高层混凝土结构

2024-10-26

高层混凝土结构(精选11篇)

高层混凝土结构 篇1

1 高层建筑结构受力分析

1.1 高层建筑结构受力特征

高层建筑结构在模型上一般可以假想为一个从地基出发并不断上升的悬臂构件。高层建筑主要承受水平作用效应和竖向作用效应, 水平作用效应一般指风荷载, 在抗震设防地区还包括水平地震作用。竖向作用效应则一般由结构自重荷载产生, 在抗震设防烈度为8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑, 还应考虑竖向地震作用。在这些作用效应下, 结构整体及主体构件均需具有足够的承载能力、刚度和延性, 整体的设计注重概念, 应符合相关规定中对于建筑形体的规则性要求, 包括平面布置的规则性及竖向布置的规则性。

结构在抵抗弯曲方面来说, 结构体系务必满足:不能使建筑物产生倾覆;在承受荷载时, 它的支撑体系的某些部位不应被压屈、压碎或者直接被拉伸破坏;同时弯曲侧移不能超出弹性极限的范围。而结构在抵抗剪力方面来说, 结构体系务必满足:建筑物不至于发生剪切破坏;同时结构的整体剪切侧移不能超过弹性极限的范围。最后对于结构的地基和基础来说, 由于高层建筑一般是高次不静定结构, 所以结构体系在支承点处应避免较大的不均匀变形, 从而可以防止出现较大的二次内力。

1.2 高层建筑结构的传力路线

高层建筑的竖向平面结构和水平平面结构都必须有明确的传力路线。以某个作用在楼面上的重力荷载为例, 它要通过楼盖构件的弯曲传递给竖向结构的某个构件, 直到建筑物的基础和地基。传力路线的模式根据结构的类别和布置而异。高层建筑的底层往往只允许有少量的立柱, 以便有足够的空间可以设置宽敞的入口、前厅或广场。这时, 有较密柱间距的上层结构的重力荷载, 就要通过另一种结构体系传给底层立柱以及底层立柱基础。当高层建筑的楼层平面有突变时 (如楼层有收进, 或由矩形平面变成其他形状的平面时) , 或结构体系有变化时, 它们的传力路线也会发生改变, 这时往往既要有竖向的转换结构, 也要有水平方向的转换结构。在高层建筑结构传力路线中还有一个区别于底层建筑结构的特殊问题, 那就是高层建筑的每个立柱都承受着上层传来的重力荷载, 要考虑它们各自在施工和使用过程中竖向压缩量的差异。这既要在设计中加以考虑, 也要在施工过程中及时加以调整, 以保证各层楼面的水平度, 减小因不同柱的压缩量有过大差异而引起的结构内力。

2 概念设计

2.1 抗关于侧力构件合理布置规定

对于一个单独的结构单元, 在设计上的通常做法是, 一般会尽力避免设计出应力集中的缩颈和凹角部位;而且尽量不要在这些部位设置楼、电梯间。整个结构外形也要避免外挑, 尺寸内收也不宜过急, 避免在结构上形成薄弱部位。最大限度地防止因局部结构或构件破坏, 而出现全部结构失去承载力的情况。

2.2 关于高宽比的规定

高宽比的规定是对结构整体刚度、整体稳定、抗倾覆能力、承载能力以及经济合理性的综合考虑, 是长期工程经验的总结, 根据当前的实际工程来看, 这一限值是比较经济合理与实用。但随着目前高层建筑的快速发展, 设计师们发现其实高宽比并不是必须要满足的。实际工程已有一些超过高宽比限制的例子 (如深圳京基100大厦高441.8m, 共100层, 高宽比为9.5, 天津117大厦, 高597m, 共117层, 高宽比为9.7) , 当然高宽比超过限值时, 应对结构进行更加准确的受力分析, 并施加可靠的构造措施。

2.3 短肢剪力墙的设置问题

在新的规范中, 将墙肢截面高度与厚度比为5-8的剪力墙定义为短肢剪力墙, 且根据试验数据和实际经验, 对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制。比如在剪力墙设计等级为四级, 短肢剪力墙的配筋率要求是1%以上, 而普通剪力墙则为0.2%。高厚比较小的构件的脆性破坏较大, 不利于抗震。所以, 在具体的高层结构设计里, 设计师们应该充分利用其它现有构造形式来代替短肢剪力墙, 减少不必要的麻烦。

2.4 嵌固端的设置问题

在结构计算模型的选择上, 如何准确地确定嵌固端位置是一个十分关键的问题, 这直接关系到实际的受力状态与选择的计算模型是否符合以及内力等相应计算结果是否无误。因为现在高层结构通常会设有一层或者是二层的地下室 (可以当作人防工程来使用) , 而嵌固端的选择, 可以结合各层的刚度变化, 再根据它的实际布置状况, 可以选择在一层顶板的位置, 也可以是二层顶板的位置, 同时在地下室其他楼层等部位也是有很大可能的。但是在这个问题上, 结构设计师们往往会忽略了一系列需要注意的问题, 例如嵌固端的设置和刚度比的限制等问题, 忽视这些问题将会对工程的质量和后期数据的分析造成很大的隐患。

3 地基与基础设计

在基础的具体设计中, 应根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度来确定基础设计等级。首先, 地基计算应满足承载力计算的有关规定;其次, 由于高层建筑的基础设计等级均为甲级或乙级, 因此均应按地基变形设计;若地下室存在上浮问题时, 还应进行抗浮验算。

下面就高层建筑中不同的基础类型分别阐述在设计计算中应注意的事项:在对箱基和筏基的梁板进行配筋计算时, 务必相应地扣除底板上直接作用的梁板荷载和自重, 当出现箱筏的四边区格和地基反力过大的情况, 这时要对梁板进行加强配筋;而在进行箱基结构设计时, 要考虑洞口上下的连梁的影响, 验算其截面面积, 若洞口的位置或者大小有变动, 要复核连梁的抗剪强度和抗弯强度;若是进行整体箱基和筏基的设计, 必须考虑桩土的因素, 其共同工作会对结构造成一定程度的影响。

4 结构计算与分析

4.1 结构整体计算的软件选择

当前比较常用的计算软件一般包括:建科院PKPM其中的SAT-WE, MIDAS, ANYSYS, ETABS, SAP等。由于各个软件使用的计算模型有一定区别, 所以在各个软件计算结果上就会有或大或小的差异。实际工程中, 务必考虑结构类型和计算模型的具体特点, 在进行整体分析时选择最恰当的软件, 并使用不同软件进行对比分析计算, 从不同软件计算的相差较大的结果中, 选择最接近工程实际情况的数据。若不能选择合适的计算软件, 不但会消耗大量的时间和精力, 更重要的是会对结构埋下安全隐患, 造成日后的工程问题。所以为了保险起见, 通常在布置复杂的高层设计中, 宜使用不少于两种不同的模型来进行内力分析和计算。

4.2 剪力墙底部加强部位墙厚的确定

在进行抗震设计时, 剪力墙的底部加强部位一般采取增加边缘构件箍筋和墙体的布筋来防止地震荷载的影响, 预防结构出现脆性破坏, 从而能够比较有效的改善结构的抗震性能, 在现行的规范中, 明确指出剪力墙结构底部加强部位的高度可以参考墙肢的1/8和底部两层二者中的较大值;而部分框支剪力墙结构底部的取值, 可考虑以上两层的高度及墙肢总高度1/8中的较大值。一般情况下, 高层建筑结构底部加强部位的剪力墙截面厚度bw的取法按照以下规定, 按照一、二级级抗震标准的情况, bw宜选择剪力墙无支长度的1/16或层高;按照三、四级抗震标准的情况, bw宜选择剪力墙无支长度的1/20或层高。但在墙底受力较小且结构层高相对较高的情况下, 其厚度还按上述要求取值, 就显得很不经济。所以, 根据具体的工程实践, 厚度可以适当减小, 而且必须按照下面的公式计算稳定性。

式中具体字母含义的解释, q是作用在墙顶组合的等效竖向均布荷载的设计值;Ec是弹性模量;t是墙肢截面的厚度;I0为墙肢的计算长度。

5 结束语

本文主要对高层混凝土结构设计中若干问题做了详细的介绍和阐述, 重点分析了结构的概念设计、地基与基础设计以及结构的计算与分析等方面的内容。在实际的工程设计中, 应充分考虑这三个方面的影响因素, 不断将各项工作落实到位, 从而进一步推动高层建筑结构设计不断向前发展。

摘要:在实际设计中, 在考虑结构的使用和外观功能的同时, 也要充分重视结构设计的质量。本文根据当下混凝土高层结构中的经常遇到的问题, 重点对结构的概念设计、地基与基础设计以及结构计算与分析等三个方面进行分析, 确保高层结构设计的质量。

关键词:钢筋混凝土,高层结构设计,传力路线

参考文献

[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010.

[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.

