民用建筑结构论文范文

2024-03-10

民用建筑结构论文范文第1篇

【摘 要】近些年来我国自然灾害特别是地质自然灾害频发,严重影响人民的生命财产安全,同时也对社会稳定与长治久安产生了巨大的影响。以汶川、玉树两大地震为首的地质灾害给我国的现代化建设带来了较大的负面影响,地震中大型建筑倒塌会造成的重大伤亡发人深省,通过建筑结构改善建筑抗震水平已迫在眉睫。本文根据笔者工作实践,对建筑结构设计中的抗震设计进行了分析和探讨。

【关键词】建筑;结构;设计;抗震

一、地震中建筑倒塌的主要原因分析

根据地震中建筑倒塌的数据得知,在地震地质灾害当中导致房屋倒塌的原因主要由以下两个方面的内容影响。

(一)建筑施工质量问题

在建筑施工环节中存在的抗震质量问题一直是限制我国建筑施工行业发展质量的主要因素之一。这方面的内容一方面是由于建设过程中施工方为了提升综合经济效益,过分强调眼前的利益而忽视了长远的发展,从而采用较为粗陋的施工工艺以及施工建筑材料进行施工,导致建筑物的整体抗震水平不达标,严重影响了我国的建筑整体质量,甚至在重大地震中夺走了许多人的生命。

(二)建筑结构设计问题

建筑结构设计对于提升建筑的抗震水平也具有相当明显的作用。根据我国对于高强度抗震地区的建筑施工结构设计要求来看,其中明确要求了废除预制板的施工结构设计方式,必须要使用现浇楼板,即使是低强度地区也必须通过加现浇钢筋混凝土圈梁的方式进行施工操作。但是在汶川地震中我们发现有许多主要建筑根本没有按照国家抗震结构设计要求进行建筑,由于缺乏圈梁以及构造柱设计不合理导致了大量的人员伤亡与财产损失。

二、建筑结构设计在建筑抗震中的应用

(一)具有明确的抗震设计目标

建筑结构的抗震设计必须要建立在良好的场地的基础之上,所以在开展建筑设计之前,设计人员必须对当地的地质情况进行全面了解与勘察,确定场地结构符合抗震基本条件的前提下才可以进行建造,根据我国相关抗震设计的基本规范,小震不坏、大震不倒的抗震设计基本目标。建筑物的结构设计人员,需要不断提高自身的抗震意识,以此才能更好地在实际工作中,进行良好的抗震设计。其在进行结构设计中,需要基于抗震设计意识,以及我国目前颁布的抗震减灾的法律法规,对其施工建筑物的抗震性能进行科学性、安全性的评估,之后根据其抗震性的强弱度,对其建筑物主体结构,使用不同方法,进行设计设防,以此来有效地控制建筑物在遭受地震灾害时,可能发生的损害情况。其对于建筑物,进行设防设计的时候,可以将其按照可能发生灾害情况概率的方法,把建筑物分为甲乙丙丁四类,以此进行相应的抗震设计。在其分类中,不同的区域地质环境对其建筑物可能发生次生灾害的几率有着极大的影响,因此需要设计人员在进行结构与抗震设计之前深入实地,对其具体的施工地点进行详细调查,进而有效地提高建筑物的抗震设计性能。

(二)强化建筑底层的抗震能力

根据地震的相关灾害资料不难发现,几乎绝大多数的建筑出现倒塌情况都是由于底层的抗震能力较弱所导致的。从低层建筑结构的基本设计中存在的问题进行分析,主要可以归结为以下两个方面: 其一,底层框架的设计工作没有根据国家出台的相应抗震设计要求进行设计,而是根据投资方的利益进行了空间的扩充,为了获得更大的销售空间与销售利益而采取了中空设计,降低了柱在底层设计中的应用数量,最终导致整个建筑物的抗震水平大大下降。其二,建筑物临街问题。一些建筑物在设计过程中往往会出现临街的情况,而临街部分为了提升商业街的综合利用效率往往只有承重柱而没有承重墙,结果就会导致称重能力大大下降,这样一旦出现强烈地震,缺乏承重墙的临街建筑物十分容易出现柱支撑应力过大导致断裂,其结果就会向着临街的一面倾斜甚至倒塌,造成严重的安全事故。为了解决上述建筑底层设计中存在的问题,最佳的方案就是通过加强建筑的圈梁以及构造柱的方式来实现抗震能力的普遍提升。

