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(shè)數(shù)量越來(lái)越多。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的組成部分,有利于在突發(fā)地震時(shí),保證人們的生命安全。下面是學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)問(wèn)題分析
高層建筑在現(xiàn)代化的城市中比較常見(jiàn)，這類(lèi)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(duì)抗震性有著較高的要求，設(shè)計(jì)人員要做好結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，選擇高強(qiáng)度的施工材料，并做好技術(shù)交底工作。在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，首先要明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)，其次要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員必須重視抗震設(shè)計(jì)工作，其關(guān)系著業(yè)主居住的安全性。在對(duì)高層建筑的施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要提高梁柱的承載能力，這可以避免地震等作用力對(duì)梁柱造成較大的破壞。
1高層建筑抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)概念
高層建筑的抗震設(shè)計(jì)還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦我约皻夂颦h(huán)境條件，針對(duì)一些地震高發(fā)地帶，設(shè)計(jì)需要采用強(qiáng)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(shè)防的要求。高層建筑有著良好的發(fā)展趨勢(shì)，在設(shè)計(jì)與施工時(shí)，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(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形的問(wèn)題。高層建筑抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，下面筆者對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
1.1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)
高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)目標(biāo)是“小震不壞、大震不倒”。為了達(dá)到這一目標(biāo)，設(shè)計(jì)人員還要合理確定施工的材料，施工材料要具有較高的強(qiáng)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(shí)，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(qiáng)結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化高層建筑施工在選擇材料時(shí)，應(yīng)盡量選擇輕質(zhì)的材料，結(jié)構(gòu)材料還要具有較高的強(qiáng)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(duì)鋼材以及混凝土的性能有著較高的要求，在施工前，需要對(duì)施工材料的性能進(jìn)行檢測(cè)。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(wèn)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(zāi)害下，有利于避免建筑出現(xiàn)較為嚴(yán)重的損毀問(wèn)題。建筑抗震設(shè)計(jì)需主要結(jié)構(gòu)的整體性，這考驗(yàn)了設(shè)計(jì)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(dá)到立面的效果，提高建筑使用的安全性。
1.2.2場(chǎng)地的選擇高層建筑對(duì)施工場(chǎng)地也有著一定要求，在施工前，設(shè)計(jì)人員需要做好地質(zhì)的考察工作，對(duì)施工場(chǎng)地的土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，并保證地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)實(shí)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(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而得出準(zhǔn)確的場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)。如果遇到不適合建造高層建筑的場(chǎng)地，應(yīng)該采取回避的措施，給出恰當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性評(píng)價(jià)，從根源上杜絕出現(xiàn)由于地面的震動(dòng)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(duì)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?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)具有規(guī)則以及對(duì)稱的剖面結(jié)構(gòu)，地震對(duì)建筑物帶來(lái)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(lái)說(shuō)，豎向抗側(cè)力構(gòu)建的截面尺寸以及材料強(qiáng)度應(yīng)該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力突變。因此，對(duì)于沒(méi)有特殊要求的高層建筑物，應(yīng)該盡量避免過(guò)于規(guī)則的結(jié)構(gòu)組成，不能一味的追求其視覺(jué)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(huì)造成持續(xù)的震動(dòng)，但是可能會(huì)造成接連不斷的余震，盡管強(qiáng)度不大，但是從持續(xù)時(shí)間以及反復(fù)次數(shù)上來(lái)說(shuō)，在一定程度上對(duì)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(shí)就會(huì)難以應(yīng)付接踵而來(lái)的持續(xù)余震，最終導(dǎo)致建筑物坍塌。針對(duì)此種現(xiàn)象，就必須設(shè)立多道防震體系。設(shè)立多道防震體系，及時(shí)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(fù)的余震帶來(lái)的破壞，大大的降低了危險(xiǎn)指數(shù)，增加了抗震能力。