探讨高层混凝土建筑抗震结构设计 篇2

关键词:高层;混凝土;抗震;结构设计

1.高层混凝土建筑抗震结构设计的要求

就现在的情况而言,要想使高层混凝土建筑达到良好的抗震效果,例如,在地震较弱的时候,整体结构保持稳定牢固不破损;遇到中等程度的地震,能够经过相关的维修仍可投入使用;地震较为严重時,高层建筑要做到不倾倒,就需要在设计时,综合考虑刚柔配合,结构各方受力科学合理,根据具体的情况来针对性进行规划,必须按照“强剪弱弯”的设计规范标准来提高建筑结构的整体稳定性。

一方面,高层混凝土建筑在设计规划时,一定要把握好结构刚度值的大小,经过精确的计算分析,充分了解地质地形条件、所用建材性能、机械设备运行参数、物理力学知识等内容,最终确定高层结构的整体刚度强弱或者某个结构设施的刚度,依靠连接设置的调节作用,力求保证抗震能力的提高,尽量让整个建筑波动受力保持在地质所能支持的范围之间。也就是说,如果其基础结构产生小幅度的变形,结构的自我调节功能就会使得整体结构不发生大幅度改变,在经过一些维护工作之后,仍然具有使用价值。

另一方面,在结构设计以及规划时,结构工程师一定要着重关键构件和连接点的受力情况,采取相关措施进行有效调节,可以达到消灾减震的目的,尽最大程度地降低地震灾害带来的损失。根据有关地震灾害统计,刚度过于柔和的高层混凝土建筑受到强大的震动作用后,其主体结构受到了一定程度的损毁,然而在余震的相继作用之下,就会受到持续损坏导致崩塌。

总之,对于高层混凝土建筑抗震结构的设计,一定要保证其结构具备适宜的刚度,还要改善其延性等特点,进而增强其整体结构的抗震性能。

2.高层混凝土建筑抗震结构设计的基本原则

在地震发生区进行高层混凝土建筑的抗震结构设计时,应考虑高层建筑的抗震性能。在合理抗震结构设计的基础上,能够使高层建筑物达到小震不坏、中震能修、大震不倒的设计原则。

第一,在进行框架结构的设计时,尽量保持节点的完整性,分散使梁、柱端的塑性铰,发挥高层混凝地建筑整体结构的抗震能力。为使钢筋砼结构在地震作用下能够存在较强的延性和承载力,应尽可能根据结构的设计要求,如“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强底层柱”、“强节点弱构件”的原则,同时注意柱截面尺寸的合理性,使柱的轴压比得到有效控制。

第二,尽量设置多道抗震防线。通常在强烈地震发生后会存在多次的余震,如只设一道防线,则会加剧建筑物的破坏度,甚至造成高层建筑坍塌。抗震结构体系应具备最大数量的内部、外部冗余度以及各种分布的屈服区,同时,其结构构件具有较强的延性和较高的刚度,能吸收大量的地震能量,增强结构抗震性能,降低地震对高层建筑物的破坏程度。

第三,加强短柱的受压承载力,这样有利于减小柱截面面积、增大剪跨比,从而使整个结构的抗震性能得到明显提高。加强短柱的受压承载力最简单的方法便是增强混凝土的强度等级,也就是通过高强度的混凝土来使柱子的受压承载力得以加强,从而使轴压比得以降低。但由于高强度混凝土材料自身延性低的缘故,在采用时最好能与其他措施加以配合。

3.改善高层混凝土建筑抗震结构设计的有效对策

3.1加强建材的选择

对于建筑工程而言,其材料属于基础,因此在抗震方案设计中,不可忽视建材的选择。为了提高建材的的抗震性能,不仅需要对建材承受力进行分析,还应应加强建材的抗震性能参数分析,从整体上进行所有建材的参数变异性的分析。换句话说,从抵抗地震来选择建材就应控制好建筑结构的延性,为了达到这个方面的需求,就需要选择满足抗震需求同时也经济适用的建材。

3.2选择良好的抗震结构体系

(1)抗侧力构件应布置合理。如在框架―剪力墙结构中,剪力墙宜均增布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;纵、横剪力墙宜组成L型、T型和[型等形式;剪力墙宜贯通建筑物的全高,避免刚度突变;剪力墙开洞口宜上下对齐;抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

(2)结构的整体性要好。高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用。楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力的子结构,而且要使这些子结构能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使各抗侧力子结构能协同工作。楼盖体系最重要的作用是提供足够的平面内刚度和抗力,并与竖向各子结构有效连接。所以房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部分的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。

3.3建筑布置宜规则

高层建筑应重视体形和结构的总体布置。由于建筑体形不合理或结构总体布置不合理而造成的地震灾害,在国内外的大地震中都有所见。抗震设计选择的建筑平面和立面布置宜对称、规则,避免采用严重不规则的结构。结构的刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免有刚度和承载力突然变小的楼层,造成薄弱层的出现,地震时薄弱层破坏导致结构失效。

3.4高度的确定

按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。这个高度是我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下,较为稳妥的,也是与目前整个土建规范体系相协调的。可实际上,已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制。对于超高限建筑物,应当采取科学谨慎的态度:一要结构方案有专家论证,二要有模型振动台试验。在地震力作用下,超高限建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化。因为随着建筑物高度的增加,许多影响因素将发生质变,即有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型选取等。

3.5推广使用隔震和消能减震设计

目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”,即适当控制结构物的刚度,但容许结构构件在地震时进入非弹性状态,并具有较大的延性,以消耗地震能量,减轻地震反应,使结构物“裂而不倒”。采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措施,改变结构的动力特性,减少地震能量输入,减轻结构地震反应,是一种很有效的防震措施。提高结构阻尼,采用高延性构件,能够提高结构的耗能能力,减小地震作用,减小楼层地震剪力。随着社会的不断发展,对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高,地震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性,在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。

3.6建筑结构抗震性能的提升

高层建筑与一般建筑之间的区别在于受力特性上,尤其是在地震区开展高层建筑结构设计时,除了要保证足够大的刚度与强度,更应具备良好的抗震性能。对高层建筑结构进行抗震设计与研讨,使得建筑结构抗震性能得到提升,最终实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目标。为了实现这样的目标,有些地区在进行结构抗震设计的时候利用了塑性变形来吸收地震产生的能量,从而实现地震破坏的减小,这种方法已经得到了一定的推广及应用,取得了良好的效果。

4.结语

随着经济社会的发展,高层建筑的不断增多,抗震结构设计的作用显得越来越重要。随着高层结构体系结构形式复杂,分析难度大,全面细致的考虑结构各个构件和每个组成部分,成为今后高层建筑结构体系的设计和考虑的重点。建筑结构设计工作者也应在以后的设计过程中明确结构设计的重点。

参考文献:

[1]覃敏强.建筑高层框架结构布置[J].大众科技.2010(05)

高层混凝土建筑抗震结构设计 篇3

随着人民生活水平的提高以及地质灾害的频繁发生,人们对于高层建筑物的性能要求越来越高,建筑物的抗震性能也成为了人们非常关注的一个问题。因此当前的高层混凝土建筑物在设计和建设的时候都必须要考虑到其抗震性能,只有这样才能确保人民的生命财产安全。高层混凝土建筑抗震结构比较特殊,如果设计不合理,则最终建设出来的建筑物其抗震效果就会大大降低。

2.高层混凝土建筑物抗震结构设计现状

2.1地基选取不科学

对于高层混凝土建筑来说,地基的选取是一个非常重要的问题,若是选取的地质有问题则建设出来的建筑物其抗震性能无疑会下降许多。这几年随着国内城市化进程的加快,城市用地的紧张,有越来越多的开发商在选择高层建筑物建筑地址的时候都是以利益为先,很少会将高层混凝土建筑抗震结构性能对地基的影响因素考虑在内。比如部分高层建筑物建设在地势高低不平的位置,若是地震发生则这些建筑物就会因为顶部震动太激烈而坍塌,其后果不堪设想。同时,在河边建设的高层混凝土建筑物若是未做好地基之下的防水工作,那么地震灾害发生时,土质太松软则没有承载力,也一样会导致房屋的抗震结果失去效果,致使高层建筑物面临坍塌的风险。总的来说,高层混凝土建筑在设计和施工之前务必要对当地的地质条件进行勘察,土质松软,容易导致建筑物坍塌的地区一定要尽量避免作为建筑施工区域,或者是在做好一定的防范工作,确保建筑物的抗震性能之后才能进行。

2.2材料选择不过关

对于高层混凝土建筑来说,其材料的选择是否合理,质量合格直接关系到其抗震性能。若是选择的建筑材料和规定要求不相符,则地震发生时高层建筑的抗震结构很难对建筑使用者起到保护其安全的作用。目前国内许多高层混凝土建筑其公用设计多半以钢筋混凝土的核心筒为主,设计师重点考虑的因素是钢筋混凝土结构的位移值,但依据此因素设计出来的高层建筑其抗震结构在发生地震时很容易出现建筑顶部变形超出规定范围,同时钢结构因为硬度比较小因而很难承受住建筑物顶部较大的震动,让抗震结构失去抗震作用。所以,在设计的时候一定要注意选择硬度科学合理的材质。

2.3高层建筑物的高度设计不科学

国内相关单位和业内都已经对高层混凝土建筑的高度做了明确的规定,然而部分开发商为了个人利益在设计和建设高层建筑的时候,其高度往往超出了标准要求。这种情况下一旦发生地震,那么这一部分超出标准要求的建筑其抗震结构就很容易失去抗震性能,抗震结构不能很好的发挥其抗震作用而致使建筑物坍塌的情况并不少见。

3.高层建筑物抗震结构的设计原则

高层混凝土建筑抗震结构设计本身有着非常好的抗震效果,它能够保护建筑物在遭受较为严重的地震灾害时不会发生坍塌事故;如果建筑物只是遇到了中等地震灾害,则事后建筑物经过维修还能接着使用;若只是轻微的地震则完全不用担心,建筑物完全可以保持稳固。总的来说,在设计高层混凝土建筑抗震结构时,我们应该遵循以下几个方面的原则:

