工程案例

高层混凝土建造的抗震构造设计研讨



  1 高层混凝土建造的构造特色及地震作用下的立坏特色

  1. 1 高层混凝土建造的构造特色

  高层混凝土建造指的是建造物高于 28m,而且楼层超过十层的混凝土建造。高层混凝土建造构造实在说白了就是一种竖向的悬臂构造。高层混凝土建造构造上的弯矩跟 轴向力是程度荷载跟垂直荷载招致的,建造的高度跟轴向力实际上浮现线性关联。高层混凝土建造的层数与程度位移,跟弯矩是呈回升曲线的关联,而且轴向力是与高度成正比例。从受力特征方面来说,当程度荷载离散布较平均时,建造的高度跟弯矩是呈二次方变化关联,而当垂直荷载标的目的没有变时,高层建造的添加高度所带来的受力也很小。

  1. 2 产生地震时高层建造的立坏特色

  ( 1) 地基立坏特色。假如高层建造是处于薄弱虚弱土层上,就比拟容易产生立坏,由于土体液化会惹起根底沉降,终极会涌现上部建造构造的倾斜,在一些风险地段所修的高层建造,假如碰到地震,建造的根底就会涌现没有平均沉降,以至招致建造物涌现裂痕,而且一旦高层建造本身的构造周期跟场地周期雷同时就会涌现共振效应,严峻的立坏构造。

  ( 2) 构造系统立坏特色。假如高层混凝土建造是框架填墙构造,一旦产生地震,建造平面的内框架柱上部就易产生剪切型立坏,而窗洞局部由于窗下墙的作用会招致短柱性立坏。框架剪力墙构造受地震的立坏水平比拟轻。

  底框构造由于底层存在较低的刚刚度,一旦产生地震,就会遭到严峻的立坏,而假如使用框架填墙构造,由于底层框架是敞开式,没砌墙时存在较低的刚刚度,所以,底层会遭到严峻的立坏。

  ( 3) 刚刚度立坏特色。建造的主体构造使用矩形平面式,建造中的电梯井等假如产生偏心,在扭转振动的作用下会加重地震立坏度,而 L形跟 三角形等对于称性没有强的平面情势,地震中更容易遭到扭转振动的立坏,加重震害。

  ( 4) 构件的立坏特色。采纳框架剪力墙构造的建造中,柱会比板跟 梁立坏严峻,剪力墙的窗台下部地位比拟容易产生穿插性裂痕。而框架柱由于设置了螺旋箍筋,所以,层间位移角比拟大,框架柱在地震时存在较强的抵御力。

  2 高层混凝土建造抗震构造设计

  2. 1 设计建造主体构造的根底

  建造工程的根底构造能否设计的迷信,会跟建造的品质毫不相关,雷同构造的单元该当设置在地基性质类似的地面上,而且使用一样的构造,假如地基的地位涌现了橡皮土、液化土跟 新填土等承载力没有一的土层时,要通过恰当的处置办法来加强根底构造的刚刚度,保障地基足够的承载力。使用底框构造不只适用性强,并且存在较强的经济性,使用范畴相称普遍,然而,这种构造系统下的刚刚度散布没有平均,具有头重脚轻的可能,终极使得建造物的整体构造涌现没有平均变形,严峻者以至会招致屋宇局部开裂,所以,没有易在高布防烈度地域使用这种构造,或许在详细设计时,设计职员该当通过恰当办法确保上下局部存在一致平均的刚刚度,真正有效晋升抗震程度。

  2. 2 添加抗震防线

  高层建造的抗震构造是由多个延性分系统形成的,而且各个延性构件是互相调和衔接的,如框剪力构造就是联合了剪力墙与框架分体而形成的多肢剪力墙构造系统,通常在大型地震涌现后会产生余震,所以,若是只设置一道抗震防线,一旦该抗震防线遭到余震的立坏,就会严峻伤害到高层主体构造,严峻者以至涌现倒塌。设计职员必需当真处置构造构件抗震布防系统,并确保统一平面内的主要构件屈从,残余抗侧力部件处于弹性进程阶段,进步主体构造的有效屈从连续光阴,保障主体构造存在增强的延性跟 抗侧移才能。在进行建造的抗震设计时,可能会涌现某一构造构件的抗侧移值太大的现象,终极惹起其余构造构件强度没有够,所以在设计时必需恰当强化构件的抗侧移才能,必需重复衡量施工中的以大带小与个别抗侧力部件的配筋率进步等设计行动。

