抗震背景下高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

劉軍

【摘要】：我國(guó)地域遼闊，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)相對(duì)較多，尤其是地震災(zāi)害對(duì)于城市以及城市建筑物的破壞尤為嚴(yán)重，汶川地質(zhì)、唐山大地震的發(fā)生，給我國(guó)建筑物的設(shè)計(jì)提出了新的要求，尤其是高層建筑物在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)更要重視起抗震性，本文闡述了高層建筑的結(jié)構(gòu)體系，并分析了高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)和重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】：抗震；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、高層建筑結(jié)構(gòu)體系

1、框架——剪力墻體系

運(yùn)用框架——剪力墻體系主要是由于剪力墻體系已經(jīng)無(wú)法滿足所需要的剛度和強(qiáng)度，因此需要設(shè)置較大的剪力墻用以代替部分框架，在框架——剪力墻體系中，框架可以有效的承受來(lái)自垂直荷載，剪力墻主要是曾受來(lái)及水平的剪力，提高了建筑物的側(cè)向剛度，較小的建筑物的水平位移，當(dāng)出現(xiàn)震動(dòng)時(shí)，該種結(jié)構(gòu)能夠與板樓和連梁構(gòu)成承受較大的水平力的結(jié)構(gòu)體系，框架——剪力墻結(jié)構(gòu)更加適合高層建筑物。

2、剪力墻體系

在高層建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程中，剪力墻體系是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分，能夠減少地震帶來(lái)的損害，所謂的剪力墻體系實(shí)質(zhì)上就是指在建筑物中所有的受力主體結(jié)構(gòu)全部有剪力墻構(gòu)建組成，剪力墻既需要承受水平力，也需要承受垂直荷載，剪力墻屬于剛性結(jié)構(gòu)，因此剪力墻體系具有很高的強(qiáng)度與剛度，有一定的延性，傳力與其他的家住結(jié)構(gòu)體系相比更加是直接、均勻，因此對(duì)于外部因素造成的振動(dòng)具有較好的承擔(dān)能力，是很多地震高發(fā)要以及臺(tái)風(fēng)高發(fā)地區(qū)建筑物采用的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系。

3、筒體體系

筒體體系是在框架—剪力墻體系與剪力墻體系不斷發(fā)展和演變而形成的，所謂的筒體體系，就是筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系，該體系主要包括筒體以及筒體——框架、筒中筒等等形式，筒體主要分為實(shí)腹筒和空腹筒，與剪力墻體系相比筒體體系具有較大的自由分割空間，各種構(gòu)件的承受力相對(duì)均勻和合理，抗風(fēng)以及抗地震能力較高，是未來(lái)建筑物主要采用的建筑結(jié)構(gòu)，具有很大的發(fā)展空間。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在抗震背景下，高建筑在建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要追求的是安全型、耐久性及經(jīng)濟(jì)性，這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要嚴(yán)格遵照高層建筑的抗震設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)。

1、注重結(jié)構(gòu)的延伸性

建筑物尤其是高層建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，想要提高其在地震中的抗倒塌能力，目前最有效的辦法就是提高結(jié)構(gòu)中預(yù)件的延伸性，所謂的延伸性就是建筑結(jié)構(gòu)承載能力的最大值，及抗變形能力。建筑物的結(jié)構(gòu)延伸性越好，在地震中的穩(wěn)定性越高，因此在選擇構(gòu)件時(shí)需要根據(jù)施工的要求，結(jié)合構(gòu)件的特點(diǎn)，重點(diǎn)選擇延伸性好的構(gòu)件，這也是當(dāng)前比較經(jīng)濟(jì)的方法，這樣可以有效的保障高層建筑物的穩(wěn)定性，減少建筑物在地震中的抗裂以及抗變形能力，減少地震對(duì)建筑物的破壞，提高建筑物結(jié)構(gòu)的安全。

2、完善水平荷載的設(shè)計(jì)

