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基层基础建设全文(5篇)

基层基础建设

第1篇:基层基础建设范文

关键词:高层建筑;基础设计;基础形式;施工工艺

1高层建筑基础设计特征

在对任何建筑物基础设计之前,一定要获得足够的材料,这些材料包括两大部分,即地质资料、与上部结构相关的资料。高层建筑通常需要更详细的资料,在分析地质材料过程中,应对地基类型作出科学判断并考虑其可能出现的问题,重点研究土层的分布规律,探查地下、地面水的活动情况;在分析上部结构过程中应重视建筑物体型的复杂性、结构类型及其传力体系。所有的成功的基础工程均应符合如下各项稳定性及变形要求[1]:(1)深埋足以防止基础底部物质朝向侧面挤出,这对优化单独基础及筏形基础施工质量均有很大现实意义。(2)埋深应在冻融以及植物生长诱发的季节性体积改变区段以下。(3)基础结构在抗倾覆、转动、滑动或防止土破坏等方面必需是安全的。(4)基础结构有较大能力去应对后续在场地或施工规格尺寸方面作出的改变,并且在出现重大改变时便于调整。(5)从基础设计采用的方法进行分析,其应具有经济性。

2高层建筑基础设计时的常用形式

2.1嵌岩桩基础

又被叫做嵌岩墩,桩体下段带有浇筑在岩体内的钻孔灌注桩,且其长度适宜。桩端嵌入岩体内的桩被叫做嵌岩桩。在对高层建筑基础设计过程中,已知上部结构传导到基础地面的载荷处于较高水平,故而通常会把结构相对稳定的微风化岩层或一定厚度的中风化岩层设为持力层,上部结构荷载传导至岩层过程中嵌岩桩发挥媒介作用。采用嵌岩桩基础设计高层建筑基础结构,桩尖承载能力较大,且桩侧与土两者之间还会形成一定摩擦力,促进持力层变形量趋于零,很容易符合上部结构荷载对基础承载能力提出的要求,且设计期间计算流程相对简易,但施工周期相对较长,桩身施工结束后一定要等到混凝土强度达到设计要求强度时,方可检测桩身质量,这会进一步延长工期,增加造价成本[2]。

2.2平板式筏形基础

平板式筏形是以天然地面为基础发展起来的一种基础形式,其施工期间对施工场地进行平整处理,使用压路机碾压地表土碾压,确保其密实度符合设计要求,在较密实的持力层,对钢筋混凝土平板进行浇筑施工,该平板是建筑物的基础。筏形基础是现阶段高层建筑中常用的基础形式,其具有刚度大、结构完整性优良等特征,可以实现对上部结构荷载的有效分散,进而降低基底压力,实现对不匀称沉降的有效调整,还能够跨越地基土局部软弱区或溶洞,其在抗渗透性方面体现出很大优越性。在现实施工实践中,筏形基础常用的形式主要有平板、梁板两类。梁板式筏形内的基础梁既能正放还能反放,正梁筏具有板面平整度高、利于排水、便于使用等优点,但其施工流程较繁杂;反梁筏板尽管施工流程较简单,但在排水与使用时需安设架空地坪[3]。整体分析,平板式筏形基础施工便捷、模板样式简单、卷材防水施工较简单,故而在高层建筑基础设计施工中有较宽广的应用前景。

2.3桩筏基础

基岩层所处地层相对较深是国内沿海城市的岩土地层结构主要特点,因为嵌岩桩基础基本上不能实现,故而只能选用桩基础,但由于摩擦桩的承载能力偏低,部分情况下难以迎合高层建筑上部结构荷载对基础承载能力提出的要求,因此该区段高层建筑基础设计可选择桩筏基础形式。桩筏基础为桩基与筏板基础的总称,桩基绝非是基础结构,其属于人工地基,筏板为组成基础的重要结构之一,部分有地下室的建筑经常使用筏板基础,在荷载相对较大、地基土承载能力无法符合上部结构荷载或沉降要求时,建议选用桩筏基础,桩土的协同合作是该种基础形式的运行机制。在地基土沉降、收缩、固结等物化过程中和桩体形成良好的协调关系,进而构件稳定的平衡状态,此时筏板底土层和摩擦桩同时承担了上部结构传递荷载。对筏板基础进行整体分析,发现其四周应力水平处于最大层面上,所以在设计基础时应确保筏板四周桩均匀布置,加密桩体的间距,筏板内部最好使用梅花形布置[4]。分析到摩擦桩的特点,应加强桩身内径的适宜性,结合冲切、抗弯、抗剪要求等规划筏板厚度。