3.1确定高层建筑物的刚度值

设计人员应该对需要建设的高层混凝土建筑物的相关情况进行深入了解,包括施工地的地形、建材性能等,然后再明确建筑物整体结构设施的刚度。同时凭借建筑结构的连接设置以及合理的调整来提升高层建筑的抗震性能,最大限度的保证高层建筑其波动受力维持在一定的范围里。在这种情况下,若是建筑物的基础结构有较小的变形,那么建筑结构也会凭借自身的调节来使得建筑的整体结构不会出现大的改变,建筑物也能够在维修之后继续投入使用。

3.2注意建筑物抗震结构的连接点

有数据显示,绝大多数的高层建筑物在地震发生时之所以会发生安全事故,其原因多是因为建筑物防震结构的连接点出现了问题。这是因为高层建筑物抗震结构的受力点一般都须承担非常大的力量,这个时候如果连接位置的工作做不到位,不符合质量要求就很容易导致建筑物在遭遇地震时出现坍塌。所以设计人员在设计抗震结构的时候务必要着重关注抗震结构的连接点,使其延展性能得到更好的发挥。

4.提高高层混凝土建筑抗震结构设计的措施

4.1选择合适的施工区域

由前面分析我们可以了解到,地基的选择对于建筑物的抗震性能有很大的影响,所以要提高高层建筑抗震结构的设计水平就要选择合适的施工建设区域。总的来说,工程项目的建设位置选择应该注意下面两点:首先,高层混凝土建筑要尽量避免建设在有大威胁场地的旁边,比如大型的石油储存设施地等;其次,建筑物应该选择地质环境较佳,有一定的缓解地震水平的位置。

4.2关注地震带来的扭转效应

因为地震都具有竖向以及水平和扭转等作用力,所以地震所产生的破坏力是很难估算的,同时地震发生的时间有很大的随时性,不稳定因素非常多,所以高层混凝土建筑在抗震方面的结构设计也需要有较高的水平,包括关注地震的扭转效益。如果我们没有提前设置一些相关结构位移的标准的话则一定要对最大位移部分及最小位移部分的刚度进行准确测量,确保建筑物整体的结构位移是同步的。

4.3改善设计方案

要提高高层建筑的抗震结构设计水平就必须对设计方案进行改善,通常结构工程师所提交的方案当中都要求建筑物的抗震能力要符合国家标准,设计出来的建筑物在规定范围之内必须能够调整其变形空间,同时其结构方面还有延伸作用,并自动恢复到原来的状态,这样一来就能够大大降低主体变形给建筑物结构所带来的不良影响,确保建筑物的结构可以在长时间内保持稳固的平衡状态。为此,设计人员应该对各种不同等级的地震所可能会带来的影响进行准确的推算,然后再对建筑物的结构进行合理的布局和设计,让高层建筑物的结构的各种设施之间都是平衡均匀分布的。与此同时,设计人员还要着重考虑建筑物的结构以及纵向重力的作用,让建筑物的受力能够平和均匀。总的来说,高层混凝土建筑的抗震结构设计要按照施工现场的地质来选择为合理科学的防震措施,关键部位必须着重设计和建设监督,让建筑物的防震整体结构都维持在从上到下受力均匀的水平,建筑物的整体只有维持对称,则其重力发生改变也能够削减地震所带来的竖向和水平不规则的作用力所带来的不良影响。

4.4认真研究高层建筑物抗震结构的参数值

在对高层建筑物抗震结构进行设计之前,设计人员一定要对施工场地、材质选择等多种影响因素进行考核及了解,并使用先进科学的设计理念设计出最经济有效的设计方案。对于设计当中的关键部位一定要有详细精确的标注,并建立健全建筑结构设计信息的有关数据库,让结构工程师能够提取出有关案例来结合工程进行更合理科学的设计。

5.结束语

综上所述,为了确保高层混凝土建筑抗震结构能够很好的发挥其作用,保护建筑物不受地震灾害的影响,保护人民的生命财产安全,我们在设计抗震结构的时候就一定要多方面考虑问题,按照建筑物的实际情况进行设计和规划,让高层建筑的抗震结构设计更加合理更加科学。

摘要:现代化的建筑大都为高层建筑,如果这些高层建筑的结构设计不具备较好的抗震性能,则很容易在地震来临时导致坍塌,给人民的生命财产安全带来巨大损失,所以我们一定要重视高层混凝土建筑的抗震结构设计问题。文章主要分析了当前高层混凝土建筑在抗震设计方面存在的问题,并对此提出了解决措施。

关键词:高层混凝土,抗震结构,设计

参考文献

[1]邹松贵.高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].产业与科技论坛,2012,23:67.

[2]孙小华,余军.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].城市建筑,2013,10:52.

[3]满国君,付艺璇.关于高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].河南科技,2013,12:168.

[4]伊小群.高等民用建筑结构的抗震设计探讨[J].中国高新技术企业,2013(20).

[5]晋美俊,李俊明.国外建筑抗震出奇招[J].科学之友,2014(19).

高层混凝土结构 篇4

3.2.1抗震性能分析对结构体系来说足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。结合概念设计的理念,对上述两种结构体系进行对比分析,电算程序可以采用中国建筑科学研究院编制的结构空间有限元分析软件SATWE。在结构设计中,不仅要求结构具有足够的承载能力,还要求其有适当的刚度。高层结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关,过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角,剪力墙结构小于框剪结构,但均小于规范要求,且富裕量较大,说明两种结构体系满足刚度要求。

但就使用性能方面,剪力墙结构由于墙体太多,结构自重大,导致了较大的地震作用,混凝土和钢材用量也较高;同时也增加了基础工程的投资,而且限制了建筑上的灵活使用。而框架一剪力墙结构的特点是平面使用灵活,适用性强,结构合理,能使框架、剪力墙两种有着不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。在水平荷载作用下,具有较纯框架和纯剪力墙结构更为有利的水平变形曲线。由框架构成自由灵活的使用空间,容易满足不同建筑功能的要求;同时剪力墙具有相当大的抗侧移刚度,从而使框一剪结构具有较好的抗震能力,也大大减少了结构的侧移。

3.2.2经济性比较我们通过对三种钢筋混凝土住宅结构直接费的计算,发现三种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费相差不是很多,其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费最大,框架一剪力墙结构的单位面积直接费最小,其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出12.5%,比大开间剪力墙结构的单位面积直接费高出7.3%,大开间剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出4.9%。三种钢筋混凝土住宅结构的次要项目造价基本相同。单位面积造价框架一剪力墙结构的最小,框架一剪力墙结构的次之,短肢剪力墙结构的稍微较大,三种结构体系直接费最大相差不到45元/m2元。

4结语

随着我国经济的发展,人民生活水平进一步提高,用户对住宅的功能提出更高的要求,人们希望建筑物在使用过程中具有更大的灵活性,能够适应多功能变换的需求。因此,设计单位在拿到开发单位的设计意图后,应本着经济美观,安全适用的原则多为社会设计出更好的产品。

参考文献:

[1]蒋鲁蓉.钢筋混凝土框架结构设计有关问题的初步探讨[J].山西建筑,.(01).

浅论高层建筑混凝土结构设计 篇5

关键词:高层建筑;混凝土结构;设计

1.混凝土结构设计的基本原则

1.1建筑结构的功能要求建筑结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维修条件下的功能要求,有下列三个:①安全性。建筑结构在其设计使用年限内应能够承受可能出现的各种作用。②适用性。建筑结构在其设计使用年限内应能满足预定的使用要求,有良好的工作性能,其变形、裂缝或振动等性能均不超过规定的限度等。③耐久性。建筑结构在其设计使用年限内应有足够的耐久性。

1.2结构可靠性是指结构在规定的时间内、规定的条件下,完成预定功能的能力。但是当建筑结构的使用年限到达或超过设计基准使用期后,并不意味该结构立即报废不能使用了,而是说它的可靠性水平从此要逐渐降低了,在做结构鉴定及必要加固后,仍可继续使用。结构可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,即结构可靠度是结构可靠性的概率度量。结构可靠度的分析就是要合理地确定结构的可靠度水平,使结构设计符合技术先进、经济合理、安全适用和确保质量的要求。

2.高层建筑混凝土结构的具体设计方法

2.1完善单元结构的布局设计

独立的结构单元设计,是高层建筑中的主要结构设计内容,此结构设计工作适合采用简单、规则的平面形式,但平面的整体长度与突出部分的长度应当控制于适宜的范围,且具备均匀分布的承载力与刚度,同时,竖向结构适合采取均匀、规则的形式,以保证建筑的外挑与内收问题得到有效的控制。要达到这一目标,混凝土结构的设计者,应当在制定结构设计方案的阶段,便努力地将概念设计的理念与知识作为参考,使建筑的适用性与美观度等要求在得到满足的基础上,通过进行优化设计,使其结构的平面与竖向布局尽可能地实现简单、均匀与规则性,保证其结构刚度与承载力的合理分布,避免建筑独立结构单元出现过于集中的塑性变形或应力。

