高层建筑结构抗震概念设计论文

1、高层建筑结构抗震概念设计论文摘要: 随着我国建筑行业的快速发展，高层建筑的结构设计安全 逐渐成为人们关注的焦点。 防震概念设计是高层建筑结构设计的重要 组成部分，直接关系到高层建筑物在自然灾害的影响下能否会给人们 造成生命和财产的危害。 所以本文先分析了高层建筑结构设计中抗震 概念的概述，然后从四个方面阐述了高层建筑架构设计中抗震概念设 计的应用策略。关键词:高层建筑 ; 结构设计 ;抗震概念 ;应用 防震设计是高层建筑结构设计必不可少的一部分， 并且地震是一 种无法消除的自然灾害。因此，高层建筑结构设计人员应采取科学、 合理的措施来降低地震对高层建筑物的危害系数， 以提高高层建筑物 的稳定性

2、， 从而保证人们的生命和财产安全， 这同时也是我国高层建 筑物结构设计工艺不断优化的必然结果。1 高层建筑结构设计中抗震概念概述地震的发生是无规律的， 因此做好高层建筑物的防震设计是十分 必要的。实践证明，只有利用科学、合理的设计措施，整体布局高层 建筑的结构细节， 才能降低地震对于高层建筑物的危害。 一般抗震设 计是从抗震值和抗震措施两个方面进行的， 其过程是 : 地震情况统计、 数据分析、提出概念。抗震概念设计的主要内容就是保证高层建筑整 体的稳固性和细节结构的抗震性。 简单地说， 抗震概念设计就是基于 工程抗震的基本理论和实际的抗震经验总结出的工程抗震概念， 是决 定建筑物抗震能力的基础

3、。 抗震概念设计中包含空间作用、 非线性性 质、材料时效、 阻尼变化等多种不确定的因素。抗震概念设计的原则 是建筑结构设计简单性、刚度适宜性、匀称性、整体性。例如在一些 地震频发的地区设计高层建筑时， 应该考虑都高层建筑上下部分结构 性质不同的问题。2 高层建筑架构设计中抗震概念设计的应用策略21 合理的场地 高层建筑物的建设地点也是保障建筑工程施工质量的关键因素。选择合理的建筑施工场地， 不仅可以减少企业的投入成本， 还能提高 建筑物的稳固性。 因此，施工人员可以利用现代先进科技设施来选择 理想的地段。 场地的选择应当避开地震危险地段， 如地震时会发生崩 塌、地裂以及在高强度地震下容易发生地

4、表错位的场地。 一般地震危 险地段包括断层区、 坡度陡峭的山区、 存在液化和润滑夹层的坡地以 及大面积采空的地区。 如发生严重地震的四川北川地区， 其区域特点 是县境内地形切割强烈，地形起伏大，相对高差超过1000m沟谷谷坡一般大于25°,部分达40。50°,甚至陡立。并且地貌类型以 侵蚀构造山地、侵蚀溶蚀山地为主。另外在县境内还存在一条断裂带。 这也就是北川地区成为汶川地震重灾区的原因, 该地区的地震宏观烈 度达到了幻度。因此，建设高层建筑的重点就是选择地势开阔、平坦 以及中硬场地土。如我国中部平原地区,其地势平坦,并且属于地震 低发区。当然, 如果无法避免区域限制,那么

5、也可以选择抗震性比较 好的地区，如避免存在孤立山包的区域以及表面覆盖层厚度较小的区 域。总之，因地制宜，选择合适的高层建筑建筑建设场地是保证高层 建筑物稳定性的最佳途径。2 2 合理布局建筑平面 建筑物的房屋布置和结构布置都是影响高层建筑物稳定性的重 要因素。 依据抗震的概念， 合理布局能够有效提高高层建筑物的抗震 能力，延长建筑的使用年限。 一般施工人员都会根据地震系数选择适 当的建筑物高度和宽度， 使高层建筑的抗震能力达到最大值。 建筑平 面的布置可以从四个方面考虑 : 一是布置平面时，应当遵循简单、对 称的结构特点，以减少偏心 ; 二是应当保证质量和刚度变化均匀，避 免楼层错层问题 ;

