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摘 要：近些年我国地震灾害频发,给当地经济以及人民群众的生命安全造成严重伤害,因此针对高层建筑所采取的抗震设计越来越受到社会各界的广泛关注.目前在结构抗震设计中常常引用概念设计,从全局综合考虑高层建筑的整体性能和抗震性能.
关键词：高层建筑；结构抗震；概念设计
随着经济建设的提高,我国建筑行业得到了很好的发展.为了更好的应对我国城市人口增长的压力,提高城市化的步伐,我国高层建筑发展的非常迅速.而我国地震活动比较频繁,地震强度较大,一旦发生地震灾害会给人们的生产生活带来巨大的损失.因此,在高层建筑结构中,做好抗震概念设计的应用工作具有非常重要的作用.文章将对抗震概念设计进行阐述,分析高层建筑结构中抗震概念设计的原则,探讨抗震概念设计的应用办法,希望为我国建筑行业的发展提供帮助.
1 抗震概念设计概述
在建筑工程中加入抗震概念设计对于提高建筑的抗震性能,提升建筑的工程质量具有重要作用.在传统的建筑项目中,通常也会加入抗震设计概念,在设计的时候主要对结构抗力进行分析和计算,并在建筑项目中进行相关的设计工作.但是设计师在进行设计的时候过多的注重建筑工程的细节问题,没有从整体结构角度出发做好抗震设计工作,具有一定的缺陷.而高层建筑和传统建筑的结构有很大的不同,其规模更大,涉及到的技术环节更多,因此传统的抗震概念设计中表现出了很多的缺陷.
近年来,我国地震发生的频率较高,因此在高层建筑结构中,引入抗震概念设计非常关键.高层建筑中的抗震概念设计主要指的是在建筑工程项目中进行抗震结构设计时,要从高层建筑的整体结构出发,做好相应的总体结构、建筑内部构造以及工程材料的选择等设计工作,从而保证高层建筑能够具有科学的抗震性能.
2 高层建筑中抗震概念设计的原则
2.1 整体性原则.建筑的整体性原则在抗震概念设计中非常重要.高层建筑中,楼盖的整体性非常关键,起到了水平隔板的作用,通过楼盖可以将高层建筑产生的惯性力向建筑的各个竖向构件进行传递.如果在工程中发现高层建筑各个竖向的抗侧里结构不够均匀,或者结构比较复杂,施工单位要根据实际情况做好楼盖和抗侧力子结构的协同工作.
2.2 简单性原则.在高层建筑结构中,进行抗震概念设计师时还要注意建筑整体结构的简单性原则.抗震概念的简单性主要指的是建筑结构在地震发生时,建筑各个结构的受力比较均匀,并具有良好的传力方式.在抗震结构设计规范中,对于简单性原则有着明确的规范,要求高层结构要具有简单明确的计算简图以及科学有效的传力途径.通过研究发现,在建筑项目中,只有具有简单的传力途径,才能实现对结构等的有效分析,从而增强建筑结构中抗震的薄弱环节.
2.3 刚性原则.在抗震概念设计中,还要坚持抗震结构的刚性原则.通常来说,在地震灾难发生时,科学合理的抗震结构刚度对于抵抗地震造成的水平力具有良好的效果.在高层建筑结构中,需要在建筑平面的两个主轴方向进行刚度和抗震能力的设计,要保证建筑结构的刚度不仅能够很好的对建筑结构的变形进行控制,同时,还可以有效降低地震作用力对于高层建筑结构的冲击作用.
2.4 规则性原则.在高层建筑的抗震设计中,需要在建筑工程的竖向方面保持良好的刚度性能以及优秀的结构承载力.在进行对应的结构计算分析时,建筑造型和结构的布置要严格尊遵守规则性原则,从而提高传力的均匀性,防止传力途中发生传力突变,从而在建筑的某一楼层出现抗震薄弱环节.
3 高层建筑结构中抗震概念设计的应用
3.1 科学选择高层建筑的场地.根据我国历年来大型地震的研究发现,如果建筑工程的局部地形不符合抗震设计要求,将对建筑结构的抗震性能产生非常大的影响,因此做好高层建筑场地的选择非常关键.通常来说,建筑工程中的场地条件主要包括以下因素：建筑项目的局部地形、地基土层情况、是否有断层出现以及砂土的液化情况等.如果场地表层的土质较硬,具有很好的覆盖够宽度,那么可以认为该场地具有优良的抗震性能以及较高的承载能力,发生地震时,建项目的地基不容易失效.而如果场地的土质松软,具有较大的厚度,或者在局部出现了凸出的土质山包等,发生地震时将会放大地震效应.而如果场地出现断层情况,则容易造成地层错位或者失效情况的发生,不利于抗震性能的实现.因此,在进行高层建筑结构的抗震概念设计时,要对建筑项目的场地因素进行充分考虑.
3.2 做好高层建筑的立面布局工作.在进行抗震概念设计时,技术人员对于高层建筑的平面和立面布局工作非常重要,要尽可能保证高层建筑平面和立面布局的均匀性和规则性,要确保建筑项目的质量和刚度中心重合.现代高层建筑中,由于对美观的追求,因此有的建筑项目的质量和刚度中心不容易重合,这给抗震概念设计工作造成了困难.在实际的设计工作中,需要设计人员对抗震概念引起重视,尽可能降低高层建筑的重心,对于突然变化的阶梯立面要尽可能避免,对建筑工程中凸出的部分高度要进行控制,防止高度过高产生的鞭梢效应.根据研究发现,如果建筑高度越高,地震发生时受到的破坏越大,因此需要对高层建筑的层数和高度的限值引起注意.
3.3 提高建筑结构选型的科学性.高层建筑结构的选型工作对于保证建筑的抗震性能也具有很关键的作用.通常来说,影响建筑结构选型的因素包括建筑房屋高度、场地情况、场地基础、工程材料、地基情况以及施工中采用的技术手段等.在进行建筑选型工作时,需要设计人员对相关因素引起重视,同时要尽可能保证建筑结构的平面布置力比较对称,建筑结构的竖向布置力比较均匀.另外,设计人员还要对高层建筑中框架柱的设计工作引起关注,要避免框架柱和踏步斜梁进行连接,缩短框架柱的长度,进而容易在地震发生时,造成剪切破坏.
3.4 确保高层建筑结构的整体性.确保高层建筑结构的整体性,也是抗震概念设计中重点关注的内容.根据研究发现,在发生地震时,如果建筑工程的整体性保持较好,那么建筑的整体抗震能力就能够得到保证.通常认为,建筑物的抗震性能和建筑整体稳定性、刚度具有直接的关联.在高层建筑结构中,如果合理的运用型钢材料或者是现浇混凝土结构,将具有很好的抗震效果,这是由两种结构优良的水平刚度和较好的整体性决定的.
4 结语
随着经济的发展,我国高层建筑越来越多.而我国又是地震灾害多发的国家,因此在高层建筑结构中加入科学合理的抗震概念设计具有非常重要的作用.在实际的设计工作中,设计人员要对高层建筑结构中的抗震概念设计引起重视,从科学选择高层建筑的场地,做好高层建筑的立面布局工作,提高建筑结构选型的科学性,确保高层建筑结构的整体性等方面入手,切实加强高层建筑的抗震能力,为我国建筑行业的发展做出贡献.
参考文献
[1] 陈琳琳.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用[J].江西建材,2014（09）：30.
[2] 揭伟.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用思考[J].城市建筑,2014（04）：65+90.
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参考文献：
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