2.2优化高强的混凝土与钢筋使用

高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料,若混凝土和钢的强度过大,势必会造成建筑材料总造价的超限,同时加大其他构件的造价,从而降低建筑建设的经济效益。因此,混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。以软土地基上的高层建筑设计为例,该结构地基受到的荷载较高,设计人员可以通过优化高强度的混凝土以及钢筋的使用,使建筑中各构件的截面尺寸得到合理优化,从而减轻建筑的结构自重,使建筑的基础工程建设难度得到大幅度的削减,降低工程的地基处理工作造价。再以位于震区的高层建筑的结构设计为例,建筑的自重与地震作用程度成正比例关系,设计人员通过将高强度的混凝土与钢筋的使用量减少,可以在减轻其梁、板、墙、柱等构件自重的基础上,降低地震的作用力,进而保证建筑结构的安全程度,使建筑的整体安全度得以提升。

2.3合理设计剪力墙平面结构

(1)以建筑的各项基本结构功能为依据,在满足这些功能的前提下,尽可能地使剪力墙的布置实现相对的集中化与均匀化,对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙,应当尽量缩小其间距。

(2)以建筑的主轴方向或者是其他方向为基准,对剪力墙进行双向的布置,且墙肢截面适合为具备较小的侧向刚度的简单规则的形式,在设计中还要尽量地减少对短肢剪力墙的使用。

3.高层建筑的混凝土结构具体设计优化措施

3.1结构安全性

高层建筑人群密度高,且不易逃避、实施救治,一旦发生灾害,造成的危害要比普通建筑高出许多。因此,结构设计人员必须加强对于混凝土结构的安全性设计,以尽可能降低灾害造成的伤害程度。设计人员可以从以下几个方面开展结构的安全性设计:

(1)设计人员应当在保证建筑各项功能的同时,通过考虑结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的结构破坏,有目的地将高层建筑的抗震等级提升。同时,还要从整体上,加强结构设计的稳定性与牢固度,避免将砖砌体承重或者装配式的混凝土结构应用于高层的公用属性较高的建筑中,而要优先选取现浇的钢筋混凝土的结构。

(2)设计人员要从建筑建设过程中及投入应用后的各个方面入手,综合考虑其荷载变化的状况,尽可能地将建筑结构的荷载标准值与构件承载力设置出较大的弹性裕度,并且为楼面等部位进行额外的增加荷载的设计,以保证建筑在各级的地震与火灾等灾害中,都可以实现对于自身结构安全的维护。

3.2抗震概念

高层建筑的混凝土结构在应用过程中,最容易受到的破坏,便是来自于地震威胁,在进行设计的过程中,设计人员要以抗震概念设计为依据,通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级,或者借鉴相似建筑的抗震设计经验等,对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计,以使建筑的抗震能力得到有效的提升。具体来讲,在结构体系设计方面,设计人员要尽可能地选择空间结构以及平面布局简单规则的形式,作为建筑的整体结构形式。以平面布局为例,可以将矩形、圆形、方形、扇形的结构作为抗震结构的体系形式,并减少对于不对称的侧翼或过长的伸展翼的使用。同时,设计人员还要通过进行合理的布局,使建筑的质量与刚度实现均匀平衡的分布。而在平立面设计方面,设计人员可以将墙体设置为均匀对称的形式,并提升楼梯或电梯的井筒等具备较高刚度的结构布置的集中性,同时,将抗震墙设计为符合建筑结构整体抗震需求的形式,以提升建筑平面结构的抗震性能。而且,还要保持各转换层结构在竖向刚度方面分布的接近,并使剪力墙的设计可以将墙面竖向持续地贯通到建筑底部。在结构构件的延展性方面,可以将梁、柱端的组合剪力加大,或者提高柱体抗弯性能,并配合将梁端的钢筋实际弯矩提升,以使建筑梁端早于柱端发挥塑性,使二者在外部荷载下,保持结构变形的稳定协调。

3.3耐久性

高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计,还要努力提升其耐久性,以延长建筑的有效使用寿命,并且使建筑在遭遇各种灾害之后,依旧能够维持其应用的各项结构性能。下面就从几个方面谈论一下混凝土的结构耐久性设计的策略:

(1)选择良好的混凝土材料。设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上,重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手,选择坚固、耐久、洁净的骨料,含碱量与水化热反应较低的水泥,减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用,并适当地将矿物掺合料加入到材料中。

(2)优化结构使用设计工作。高层建筑中的混凝土结构物普遍包括多个构件,每一个构件所处的环境存在显著的差别,这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异,因此,设计人员要根据实际的使用环境,明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例,这些部位的梁柱构件,耐久性寿命普遍低于室内,必须合理设定这些部件维修或更换的时间。

4.结语

高层混凝土结构设计没有绝对最佳的标准模式,只有通过不断地探索、比较,去寻求相对的最优方式。才能逐渐的完善我们的设计,才能使我们的行业不断地追求尽善尽美的设计思想,不只盲目照搬规范和依赖计算机程序作设计,用自己的结构设计概念、经验、判断力和创造力为业主和社会设计出更好的建筑。

参考文献:

[1]杨磊,等.论高层建筑结构抗震的优化设计[J].建筑设计管理,2010,(03).

高层混凝土建筑抗震结构设计探讨 篇6

1.1 高层混凝土建筑的结构特点

高层混凝土建筑指的是建筑物高于28m, 并且楼层超过十层的混凝土建筑。高层混凝土建筑结构其实说白了就是一种竖向的悬臂结构。高层混凝土建筑结构上的弯矩和轴向力是水平荷载跟垂直荷载导致的, 建筑的高度跟轴向力实际上呈现线性关系。高层混凝土建筑的层数与水平位移, 跟弯矩是呈上升曲线的关系, 并且轴向力是与高度成正比例。从受力特性方面来说, 当水平荷载离分布较均匀时, 建筑的高度跟弯矩是呈二次方变化关系, 而当垂直荷载方向不变时, 高层建筑的增加高度所带来的受力也很小。

1.2 发生地震时高层建筑的破坏特点

(1) 地基破坏特点。如果高层建筑是处于软弱土层上, 就比较容易发生破坏, 因为土体液化会引起基础沉降, 最终会出现上部建筑结构的倾斜, 在一些危险地段所修的高层建筑, 如果遇到地震, 建筑的基础就会出现不均匀沉降, 甚至导致建筑物出现裂缝, 并且一旦高层建筑自身的结构周期跟场地周期相同时就会出现共振效应, 严重的破坏结构。

(2) 结构体系破坏特点。如果高层混凝土建筑是框架填墙结构, 一旦发生地震, 建筑平面的内框架柱上部就易发生剪切型破坏, 而窗洞部分因为窗下墙的作用会导致短柱性破坏。框架剪力墙结构受地震的破坏程度比较轻。

底框结构因为底层具有较低的刚度, 一旦发生地震, 就会受到严重的破坏, 而如果使用框架填墙结构, 因为底层框架是敞开式, 没砌墙时具有较低的刚度, 所以, 底层会受到严重的破坏。

(3) 刚度破坏特点。建筑的主体结构使用矩形平面式, 建筑中的电梯井等如果发生偏心, 在扭转振动的作用下会加重地震破坏度, 而L形和三角形等对称性不强的平面形式, 地震中更容易受到扭转振动的破坏, 加重震害。

(4) 构件的破坏特点。采用框架剪力墙结构的建筑中, 柱会比板和梁破坏严重, 剪力墙的窗台下部位置比较容易发生交叉性裂缝。而框架柱因为设置了螺旋箍筋, 所以, 层间位移角比较大, 框架柱在地震时具有较强的抵抗力。

2 高层混凝土建筑抗震结构设计

2.1 设计建筑主体结构的基础

建筑工程的基础结构是否设计的科学, 会跟建筑的质量息息相关, 相同结构的单元应当设置在地基性质相似的地面上, 并且使用一样的结构, 如果地基的位置出现了橡皮土、液化土和新填土等承载力不一的土层时, 要通过适当的处理措施来增强基础结构的刚度, 保证地基足够的承载力。使用底框结构不仅实用性强, 而且具有较强的经济性, 使用范围相当广泛, 但是, 这种结构体系下的刚度分布不均匀, 存在头重脚轻的可能, 最终使得建筑物的整体结构出现不均匀变形, 严重者甚至会导致房屋部分开裂, 所以, 不易在高设防烈度地区使用这种结构, 或者在具体设计时, 设计人员应当通过适当措施确保上下部分具有一致均匀的刚度, 真正有效提升抗震水平。

2.2 增加抗震防线

高层建筑的抗震结构是由多个延性分体系构成的, 并且各个延性构件是相互协调连接的, 如框剪力结构就是结合了剪力墙与框架分体而构成的多肢剪力墙结构体系, 通常在大型地震出现后会发生余震, 所以, 若是只设置一道抗震防线, 一旦该抗震防线受到余震的破坏, 就会严重损伤到高层主体结构, 严重者甚至出现倒塌。设计人员必须认真处理结构构件抗震设防体系, 并确保同一平面内的主要构件屈服, 剩余抗侧力部件处于弹性过程阶段, 提高主体结构的有效屈服持续时间, 保证主体结构具有加强的延性和抗侧移能力。在进行建筑的抗震设计时, 可能会出现某一结构构件的抗侧移值太大的现象, 最终引起其他结构构件强度不够, 所以在设计时必须适当强化构件的抗侧移能力, 必须反复权衡施工中的以大带小与个别抗侧力部件的配筋率提高等设计行为。

