高层民用建筑抗震设计与施工.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 81 高层民用建筑抗震设计与施工 黄鸿杰 宏伟建设工程股份有限公司,广东 深圳 518000 摘要:摘要:在高层建筑结构设计中,抗震设计是满足抗震需求的一项非常重要的内容,应结合高层建筑的结构类型开展结构抗震设计措施,并结合实际需求进行针对性的优化与改进,有效保证结构的抗震性能与结构安全。因此,本文本文所选取的实例,所选取的设计实践,就是针对普通剪力墙结构的高层民用建筑进行结构抗震设计方案的初步设计优化分析。关键词:关键词:高层;民用建筑;结构设计;抗震 中图分类号:中图分类号:TU972 0 引言 目前,高层建筑已成为城市建筑群的突出亮点。满足城市人口不断增加的
2、居住需求。对于高层民用建筑而言,最关键的是建筑物的结构安全,为人们构建一个安全、舒适的居住空间。加强高层建筑结构的抗震性能影响因素的分析,遵循高层建筑结构抗震设计的基础原则,采取必要的安全措施,增强建筑物的抗震等级,切实地保障城市居民的生命财产安全,以下就相关问题展开详细论述。1 抗震设计原理和方法 抗震设计是建筑工程中非常重要的一项设计内容,旨在使建筑物在地震发生时保持稳定、安全,并最大程度地减少地震对建筑物及其内部设备和人员的损害。抗震设计原理和方法主要包括抗震设计的基本原理、抗震设计方法的分类和比较以及抗震设计规范和标准。1.1 抗震设计的基本原理 建筑结构的抗震设计主要依据地震动动力学
3、理论,对建筑结构的动力响应进行计算与分析,从而决定建筑结构的抗震性能及地震效应。抗震设计的目的是为了保证结构在地震中的稳定性与安全性,防止结构的损伤与坍塌。抗震设计一般由三部分组成:结构的概念设计,结构的抗震计算,以及抗震设计。概念设计指的是以震害为基础、以工程经验等为依据,对建筑物及结构进行整体布局,并确定具体细节的过程。建筑结构的抗震计算主要是对建筑结构的抗震性能进行数值仿真与分析,从而确定建筑结构的抗震性能。抗震构造措施是指建筑工程在进行设计时,通过概念设计及结构抗震计算,采取相应的构造措施,达到增强结构抗震性能及承载力的目的。抗震设计应遵循防为主、灾害为辅、结构稳定与承载力、合理的结构
4、体系与选材等基本原则。为实现合理的抗震设计,通常采取底剪法,概念设计,强柱弱梁,强剪弱弯,强节点,弱杆等方法与原则。1.2 抗震设计方法的分类和比较 抗震设计方法主要可以分为几类,包括弹性设计法、弹塑性设计法、隔震设计法和消能设计法等。其中,弹性设计法是传统的抗震设计方法,通过合理选取结构的材料和截面尺寸,使结构在地震作用下保持弹性,尽量减小结构的变形。弹塑性设计法则考虑到结构在地震作用下可能发生的局部破坏和塑性变形,通过合理选取结构的截面尺寸和钢筋配筋等,以实现结构的塑性变形能力。隔震设计原则是在结构和基础间加设隔震设备,使结构在地震作用下的能量得以分散,达到降低结构破坏的目的。而耗能减震原
5、理则是在结构中布置具有减震功能的减震装置,例如:摩擦阻尼器、液体阻尼器等。1.3 抗震设计规范和标准 抗震设计规范和标准是建筑抗震设计的重要依据。规范和标准的制定旨在保证建筑和结构的抗震能力和安全性,减少地震灾害造成的损失。目前,国家颁布了GB50011-2010 建筑抗震设计规范,GB50463-2008 地铁抗震设计规范,CECS89-2005 建筑抗震设计规程等一系列规范。建筑抗震设计规范是我我国目前正在进行的一项重大工程,对建筑物及结构的抗震设计的基本原则、设计方法及构造方法进行了详细的中国科技期刊数据库 工业 A 82 阐述。在抗震设计中,对建筑物及结构的抗震等级、地震作用、结构体系
6、、构件强度及稳定等都有较高的要求。为了确保建筑物及其结构的安全可靠,在地震作用下,必须按照规范、规范的规定,对其进行地震作用下的地震反应分析,并提出相应的构造措施。2 高层民用建筑抗震设计 2.1 结构体系的选择和设计 高层民用建筑的抗震设计中,结构体系的选择和设计是至关重要的。框架-剪力墙结构是建筑工程中最常用的一种结构形式。在实际工程中,应根据工程需求及地震区的特征,合理地选取相应的结构体系。为了保证结构的抗震性能,必须对其进行应力分析与计算,并对其构件的尺寸、布置与材料等进行合理的选择。2.2 抗震墙与剪力墙设计 抗震墙与剪力墙是高层民用建筑抗震设计中的重要构件。抗震墙通常用于抵抗侧向地
7、震力,而剪力墙则用于抵抗竖向地震力。在设计中,应根据建筑物的高度、场地条件等因素,合理选择抗震墙与剪力墙的类型和布置方式。此外,还应根据抗震规范要求,对抗震墙与剪力墙进行详细的计算和分析,确保其能够承受地震力的作用。2.3 框架结构设计 框架结构是高层民用建筑中最常见的结构形式之一。在抗震设计中,框架结构的设计应考虑地震力的作用,合理设置梁柱节点的抗震措施。此外,还应根据抗震规范要求,对框架结构进行计算和分析,确保其能够承受地震力的作用。2.4 钢结构设计 钢结构具有自重轻、强度高、施工快等优点,广泛应用于高层民用建筑中。在抗震设计中,钢结构的设计应考虑地震力的作用,合理设置钢结构节点的抗震措
8、施。此外,还应根据抗震规范要求,对钢结构进行计算和分析,确保其能够承受地震力的作用。2.5 构件的设计和计算 高层民用建筑的构件设计和计算也是抗震设计的重要内容。构件设计需要根据结构体系和受力分析结果确定构件的尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等。在设计过程中,需要考虑构件的强度、刚度、稳定性和耗能能力等。通过合理的构件设计和计算,可以确保构件在地震作用下具有足够的承载能力和变形能力,从而保证整个结构的抗震性能。2.6 抗震构造措施和节点设计 高层民用建筑的抗震构造措施和节点设计是抗震设计的关键环节之。抗震构造措施包括加强柱子、梁、剪力墙等构件的抗震性能,采用合适的抗震支撑系统和隔震系统等。节点设计是
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