高層建筑抗震論文
高層建筑抗震論文
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,高層建筑的建設數(shù)量越來越多。在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中,抗震設計是一項非常重要的組成部分,有利于在突發(fā)地震時,保證人們的生命安全。下面是學習啦小編為大家整理的高層建筑抗震論文，供大家參考。
高層建筑抗震論文范文一：高層建筑抗震設計問題分析
高層建筑在現(xiàn)代化的城市中比較常見，這類建筑有著較高的美觀性，建筑結(jié)構(gòu)多采用的是鋼結(jié)構(gòu)，高層建筑對抗震性有著較高的要求，設計人員要做好結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，選擇高強度的施工材料，并做好技術(shù)交底工作。在高層建筑抗震設計中，首先要明確設計的目標，其次要對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，設計人員必須重視抗震設計工作，其關系著業(yè)主居住的安全性。在對高層建筑的施工方案進行設計時，要提高梁柱的承載能力，這可以避免地震等作用力對梁柱造成較大的破壞。
1高層建筑抗震設計的相關概念
高層建筑的抗震設計還需要結(jié)合當?shù)氐牡匦我约皻夂颦h(huán)境條件，針對一些地震高發(fā)地帶，設計需要采用強度較高的施工材料，要做好建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，保證建筑滿足抗震設防的要求。高層建筑有著良好的發(fā)展趨勢，在設計與施工時，一定要保證建筑使用的安全性，并且要使建筑在地震力的作用下，不會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)嚴重變形的問題。高層建筑抗震設計是一項重要的工作，下面筆者對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計目標以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施進行簡單的介紹。
1.1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計目標
高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計是一項重要的工作，設計人員需要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計目標是“小震不壞、大震不倒”。為了達到這一目標，設計人員還要合理確定施工的材料，施工材料要具有較高的強度與剛度，建筑結(jié)構(gòu)要具有良好的延展性。另外，在高層建筑施工時，需盡量減少耗能情況，施工單位要多采用可再生的新型能源。
1.2高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施
1.2.1加強結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化高層建筑施工在選擇材料時，應盡量選擇輕質(zhì)的材料，結(jié)構(gòu)材料還要具有較高的強度，這樣的結(jié)構(gòu)有著良好的連續(xù)性，可以抵抗較大的荷載以及作用力，可以保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性。合理選擇結(jié)構(gòu)材料，并優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，是提高建筑防震效果的有效措施。建筑工程多采用的是鋼結(jié)構(gòu)或者型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這對鋼材以及混凝土的性能有著較高的要求，在施工前，需要對施工材料的性能進行檢測。優(yōu)化建筑抗震結(jié)構(gòu)體系，可以保證建筑的承載力，避免結(jié)構(gòu)在地震力作用下出現(xiàn)變形問題，良好的建筑結(jié)構(gòu)可以起到吸收地震能量的作用，在地震災害下，有利于避免建筑出現(xiàn)較為嚴重的損毀問題。建筑抗震設計需主要結(jié)構(gòu)的整體性，這考驗了設計人員的能力，采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，可以保證建筑結(jié)構(gòu)達到立面的效果，提高建筑使用的安全性。