2.3 使用多种抗震计算方法

在进行高层混凝土建筑设计时, 必须正确计算抗震结构的位移, 定量的分析结构设计方案, 将主体结构的变形量控制在一定范围中, 确保发生一般的地震时不会出现变形。计算主体结构的承载力时, 要实时计算高烈度地震下结构的层间位移角和延性位移, 并根据建筑物构件中位移跟结构的变形关系, 最终获得主要构件的变形数值, 再结合建筑截面的应变情况, 明确构件的合理构造要求, 另外, 还要确保建筑优良的场地条件良好, 尽量降低所输入的地震能量, 有效降低高层建筑的主体结构的破坏程度。

2.4 抗震加固设计

在多数情况下, 高层建筑都明确了设防抗震要求, 所以, 高层建筑不但要满足一定的刚度和延性要求, 还需满足一定的强度要求, 而钢筋混凝土由于本身的自重比较大, 特别是底层柱其轴力跟建筑物高度是成正比的关系, 而主要构件对延性有一定的要求, 在层高既定时, 往往以调整轴压比的形式来增强构件的延性, 但是轴压比不可太大, 要不然就会构成结构短柱, 延性相当有限, 如果遇上高烈度的地震, 易导致剪切破坏, 最终会导致整体的倒塌, 所以必须进行加固设计。

(1) 选用螺旋复合箍筋。框架柱的抗剪能力应该跟强剪弱弯与剪压比想符合, 柱子端部的抗弯能力必须满足强柱弱梁限值的标准, 而短柱在强柱弱梁与强剪弱弯时, 不会导致剪切性破坏, 螺旋复合箍筋的突出优点就是可以有效提高柱子的抗冲剪能力, 提高短柱抗震性能。

(2) 选用分体柱。短柱的抗弯性能强于抗剪性能, 所以, 在实际地震中往往是抗弯能力还没真正发挥作用就已出现了剪坏破坏, 设计时需适当减少短柱的抗弯能力, 让它跟抗剪强度相近, 才会让短柱在地震中从一开始就满足抗弯的屈服强度。设计中常常使用减少抗弯强度的形式, 即把柱子沿竖向设缝, 并把它划分成各个分体柱, 分体柱的配筋可在柱肢间布置一定数量的连接键, 真正增强构件的刚度与抗震性能, 常常使用通缝、分隔板和摩擦阻尼器等连接键。选用分体柱, 虽说不能增强柱子的抗剪性能, 但是在降低了抗弯能力时就提高了柱子的抗变形能力, 实现了短柱向长柱的转变, 有效提高了短柱的抗震能力。

2.5 将位移考虑在内, 降低输入地震能量

(1) 客观看待位移问题。计算承载力是我国建筑结构设计的基础, 设计人员应该重视这个计算, 并采用弹性策略, 系统性的分析和计算相关结构力, 保证建筑结构的稳定和安全;而要有效减少水平方向的侧移, 可以减少建筑的自重, 将横向弯矩考虑在内, 在分析相关数据的基础上, 开展深层次的设计, 将多个方面的因素都考虑在内。

(2) 降低地震的输入能量。随着社会经济的发展, 人们对高层混凝土建筑的抗震性能提出了更高的要求, 所以, 在开始设计时, 就应考虑地震的预期作用, 仔细预算、计算和分析变形问题, 设计时应重视构件承载力, 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, 保证建筑结构的稳定性和实用性。

参考文献

[1]降海芹.高层建筑抗震结构的施工与现场管理[J].城市建设理论研究, 2011, (32) .

高层混凝土建筑抗震结构设计解析 篇7

1 高层混凝土建筑抗震结构设计要求简述

与普通建筑结构相比, 抗震结构具有更为显著的特点和优势:其抗震性能优越, 即使遇到较为严重的地震也不会倾倒;对于一般的地震, 通过加强结构检修, 抗震结构能够继续使用;在轻微地震的情况下, 抗震结构基本不会受到太大影响, 能够继续保持较高的稳定性。在进行抗震结构设计的过程中, 必须进行各方因素的综合考虑, 应用先进的设计理念, 确保建筑受力情况符合科学标准, 保障其稳定性。另外, 还要依据建筑的具体情况, 进行抗震结构的优化和科学设计, 使其达到抗震结构的设计要求标准, 为保障建筑结构稳定奠定基础。总的来讲, 高层混凝土建筑抗震结构设计的具体要求大体有以下四个方面的内容:

1.1 刚度要求

在具体的高层混凝土建筑抗震结构设计过程中, 必须首先明确其刚度要求, 这就要求设计中必须合理运用物理学和工程建筑等学科的专业知识, 并能够通过科学的连接设置, 进行合理调整, 提升结构的抗震性, 保证建筑受力变化可以被控制在一定区间内。这样做就可以在基础结构出现变形时, 借助抗震结构的调节功能, 保障建筑整体结构的安全性和稳定性, 确保其可以在经过有效检修之后还能够继续使用。

1.2 构件受力要求

构件受力要求是建筑抗震结构设计环节中必须要重点考量的问题之一。相关调查资料显示, 在建筑刚度比较柔和的情况下, 遇到严重地震时主体结构受到的破坏是非常严重的, 并且, 如果地震仍有余震, 那么其将会对结构造成严重的持续伤害, 极易造成结构崩溃, 后果非常严重。因此, 为了保障结构的安全, 在抗震结构设计过程中, 设计者必须依据建筑的实际情况, 重点考虑其构件受力状况, 在设计工作中应加倍重视抗震性能的提升, 通过采取有效手段, 减小建筑结构受到的损害。

1.3 延展性要求

高层建筑结构的功能是极为重要的, 关系到建筑整体的稳定性和安全性。因此, 在进行高层建筑抗震结构设计时应明确科学设计的重要性, 依照相关规范严格要求设计行为, 保障设计效果, 其中, 必须重视建筑结构的延展性要求, 通过优化设计, 确保其强度以及刚度满足建筑使用的具体要求, 提升其抗震性能。

1.4 优化设计的要求

在进行高层建筑抗震结构设计的过程中, 除了要重视上述结构设计的具体要求外, 还必须重视进行设计优化。由于结构设计会受到工程造价的影响, 因此, 在设计环节中, 必须重视依据建筑特点和使用性能, 明确其主要发挥的功能, 以设计制约因素和设计目标为参照, 进行结构功能的优化设计。同时, 还必须重视结构体系的优化选择。高层建筑可以采用的结构形式有很多, 比如悬挂式和剪-框式等, 在具体的设计中应以建筑的功能和造价、社会效益等要求为参照, 进行结构形式的优化选择。另外, 在设计过程中, 还应重视结构体系的优化设计, 应对建筑进行规则、对称的平面布置, 确保刚度分布保持均匀。

2 高层混凝土建筑抗震结构设计要点探讨

2.1 建筑位置的科学选择

通过大量的数据和资料分析可以证明, 建筑位置对其抗震性能有着一定的影响作用。因此, 在设计环节, 必须重视建筑位置的科学选择。选择位置时应将附近的地形特征和地貌状况纳入考虑范围, 以保障结构设计成果的有效性。建筑位置选择时应注意两点:一、为了保障建筑的安全性, 建筑位置最好避开变电站以及火电厂等。二、为了降低施工难度, 同时, 也为了保障抗震性能, 建筑位置尽量不要选在山坡地形处和丘陵地区。

2.2 优化设计方案

高层混凝土建筑抗震结构设计必须符合国家相关的规定, 达到规定要求的抗震标准。在建筑主体结构上, 必须确保其对于空间变形具有一定的调节能力, 使其可以借助结构延伸性能恢复至正常状态, 降低因主体变形导致的消极影响, 为保障结构平衡奠定基础, 提升建筑结构的稳定性和安全性。考虑到地震灾害对于建筑结构的破坏特点, 在设计环节就必须重视构件的合理布局, 确保建筑结构的受力情况得到有效的协调, 提升抗震性能。其中, 应对竖向结构进行重点考虑, 由于其受到重力的影响, 设计时必须采取手段确保其处于受力平衡的状态, 满足结构刚度要求, 保障建筑结构的有序性, 促进建筑整体稳定性的显著改善。除此之外, 设计工作还必须对于工程建设实际进行考虑, 结合施工现场周围的地质条件进行。进行结构设计时, 应采取有效的防震措施, 对于建筑关键部分必须慎重对待, 减小建筑受到的均匀重力, 合理利用重力规律, 调控建筑受到的不规则作用力, 促进抗震性能的改善。

2.3 重视地震的扭转效应

地震是一种具有极大毁坏性的灾害, 不仅会破坏房屋建筑, 对于人员安全也有着巨大的威胁。由于目前还无法实现地震的准确预测, 因此, 地震的发生具有典型的随机性特征。地震发生时不仅会产生水平方向和竖向的作用力, 还同时伴随着扭转效应。因此, 抗震结构设计时, 必须明确扭转作用的破坏力, 重视结构位移的科学设计, 明确位移最小值以及结构最大位移的刚度, 确保建筑结构的位移保持一致。其中, 必须重视保证建筑结构的各个部分均符合设计规范要求。另外, 设计时还必须开展建筑性能研究, 明确其可行性, 及时发现其中存在的不足, 通过及时调整和改进, 促进建筑抗震性能的提升。

2.4 合理设计结构参数

设计环节中, 可以借助地震模拟, 明确建筑受力情况, 合理设计结构参数, 对于结构各部分的实际受力情况进行科学计算, 内容应包括柱梁变形以及墙体承载能力等多个方面。在实施结构规划时, 必须全面掌握建筑的施工技术和所处位置等各项实际情况, 明确设计工作的重点和关键环节, 优化设计框架, 改善设计效果。

3 结语

近年来, 我国发生了多次地震灾害, 不仅造成了大量的人员伤亡, 也给社会建设造成了巨大的不利影响, 在这种背景下, 房屋建筑安全的重要性日益凸显。高层建筑抗震结构具有良好的抗震性能, 对于提升建筑的稳定性和安全性意义重大, 因此, 为了确保抗震功能的正常发挥, 在设计环节必须重视加强科学设计和方案优化, 明确设计要求和重点, 提升设计成果的有效性, 改善建筑整体质量, 减小地震对建筑造成的破坏, 保障人民的生命财产安全和社会发展秩序。

参考文献

[1]罗桂纯.隔震技术在建筑物抗震设防中的应用和推广[J].城市与减灾, 2014 (04) :27-29.