  2. 3 使用多种抗震计算法子

  在进行高层混凝土建造设计时,必需正确计算抗震构造的位移,定量的剖析构造设计方案,将主体构造的变形量节制在必定范畴中,确保产生普通的地震时没有会涌现变形。计算主体构造的承载力时,要实时计算高烈度地震下构造的层间位移角跟 延性位移,并依据建造物构件中位移跟构造的变形关联,终极取得主要构件的变形数值,再联合建造截面的应变情形,明确构件的合理结构要求,别的,还要确保建造精良的场地前提良好,尽量下降所输入的地震能量,有效下降高层建造的主体构造的立坏水平。

  2. 4 抗震加固设计
  
  在多数情形下,高层建造都明确了布防抗震要求,所以,高层建造岂但要知足必定的刚刚度跟 延性要求,还需知足必定的强度要求,而钢筋混凝土因为自身的自重比拟大,特殊是底层柱其轴力跟建造物高度是成正比的关联,而主要构件对于延性有必定的要求,在层高既按时,往往以调剂轴压比的情势来加强构件的延性,然而轴压比没有可太大,要没有然就会形成构造短柱,延性相称有限,假如赶上高烈度的地震,易招致剪切立坏,终极会招致整体的倒塌,所以必需进行加固设计。

  ( 1) 选用螺旋复合箍筋。框架柱的抗剪才能应该跟强剪弱弯与剪压比想合乎,柱子端部的抗弯才能必需知足强柱弱梁限值的尺度,而短柱在强柱弱梁与强剪弱弯时,没有会招致剪切性立坏,螺旋复合箍筋的凸起长处就是能够有效进步柱子的抗冲剪才能,进步短柱抗震机能。

  ( 2) 选用分体柱。短柱的抗弯机能强于抗剪机能,所以,在实际地震中往往是抗弯才能还没真正施展作用就已涌现了剪坏立坏,设计时需恰当减少短柱的抗弯才能,让它跟抗剪强度相近,才会让短柱在地震中从一开端就知足抗弯的屈从强度。设计中经常使用减少抗弯强度的情势,即把柱子沿竖向设缝,并把它区分成各个分体柱,分体柱的配筋可在柱肢间安插必定数目的衔接键,真正加强构件的刚刚度与抗震机能,经常使用通缝、分隔板跟 摩擦阻尼器等衔接键。选用分体柱,虽说没有能加强柱子的抗剪机能,然而在下降了抗弯才能时就进步了柱子的抗变形才能,完成了短柱向长柱的改变,有效进步了短柱的抗震才能。

  2. 5 将位移斟酌在内,下降输入地震能量

  ( 1) 客观对待位移问题。计算承载力是我国建造构造设计的根底,设计职员应该看重这个计算,并采纳弹性战略,体系性的剖析跟 计算相干构造力,保障建造构造的波动跟 保险; 而要有效减少程度标的目的的侧移,能够减少建造的自重,将横向弯矩斟酌在内,在剖析相干数据的根底上,发展深档次的设计,将多个方面的要素都斟酌在内。

  ( 2) 下降地震的输入能量。跟着社会经济的开展,人们对于高层混凝土建造的抗震机能提出了更高的要求,所以,在开端设计时,就招考虑地震的预期作用,细心估算、计算跟 剖析变形问题,设计时应看重构件承载力,还要计算地震时层间的位移侧移与综合位移之间的延性比等,保障建造构造的波动性跟 适用性。

  参考文献
  
  [1]降海芹. 高层建造抗震构造的施工与现场治理[J]. 城市建设实践研讨,2011,( 32) .
  [2]胡破峰. 高层建造抗震构造设计要点论述[J]. 建材与装潢,2013,( 19) : 70 -71.

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