混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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一、選擇高層結(jié)構(gòu)的體系

高層結(jié)構(gòu)的體系有許多種，建筑物的層數(shù)比較少的時(shí)候，荷載影響結(jié)構(gòu)是較小的，假若運(yùn)用框架的結(jié)構(gòu)體系就會比較的合理；框架的結(jié)構(gòu)多屬剪切的變形，并且為主的是柔性的結(jié)構(gòu)，使用的高度將會受到一定的限制，它主要是用在非抗震的設(shè)計(jì)與層數(shù)少的建筑。剪力墻的結(jié)構(gòu)，剪力墻的沿橫向與多軸線的斜交布置等，由與鋼筋實(shí)墻被水平與豎向的荷載擠壓時(shí)，屬于彎曲的變形。這中結(jié)構(gòu)由于抗側(cè)力的剛度大，水平力在側(cè)向的作用力比較小，因此變形也就小，空間的整體性也會很好。而空間桁架的結(jié)構(gòu)是由大支撐的外筒結(jié)構(gòu)所發(fā)展得來的，利用了斜向的構(gòu)件使得結(jié)構(gòu)內(nèi)外都連接了起來。而在一般的的情況中，核心筒的兩側(cè)伸臂由于對稱師的布置，當(dāng)然也包括一側(cè)分布。這種鋼結(jié)構(gòu)的建筑的伸臂是鋼桁架，混凝土的結(jié)構(gòu)則常是剪力墻。結(jié)構(gòu)外圍中，伸臂端部可以制造帶式的桁架，使得伸臂所傳來荷載可以分配到較多的柱子上。伸臂端部亦可是結(jié)構(gòu)的周邊的巨型柱產(chǎn)連接，以此而形成在空間上的結(jié)構(gòu)，這樣就可以更好抵抗在側(cè)向上的荷載。只是這結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)在于伸臂位置比較容易發(fā)生剪力上的變化，當(dāng)然它也的采用也是非常廣泛的。板柱剪力墻，因?yàn)榘逯目蚣荏w系有剪力墻或者井筒，剪力墻的構(gòu)件承受著側(cè)向力，側(cè)向的剛度便會提高。7、8度的抗震建筑中多采用這種方式，缺點(diǎn)在于適用的高度比一般的框.

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)上的基本方法

減少地震的能量輸入，積極的采用以位移為基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)，定量的分析也非常重要，使得結(jié)構(gòu)變形的能力可以滿足地震下變形的要求。高層建筑里要注意選取厚實(shí)的場地來建造好高層的建筑，這個(gè)可以很好的減少地震的能量輸入，達(dá)到減輕破壞的程度。防范地震周期，這樣就可以防止共振造成的破壞，同時(shí)積極地推廣隔震與減震的設(shè)計(jì)。當(dāng)下普遍所采用的都是傳統(tǒng)型的抗震體系，也就是“延性結(jié)構(gòu)體系”，適當(dāng)?shù)恼莆蘸媒Y(jié)構(gòu)物剛度，而結(jié)構(gòu)的構(gòu)件地震時(shí)又可以有非彈性的狀態(tài)，同事有好的延性，達(dá)到消耗地震的能量，減輕地震的反應(yīng)，使的結(jié)構(gòu)物能夠“裂而不倒”。提高結(jié)構(gòu)的阻尼，運(yùn)用高延性的構(gòu)件，從而提高結(jié)構(gòu)耗能的能力，減輕地震的作用，減小樓層的地震剪力。高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)材料的選擇是非常重要的，要盡可能的測量抗材料的抗震能力，從而改變過去那種只對結(jié)構(gòu)抗震的可靠度做考慮研究而無視其他因素，要做到綜合考慮材料參數(shù)的變化、地震烈度以及認(rèn)識材料的模糊性等等。

三、抗震結(jié)構(gòu)基本方案

抗震層是基礎(chǔ)頂應(yīng)該算是基本抗震的構(gòu)造形式，這樣可以最大限度上做到隔離好地震的能量，只是為了安裝和維修一些抗震裝置的翻遍，抗震層頂部的梁底與基礎(chǔ)的面可以做到至少0.7m的空隙。而從建筑的功能上來說，要想做到有效利用抗震層樓板，就需讓維修層做成地下室，這樣抗震層放置于地下室的柱頂或著墻頂會達(dá)到較好的效果。地下室柱或者墻，抗震層剪力與上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載等會引起Ρ-Δ效應(yīng)。所以要想改善好構(gòu)件受力的情況，而且水平的剪力又較大時(shí)，將抗震器安于柱中，使得抗震層剪力與彎矩都能分別的傳遞至柱或者墻上下來那個(gè)端，同時(shí)考慮好柱的上端若有彎矩會對上部的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生什么樣的影響。

四、提升結(jié)構(gòu)的抗震性能

4.1框架節(jié)點(diǎn)的區(qū)域?qū)炷潦┕さ馁|(zhì)量進(jìn)行控制

節(jié)點(diǎn)區(qū)的鋼筋比較密集，混凝土的施工也顯得很困難，混凝土的下料與振搗的難度很大，很容易有不密實(shí)的現(xiàn)象發(fā)生，節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的強(qiáng)度由此而受到影響。節(jié)點(diǎn)區(qū)由于模板的接頭多，拼縫的不嚴(yán)，措施有實(shí)施的不當(dāng)，容易有漏漿發(fā)生，混凝土的質(zhì)量由此而受到影響。因此施工方案在編制的時(shí)候要注意在關(guān)鍵的部位與工序中控制好質(zhì)量；監(jiān)理的人員編制好細(xì)則，認(rèn)真的履行職責(zé)。清理柱頭與柱根時(shí)要嚴(yán)格的按照方案的要求施工，使得柱剛度連續(xù)性加強(qiáng)。

4.2抗震性能

鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)建筑，隔墻與圍護(hù)墻要多的采用空心磚與實(shí)心磚或者混凝土的砌塊等。這些剛性都很好的填充了結(jié)構(gòu)動(dòng)力上的特性。砌體的填充墻別于輕質(zhì)的隔墻，即時(shí)同為非承重的構(gòu)件，但是有著很強(qiáng)的抗側(cè)移能力，沿著房屋的豎向要做到連續(xù)性的貫通，以此保證在豎向上均勻的剛度，框架剪力就不會驟然的增大，薄弱層由此形成，這是不利于抗震的。所以說業(yè)主與監(jiān)理人都不可對填充墻的作用忽視，僅僅只是功能要求，而任意將填充墻設(shè)計(jì)改變。框架房屋中，要采取措施不讓窗裙墻的框架柱產(chǎn)生嵌固，由此而變作短柱。這樣短柱承擔(dān)的剪力會大增，容易破壞剪切。

作者：王牧春 單位：海南元正建筑設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司重慶分公司