[2]张己存.刘家峡大桥抗震结构体系优化分析[J].城市道桥与防洪, 2014 (12) :56-58.

浅议高层混凝土建筑抗震结构设计 篇8

就当下情况而言, 要想最大程度的提升强化高层混凝土建筑的抗震效果, 如在地震程度弱时, 整体结构保持稳固无损伤;在遇中等地震时, 能在简单修复后继续投入使用;地震剧烈时, 高层建筑不会引发倾倒, 这就对设计提出了更高的要求, 需结合实践全盘考虑以刚柔结合为原则以及各作用力的科学合理分布, 依照现场情况进行具体规划, 并以“强剪弱弯”的原则设计起草提高增强建筑结构的设计保证建筑的整体稳定性。一方面, 在设计高层混凝土建筑时, 必须掌握好结构刚度值的强弱, 通过精准的计算与分析, 全方位的了解地质地组成和实地情况、选料性能、机械设备工作参数、物理力学等相关内容, 以用来设计、计算最终高层结构的整体刚度设定或者核心受力部分结构设施设计刚度, 在充分发挥连接设置调节作用的时候, 对其抗震效果进行提高, 并在经过修缮之后, 仍可继续使用不改变其使用价值。另一方面, 在设计起草结构时, 结构工程师的侧重点应放在核心构件及连接点的受力情况等方面, 运用合理有效的处理措施优化其调整效果, 使其达到防灾减震的目的, 最大限度的降低地震所带来的损失。参考与地震相关的统计, 分析后发现使用刚度过于柔和的高层混凝土建筑遭受强烈地震冲击后, 主体结构大都会出现不同程度的损伤与破坏, 同时在余震作用下, 在受到了连续的破坏后甚至导致坍塌。这就要求在对高层混凝土建筑抗震结构设计时, 必须确保其不单要具备一定的刚度, 还要能改善其延展性等特点, 使整体架构的抗震能力得以保证。

2 高层建筑抗震设计中经常出现的问题

部分建筑物高度过高。依照我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定, 钢筋混凝土的高层建筑都有统一的高度限制。其中强调了不同结构的设计对高度的限制, 但目前许多高层建筑并未严格遵守这一限制。在遭遇震动后, 使得超高建筑物受力变形后发生破坏性态并大幅恶化, 建筑物的抗震能力减弱, 随之而来的还有许多因素的变化, 结构设计和工程预算的相应参数需要重新选取。

地基选择问题。随着城市人口的不断增长与建筑用地的减少, 许多开发商常常忽略这一问题, 大多是视其商业价值的大小进行选址。高层建筑选址需依照选择开阔平坦的地带并且土场均匀坚实的原则, 不靠近河岸, 不横跨建筑在两种土壤之上, 不选择地势较为危险的地区、不选用有震陷危险的土壤作天然地基, 避免在地震高发地段建造房屋。高层建筑的地基选址的不恰当常会会导致其抗震能力减弱甚至坍塌。

选材中存在的问题, 材料组成不合理。地震高发的地区, 对于建材的选取及其结构是否合理应予以重视。我国建筑物的设计形式通常以钢筋混凝土核心筒为公用设计, 其主要参考数据为钢筋混凝土结构位移值。但这种结构存在建筑弯曲变形侧移的幅度较大的问题, 单靠刚度较小的钢框架处理, 不单会大幅增加钢结构的负担, 更会导致效果大大降低, 常用的补救措施为对混凝土筒的刚度进一步增强同时改良设置伸臂结构, 构筑加强层以其满足规范侧移限值。

强度较弱的抗震设防烈度, 现行建筑结构设计安全度标准早已达不到我国社会发展对其的要求, 建筑结构设计安全度有很大的提升、改进空间。我国现行抗震设防标准过低, 中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为10%的地震烈度, 过低的抗震设防烈度使得高层建筑的抗震要求与标准处于较低水平因此造成了较之国外相对落后的现象。

3 改善高层混凝土建筑抗震结构设计的有效对策

3.1 选定建设位置

分析不同的地震灾害案例造成的损失可得出, 建筑物选址的地质条件不同, 所受的地震灾害的程度有很大不同, 主要原因就是所选择的地理地质条件有区别。以此对建设项目位置确定提出了以下两点要求:一是工程项目建设位置的在选取时应选择地质环境具备一定的缓解地震能力的地方;二是避免与重大威胁场地相邻, 例如变电站、大型石油储存设施等, 降低除地震外其他因素带来的安全隐患问题。

3.2 改进结构设计方案

结构工程师提交的方案要求设计出的建筑能够在现行国家规定建筑抗震能力标准下达标, 其设计主题要能满足其规定范围内的调整变形空间, 并可以在结构上强化其延性作用, 自动恢复至原状态下, 这样就大幅削减主体变形对整个建筑结构带来的影响, 保证建筑结构保持在持久稳定的平衡状态下。对不同等级的地震产生的影响进行计算、推演, 要对其布局进行合理设计, 最大程度的使高层混凝土建筑结构各种设施之间的保持平衡分布, 并使其得到相应的提高, 要考虑侧重点房子结构、纵向重力作用方面, 使其受力平和均匀, 还需达到设计刚度的要求, 同步做到设计结构有条理、不紊乱、有层次、不交错, 根据现场地质要素在设计中选用最为合适的防震措施, 必须对核心关键部位要做到严谨处理及重视, 使整体结构达到上到下受力均衡的目的, 保证建筑的整体对称, 这种重力变化可以很大程度的削减地震带来的水平与竖向不规则的作用力产生的影响。

3.3 控制扭转效应

地震有水平作用、竖向作用以及扭转作用等多种作用力, 在这种情况下, 就会对其破坏力很难掌握计算, 如地裂、房屋倒塌、地势波动较为强烈等。因为地震伴随着随时性, 包含许多不稳定的因素, 这就对高层混凝土建筑抗震方面的结构设计提出了更高的要求, 注重地震带来扭转效应。若未预先设置相关结构位移的标准, 就要先测量出的最大位移部分刚度和最小位移的刚度, 使其整体结构位移保持同步性, 所有的细节都要与其相关设计要求达到一致, 对暴露出问题的地方一经发现, 要迅速做出有效的调整, 尽一切方式来降低地震扭转作用带来的不利影响。

3.4 研究高层混凝土建筑各层结构参数设置

在对高层混凝土结构设计进行预处理阶段, 必须充分了解项目的选址、地质条件、材料选择、施工专业技术、质量检测等多方面相结合, 着眼于其中重点, 建造建筑设计的基本框架, 运用先进合理的设计理念与专业技能相结合设计出切实有效的设计方案, 其关键部位要做出详尽准确的注明, 使得建筑抗震结构得以更好地完成, 同时建立系统完善、内容详尽的建筑结构设计信息数据库, 方便结构工程师对相关案例的提取, 以此总结经验, 采用先进的设计方式来开展工作。

4 结束语

结合以上所述, 地震发生有着随机性强、破坏性可大可小同时还将伴随有余震、余震次数不定等特点, 这将给社会带来不可预测的危害, 这就对建筑的抗震能力有了更好的要求因为这直接关系到了人们的生命财产安全。因此, 在对高层混凝土建筑结构进行设计规划时, 要对以往地震对建筑物造成的伤害等资料进行分析, 在全面了解建筑施工技术、工艺流程、管理、经济、实用性能的基础上, 采用最合理的有效方案对其整体结构进行提高增强, 以达到最优良的抗震效果。

参考文献

[1]伊小群.高等民用建筑结构的抗震设计探讨[J].中国高新技术企业, 2013 (20) .

[2]晋美俊, 李俊明.国外建筑抗震出奇招[J].科学之友, 2011 (25) .

[3]满国君, 付艺璇.关于高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].河南科技, 2013 (12) .

[4]孙小华, 余军.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].城市建筑, 2013 (10) .

