(guān)工作者在對構(gòu)造施以設(shè)定期間，應(yīng)立足到根本，開展總體的考評，提升高層建筑本身的抗震特性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉杰，韓育勝.高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計淺述[J].科技資訊，2016（32）：42～43.

[2] 李晶晶，顏秉星.高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J].智能城市，2017（1）：106.