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隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展,建設(shè)用地變得越發(fā)緊張,而現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)也逐漸朝著多元化的方向不斷發(fā)展,高層建筑形式逐漸成為當(dāng)前建筑領(lǐng)域的一大發(fā)展趨勢(shì)。但是高層建筑的特點(diǎn)是層高較高,一旦發(fā)生地震等災(zāi)害就會(huì)造成極大的損失,因此,在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中融入抗震設(shè)計(jì)是非常重要的。由于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與工程的質(zhì)量安全有著密切相關(guān)的聯(lián)系,并且在展開(kāi)抗震設(shè)計(jì)期間,所能夠涉及的領(lǐng)域及因素相對(duì)眾多,在很大程度上增加了抗震設(shè)計(jì)的難度。所以目前建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)仍然存在很多問(wèn)題和隱患,導(dǎo)致在發(fā)生地震時(shí)房屋不僅無(wú)法成為人們的避難所,反而成了威脅人們生命健康的一根稻草。因此,對(duì)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及加固處理展開(kāi)分析,對(duì)于建筑工程的發(fā)展而言有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
地震是自然災(zāi)害事件,對(duì)人類(lèi)生存和發(fā)展會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能與人們的生命安全、財(cái)產(chǎn)安全之間有著密切的關(guān)系。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要考慮外觀美感,同時(shí)還要結(jié)合實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。發(fā)生地震時(shí),建筑物的抗震結(jié)構(gòu)會(huì)受到地震的嚴(yán)重影響。因此抗震設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足地震作用下的結(jié)構(gòu)性能需求,考慮到結(jié)構(gòu)彈塑性變形能力的設(shè)計(jì)效果,針對(duì)不同超越概率水平地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的性能要求、變形要求,設(shè)計(jì)人員要落實(shí)有效的抗震設(shè)計(jì)方案。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需根據(jù)抗震規(guī)范要求進(jìn)行,利用彈性方法分析內(nèi)力位移,結(jié)合極限的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)重要的建筑物或是有特殊要求的建筑物,則采取時(shí)程分析法,在補(bǔ)充計(jì)算的方式下進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)大震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算,保證抗震設(shè)計(jì)效果能夠滿(mǎn)足其建筑性能的要求,提高抗震效果。
高層混凝土建筑在當(dāng)今社會(huì)中得到了廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展,但是高層混凝土建筑施工對(duì)建筑的綜合施工效果提出了更加多元化的要求,對(duì)建筑的整體抗震性能提出了更加嚴(yán)格的要求。設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu),在減少工程造價(jià)的同時(shí),有效提高建筑的抗震性能。因此,建筑企業(yè)需要從優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)體系入手,對(duì)高層混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性改良。在具體的施工過(guò)程中,施工人員需要應(yīng)用剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)、懸掛等施工方法,來(lái)提高高層混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)體系和整體結(jié)構(gòu)體系的科學(xué)性。施工人員在應(yīng)用框架核心筒結(jié)構(gòu)時(shí),可能會(huì)遇到許多問(wèn)題。例如,在施工中,懸臂桁架層數(shù)不斷增加,某些層數(shù)的強(qiáng)度不足,無(wú)法滿(mǎn)足相應(yīng)的施工需求,從而嚴(yán)重影響建筑的剛度以及承重能力,如果發(fā)生地震,則高層混凝土建筑將無(wú)法保持原狀。建筑企業(yè)在優(yōu)化建筑抗震體系的過(guò)程中,需要有效地控制建筑的施工成本,從而在確保建筑質(zhì)量的前提下獲得更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