2高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)主要的幾個(gè)問(wèn)題
2.1控制結(jié)構(gòu)超限現(xiàn)象以及相關(guān)的解決措施
對(duì)于結(jié)構(gòu)薄弱位置，在框架柱內(nèi)設(shè)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(duì)于個(gè)別墻柱按照中震彈性以及小震計(jì)算結(jié)果進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，滿足中震彈性的抗震性能目標(biāo);依次類(lèi)推，標(biāo)準(zhǔn)層的個(gè)別墻柱則按照中震計(jì)算結(jié)果，滿足中震不屈服的抗震性能目標(biāo);根據(jù)彈塑性實(shí)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(gè)樓層分布較為均勻，反應(yīng)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(shè)計(jì)措施
①調(diào)整連梁剛度折減系數(shù)：對(duì)內(nèi)力以及位移進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)豎向與水平的荷載效應(yīng)下兩種情形進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。在水平荷載效應(yīng)下，可以折減連梁的剛度系數(shù)，例如：當(dāng)出現(xiàn)作用力時(shí)，折減系數(shù)應(yīng)該大于或者等于0.50;在豎向荷載效應(yīng)下，不需要折減連梁的剛度系數(shù)，通過(guò)利用支座彎矩調(diào)整的幅度來(lái)降低連梁支座的彎矩。
?、谡{(diào)整連梁跨高比：在設(shè)計(jì)連梁時(shí)，可能會(huì)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(shí)就需要增加洞口的寬度，減低高度。
③其他措施：設(shè)置水平縫形成雙連梁、連梁內(nèi)設(shè)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(duì)高層建筑抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)概念以及需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了介紹，在抗震設(shè)計(jì)工作中，要結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際條件，還要遵循建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則。高層建筑在設(shè)計(jì)與施工時(shí)，對(duì)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?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)有著良好的抗震效果。高層建筑抗震設(shè)計(jì)會(huì)受到較多因素的影響，設(shè)計(jì)人員需要考慮建筑結(jié)構(gòu)自身剛度，要考慮施工場(chǎng)地是否存在地震隱患。設(shè)計(jì)人員要多對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shè)計(jì)問(wèn)題
1高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原則
1.1應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。
建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)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(hào)重要的敵人，地震規(guī)劃要求建筑短平，立面對(duì)稱。由于地震的震害特征，這種類(lèi)型的建筑在地震中的破壞比不容易測(cè)量，地震反應(yīng)更大，為了易于測(cè)量，要多了解相關(guān)的結(jié)構(gòu)和細(xì)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?jì)原則。
在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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?yàn)榈卣鸬挠绊懯欠浅４蟮模孕枰O(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)剛度也很大，而且作為防震需要，必須加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但在設(shè)計(jì)地震作用，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)地基和主體之間所設(shè)置的隔震效果，另外，要加強(qiáng)在抗震設(shè)計(jì)中的“柔性”，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行操縱，從而達(dá)到剛?cè)岵?jì)的效果。
1.3多道設(shè)防原則。
強(qiáng)烈地震后，許多余震通常會(huì)伴隨其后，就算是一個(gè)堡壘在第一損壞結(jié)構(gòu)損害后經(jīng)歷余震，可能會(huì)導(dǎo)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(gè)子系統(tǒng)，設(shè)計(jì)多道保護(hù)措施，以便更好的進(jìn)行多次保護(hù)。還有一根重要的議題是對(duì)于余震的防護(hù)，這個(gè)多道設(shè)防的原則在針對(duì)這點(diǎn)上非常重要，在經(jīng)過(guò)大地震后，往往房屋結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)損失，抗地震的承載力下降，如果設(shè)置第二、第三條防線，可以大大提高人們?cè)谟嗾鹬械拇婊盥省?/p>
2我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
2.1缺乏設(shè)計(jì)人才。
在許多西方國(guó)家，高校會(huì)開(kāi)設(shè)許多有效的建筑設(shè)計(jì)專業(yè)課程，與職教這些專業(yè)的相關(guān)人才，但是，在我國(guó)本課程目前還很少，很多高層建筑都是由一個(gè)個(gè)外國(guó)專家設(shè)計(jì)操作的，在國(guó)家該領(lǐng)域的抗震設(shè)計(jì)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(guò)150米的建筑中，通常選擇一個(gè)三層支撐框架的建筑結(jié)構(gòu)鋼來(lái)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(qiáng)，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(lái)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(shè)防。當(dāng)超過(guò)一定高度的時(shí)候，設(shè)計(jì)者要關(guān)心的不單單是設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)導(dǎo)致其質(zhì)量輕，不易減少大風(fēng)對(duì)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(shè)計(jì)材料。