6、三是尽量设计合理的平面长度，且建筑物突出的长 度也应该符合相关标准 ; 四是尽量避免采用角部重叠的平面图形以及 细腰形平面图形。 如早前发生在墨西哥的地震， 相关人员在地震发生 后对房屋的结构进行了分析。 据数据表明， 建筑物刚度明显不对称会 增加 15%的地震破坏率，拐角形建筑会增加 42%的地震破坏率，因此， 高层建筑施工人员应该科学合理的设置建筑平面。 此外，现浇钢筋混 凝土高层建筑适用高度的确定需要考虑地区的地震烈度， 如高层建筑 的抗震墙在烈度系数达到 6 的地区，其最高适宜高度为 130米;在烈 度系数为 7 的地区，最高适宜高度为 120米。总之，合理的高层建筑 物平面布局是保证

7、高层建筑抗震能力的关键。23 合理的结构设计高层建筑的结构设计不仅要满足抗震要求， 还要满足经济、 功能齐全、施工技术等要求。 在设计高层建筑结构时要考虑实际的场地环 境和建筑物本身的建设标准。另外，结构的设计还应该满足对称性。 总之，对于高层建筑的结构设计应该从各个方面综合考虑。首先，高 层建筑结构的设计需要考虑多种影响因素，除材料、施工、地基、防 烈度等因素外，还要考虑经济因素，之后才能确定建筑物结构类型。 有利于防震的建筑平面设计包括方形、圆形、矩形、正六边形、正八 边形等，不利于防震的建筑平面设计包括多塔形、 错层、楼板开口等。 次外，如果建设的高层建筑属于纯框架高层建筑， 那么设计人

8、员应避 免出现框架柱倾斜、楼体倾斜等问题。因为如果框架柱倾斜，一旦发 生地震就会出现剪切破坏问题，造成高层建筑的严重损坏。其次，更 为重要的是结构设计一定要遵循对称原则， 避免扭转问题的出现。 如 果高层建筑结构采取对称的结构， 那么当发生地震时， 其建筑物只会 发生平移震动， 建筑物各个部分的受力比较均匀， 从而降低地震对高 层建筑的破坏程度。24 设置多条防震线 设置防震线是为了提高高层建筑结构的抗震系数， 提高建筑物体 的稳固性。之所以设置多条防震线是因为建筑物中各个部分的结构和 功能是不相同的， 设计相应的反震线能整体提高高层建筑物的抗震能 力。设置多条防震线的优势在于如果发生地震时，

9、 第一道防线的抗侧 力构件在遭到破坏之后， 其地震的冲击力和破坏力就会减弱。 这样当 地震经过多道防震线之后， 地震的破坏力就会降到最低。 如尼加拉瓜 的马拉瓜市的美洲银行大厦， 就是应用多道防震线的典型建筑， 其大 楼采用的是 11.6 米*11.6 米的钢筋混凝土芯筒作为主要的抗震和防 风构件，并且该芯筒又由四个小芯筒组成。相关数据显示，该高层建 筑对于地震的反应用数据表示是， 当发生地震时， 其四个小芯筒的结 构底部地震剪力值达到了 27000KN结构底部地震倾覆力矩达到了 370000KN?m其结构顶点位移值为120毫米。总而言之，设置多条防 震线提高高层建筑物防震能力的重要手段。 尤其是在社会经济快速发 展的背景下， 重视抗震概念的设计是延长高层建筑物使用年限， 提高 我国建筑工艺水平的关键。3总结综上所述， 随着我国经济水平的不断增长， 高层建筑物的数量也 在迅速增长。 因此，做好高层建筑结构设计中的抗震概念设计就凸显 的尤为重要。 将抗震概念设计应用到高层建筑结构设计中， 不仅要考 虑高层建筑结构施工的各个方面， 还要考虑各种外界因素以及抗震标 准。这样才能提高高层建筑的稳定性， 降低地震给高层建筑造成的危 害程度，从而保证人们生命和财产的安全。参考文献 :1张念华.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用J.中国新技术新产品，2014, 04 : 78-