可運(yùn)用底部剪力方法,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)展開(kāi)抗震計(jì)算。如果結(jié)構(gòu)的整體高度相對(duì)較高,則需要用分解反應(yīng)譜法進(jìn)行計(jì)算??拐鸱桨冈O(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足地區(qū)的具體抗震要求,一般抗震等級(jí)在4-6級(jí)時(shí),需要按照地區(qū)的具體抗震要求展開(kāi)科學(xué)設(shè)計(jì),結(jié)合建筑物自身情況以及地質(zhì)等情況合理展開(kāi)設(shè)置,確保建筑整體抗震強(qiáng)度能夠達(dá)到實(shí)際需求的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)建筑場(chǎng)地的類(lèi)型展開(kāi)分析,需要按照地區(qū)抗震設(shè)防烈度的具體情況,科學(xué)展開(kāi)抗震設(shè)計(jì)。但需要注意的是,如果建筑屬于丙類(lèi)建筑,需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行降度處理。進(jìn)行地震作用計(jì)算時(shí),在對(duì)選用重力荷載代表值進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中,需要將恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值以及活荷載組合值相加,其中活荷載的組合值系數(shù)為0.5,各結(jié)構(gòu)具體活荷載組合值系數(shù)也為0.5,屋面部分的活荷載數(shù)值并不記入其中。
促進(jìn)抗震加固技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步的主要?jiǎng)恿褪亲钚卵邪l(fā)的加固材料,通過(guò)對(duì)過(guò)去幾十年的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)發(fā)現(xiàn),有效的抗震鑒定檢測(cè)技術(shù)都是依托于檢驗(yàn)儀器的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)提高的,加固技術(shù)則是依托于新材料的出現(xiàn)和應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)發(fā)展的。因?yàn)橄冗M(jìn)的加固材料具備高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐高溫、抗腐蝕等性能,不僅抗震防火的效果非常理想,而且便于加固施工,是促進(jìn)加固處理發(fā)展的關(guān)鍵所在。而加固改造方法的有效提升是促進(jìn)加固發(fā)展的另一大助力?,F(xiàn)階段的加固處理主要是以建筑結(jié)構(gòu)以及承載力不足等方面的加固為主,就整體角度而言缺少了對(duì)結(jié)構(gòu)的辨別和掌控。例如:在處理加固多層磚混結(jié)構(gòu)墻體時(shí),關(guān)鍵在于增強(qiáng)墻體的剛度,從而與相鄰樓層的產(chǎn)生一定的剛度差,這樣的加固方式對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能而言存在一定不利影響。另外,在進(jìn)行加固處理之后的構(gòu)件其承載力有著明顯的提升,但是卻造成了防火等級(jí)下降的情況。這些問(wèn)題都在一定程度上表明了在進(jìn)行加固處理時(shí)需要就整體角度進(jìn)行把控,通過(guò)加固處理的方式來(lái)妥善地解決存在的問(wèn)題。
建筑結(jié)構(gòu)的整體性是決定高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)性能的關(guān)鍵,設(shè)計(jì)中要采取合理有效的措施,提高建筑內(nèi)部的整體性設(shè)計(jì)效果,使建筑內(nèi)部形成塑性鉸,提高建筑結(jié)構(gòu)的完整性和地震災(zāi)害防范能力。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)需要考慮到破壞問(wèn)題的防范,降低缺乏延性剪切的風(fēng)險(xiǎn),合理地處理構(gòu)件,采取強(qiáng)減弱彎的措施,提高設(shè)計(jì)水平。地震作用下產(chǎn)生的剪切破壞和非抗震抗剪破壞構(gòu)件問(wèn)題有所不同,高層建筑要強(qiáng)調(diào)延性,增強(qiáng)抗震性能,做好抗震設(shè)計(jì),提高結(jié)構(gòu)的延性效果。例如在梁柱等構(gòu)件中對(duì)受拉鋼筋配筋率進(jìn)行合理地控制,以達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)整體性、強(qiáng)化高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的目的,改進(jìn)和優(yōu)化高層建筑抗震結(jié)構(gòu)形式,提高設(shè)計(jì)的精密性。最后,需嚴(yán)格控制高層建筑地基的夯實(shí)情況,保證地基穩(wěn)定,提高地基對(duì)建筑整體承載能力,合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)置抗震墻,通過(guò)加固梁柱節(jié)點(diǎn)等增強(qiáng)建筑物應(yīng)對(duì)水平剪應(yīng)力的能力。
為保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能能夠達(dá)到預(yù)期,需要做好鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)地址選擇。一方面需要對(duì)各地的具體情況展開(kāi)分析,明確地區(qū)是否處于地震帶,掌握地質(zhì)以及水文等各項(xiàng)信息,以便在此基礎(chǔ)上選擇最優(yōu)的施工地址,保證鋼結(jié)構(gòu)的性能;另一方面,如果需要在復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行建設(shè),需要對(duì)該地區(qū)的災(zāi)害發(fā)生情況以及以往歷史等各項(xiàng)情況展開(kāi)研究,要在此基礎(chǔ)上制訂出較為詳細(xì)的應(yīng)對(duì)方案,并將其融入抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中,以便最大限度降低地震災(zāi)害對(duì)鋼結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的不利影響,保證民眾的居住安全。