(三)增强建筑物刚性与整体性设计

从房屋内部构造的角度上来看,一般房屋是通过纵横承重构件以及顶部的楼盖组成整个空间内部具有一定刚度的结构体系的,在这个体系当中,影响抗震能力的核心因素就是建筑结构内部的空间整体刚度以及相应的整体性水平。根据我国当前的建筑物设计与建筑现状来看,大多数现浇钢筋混凝土具有良好的整体性以及水平刚度,但是由于存在滑移和散落的问题,所以为了进一步提升房屋的整體稳定性,就必须要通过设计楼板的刚度来提升墙体的稳定性,从而实现整个建筑物抗震能力的提升。另外,现浇楼板以及屋盖作为较强的框架结构,其具有优良的空间刚度与整体稳定特征,所以也被广泛应用于现代建设当中。

(四)强柱弱梁设计思路的应用

根据当前我国现行的基本抗震设计的规范化要求中提及的内容,当前我国的基本建筑设计的预期是强柱弱梁的设计方案,这种设计方案可以有效预防建筑物在地震中出现倒塌的情况。其设计理念简要介绍如下: 强柱弱梁的设计思路实际上就是通过梁端在承受到超出地震设计的预估等级的地震地质灾害时可以通过产生裂缝出现塑性变形来有效吸收地震带来的能量,在保证整个构造柱在地震过程中不出现倒塌的前提下实现对能量的重复吸收,这样就可以有效提升建筑物的抗震水平,降低在震害中倒塌的几率。另外,强柱弱梁的设计思路还可以降低建筑物的整体成本造价,提升综合经济效益,促进行业的全面稳定发展。

(五)重视建筑结构形式设计的合理性

目前,在工民建筑物结构的设计中,包含着多样的设计方法,因此不同的结构设计方法需要进行不同的抗震结构设计。同时其施工场地,也会对建筑物抗震性能的有效发挥,有着极大的不利影响。因此需要设计人员在实际的建筑物设计中,对其建筑物的结构形式,进行重视。在设计中,使用了混凝土结构设计,该结构在实际的应用过程中,具有良好的承载力,并且对于地震发生时的多种应力压力,也有着良好的抵御作用,因此在建筑物的结构设计中,应用十分广泛。针对该结构进行的抗震设计,需要根据该地可能发生地质灾害的等级以及具体的抗震规范要求,来进行设计。设计人员在进行建筑物的抗震设计时,需要对其楼层高度以及基于楼高的侧移量,进行重视。如果其楼层太高,使得该建筑物将会在实际的应用中,一旦出现地震灾害,或者是恶劣的天气情况时,将会导致建筑物侧移,继而导致建筑物在抵御各类灾害情况时,其所承受的应力加大。因此在设计的过程中,需重视其各项因素的影响,根据本地区的实际情况,进行楼层的设计,其中在多层楼的抗震设计中,多使用纵横墙承重,或者是横墙承重。

三、总结

建筑结构抗震设计可以有效降低房屋倒塌的概率,即使出现较强地震引发房屋倒塌,对于房屋倒塌情况下整体结构的稳定性也具有一定的作用,可以有效降低建筑物倒塌带来的人员伤亡。结构设计人员除了强化自身专业技术水平之外,还要重点对建筑当地的地质与气候情况进行充分了解,与施工材料进行全面结合从而选出最佳的结构设计方案,为实现建筑抗震以及人们群众的生命安全保障提供技术支持。

参考文献:

[1]王力. 建筑结构对建筑抗震的作用[J]. 硅谷,2010( 24) : 188.

[2]燕鸣全. 建筑楼梯对结构抗震设计影响的研究[D]. 沈阳建筑大学,2012.

[3]张培培. 浅谈建筑抗震设计对结构的影响[J]. 科技创新与应用,2014( 36) : 246.