1.2.2場地的選擇高層建筑對施工場地也有著一定要求，在施工前，設計人員需要做好地質(zhì)的考察工作，對施工場地的土質(zhì)進行檢測，并保證地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設計人員加強實地勘探，可以了解該地區(qū)是否存在地震隱患，并了解地下巖層的結(jié)構(gòu)，根據(jù)這些因素進行綜合評價，從而得出準確的場地數(shù)據(jù)。如果遇到不適合建造高層建筑的場地，應該采取回避的措施，給出恰當?shù)奈ｋU性評價，從根源上杜絕出現(xiàn)由于地面的震動而摧毀地基的現(xiàn)象。
1.2.3建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對于抗震作用比較大，不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)不利于抗震。因為建筑結(jié)構(gòu)具有規(guī)則以及對稱的剖面結(jié)構(gòu)，地震對建筑物帶來的搖晃有一定的支撐作用，從而起到很好的抗震效果。從建筑豎向剖面理論來說，豎向抗側(cè)力構(gòu)建的截面尺寸以及材料強度應該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測力結(jié)構(gòu)的承載力突變。因此，對于沒有特殊要求的高層建筑物，應該盡量避免過于規(guī)則的結(jié)構(gòu)組成，不能一味的追求其視覺效果，更多的注重抗震要求。
1.2.4多道防震體系一般情況下，一次地震不會造成持續(xù)的震動，但是可能會造成接連不斷的余震，盡管強度不大，但是從持續(xù)時間以及反復次數(shù)上來說，在一定程度上對建筑物造成不同程度的損壞。高層建筑物只是采取單體的結(jié)構(gòu)，一旦遭遇到破壞時就會難以應付接踵而來的持續(xù)余震，最終導致建筑物坍塌。針對此種現(xiàn)象，就必須設立多道防震體系。設立多道防震體系，及時第一道防震線被摧毀，還有第二道以及第三道防震線，就能夠很好的躲避反復的余震帶來的破壞，大大的降低了危險指數(shù)，增加了抗震能力。
2高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計中應主要的幾個問題
2.1控制結(jié)構(gòu)超限現(xiàn)象以及相關的解決措施
對于結(jié)構(gòu)薄弱位置，在框架柱內(nèi)設置型鋼，提高其承載力以及抗震安全性;控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)比，使結(jié)構(gòu)樓層的扭轉(zhuǎn)位移比小于1.2;對于個別墻柱按照中震彈性以及小震計算結(jié)果進行包絡設計，滿足中震彈性的抗震性能目標;依次類推，標準層的個別墻柱則按照中震計算結(jié)果，滿足中震不屈服的抗震性能目標;根據(jù)彈塑性實程分析結(jié)果，連梁以及框架梁出現(xiàn)彎曲塑性鉸，梁端塑性鉸在各個樓層分布較為均勻，反應歷程中最大層間位移角小于1/120，滿足規(guī)范要求。
2.2剪力墻連梁抗震設計措施
①調(diào)整連梁剛度折減系數(shù)：對內(nèi)力以及位移進行計算時，對豎向與水平的荷載效應下兩種情形進行區(qū)別對待。在水平荷載效應下，可以折減連梁的剛度系數(shù)，例如：當出現(xiàn)作用力時，折減系數(shù)應該大于或者等于0.50;在豎向荷載效應下，不需要折減連梁的剛度系數(shù)，通過利用支座彎矩調(diào)整的幅度來降低連梁支座的彎矩。
?、谡{(diào)整連梁跨高比：在設計連梁時，可能會遇到剛度折減之后連梁的正截面仍然承受剪承載力不足的現(xiàn)象，這時就需要增加洞口的寬度，減低高度。
?、燮渌胧涸O置水平縫形成雙連梁、連梁內(nèi)設置交叉暗撐、采用型鋼混凝土連梁、調(diào)整連梁的內(nèi)力以及增加連梁延性等。
3結(jié)論
