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摘要:社会经济的发展以及人们的生活工作都离不开建筑工程,现阶段建筑施工技术的发展越来越快,建筑结构的稳定性和安全性也得到了很大的提高。促进工程建设安全性的进一步提高,必须提高对建筑结构抗震性设计的重视。随着科学技术的进一步发展,与工程建设相关的施工技术和施工材料也在不断发展和进步,这就为结构抗震设计的发展营造了良好的环境。
关键词:抗震设计;要点分析;具体方法
1建筑结构抗震设计内容
1.1合理选择建设场地
在实际的高层建筑施工中,尽可能不要在地震危险地段进行施工,在设计前还需要做好地质勘探工作,并编制相应的地质勘察报告,以此为依据,再结合具体的工程要求来评价工程建设的抗震设计,通常需要选择地质条件比较好的硬土地段进行施工。而对于那些液化土、软化土、边坡边缘等地段则要尽可能的避开,因为这些土地段的稳定性和安全性都比较差。
1.2合理选择建筑结构
建筑结构在一般情况下必须具有良好的延展性强度、完整性和连续性等等,同时还需要将建筑材料的强度充分发挥出来,这样才能确保建筑的质量。除此以外再进行建筑结构设计师必须按照下述原则,第一,建筑结构平面必须对称,构件受力需要均匀;第二,竖向结构进行合理的布置,确保竖向结构的平衡性和强度,以免在建筑结构中出现薄弱环节,进一步确保房屋的稳定性和安全性。
1.3刚度、延性等要求
建筑结构的抗力比较强,那么建筑的延性要求就会得到一定程度的降低,但是如果建筑抗力过低,则建筑结构的延性需要适当增加。在地震出现时,地震对建筑物的作用力大小与建筑的动力特征是密切相关的,前者的高度承载能力以及延性等都属于建筑的动力特性。如果增加建筑结构抗侧刚度,必然会会使工程的造价提高,而且建筑的延性指标会随着高度的提高而降低。但是建筑结构结构的抗倒塌能力,则与其内部各个组成构件的延性密切相关,构件必须具备足够的延性。所以在设计建筑抗震方案时,需要重视对结构内关键构件和杆件延性的设置,使其可以与刚度、承载力等其它指标构保持平衡,确保建筑的抗震能力。
2房屋建筑结构抗震设计关键点
2.1工程概况
本工程场地设计的对抗地震的基本烈度是7度,设计的地震加速度大约在0.1g左右,是抗震不利的一种地段,建筑场地的类别属于Ⅱ类,设计特点中周期属性选择为0.45s。因为整个办公楼还有附近纯地下室在基坑开挖的过程中有比较厚的填石层(厚度可以达到3.46到11.54米),采取预应力管桩的时候,无法很好地穿越整个填石层,另外还有桩端持力层,里面残积着很多砂质的粘性土、花岗岩和一些砂土状的强风化花岗岩,而且它们的分布情况不是非常均匀。
2.2结构抗震设计
2.2.1结构选型
本建筑在抗震设防方面的类别是标准的设防类(丙类)。因为整个建筑功能的布局主要是办公区还有大会议室等一些大空间的建筑构型,中间的部分还有建筑的外墙都需要比较美观和大方,所以在建筑主体部分采取了钢筋混凝土框架——核心筒的结构模型。
2.2.2计算结果分析
2.2.2.1位移比
一般情况下,建筑工程在进行建设施工的过程中都需要让高和宽的比例尽量打,而对建筑层间位移大小产生影响的因素主要有建筑需要用到的材料、建筑结构的体系、住宅在装修过程中的要求和侧向负担的负荷等。所以,定建筑结构进行建造的过程中,需要对建材质量进行严格把握,也就是在钢筋和混凝土使用的过程中需要对住宅结构具有一定的位移约束的要求,另外还需要注意建筑位置附近的环境情况,尽量保障整个建筑在建造过程中的可靠性要求和抗震性要求。建筑一定要有非常合适的刚度和层间高度比,当发生地震的时候,如果层间位移比较大,符合承载荷载的要求;当建筑有一定水平冲击力的时候,其也可以承受住相对比较大的结构位移,保证整个建筑具有一定的安全性和稳定性。整个工程是根据刚性楼板来做假定的,在偶然偏心的情况下,X方向可以达到的最大层间位移和平均层间位移进行比较后,比值可以达到1.19(第26层第1塔),Y方向最大层间位移和平均层间位移进行比较后,比值可以达到1.28(第26层第1塔),是一种平面相对比较不规则的扭转。
2.2.2.2层间位移
在计算的时候不把整体是弯曲变形扣除,不进行偶然偏心的分析,在X方向上地震的作用力影响下的楼层产生的最大位移是1/1055比1/800小;Y方向上地震产生的作用力造成的楼层最大位移是1/829小于1/800,是符合规范要求的。
2.2.2.3轴压比
依照相关的抗震规范里面的具体规定,框架—核心筒在整个抗震等级当中需要把二级柱子的轴压比控制在0.85的范围内。另外如果剪跨比小于2的时候也就是柱子是短柱的时候,轴压比需要减少约0.05左右。通过4层框架柱KZ1进行举例说明,层高达到了4.2m,和框架柱进行连接的框架梁的梁高可以达到800mm,柱子截面的尺寸就是1000mm×1100mm,这个时候对柱子的轴压比限值进行计算可以发现0.85-0.05=0.80,经过计算KZ1的轴压比达到了0.66,小于要求的0.80,符合设计需要。
2.2.2.4周期比
对扭转耦联时的计算结果进行分析可以发现(见表1):以结构扭转作为主要部分的第一周期Tt和以平动为主要部分的第一周期T1之间的比值是0.8322,比0.9小。
2.2.2.5侧向刚度比
对电算结果进行查询节约发现,X,Y的方向上本层塔侧移的刚度和上一层相应的塔侧移刚度的70%是比值以及上三层的平均侧移刚度的80%的比值里面比较小的一个是1.000,符合相关规定的具体要求。
2.2.2.6竖向承载力比
对电算的结果进行检查可以发现,在X方向上最小的楼层抗剪承载力之比可以达到0.91,而在Y方向上最小楼层抗剪承载力之比可以达到0.92。是符合高规里面关于A级高度高层建筑在楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不可以小于相邻上一层受剪承载力的80%的具体要求的。
2.2.2.7框架柱的地震倾覆弯矩百分比
根据高规相关条例的规定,当框架结构部分受到地震倾覆力矩比结构总地震倾覆力矩的值大10%却没有超过50%的时候,根据框架—剪力墙的结构来做出设计。根据电算结果可以发现:在底部框架部分受到的地震倾覆力矩的百分比一般情况下都比10%大但是没有超过50%。所以本工程在抗震等级方面的框架剪力墙结构是科学有效的。
结束语
地震的危害是不可小觑的,重视建筑整体的抗震设计是有很大意义的。虽然建筑的抗震设计在不断发展,但还是远远不够的,抗震设计还需要不断的进步。建筑商应该改变传统的观念,不能够只重视建筑的美观和自己的利益,要重视抗震设计的研究,寻找更多实用的抗震方法,改善建筑整体的抗震能力,保障居民的人身安全。
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