民用建筑结构论文范文第2篇

【摘要】园林建筑既是建筑物质产品,又有特定的艺术视觉需要。本文针对园林建筑结构与构造设计方法进行研究,拟为提高我国风景园林设计的工作效率,促进人与自然和谐发展。

【关键词】园林建筑;结构;构造设计

1、园林建筑与建筑结构荷载关系

①园林景观中有水,不但能增加景色的美丽,使景色生气活泼,而且还具有灌溉、消防、增湿、种植、划船、划水等,具有生活、娱乐、实用价值,在园林工程营造中,水景的应用是不可或缺的。水景水池的建筑应在不妨碍园林景观的美观性基础上,建造池壁和池底厚度都不小于20cm的水池景观。又因景观水池面积较大,荷载较小,且水池地基反力可按均布分布计算,故水池底板可按0.15%构造要求双层双向配筋。如果建造大型水池,应科学合理的设置温度变化的伸缩缝,伸缩缝间距露天水池为20m,地下式水池为30m。变形缝应做成贯通式,在同一剖面上连同底板一起断开,宽度不宜小于20mm。当设置后浇带以减少收缩变形时,伸缩缝间距可根据经验确定。在考虑园林水景的景观效果与建筑结构荷载时,必须考虑跌水池壁的建筑结构。不同于水池结构,跌水池壁为悬臂式挡土墙结构,是依靠墙身的重量及底板以上的填土重量来维持其平衡。为了达到受力简单及地基沉降要求,跌水池壁应与高低两侧水池池底用变形缝断开。②四角亭的设计中应该注意采用直径15~20cm的四根直柱,且尽量保证每根柱子之间有2m左右的间距,应在每根柱子下方安置石鼓,主要起到防水,防腐的作用。园林设计中四角亭一般在柱子与亭顶的连接处设置四边挂落,挂落的设置在保证亭子整体的景观效果以外,应保证挂落和亭子的匹配和镶嵌的牢固度,保证其设计符合亭子整体结构的荷载力。对于四角亭的横梁,也应放置四根,起到支撑亭顶的作用,和大梁的作用相似,园林设计中需要详细考察横梁和大梁的承载力,保证亭子的稳固。亭台楼阁大致是人们心目中对园林建筑的最初印象,亭子的建设在园林设计中的作用也是至关重要的。我国古典园林多喜在假山上配以四角亭的建筑风格,四角亭也成为古建和中式建筑中最常见的一种表现形式。③考虑景观构筑物设计中越来越注重大的高差地形层次营造出的大气磅礴的效果,当水景、凉亭坐落在地下室顶板上且地势要求相对较高时,往往回填土厚度超过建筑结构设计的覆土深度极限。这对景观设计施工提出了新的要求。必须采用各种降低结构荷载的方案同时通过计算是否满足结构要求。

2、风景园林建筑的结构与构造设计思路

①拟定建筑方案时要充分考虑结构选型在园林建筑设计工作中,应考虑园林建筑的观赏性、艺术性及场地因素等方面的要求,往往有多种建筑方案可供选择,同时也引发多种结构方案需要甄选,我们应遵循安全、美观、经济的原则来确定最优的结构方案。②根据建筑方案确定结构计算简图是风景园林建筑的特征之一。对于造型或结构特殊的构筑物或建筑小品,我们必须根据方案的实际情况,确定结构计算简图。③荷载统计分析我们一定要做到不重不漏,要分清荷载的类型、荷载作用的久暂、是有利荷载还是不利荷载,这关系到荷载分项系数和组合系数的确定。④内力计算根据结构计算简图确定相应的内力(剪力、弯矩、扭矩等),而由于建筑造型的特殊性,扭矩计算有时较为重要,甚或扭矩是控制内力,我们要根据具体情况具体分析。⑤确定结构处理方案风景园林建筑由计算确定的结构配置可满足结构的承载力安全性方面的要求,但构造的要求亦不可忽视。由于园林建筑所处空旷露天或依山傍水环境,受环境侵蚀严重,构造处理对建筑物耐久性影响甚大。