本文對高層建筑抗震設計的相關概念以及需要注意的問題進行了介紹，在抗震設計工作中，要結(jié)合施工場地的實際條件，還要遵循建筑結(jié)構(gòu)抗震設計原則。高層建筑在設計與施工時，對安全性要求比較高，其多采用的是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因為該結(jié)構(gòu)有著良好的抗震效果。高層建筑抗震設計會受到較多因素的影響，設計人員需要考慮建筑結(jié)構(gòu)自身剛度，要考慮施工場地是否存在地震隱患。設計人員要多對建筑結(jié)構(gòu)進行多次優(yōu)化，要與施工人員做好技術(shù)交底工作。
高層建筑抗震論文范文二：高層建筑抗震設計問題
1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計基本原則
1.1應重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。
建筑設計應符合抗震概念設計的要求，不規(guī)則的建筑如果坐落在大規(guī)模的城市規(guī)劃中是地震防治的頭號重要的敵人，地震規(guī)劃要求建筑短平，立面對稱。由于地震的震害特征，這種類型的建筑在地震中的破壞比不容易測量，地震反應更大，為了易于測量，要多了解相關的結(jié)構(gòu)和細節(jié)。在建筑中包含的規(guī)則中要注意建筑立面尺寸，承載力等多種因素的聯(lián)合分布的需求、規(guī)則體系中反映的形式、系統(tǒng)的剛度。
1.2剛?cè)嵯酀瓌t。
在設計防地震結(jié)構(gòu)中，不能單單是為了提高抗力而改善結(jié)構(gòu)，首先是要根據(jù)原先設計的建筑尺寸的大小和混凝土的剛度，隨后判斷可能由地震引起的破壞力，核算所需要的結(jié)構(gòu)剛度，因為地震的影響是非常大的，所以需要設計的結(jié)構(gòu)剛度也很大，而且作為防震需要，必須加強結(jié)構(gòu)強度，但在設計地震作用，必須加強基礎地基和主體之間所設置的隔震效果，另外，要加強在抗震設計中的“柔性”，通過合理的設計信息進行操縱，從而達到剛?cè)岵男Ч?/p>
1.3多道設防原則。
強烈地震后，許多余震通常會伴隨其后，就算是一個堡壘在第一損壞結(jié)構(gòu)損害后經(jīng)歷余震，可能會導致地震崩塌堆積。所以，抗震結(jié)構(gòu)需要許多延伸系統(tǒng)，如框架墻系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)墻和兩個子系統(tǒng)，設計多道保護措施，以便更好的進行多次保護。還有一根重要的議題是對于余震的防護，這個多道設防的原則在針對這點上非常重要，在經(jīng)過大地震后，往往房屋結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)損失，抗地震的承載力下降，如果設置第二、第三條防線，可以大大提高人們在余震中的存活率。
2我國高層建筑抗震設計中存在的問題
2.1缺乏設計人才。
在許多西方國家，高校會開設許多有效的建筑設計專業(yè)課程，與職教這些專業(yè)的相關人才，但是，在我國本課程目前還很少，很多高層建筑都是由一個個外國專家設計操作的，在國家該領域的抗震設計人才較少。
2.2注意高層建筑材料和結(jié)構(gòu)體系的選用。
現(xiàn)今情況下超過150米的建筑中，通常選擇一個三層支撐框架的建筑結(jié)構(gòu)鋼來生產(chǎn)。而且，隨著大量的產(chǎn)品品種也不斷增加，并隨著處理鋼鐵能力的加強，產(chǎn)能可能不斷增加，在高層建筑中的選擇鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的面越來越大，不僅減少的鋼架構(gòu)尺寸的大小，而且還提高了結(jié)構(gòu)的抗震設防。當超過一定高度的時候，設計者要關心的不單單是設計，鋼結(jié)構(gòu)的特點導致其質(zhì)量輕，不易減少大風對其的損壞，所以是需要混凝土的幫助，形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，作為超高建筑的設計材料。
2.3目前高層建筑超出了最佳抗震的限高。