高層混凝土建筑的抗震結(jié)構(gòu)的科學(xué)性會(huì)直接影響建筑的性能。設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案,并且需要對(duì)這項(xiàng)工作予以高度重視。因此,在開(kāi)展具體的施工工作之前,設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作和設(shè)計(jì)方案,以實(shí)現(xiàn)提高抗震性能的目標(biāo)。在合理優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案的背景下,建筑即使遭受地震外力的影響,也能正常發(fā)揮抗震性能,將損害程度降到最低。當(dāng)前,設(shè)計(jì)人員經(jīng)常應(yīng)用的方式為分層設(shè)計(jì)方式。設(shè)計(jì)人員需要針對(duì)高層建筑的不足之處進(jìn)行合理設(shè)計(jì),調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的承重力,優(yōu)化荷載效應(yīng),進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效果。此外,設(shè)計(jì)人員在具體的工作中,需要掌握現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,結(jié)合各類(lèi)實(shí)際勘測(cè)的數(shù)據(jù),通過(guò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持來(lái)明確抗震點(diǎn),提高抗震結(jié)構(gòu)的承載能力,從而大幅度提高高層混凝土建筑的抗震能力。
鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中,要加大對(duì)重點(diǎn)工程的重視力度,做好設(shè)計(jì),以便達(dá)到提高房屋建筑整體抗震等級(jí)的目標(biāo),最大限度減少地震災(zāi)害對(duì)建筑造成的不良影響。同時(shí),需要加大對(duì)減震隔震技術(shù)的研究以及優(yōu)化力度,需要通過(guò)對(duì)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用,在切實(shí)提升房屋建筑抗震能力的同時(shí),達(dá)到對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)。可通過(guò)對(duì)阻尼器的合理應(yīng)用,將其科學(xué)設(shè)置在構(gòu)件之上,使其按照自身的變形程度對(duì)地震所帶來(lái)的能量形成有效吸引與消化,減少地震在結(jié)構(gòu)上的作用。
高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中存在的普遍問(wèn)題亟待改進(jìn),針對(duì)設(shè)計(jì)的不足,有必要采取全過(guò)程貫穿的方式,將抗震設(shè)計(jì)理念落實(shí)到各個(gè)階段的施工中,采取有效的解決措施,提高抗震設(shè)計(jì)的有效性。根據(jù)對(duì)可行性方案的分析和研究,按照勘察標(biāo)準(zhǔn)、勘察要求等,在對(duì)比分析中選擇合適的區(qū)域,進(jìn)行高層建筑的建設(shè)??辈靻挝灰o出合理的選址建議,掌握工程地質(zhì)的條件要求,包括已建區(qū)域內(nèi)的地貌、地形、地質(zhì)特點(diǎn)等,對(duì)場(chǎng)地、地層等各項(xiàng)地質(zhì)條件進(jìn)行全方位的分析,對(duì)不良地質(zhì)作用可能引起的災(zāi)害問(wèn)題要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。關(guān)注地質(zhì)條件中可能會(huì)影響高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)效果的各項(xiàng)因素,初步進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí),要通過(guò)細(xì)致的勘察對(duì)擬建場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、巖土工程特性、地下水埋藏條件等進(jìn)行分析,做好記錄,對(duì)不良地質(zhì)作用的成因、規(guī)模分布情況、發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究和探討,明確具體的不良地質(zhì)作用情況,根據(jù)相關(guān)資料對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性進(jìn)行全面評(píng)價(jià),掌握高層建筑地基基礎(chǔ)的分類(lèi),結(jié)合水土對(duì)建筑材料可能形成的腐蝕性等影響進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。要明確具體的工程項(xiàng)目勘察要求,評(píng)價(jià)建筑地基的巖土工程,包括分析巖土的性質(zhì)、地基類(lèi)型、巖土均勻性、地基的基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護(hù)和不良地質(zhì)作用的防治等。著重查看不良地質(zhì)的危害程度及作用趨勢(shì),采取有效的整改方案和措施,將高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)貫穿至前期的勘察、初步設(shè)計(jì)和具體的施工等各個(gè)環(huán)節(jié)中,強(qiáng)調(diào)對(duì)抗震設(shè)計(jì)性能的優(yōu)化。
設(shè)計(jì)人員需要認(rèn)識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)安全使用的重要性以及必要性,需要加大對(duì)抗震設(shè)計(jì)方式方法的研究力度。不僅要按照?qǐng)龅氐木唧w情況,做好場(chǎng)地地址選擇以及鋼結(jié)構(gòu)抗震類(lèi)型選擇,同時(shí)還要科學(xué)展開(kāi)鋼結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算等各項(xiàng)操作,保證鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震性能的切實(shí)強(qiáng)化,從而保證建筑物使用的安全性以及穩(wěn)定性,為民眾的安全使用創(chuàng)造更加理想的建筑空間環(huán)境。