3、风景园林建筑结构和构造设计

3.1分析结构与材料、施工的可能性,形成构造方案

根据建筑的实际情况设想且提出在施工中可能发生的问题,并采取切实有效的对策予以解决。施工的可能性主要是指要保证有足够的施工空间,将方便、简捷元素贯穿于整个施工过程中。材料的选择也是建筑构造设计时需要面对的主要影响因素,材料的可能性主要是指材料的力学、围护、安全、加工等性能,以及机械强度,考查它们在构造设计中的适应程度,设计者可以根据材料的使用与受力情况是否合理、材料是否满足相关场所中的独特功能要求、建筑物组成部分之间的连接方式等进行建筑构造设计。钢筋混凝土是建筑工程中的重要施工材料,用于建筑物的支撑系统中;石膏板由于其自身的特殊性质可以用于建筑物的吊顶以及内衬墙上,起着隔热和吸声的作用。

3.2园林建筑应达到人工与自然相融合

首先,园林植物与园林建筑设计要融洽。园林建筑与植物一起配置时,搭配得当,可将人工美与自然美融为一体,形成巧夺天工的奇异效果。其次,园林建筑对园林植物要合理配置。园林建筑除了在自身形象、轮廓、线条、色彩与自然环境主动协调外,对于园林植物的配置,必须用花草树木来加以搭配,使之不孤立。再次,通过植物配置促进园林建筑设计。要依据建筑的主题、意境、特色进行植物配置,使植物对园林建筑起到突出和强调的作用。要通过植物配置协调园林建筑与周边环境,丰富园林建筑的艺术构图。

3.3遵从法规、规范和模数制的要求,规范设计成果

建筑构造设计要想拥有标准化、科学化、合理化的成果,就必须要遵守相关法律法规,它们是构造设计的依据标准,使得建筑实体的相关功能更加具有实用性和操作性。建筑构造設计所涉及到的相关规范有很多,其中较为关键的包含结构构件、围护结构等方面的设计规范。在进行建筑构造设计的过程中,要将所涉及到的法律规范贯穿始终,它可以帮助设计者克服设计的片面性和盲目性,避免出现不必要的疏漏而使设计成果无效,浪费大量的人力、物力、财力。建筑模数制是建筑构造设计中的重要原则,是建筑工业化的前提条件,它可以使设计中的数据更加标准规范,趋近于统一,遵守模数制对构件的标准化及通用性是非常有利的。

3.4建筑结构的基础设计程序

建筑结构基础承担上部建筑物上的荷载及地震作用,将其传至地基。基础设计分为基础结构设计、地基设计及基础沉降。对于柱下独立基础、墙(砌体)下条形基础按刚性基础进行地基设计,并进行基础沉降计算。对墙(混凝土)、柱下条形基础接连续梁或弹性地基梁计算。园林建筑的筏形基础,采用有限元进行基础设计和沉降计算。对深基础按承台桩、非承台桩、摩擦型桩、端承型桩设计和沉降计算。

结语:

总之,风景园林建筑的设计不仅仅是一个造型视觉效果的美学问题,还是一个与建筑结构的可靠性能紧密相关的问题。整个园林景观的效果好坏,直接受到园林建筑设计优劣的影响。因此设计人员必须提高对风景园林设计的认识,注重先进科学技术的应用,以制定出合理、可行的设计方案,推动我国风景园林建设长远发展。

参考文献:

[1]姜虹,张丹,任君华.风景园林建筑结构与构造[M].北京:化学工业出版社,2010.

[2]许剑峰.园林景观中的结构工程[J].山西建筑,2012,38(04).

民用建筑结构论文范文第3篇

摘要:对村镇的建筑所具有的的抗洪性能进行进一步的系统研究是非常有必要的,具有十分重要的作用。通过对洪水作用下的CFRP加固村镇砖混建筑进行有限元模型的建立,利用有限元软件建立模型对CFRP加固的村镇砖混建筑与加固前的村镇砖混建筑进行对比分析,对因为洪水而造成的生命财产损失的减少和建立幸福和谐的社会主义新农村提供保障。

关键词:CFRP加固;村镇砖混;建筑有限元;洪水作用

在我国,具有高发生频率、经济损失巨大的自然灾害之一就是洪水,每年都有大量的村镇建筑在洪水中遭到严重的破坏甚至是倒塌,因此,对村镇的建筑所具有的的抗洪性能进行进一步的系统研究是非常有必要的,具有十分重要的作用。通过对洪水作用下的CFRP加固村镇砖混建筑进行有限元模型的建立,利用有限元软件建立模型对CFRP加固的村镇砖混建筑与加固前的村镇砖混建筑进行对比分析,对因为洪水而造成的生命财产损失的减少和建立幸福和谐的社会主义新农村提供保障。