在科學技術(shù)研究的現(xiàn)狀和高層建設現(xiàn)狀上，對我國高層建筑結(jié)構(gòu)要求有一個合理的限定高度，這個高度的設定是高效的，但在實際施工中，往往在許多混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑中參考這一高度的非常有限，所以這些高建筑抗震設計中的局限性，需要小心。在測試振動試驗臺基礎的抗震設計的極限中，因為高層建筑物的高度增加導致的結(jié)構(gòu)變化的影響因素很多，特別是在安全性和材料有關的參數(shù)，是根據(jù)超過標準的高層建筑設計的。
2.4高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置問題。
高層建筑為了耳目一新的立面效果，會在一個平面內(nèi)進行不規(guī)則的、大凹面的或更復雜不對稱的結(jié)構(gòu)，在地震前要很正式地確認這些建筑結(jié)構(gòu)，工程師在建筑設計，尺寸方面的意見要進行及時溝通，嘗試與建筑師商量，商定一個水平和垂直對稱的、質(zhì)量和剛度、承載力統(tǒng)一的布局。
3我國高層建筑抗震設計加強要點
3.1采用位移的結(jié)構(gòu)抗震方法進行設計。
高層建筑在地震作用下變形在施工過程中經(jīng)常會發(fā)生，因此，設計結(jié)構(gòu)的選擇，結(jié)構(gòu)的彈性變形都是必要的，因此，通常在設計地震作用下的位移變形是必要的，通過操縱地基層的位移，地震的變形和位移得出的結(jié)論是，變形的部件之間的連接，必須在界面結(jié)構(gòu)的應變分布處處理。另外，在選擇高層建筑的位置時必須在一般的地方建立鞏固的設置，如果這樣，進行可能的地震能力輸入，讓地震作用減弱。
3.2運用高延性結(jié)構(gòu)來進行消震和隔震。
在中國，目前的抗震設計、施工操作中可以通過加強剛度、韌性與抗地震構(gòu)造，使高層建筑的結(jié)構(gòu)，得到一個更大的韌性，在塑性狀態(tài)下讓地震的影響減弱。當?shù)卣鹉芰酷尫艜r，要保證房屋具有高延性結(jié)構(gòu)來進行消震和隔震。這樣可以彌補地震造成的損失。同樣，如果一個高層建筑承載力較小時，高韌性，高延性可以在地震能量吸收的過程中將地震破壞能量接受的更多更大，讓房屋不容易變形，韌性的合理使用可以減少房屋崩潰的概率，在科學規(guī)劃中，隨著建筑物的抗震設計與進步，科學家設計的阻尼器可以有效吸收地震能量，查明地震對高層建筑帶來的破壞。
3.3建立多層地震防線。
高層建筑抗地震為了提高防震的性能，要設置多條抗地震的防線。高層建筑在地震作用的作用下，如果第一道防線被摧毀了，還有兩個備用的第二和第三道防線，阻止更多的地震破壞力，抗震設計的高層建筑進行了多段墻框架設計，如抗地震剪力墻結(jié)構(gòu)。該框架具有良好的抗震性，是多道防線的結(jié)構(gòu)抗震墻是第一道防線，也是最重要的一條。因此，要建設抗震能力足夠高的墻，減少地震發(fā)生時在墻上的裂縫。同時，在地震后，各層框架分布的剪力墻承受的剪力，要大于結(jié)構(gòu)設計中地震的總剪力的百分之二十和該設計中建筑框架的最大的剪力值的兩倍左右。
3.4結(jié)合結(jié)構(gòu)性能標準來設計抗震。
當?shù)卣鸢l(fā)生的時候，建筑一定要具有一定的抗震安全能力，這是在對于建筑的結(jié)構(gòu)控制中最重要的，具有很關鍵的目的。因此，要根據(jù)建筑物承受風力的變化，判斷建筑的設計，這一設計略有減少建筑物的抗震能力，但對于綜合設計來說是很有必要的。
結(jié)束語
在現(xiàn)在社會，高層建筑抗震的結(jié)構(gòu)和設計都發(fā)生了變化，其中主要是硬度變成了主要轉(zhuǎn)向柔性結(jié)構(gòu)的改變，通過調(diào)整“治療”剛性結(jié)構(gòu)的隔震，減震效果差的問題，達到以柔克剛的減震抗震的目的，抗震材料對于抗戰(zhàn)的影響，越來越多被各國專家關注，選擇專業(yè)的材料以便提高抗震指數(shù)，增加高層建筑的抗震能力，并且增加研發(fā)實力提高新型建材的生產(chǎn)，促進技術(shù)的發(fā)展，通過優(yōu)化設計，使高層建筑的抗震性能加強。計算機模擬地震試驗的模型和組件也被廣泛地使用起來。通過模擬器在桌上顫抖，得到一個確定性的地震記錄，可以更好的把握地震發(fā)生時的影響。模擬地震的逼真的環(huán)境因素，對科學研究高層建筑地震有有效地提高幫助。
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