高层混凝土结构 篇9

关键词:高层建筑,混凝土建筑,抗震结构设计

目前,在高层混凝土建筑抗震结构设计的过程中,经常会出现影响其发展的问题,因此,在高层建筑混凝土抗震结构设计期间,必须要遵循设计原则,全面分析高层建筑混凝土建筑抗震结构的特点,进而提高设计质量。

1高层建筑混凝土抗震结构特点

高层建筑在本质上就是竖向的悬臂结构,其可以在垂直荷载的结构上产生轴向力,进而提高建筑物高大体积的线性垂直效率,在此过程中,高层建筑结构会在水平荷载的弯矩下能够成为一个受力点,其受力特征就是当垂直荷载方向不变的情况下,会随着建筑物的增高而增加,并且水平荷载可以来自各个方向。当高层建筑受到均布荷载影响的时候,弯矩与建筑物之间就会出现第二次的变化,无论是侧移特点还是竖向荷载,都会出现较小的变化。当水平荷载在均布荷载情况下,侧移与高度会出现四次方的变化,在一定程度上,能够突出混凝土抗震结构特点。

2高层建筑混凝土抗震结构的设计要求

在高层建筑混凝土抗震结构设计之前,设计人员要对其要求加以全面的了解,保证能够提高设计效率[1]。

首先,在高层建筑混凝土抗震结构设计的过程中,必须要满足发生严重地震时不倾倒的要求,在遭遇中级地震的之后,经过维护与检修可以再次使用,在遭遇微弱地震之后,高层建筑混凝土抗震结构可以保持在整体结构稳定牢固的状态,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”的建筑抗震三水准。同时,设计人员还要对各方面影响因素加以考虑,保证能够提高高层建筑混凝土抗震结构设计的科学性与合理性,并根据高层建筑的实际情况,制定完善的设计与规划方案,满足抗震设计需求,保证高层建筑混凝土抗震结构的稳定性,为其发展奠定良好基础[2]。其次,高层建筑混凝土抗震结构设计人员在执行工作的过程中,要保证结构设计刚度满足相关要求,并且全面了解高层建筑混凝土抗震设计物理学知识,或是机械设备的运行原理,保证能够通过适当的调整与配合,不断提升高层混凝土抗震结构的抗震效果,使其波动力在一定范围之内,进而提高抗震结构设计质量,为其发展奠定良好基础[3]。最后,高层建筑混凝土抗震结构设计人员在设计过程中,必须要重视某些连接点与结构构件的受力情况,保证能够采取有效的减震措施,避免在遭受地震灾害的时候,出现严重的经济损失,导致高层建筑混凝土结构出现连续损坏的现象,进而形成崩塌的后果。另外,高层混凝土抗震结构设计人员必须要对抗震结构的抗震性能进行改善,保证其强度与刚度符合相关需求,进而形成良好的结构体系,提高其抗震效果,促进建筑事业的长远发展[4]。

3高层建筑混凝土抗震结构设计策略

高层建筑混凝土抗震结构设计人员在设计过程中,必须要对自身工作加以重视,保证能够提高设计质量,为人们营造良好的生活环境,在提升人们生活质量的基础上,促进国民经济的提高。

3.1优化抗震结构功能

在设计人员对建筑混凝土抗震结构进行设计的过程中,必须要对抗震结构功能加以重视,保证能够提高其抗震质量。设计人员必须要对功能造价与要求加以重视,保证能够结合相关设计原则对凹槽建筑混凝土抗震结构的功能加以完善,在约束条件与目标的影响下,优化其使用功能[5]。

3.2抗震结构体系的优化

高层混凝土混凝土抗震结构体系的优化是利用悬挂、筒体与剪力墙等结构形式。不仅如此,以框架核心筒结构为例,设计同时要注意由于设置伸臂桁架和腰桁架加强层引起的相对薄弱层的出现,从而导致刚度和承载力的突变,这对高层结构抗震是不利的,通常应采用有限刚度设计理念,适当“削弱加强层”。另外,设计应结合高层建筑混凝土抗震社会效应与美学效应,科学、合理的对工程造价进行控制,保证能够设计出质量较高的抗震结构体系。

3.3科学、合理的选择建设位置

经过对地震灾害的分析,高层混凝土抗震结构的建设位置对于抗震效果会产生直接的影响,因此,在设计过程中,必须要科学、合理的选择建设位置,并且全面考虑高层混凝土建筑抗震地质条件,此时应该注意到,不可以选择在变电站、火电厂等附近,避免受到不安全因素的影响,同时,还要避免在山坡与丘陵的附近选择建设位置,为其发展奠定良好基础。

3.4优化结构设计方案

在设计高层建筑混凝土抗震结构的过程中,设计人员要对设计方案加以优化,首先,要科学、合理的对其进行布局,保证能够有效协调与控制高层建筑混凝土抗震结构的受力情况,进而达到受力均匀与平衡的目的。其次,设计人员要保证高层建筑混凝土抗震结构设计的层次性,进而提高其抗震的稳定性。最后,设计人员必须要结合建设区域地质情况特点,严格处理重点关键抗震部位,进而提高其抗震质量。

3.5重视抗震扭转效力

在地震过程中会出现较多的扭转作用、竖向作用与水平作用,在一定程度上,会对建筑物造成破坏性影响,导致出现破裂甚至是倒塌的现象。因此,高层建筑混凝土抗震结构设计人员要对结构的扭转效力加以重视,保证能够提高其位移结构刚度,进而达到相关设计标准,确保高层建筑混凝土抗震结构每一个部分都能达到相关设计标准,及时发现抗震结构设计中存在的问题,并且采取有效措施对其进行调整,最大程度上提高高层建筑混凝土抗震结构的设计效率,使其设计质量得以提升,促进建筑行业的经济发展,使其向着更好的方向发展。

4结语

高层建筑混凝土抗震结构的设计,对于人们的生活质量与安全性产生直接影响,相关设计人员必须要严格遵循设计原则,阶段性的学习新型抗震结构设计知识,充分考虑到设计工作影响因素,保证能够提高其设计质量,同时,在设计人员实施工作期间,必须要对抗震结构设计经济效益加以重视,提高成本控制效率。

参考文献

[1]罗联训.浅论高层混凝土建筑抗震结构设计[J].中华民居,2014(18):25.

[2]李鸥.浅议高层混凝土建筑抗震结构设计[J].价值工程,2015,34(9):175-176.

[3]孙小华,余军.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].城市建筑,2013(10):52.

[4]满国君,付艺璇.关于高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].河南科技,2013(12):168.

高层混凝土结构 篇10

摘要:随着社会的进步,经济逐步发展,我国的建筑行业也取得了很大的进步,高层混凝土建筑日益增多。但是,目前地震频发,并且很难被避免和预防,因此建筑的抗震设计十分重要,尤其对于高层混凝土建筑而言,更是具有重要意义。在高层混凝土建筑的施工中,要确保其具备较好的抗震结构和抗震能力,并且要注意对其后期进行维护。本文主要针对高层混凝土建筑的抗震结构设计进行了分析和探讨。

关键词:高层;混凝土;抗震;结构优化

1.高层建筑抗震结构优化设计与概念设计

建筑结构设计是建筑结构设计工程师对所要施工建筑的外形和空间构造的表达,分上部结构设计和基础设计两部分。而建筑结构的优化设计是指设计的建筑结构在满足约束需求条件下,按预定目标设计出最优化方案的设计方法。

在历年的地震灾害中,结构工程师逐渐认识到工程结构中宏观的“概念设计”比“数值设计”的抗震更为重要,所以对“概念设計”越来越重视。抗震概念设计就是再结构的宏观整体基础上,根据结构系统及结构整体的要求,正确处理结构体系、刚度分布、构件延性等问题,从宏观角度对其进行鉴别、选择处理。因此,在进行抗震设计时,结构工程师要充分理解结构抗震的特点,抓住关键问题,用正确的思维才能得到科学合理的结构设计。

2.高层混凝土建筑抗震结构设计中易出现的问题

2.1地基的选取不合理

由于城市人口的增多和相对空间的缩小,不少建筑商忽略了这一问题,哪里商业空间大就在哪里建。高层建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地,远离河岸,不应垮在两类土壤上,避开不利地形、不采用震陷土作天然地基,避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。

2.2结构布置不合理

高层混凝土建筑结构设计不合理的情况下,很容易在地震影响下导致扭转破坏、薄弱层破坏、应力集中以及防震缝处碰撞等情况。

2.3较低的抗震设防烈度。现在许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高。我国现行抗震设防标准是比较低的,中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为10%的地震烈度,较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求。

3.高层混凝土建筑抗震结构优化设计方法

3.1减少地震发生时能量的输入

在具体对高层混凝土建筑的抗震结构进行设计时,要积极采用基于位移的结构抗震方法,对于具体的方案进行定量分析,这样可以使抗震结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。在对建筑构件的承载力进行验收时,要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限制。对于高层建筑而言,选择一个较为坚固的场地可以有效减少地震发生时的能量的输入,在很大程度上提高建筑的抗震能力,从而减少地震所带来的损失。

3.2运用高延性设计、推广消震和隔震措施

目前我国的很多高层建筑的抗震设计都采用了延性结构。延性结构指的是通过适当对建筑结构的刚度进行控制,可以使得地震发生时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态,从而可以在一定程度上延缓地震发生时产生的能量,使地震反应减小,这样可以降低地震给高层建筑带来的破坏程度,减少损失。可以利用阻尼器来提高建筑物的抗震能力,阻尼器可以对地震能量进行有效吸收,从而达到减震的目的,也可以使高层建筑避免受到地震较大程度的破坏。

3.3重视建筑材料的选择

在高层建筑的抗震方案设计中,建筑结构材料也有着十分重要的作用,材料选择得好也可以在一定程度上增加高层建筑的抗震能力。在对建筑材料进行选择时,首先要先对建筑材料的参数进行抗震性能上的分析,从整体上对材料的参数变异性进行研究,不能只是关注建筑材料的承载力而不注意其他参数的影响。如果要求高层建筑可以抵抗地震灾害,那么在选取建筑材料时要把握好建筑结构的延性需求。因此,在实际设计和施工时,要综合考虑高层建筑施工的各个因素,以此为依据来选择符合抗震需求并且经济适用的建筑结构材料。