一、洪水作用下CFRP加固的村镇砖混建筑有限元概述

(一)洪水对村镇砖混建筑的作用力分析模块

村镇砖混建筑结构的抗洪性能主要受到墙体性能的决定,而洪水对村镇砖混建筑进行冲击破坏的形式包括以下两种:1.对于平原地区的浅基础村很砖混建筑,当洪水的流速达到相应的临界流速的时候,那么地基的表层土壤就会开始的进行流失,当地基被冲击刷到一定深度的时候,那么建筑的结构墙体就会得到悬空,假如在砖混结构内不具备地梁,那么就会在墙体之间出现来盈利,从而超过了墙体所具有的抗拉强度而发生倒塌;如果在砖混结构内具有地梁而且正好其刚度也比较大的时候,那么如果冲刷的范围比较小,建筑的结构还是会保持一定的平衡,但是当冲刷的范围达到一定的程度时,那么整个建筑就会出现倾斜,严重的时候还会发生倒塌。2.对于在山区沟谷两侧的村镇砖混建筑来说,当沟谷中的洪水位比较高的时候,那么洪水就会从地势比较低的一端开始对建筑的地基进行冲刷。

(二)洪水作用下村镇砖混建筑的倒塌危险性快速评估模块

村镇砖混建筑在洪水作用下受到破坏甚至是倒塌除了对财产造成巨大的损失之外还会对人民的生命安全财产产生威胁,因此在对村镇砖混建筑在洪水作用下发生倒塌的威胁性评估中具有三个方面最基本的作用和意义:1.能够及时的对危险的村镇砖混建筑进行加固或是进行搬迁;2.可以将安全的村镇砖混建筑作为临时的避难场所;3.对于一些没有进行加固过的威胁建筑,当发生洪水危害的时候人员能够得到尽快的疏散离开。

二、洪水对村镇砖混建筑的作用力

(一)洪水的动水压力

通常情况下,洪水对建筑物的作用力主要是指动水压力、静水压力和浮力等,对于静水压力和浮力的计算比较容易,而当洪水的流速在0.9m/s以上的时候,就应该对洪水所产生的动水压力进行考虑了。一般来说,洪水对建筑物的墙体等各种构件所产生的动水压力在其整个的迎水面来说分布是十分不均匀的,而其具体的分布是由众多的因素所决定的。

(二)洪水冲击村镇砖混建筑平面墙体的拖曳系数

洪水对于村镇砖混建筑的墙体所造成的威胁是最大的,而且大部分的村镇砖混建筑的墙体基本上都是平面的,因此一般都只是考虑到洪水对平面墙体进行冲击时所产生的拖曳系数。若当洪水作用在墙面上的时候不是垂直作用而是与墙面之间形成一个夹角的时候,那么其拖曳系数就应该适当的进行降低;若一个建筑与其相邻的建筑之间所产生的距离比起两个建筑墙体加起来的长度和一半还小的时候,那么拓也悉数就应该提升一个级别。此时,动水压力所产生的合力就是洪水位之下的墙体面积和动水压力两者的乘积。如果墙体上具有较大面积的空洞的时候,那么在计算面积的时候就应该将空洞的面积进行扣除,而且也不需要对空洞给拖曳系统所造成的影响进行考虑。

三、建立洪水作用下的村镇砖混建筑有限元模型

(一)洪水作用下的村镇砖混建筑的基本假设

通常建立洪水作用下的村镇砖混建筑有限元模型为了能够尽可能的减少计算量,那么可以在建立之前进行一些基本的假设:1.假设洪水所产生的动水压力可以简化成为在迎水面上得到均布的荷载,而且墙体与基础设施之间没有发生相对的位移;2.假设碳纤维布能够与墙体进行良好的粘结,墙体在开裂之前两者之间没有发生相对的滑移;3.假设碳纤维布是一种能够始终具有弹性的理想中的弹性材料。