2.3目前高層建筑超出了最佳抗震的限高。
在科學(xué)技術(shù)研究的現(xiàn)狀和高層建設(shè)現(xiàn)狀上，對(duì)我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)要求有一個(gè)合理的限定高度，這個(gè)高度的設(shè)定是高效的，但在實(shí)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(shè)計(jì)中的局限性，需要小心。在測(cè)試振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)的極限中，因?yàn)楦邔咏ㄖ锏母叨仍黾訉?dǎo)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(guān)的參數(shù)，是根據(jù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的高層建筑設(shè)計(jì)的。
2.4高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置問(wèn)題。
高層建筑為了耳目一新的立面效果，會(huì)在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行不規(guī)則的、大凹面的或更復(fù)雜不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，在地震前要很正式地確認(rèn)這些建筑結(jié)構(gòu)，工程師在建筑設(shè)計(jì)，尺寸方面的意見(jiàn)要進(jìn)行及時(shí)溝通，嘗試與建筑師商量，商定一個(gè)水平和垂直對(duì)稱的、質(zhì)量和剛度、承載力統(tǒng)一的布局。
3我國(guó)高層建筑抗震設(shè)計(jì)加強(qiáng)要點(diǎn)
3.1采用位移的結(jié)構(gòu)抗震方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
高層建筑在地震作用下變形在施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生，因此，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)地震作用下的位移變形是必要的，通過(guò)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(yīng)變分布處處理。另外，在選擇高層建筑的位置時(shí)必須在一般的地方建立鞏固的設(shè)置，如果這樣，進(jìn)行可能的地震能力輸入，讓地震作用減弱。
3.2運(yùn)用高延性結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行消震和隔震。
在中國(guó)，目前的抗震設(shè)計(jì)、施工操作中可以通過(guò)加強(qiáng)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(gè)更大的韌性，在塑性狀態(tài)下讓地震的影響減弱。當(dāng)?shù)卣鹉芰酷尫艜r(shí)，要保證房屋具有高延性結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行消震和隔震。這樣可以彌補(bǔ)地震造成的損失。同樣，如果一個(gè)高層建筑承載力較小時(shí)，高韌性，高延性可以在地震能量吸收的過(guò)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(xué)規(guī)劃中，隨著建筑物的抗震設(shè)計(jì)與進(jìn)步，科學(xué)家設(shè)計(jì)的阻尼器可以有效吸收地震能量，查明地震對(duì)高層建筑帶來(lái)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(shè)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(gè)備用的第二和第三道防線，阻止更多的地震破壞力，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑進(jìn)行了多段墻框架設(shè)計(jì)，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(shè)抗震能力足夠高的墻，減少地震發(fā)生時(shí)在墻上的裂縫。同時(shí)，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(shè)計(jì)中地震的總剪力的百分之二十和該設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)抗震。
當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候，建筑一定要具有一定的抗震安全能力，這是在對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)控制中最重要的，具有很關(guān)鍵的目的。因此，要根據(jù)建筑物承受風(fēng)力的變化，判斷建筑的設(shè)計(jì)，這一設(shè)計(jì)略有減少建筑物的抗震能力，但對(duì)于綜合設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是很有必要的。
結(jié)束語(yǔ)
在現(xiàn)在社會(huì)，高層建筑抗震的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)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(guò)調(diào)整“治療”剛性結(jié)構(gòu)的隔震，減震效果差的問(wèn)題，達(dá)到以柔克剛的減震抗震的目的，抗震材料對(duì)于抗戰(zhàn)的影響，越來(lái)越多被各國(guó)專家關(guān)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(shí)力提高新型建材的生產(chǎn)，促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使高層建筑的抗震性能加強(qiáng)。計(jì)算機(jī)模擬地震試驗(yàn)的模型和組件也被廣泛地使用起來(lái)。通過(guò)模擬器在桌上顫抖，得到一個(gè)確定性的地震記錄，可以更好的把握地震發(fā)生時(shí)的影響。模擬地震的逼真的環(huán)境因素，對(duì)科學(xué)研究高層建筑地震有有效地提高幫助。
高層建筑抗震論文相關(guān)文章：
2.工程建筑論文
3.淺談高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題