3.4增加抗震防线的建设

在对高层混凝土建筑的抗震结构进行设计时,可以通过增加抗震防线来增强建筑对地震的抵抗能力。抗震防线有很多种,比如可以借助具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。框架剪力墙是具有良好的性能的多道防线抗震结构,其中的剪力墙是其第一道抗震防线,并且也是最主要的抗测力构件。因此,有必要对高层建筑设置多道抗震防线。在一个高层建筑的抗震体系下,应该由多个延性较好的分体系组成,当第一道抗震防线遭到冲击时,其他的抗震防线便能够接替第一道防线继续抵挡随后的地震冲击,通过多道防线的协同合作,可有效地防止高层建筑的倒塌。

3.5 降低高层建筑结构的自重

如若是在相同的地基承载能力条件下,降低高层建筑结构的自身重量可以使在不增加地基以及其造价的情况下,可以在相关的规定范围内,尤其是在软土层的地基上,可以增加高层建筑的层数。研究显示,由于高层建筑的高度很大,重心也相应较高,所以,建筑的重量越大,受地震作用的倾覆力矩的效应就越大。

4.高层混凝土建筑抗震结构设计注意的几点

4.1在进行高层混凝土建筑抗震结构规划与设计时,应该经过精确的计算与分析,合理的掌握结构刚度,充分的了解施工现场的地质条件、所有设备的运行参数、建材的性能以及物理力学知识,以此确定高层混凝土建筑结构的整体高度大小,并设置科学的连接,以此实现对刚度的合理调整。

为了提高高层混凝土建筑的抗震能力,应该尽可能的将建筑波动受力控制在地质支撑范围以内,即当高层混凝土建筑基础结构出现变形之后,抗震结构通过自身的调节,能够尽可能的降低整体结构的变形幅度,然后通过有效的维护工作,保证高层混凝土建筑的安全和使用价值。

4.2在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,设计人员应该正确的分析关键部位或者重要部件和其他部件之间连接点的受力状况,通过合理的计算,采取有效的措施进行调整,以此提高高层混凝土建筑的抗震能力,当地震灾害发生之后,能够最大限度的降低地震给建筑物带来的损失。

此外,通过对当地历年的地震灾害进行分析,如果高层混凝土建筑采用柔和刚度设计,当地震灾害发生之后,将会导致主体内部结构遭到损坏,在余震的作用下,会导致建筑结构发生连锁反应,对建筑结构造成持续破坏,最终导致建筑倒塌。对此,在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,应该充分的研究与分析混凝土抗震结构,以此保证高层建筑的结构刚度满足相关的设计规范,同时对强化建筑结构的延伸性,进而提高高层建筑的抗震性能,最大限度的降低地震灾害给建筑造成的损失。

5.结语

总之,高层建筑的抗震结构设计是整个建筑工程的关键环节,但是在我国高层建筑的抗震结构设计上处于起步阶段,仍需要进一步的完善。总之,设计人员要严格按照规范的规定进行设计,对自己设计的每一项工程负责,不断学习、汲取前人的经验和教训,才能真正地做好结构设计。

参考文献:

[1]都凤强,高层建筑结构设计的实践探讨[J],科技创新导报,2013,(21),23-24

高层混凝土结构 篇11

混凝土结构作为高层建筑中常用到的一种结构, 控制好其质量对高层建筑能起到非常牢固的作用。混凝土结构的原理就是钢筋与混凝土两种不同性质的材料通过有效作用, 进行硬化而产生粘结力, 它由分子力、摩阻力和机械咬合力三部分组成, 机械咬合力具有决定性的作用, 为了能让混凝土结构的粘结力提高, 可以把钢筋的端部设置成弯钩, 或把钢筋焊成网等, 在实际的施工过程中, 需要在钢筋周围设15~30毫米的保护层, 这样可以增加其粘结力, 同时可以预防钢筋锈蚀。

2 混凝土原材料的质量控制

2.1 水泥

1) 首先是对于水泥的质量, 在选择水泥时一定要有质量证明书, 对强度等级和包装以及出厂日期一定要认真检查, 对不符合要求的, 应抽样复查, 对其抗压强度和安全性要进行性能上的检查, 如果结果与规定不符合, 则坚决不能采用。

2) 如果水泥强度在规定指标以下, 或者水泥的细度、凝结时间等这些不是按照国家规定的标准, 则都被认为是不合格的产品。

2.2 骨料

1) 砂和石看似非常小的问题, 其实也会影响着施工的质量, 所以应当按产地、品种、规格等进行取样试验, 对其颗粒级配、密度、表观密度等进行检验, 特殊情况下还要对碱活性进行检验。

2) 在施工中混凝土用的粗骨料的最大粒径不能超过结构截面最小尺寸的1/4, 而且也不能超过钢筋间距的最小净距的3/4。

3) 骨料材料不能包含风化砂、特细砂以及铁路道渣的掺杂混合。

2.3 混凝土掺和料

在混凝土中适当掺入一些水硬性或者填充性掺和料可以改善混凝土的某些性能, 同时也可以节约水量用量, 在选择的掺和料一定要符合标准, 否则不能掺入。

3 混凝土施工配合比控制

3.1 配合比控制的原则

1) 提高施工过程中水泥的用量可以使混凝土有较高的强度和较好的易性, 但是并不是多多益善, 所以在水泥用量过程要, 除了要控制成本的提前下还是控制其体积变化率, 做好配合比。

2) 将用水量控制在最少, 但是还要符合其易用性, 混凝土的强度与用水量相关, 用水量较小, 则其强度就较高, 在体积上的变化率也较小, 然而在实际的施工中, 由于多种问题 (如搅拌不均匀等) 的影响。因此, 需要在混凝土的最大水灰比, 最小水泥用量等事先规定好。

3.2 配合比控制

1) 在使用混凝土前, 要看是否有试验室签发的配合比通知单, 在施工中如果原料发生变化, 一定要重新申请试配。

2) 对于混凝土的塌落度, 一定要严禁随意地加大用水量, 要按试验报告标准进行控制, 在原材料计量上要控制在规定的范围内。

4 混凝土施工质量控制

4.1 浇筑前的质量控制要点

1) 混凝土要通过浇筑面积和浇筑工程量以及施工设备和浇筑顺序或施工缝位置、混凝土原材料供应等进行审批, 确保混凝土浇筑的连续性和停电应急问题的及时处理。

2) 为了保证模板位置、标高等和设计的时候符合, 在浇筑混凝土前要对模板和钢筋的预检工作要进行二次检查, 一定要将模板内的杂物清理干净, 同时要支撑稳定和牢固。

3) 要对机具等准备情况仔细检查, 对于可能出现故障的机具事先要有应急措施, 在施工前要进行施工运行, 同时要充分准备搅拌机、运输车、输送管道及振捣器。

4.2 浇筑过程中的质量控制要点

1) 对于浇筑混凝土在原则上每天都要按照原材料进行相应的调整。

2) 在混凝土的浇筑过程中, 一定要控制浇筑质量, 最好要加强旁站监督, 在搅拌好的混凝土中切记不能加水, 对于不合格的要返回搅拌站重新进行。

3) 对于泵送混凝土一定要保证泵送料斗内充满混凝土, 泵的中断时间不能超过45分钟。

4) 在混凝土浇筑之后要及时地进行振捣, 振捣时间的控制在水泥浆上浮而让混凝土的表面平整, 当混凝土初凝后, 切记不能再进行振捣。

5) 为了防止混凝土出现开裂现象, 要及时时行混凝土成型压光和覆盖浇水进行养护, 要经常浇水以保持其湿润。

4.3 冬季混凝土浇筑过程中的质量控制点

1) 在冬季, 根据实际的施工情况来制定切实可行与可靠的施工技术方案, 对于温孔布置、测温方案以及浇筑方案与拆模条件要提前规定好。

2) 为了能确保到工地上的保温材料的数量与质量, 事先一定要进行热工计算并采用科学的保温措施。

3) 在冬天要事先做好混凝土配合比与外加亮剂性能以及掺量的试验。

4) 在冬天由于温度的影响, 所以在施工中一定要事先做好混凝土的入模温度检查, 若在施工中发现有异常, 一定要及时采取措施, 防止混凝土受冻后开裂, 对于蓄热覆盖的监察要加进行加强, 要确保每一处都没有遗漏, 在拆模后, 要及时地进行养护, 就有这样才能确保混凝土试块的数理, 从而避免因温度的原因产生质量问题。

4.4 夏季混凝土浇筑过程中的质量控制要点

在高温环境下, 对混凝土影响因素进行分析, 在夏季可以预先设定施工技术方案以及对方案的落实执行, 例如, 对于配合比是否考虑了温度控制以及施工塌落度损失等。

5 总结

在施工阶段中, 除了受工期长, 以及自然条件的影响, 还有其他的一些因素的影响, 所以工程施工要做到质量良好的控制, 项目施工作为工程控制质量的关键, 在施工过程中每一步工艺都要做到精细。

摘要:随着人们居民条件的需要及城市可利用的土地资源有限的情况下, 高层及超高层越来越广泛的应用于建筑行业当中, 混凝土结构对于高层建筑是非常重要的, 所以一定要控制好混凝土质量, 本文从混凝土的原料选择以及施工配合方面的控制进行了简单的分析。

关键词:高层建筑,混凝土,质量控制

参考文献

[1]张诗明.浅析高层建筑混凝土施工质量控制[J].山西建筑, 2011.

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