(二)单元的类型以及破坏准则

一般来说,在建立有限元模型的时候都是采用整体的连续模型来进行墙体的模拟,而将砂浆和砖都作为一系列新的连续墙体所需要的材料来考虑,通过采用单元来对墙体进行模拟,材料的参数可以通过砂浆和砖的材料参数来进行确定。通常情况下会将应力应变两个方面作为构件的破坏准则。如果当墙体的单元主应力大于11.25MPa或者是剪应力大于0.27MPa的时候,那么就认为此单元受到破坏;如果当单元所产生的位移大于0.06m的时候,那么就可以认为是砌体的单元所产生的位移比较大,将会从结构上进行滑落。

(三)网格的划分和约束荷载

1.应力比较。通过对未加固的模型和用CFRP加固的模型两者之间的抗洪性能进行比较,可以分析出当迎水面墙体在受到洪水的冲击之后所产生的位移和应力是最大的。当未加固的模型在达到破坏准则之后就不再继续适应于承载而宣告被破坏,但是在相同的荷载条件之下,用CFRP加固的模型其所產生的变形显得比较小,具有良好的受力状态,因此可以对洪水的荷载继续承受。与此同时,当未加固的模型在洪水的荷载作用下,其迎水面上的纵横墙的交界处的砌体墙所产生的拉应力会比较大,而且迎水面在墙体的底部应力相对来说也是比较集中的,但是用CFRP加固后的模型其砌体墙上的迎水面所产生的应力分布相对来说是比较均匀的,而且具有良好的受力状态。

2.位移比较。在洪水的荷载作用下,砌体结构的房屋所发生的最大位移是出现在迎水面上的房屋横墙之间所具有的墙体之上的,因此,横墙之间合理的距离是能够对洪水菏泽所产生的侵袭进行有效的抵抗的,从而延缓了当出现洪水灾害时村镇砖混建筑发生损坏的时间。而用CFRP加固后的模型能够对墙体的刚度进行有效的提高,从而是墙体的变形得到减小。加上墙体的位移是随着洪水的冲力荷载作用增大而增加的,并不会出现线性的变化,因此在相同的洪水荷载的作用下,没有加固的模型所产生的最大位移都会比用CFRP加固后的模型所产生的最大位移要大。

总结:

综上所述,因为洪水对村镇砖混建筑的墙体的冲击力比较大,因此导致村镇砖混建筑的倒塌原因之一就是受到洪水的直接冲击。通过进行模型试验以及数值的模拟,对在洪水作用下的村镇砖混建筑的动水压力和CFRP加固的村镇砖混建筑的加固效果具有非常重要的作用,对因为洪水而造成的生命财产损失的减少和建立幸福和谐的社会主义新农村提供保障。

参考文献:

[1]谢威,蒋美蓉.钢筋混凝土构件CFRP加固抗爆性能探讨[J].山西建筑.2013(01).

[2]马兴涛,刘永军,孙永梅.洪水作用下CFRP加固的村镇砖混建筑有限元分析[J].水利与建筑工程学报.2012(04).

[3]陈大伟,杨绍虎.二次受力下CFRP加固钢筋混凝土梁有限元分析[J].工程与建设.2012(02).

[4]杨曌,戴绍斌.CFRP加固砖墙试验研究及有限元分析[J].工业建筑.2009(05).

[5]刘永军,周静海,孟宪宏.村镇建筑抗洪性能评价系统研究与开发[J].土木建筑工程信息技术.2011(03).

民用建筑结构论文范文第4篇

【摘要】随着社会经济的高速发展与城市化进程的增快,高层建筑的运用愈发广泛,目前国内已经针对高层建筑体的抗震性能开展了深入研究,积攒下了丰富的工程实践经验。据以往研究与经验得知,高层建筑需要具有较大的强度、优秀的延性以及较佳的整体性,在经过合理的抗震设计下确保其整体结构的足够安全。

【关键词】高层建筑;结构体系;抗震设计

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.060

建筑工程领域发展日新月异,为了更好的满足多样化建筑功能需求,高层建筑的结构模式也变得愈发复杂、种类繁多。不仅有传统式的框架、剪力墙、筒体结构之外,超高层、复杂高层、钢结构高层建筑等也逐渐走入人们的事业,应用得越来越普遍。而伴随着建筑高度的提升以及不规则的结构类型,这给建筑的结构设计工作带来了更大的挑战,使得设计难度变大,因此必须要展开更为系统、更加深入的探究。