在地震發(fā)生時(shí)，建筑物的水平荷載能力對(duì)于建筑物起到很高的保護(hù)作用，對(duì)于建筑物的結(jié)構(gòu)的安全性有著重要的意義，因此是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重中之重，對(duì)于在設(shè)計(jì)建筑物水平荷載時(shí)需要可慮家主結(jié)構(gòu)出現(xiàn)親夫力矩以及建筑結(jié)構(gòu)屬相構(gòu)建的軸力，這主要是由于這兩點(diǎn)與建筑物的高度以及與建筑物的高度的二次方成正比，通常情況下，建筑物的軸向荷載是定值，二水平荷載在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要充分的考慮、嚴(yán)密的設(shè)計(jì)，提高其抗地震能力。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，建筑物的高度和體積還雜逐漸的擴(kuò)大，因此更加需要考慮建筑物的水平荷載能力，提高建筑物的穩(wěn)定性，這符合為了設(shè)社會(huì)發(fā)展要求對(duì)建筑物的而要求。

3、規(guī)范建筑物結(jié)構(gòu)軸向變形的設(shè)計(jì)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及受地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，建筑物的高度和美觀程度在一定程度上體現(xiàn)了城市的發(fā)展水平，城市建筑物的高度還在不斷的提高，這就增加了引起軸向變形的因素，豎向荷載會(huì)隨著高度的增加不斷的擴(kuò)大，高層建筑物的中柱以及連續(xù)梁會(huì)承受更大的壓力，在建筑物長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生，因此為了能夠滿足現(xiàn)代建筑物發(fā)展的需求，需要進(jìn)一步的重視高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的軸變形設(shè)計(jì)。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體重點(diǎn)

高層建筑是城市發(fā)展水平的象征，因此需要在整體設(shè)計(jì)上符合城市的文化環(huán)境，并與周圍的建筑物相互協(xié)調(diào)，同時(shí)由于城市空間有限，因此需要在設(shè)的過(guò)程中節(jié)約利用土地資源，節(jié)省空間同時(shí)還要盡量的減少資源的投入，在保障高層建筑物質(zhì)量的前提下節(jié)約成本，在高層建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要具有良好的空間性能，強(qiáng)化建筑物的結(jié)構(gòu)體系，通過(guò)雙向布置剪刀墻的方式來(lái)提高建筑物結(jié)構(gòu)的完整性，這也有利于提高建筑物的抗震能力，提高剪刀墻在建筑工程中應(yīng)用的穩(wěn)定性。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)重點(diǎn)

建筑工程的結(jié)構(gòu)體系涉及的范圍比較廣，且影響因素較多，主要包括高層建筑梁、板、柱、墻等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，每個(gè)建筑部位之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響，構(gòu)成了建筑物的整體結(jié)構(gòu)，因此想要提高建筑物結(jié)構(gòu)的合理性，需要提高建筑物中這些構(gòu)件的處理，制定詳細(xì)合理的工程施工方案，根據(jù)建筑物不同的設(shè)計(jì)要求以及不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選取不同的構(gòu)件，并合理匹配，但是建筑物的構(gòu)件與機(jī)械的零件并不相同，價(jià)值物的構(gòu)件十一二整理，具有固定性的特點(diǎn)；同時(shí)由于目前并沒(méi)有相關(guān)的規(guī)定對(duì)構(gòu)件進(jìn)行劃分，因此換分的方式主要是由人決定的，由于建筑物的不同，導(dǎo)致劃分具有很強(qiáng)的隨意性，因此還具有很多不規(guī)范、不完善的地方，需要進(jìn)一步的完善和彌補(bǔ)，提高細(xì)節(jié)處理，促進(jìn)高層建筑的抗震能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

在國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們生活水平不斷提高的大背景下，建筑工程的設(shè)計(jì)人員要明確建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，全面的掌握建筑工程的設(shè)計(jì)體系，根據(jù)不同的地點(diǎn)以及不同的抗震需求進(jìn)行科學(xué)的選擇，同時(shí)還要明確高層建筑中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及設(shè)計(jì)重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中嚴(yán)格按照相關(guān)的流程進(jìn)行，只有這樣才能夠提高建筑工程的質(zhì)量，符合抗震要求。

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