高层民用建筑抗震设计与施工
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摘要：随着现代建筑产业的发展,高层民用建筑逐渐成为现代建筑的重要组成部分。基于良好抗震性能的设计,是其建设发展的重点。本文主要基于高层民用建筑的抗震设计原则、方法展开论述,进而基于针对民用建筑的结构特点,阐述其施工过程的各要点。
关键词：高层民用建筑 抗震设计 施工
1、前言
随着人们生活理念的转变,基于高层建筑结构的民用建筑,已成为现代建筑产业的重点。尤其是基于良好抗震性能的设计和施工,是确保其安全性能的重要举措。高层民用建筑在抗震设计中,具有一定的特殊性,因而其需要遵循一定的设计原则,而且我国在抗震设计领域也有了一定的发展,各种较为先进和成熟的抗震方法被运用于高层民用建筑的施工建设之中。
2、高层民用建筑的抗震设计原则
随着我国经济建设的加快,高层民用建筑已成为现代建筑产业的重要组成部分,基于优良抗震性能的设计,是保障其安全使用的关键。因此,在建筑结构的抗震设计中,需要遵循如下原则,进而确保设计的有效性。(1)建筑结构的整体性。高层建筑结构在一定程度上具有特殊性,因而其在结构整体性的设计中,容易存在结构不连续的缺陷。在进行结构的抗震设计中,要遵循结构整体性的原则,使得结构在地震作用下保持连续性。同时,基于现代高层民用建筑在设计的过程中,注重结构的风格化,因而造成建筑结构的抗震设计与性能存在较大的差距。因此,建筑结构的整体性,是体现于机构各体系之间相互支持,整体构建建筑结构的稳定性。(2)建筑结构间的连接性。高层建筑的结构比较复杂,尤其是各结构之间的连接性,直接关系着建筑结构的抗震性能。在抗震元素的设计中,建筑结构间需要具有良好的连接性,确保建筑结构之间具有稳定的抗震性能。同时,良好的结构连接,可以保护机构的预应力,以助于主承受力的形成。而且,建筑结构的连接性,主要体现于各构件之间的可靠性,其需要满足地震时的强度,而且在地震之下,需要具有极强的延性,这样可以确保地震下的安全性。(3)建筑结构的刚度设计。高层民用建筑的抗震设计,在结构的刚度上有着严格的控制,尤其是主承受结构的竖向刚度,以及横向延性都是抗震设计中的重点。高层建筑的受力点比较复杂,因而在抗震性能的设计中,应该基于设计需求,在结构的横向和纵向上,考虑结构的承载力,进而计算出各主要承受结构的刚度。同时,基于结构刚度的设计,可以提高结构的整体性,减小了地震中结构的下沉程度。
3、高层民用建筑的抗震方法
建筑的抗震设计是一项复杂的工程,尤其是基于高层受力结构而言,其在抗震的设计中,需要基于结构的整体性、受力强度等角度,采取有效的抗震方法,进而提高高层建筑的抗震性能。
(1)控制结构的偏移量,尤其减小地震下的能量输入。基于建筑结构的偏移量,进行抗震性能的设计,已成为当前抗震的主流方法。其需要基于大量的数据测量和分析,进而把地震中的结构形变量控制在安全设计的范畴之内。同时,在地震作用下,往往伴随有较大的偏移量发生,尤其是地基结构的位移偏移。因而,在设计中,往往基于结构的延性,以及结构抗震构件,控制好建筑的偏移量。而且抗震构件的变形量控制直接关系着结构的预应力保护,因而需要科学的确定各抗震构件的变形参数,以便于结构抗震性能的设计。
高层建筑结构的受力计算,也是抗震性能设计的关键,尤其是对于主受力结构而言,需要增大结构的延性,进而确保受力的分散。同时,高层民用建筑的建地选择,也要以结构稳定的场地为主,这样可以增强结构的稳定性,减小地震下的破换能量的输入,这点也是当今抗震性能实际的一个重要方面。
(2)基于隔震消能技术的运用。随着现代科学技术的发展,在高层建筑的抗震设计中,主要以隔震消能的方法,进行有效的抗震。隔震消能的技术是通过控制结构的刚度,并在结构中嵌入有效的构件,进而在良好的结构延性下,可以消除地震能量,是一种很好的抗震方法。同时,基于各种抗震构件的使用,已成为高层民用建筑抗震设计的一个重要方面。通过采用隔震措施,尤其是基于滑动隔震和摆动隔震,可以很好的提高结构的稳定下,并且做到“列而不倒”的抗震性能,这点是现代抗震性能设计的主流。
建筑结构的延性,也是抗震设计的重要方面。基于良好的结构延性,可以提高结构的阻尼,也就是,通过结构的阻尼性,消减地震的能量。这点可以很好的保护结构的预应力,使得结构在地震的影响下,保持良好的结构稳定性。同时,各关节点的抗震设计,也是抗震有效性的重点。尤其是地基与楼层结构的连接处的抗震设计,需要特点明确和有效,其也是抗震设计中最为薄落之处。
4、高层民用建筑的抗震施工要求
高层民用建筑的抗震施工是一项复杂的工程,其相对于普通性能结构的构建而言,具有特殊性。因而在施工建设的过程中,需要控制好各个环节的施工要点,尤其是施工工艺的控制,这是实现结构抗震性能的重要基础。
(1)抗震结构类型的选择。高层民用建筑的抗震结构设计,是抗震施工的重要环节。其需要基于建筑的设计需求,尤其是基于建筑功能设计,合理的选择抗震结构,是实现建筑结构良好抗震性能的关键。当前的高层建筑多以钢筋混凝土结构为主,因此在抗震结构的选择上多以钢结构为主,这样可以减小建筑结构的自重。同时,钢结构具有极强的刚性,满足抗震的设计需求。
在抗震结构的选择上,要基于施工计划,以及建筑设计需求,进行全面的综合考虑。尤其是基于设计的需求,是构建抗震性能点的关键。而且,抗震结构的选择影响到施工建设的进度,以及工程造价。因此,在结构的建筑施工中,要科学的综合各方面因素,进行合理的抗震结构选择。
(2)建筑基地的选择施工。地质的稳定性,是建筑抗震性能的重要方面,尤其是对于高层民用建筑而言,其需要基于稳定的地基。在进行施工建设前,需要对建设用地的地质进行勘探,分析地质结构的特点,这样可以避免对断层或脆弱层地建筑施工。而且,高层民用建筑的建地要以结构稳定的场地为主,这是高层建筑场地选择的基本点。
建筑地基的施工,是基础施工建设的重要部分。其在施工建设中,需要基于设计需求,科学的计算出结构的受力,以便于地基受力结构的构建。同时,地质在施工建设中,钢筋铺设量,尤其是地基的竖向和纵向预应力的构建,是其施工建设的重点,也关系到高层建筑的整体稳定性。