1、当前高层建筑结构设计存在的问题

1.1 主体结构高度问题

从抗震层面分析,结构抗侧移刚度是选取结构形式时首要考虑的要素,且随着高层建筑高度的提升,结构在受到地震作用力与其他荷载作用力之下发生的水平位移急速扩大,从而对于结构的抗侧刚度要求也与之一同变大。在面对不同的高层结构系统应当设置合理的高度来确保高层建筑的整体质量与结构稳定性。但是,在进行高层建筑的高度设计工作时,往往会由于设计人员未对该行业的有关准则与规范加以全面了解,从而对于设计的基础需求无法做到准确的把握,这就容易使得其对高度的设计存在不合理的情况,进而也就不能让建筑结构的最优效果充分展现出来[1]。

1.2 结构体系问题

在决定高层建筑的结构方案之时,需要按照建筑使用功能与抗震要求适当选取结构体系。一般而言,高层建筑在设计与结构类型的选取以及结构布置时都容易出现一定的问题,且问题的发生主要是由于结构形式的不适宜而引起的建筑整体结构受力形态存在问题,最终引发了一系列问题,严重威胁到高层建筑结构的抗震效果。此外,不同建筑体所处地区的地震烈度会存在一些差异,所以可按照抗震规范来选取最为合适的结构体系,保证结构形式的科学合理性,否则便可能因为设计问题而导致存在安全隐患。另外,在开展建筑结构设计工作时,还要尽量确保其与规则结构要求相符,要合理布设抗震缝,不得设置成不规则的形式。

1.3 结构参数设计不合理

对抗震结构加以设计的关键目的为,当地震灾害发生时可以最大化减轻灾害造成的经济损失。在新成立的工程项目中,使用设计软件实行结构设计,最为重要的一个环节便是合理选择参数,若是参数选择不当,不仅可能导致无法满足抗震需求,使得结构应力分布不够均匀,甚至还会让建筑结构的耗能能力下降。相关设计人员必须要在对规范标准充分熟悉之后,全面掌握所有涉及到的参数的含义,再对计算结构实行可靠性分析,在通过反复调整优化之后,确保设计方案的最优性才能进入到下一环节的设计工作。就当前的实际状况而言,还需要对建筑结构的薄弱层或者是薄弱构件加以强化,使其形成以结构抗震、减震作为辅助作用的结构形式。

2、高层建筑结构抗震设计的有效对策

2.1以位移为基础的抗震结构设计

在国内当前阶段的高层建筑抗震结构设计中,主要是以承载力作为基础。基于位移来对结构抗震实行设计,这一理念最初是于上世纪九十年代左右提出的,并且其属于一种能够实现在功能基础上进行抗震设计的关键措施。按照抗震结构设计需求需要采取定量分析法,利用此方法能够让结构变形能力满足预期地震作用力影响下的变形要求。要想实现此种抗震设计,就先要对简单结构的构件变形与配筋关系展开详细探究,而且还要能够按照变形需求来对构件加以设计,其后当抗震结构均具有一定的弹塑性之后,再对构件和其变形关系展开一系列分析,此环节便要借助二阶段抗震结构设计法来完成设计工作,此种设计方式为建筑结构的抗震设计今后的发展提供了一条重要途径。

2.2控制地震对高层建筑物的扭转效应

当发生地震灾害之时,因为地壳运动会受到地震波的影响作用,从而产生强大的扭转效应,在防范此问题带来的危害时,不仅要强化规则特性,还应确保几何中心与刚性中心之间的重合程度,而且同时还要保证解耦股的均匀性,从而才能有效控制好结构的扭转效应,增强高层建筑体的抗震能力。目前在高层建筑的结构设计中,首先便需强化建筑体的分体设计,基于统筹兼顾的思维作为辅助,在注重考虑建筑体的安全性和稳定程度的前提下,借助分体设计来减轻地震形成的扭转效应[2]。

2.3采取“中震”、“大震”设计

对于抗震薄弱区域要采用加强措施与提升结构或是构件的承载力性能,这两种方法都是结构抗震设计中的关键措施。在国内较为常用的为前种方式,至于在复杂工程项目或是超限建筑中,实施“中震”设计方法即为在结构抗震薄弱区域进行加强处理之后,再合理提升关键区域的结构强度或是构件的承受力,从而使得建筑结构与构件延性和承载力水平获得更大程度的提升,以此强化建筑结构的抗震能力[3]。

2.4依据抗震标准,规范平面及竖向设计

平面规则和建筑体的稳定性也有着潜在的关联,这是设计工作人员在进行建筑结构设计时必须要考虑在内的要素。一般而言,抗震建筑的平面都会有规定的标准,例如,凹凸口的深度和宽度、平面长度不得太长、不可使用角部重叠或是细腰状的平面设计方案。所以,结构平面的设计应当尽可能的做到简单、规则且对称,防止刚度、质量与承载作用力分布不均[4]。在进行有许多凹凸口的、形状十分复杂的平面的设计时,应当实行特殊设计,或是采取有效的补救措施,从而最大化的确保建筑体的稳定效果。在进行高层建筑的抗震结构竖向设计时,应当防止存在太大的外挑或是收进,应当尽可能的使其具有规则性、均匀性,对于结构侧向刚度也需要实现从上到下由小均匀变大,竖向抗侧力构件要做到上下连贯通畅。

结语:

高层建筑是当代城市发展的重要基础构成,也是许多城市中的标志性建筑体。伴随着国内城市化进程的不断推进,为了使得人们对于建筑美观性、舒适度等需求的充分满足,需要对高层建筑的结构设计与建设技术进行不断研究与改进。高层建筑的结构设计在理论和实践中的研究工作是一项重要任务,在今后很长一段时间内仍然需要投入一定的精力进行不断探索。

参考文献:

[1]李英民,姬淑艳,唐洋洋,等.山地建筑結构特殊问题与研究进展[J].建筑结构,2019,49(19):76-82.

[2]肖从真,王翠坤,黄小坤.高层建筑结构抗震设计方法及结构体系创新[J].建筑科学,2018,34(09):33-41.

[3]朱炳寅.建筑结构设计问答及分析(第三版).2017.

[4]管民生,蔡威,李沁,等.某超限高层结构基于性能的抗震设计[J].工程抗震与加固改造,2016,38(04):21-28.

民用建筑结构论文范文第5篇

11月20日,宁乡市煤炭坝镇。97岁的贺莲珍坐着轮椅,在阔别数十年的竹山塘街道上,重新认识自己的故乡——

红色的砖房、高耸的水塔、黝黑的铁轨,似曾相识;彩色的海报、复古的布景、穿梭的游客,见所未见。

贺莲珍把仰靠在椅背上的头抬起来,试图看得更清楚,熟悉又陌生的街景令她茫然又惊奇。她自言自语:“不一样哒!”儿子侧耳来听,她又点着头说:“是这里!”

正在拍戏的竹山塘矿区不仅模样变了,名字也变了。如今,这里被称之为“创意煤城”。2014年底,因资源将枯竭,生态遭破坏,煤炭坝镇全域煤矿关停。难以复制的工业遗存,为何不将其重新利用起来呢?

一开始,当地政府试图将全域打造成矿山工业遗址公园。各矿区引入艺术、人才、美食等元素,让沉寂的矿区重新璀璨。

既为遗址公园,须尽可能保留煤矿生产活动遗留的痕迹,并对其内部功能、外部形象进行升级改造。其中,最先被重塑的,是竹山塘矿区。

锈迹与斑驳被覆上色彩,破損的建筑被修缮加固,曾深藏地底的“重器”被摆上展台。摇摇欲坠的老矿区,重焕光彩。

“为尽快投入使用,我们决定引入社会资本,收取少量租金,将竹山塘遗址公园委托打理。”煤炭坝镇党委书记胡浪说。

随后,真人CS(一种军事模拟类真人户外竞技运动)风靡一时。竹山塘矿区因构造复杂、地形多样,适合模拟巷战攻防,又短暂地变成了CS基地……人们竭力探索着与竹山塘相符的产业内核。

一年时间,1000万元投资,“创意煤城”蜕变成初具雏形的影视拍摄基地。经周影影视雕琢,“创意煤城”在时空之门里穿梭变换。这些改造都不曾损坏原本的建筑结构,浓妆淡抹间,竹山塘一半留在了过去,一半赢得了新生。

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