2.4沉管灌注桩

沉管灌注桩是建筑基础中一种多种桩基础。该基础形式使用振动沉桩或锤击打桩设备,把附有钢筋混凝土的桩尖、带有活瓣式桩靴的钢管送入土内,形成桩孔,钢筋笼置入其中并对混凝土进行浇筑,继而将套管拔出,借用拔管过程中产生的振动作用振捣混凝土,最后形成符合设计要求的灌注桩。和常规钻孔灌注桩相比较,沉管灌注桩规避了由桩尖浮土引起的持力不足、桩身沉降等问题,并较明显的改善桩体表层浮浆现象,使用该种基础形式有益于减少材料的耗用量。但施工质量控制难度较大,如果拔管过快可能会诱发桩身缩颈现象。因为采用的挤土桩,那么很可能在挤土效应的作用下导致预先浇注的桩身出现倾斜、断裂甚至错位等不良情况。该种工艺在土质较复杂、疏松的地区中体现出较好适用性,但若土层内存有体积较大的孤石,则就会造成该工艺难以运行,此时需要调整其他工艺穿过孤石。

3高层建筑基础设计的注意事项

(1)重视地基基础等级的设计。有关规范中,结合地基复杂程度、建筑物规模及功能特征等条件,把地基基础的设计分为三个等级,并明确地基基础设计时应满足如下要求:①全部建筑物的地基承载力设计一定要符合要求;②针对属于甲、乙等级的建筑,应对其地基变形量进行验算。(2)抗浮设计时要区分现实情况进行抗浮验算:验算建筑物抗浮能力应符合:建筑物永久荷载/水浮力≥1.0,其中,永久荷载取标准值。若高层建筑主体基础、裙房地下结构空间两者合二为一时,均应用桩基,可利用抗拔桩去应对抗浮问题[5]。(3)设置地下时,对基础设计与整体结构形成的影响有全面了解。比如,挖掘地下室的深基坑,其会对天然地基或复合地基的基础能发挥很大的卸载、补偿作用,进而降低地基的附加压力,增加了地基承载力的计算值。

4结束语

在高层建筑施工中,基础工程在整个工程中的造价占据很大比重,不同基础形式造价之间存在较大差距。故而,在现实施工实践中,应严格结合工程地质、建筑物结构形式的特征,有针对性的选择基础形式。设计人员在对高层建筑基础选型设计期间,应结合多方因素,进而采用正确的方法去设计,以保证基础结构的稳定性、安全性,优化高层建筑施工质量,协助施工单位获得良好效益。

参考文献

[1]张长浩.关于带地下室高层建筑桩基础设计中稳定水浮力的合理应用[J].福建建材,2019(6):45-47+118.

[2]钟桂松.论高层建筑混凝土结构中的桩基础设计[J].建材与装饰,2019(15):137-138.

[3]李京光.论述高层建筑结构设计中的基础设计[J].建材与装饰,2019(11):90-91.

[4]范小倩.高层建筑地基基础设计探讨[J].居舍,2019(9):87.

第2篇:基层基础建设范文

关键词:畜产品;基层;检测体系;质量安全

我国是世界上最大的畜产品生产国和消费国,2018年我国的肉类产量达8600多万吨,禽蛋产量达3100多万吨,均处于世界第一;牛奶总产量为3000多万吨,居世界第三位。餐桌无小事,人们对畜产品质量安全的要求越来越高。在我国,受区域发展不平衡、城乡发展不协调的影响,食品检测力度存在差距。在经济发达地区,不论是对食品安全的重视度还是检测能力都相对较高;反观县级及以下地区,作为畜产品安全生产的源头却成了监管最为薄弱的地方。因此,根据我国不同地区的实际情况开展畜基层产品安全检测体系的研究,对保障“舌尖上的安全”意义重大。

1畜产品质量安全检测现状

1.1检测体系不健全现阶段我国省级和部分市级设立了专门的畜产品检测机构。很多地区仍处于机构改革进程中,独立的畜产品安全检测机构尚未建立,需凭借市区检测站的延伸活动开展工作。在乡镇兽医站中,基础检测设施建设不完善,缺少统一的安全检测标准,无法确保畜产品检测工作的有效性,一定程度上威胁群众的生命安全。我国畜产品数量众多,且从生产到销售的过程会有多个部门负责质量安全检测。这些部门彼此独立,在实际工作中难免沟通不足,容易出现交叉检测和遗漏检测等问题。

1.2检测队伍建设不足多数基层检测机构受经费限制,部门办公环境简陋,办公区和检测区未有效分开。由于缺乏整体规划,检测操作台布局不合理,不利于动物防疫和畜产品安全检测工作的顺利开展。受畜产品消费特点的影响,检测机构需要快速准确地出具相关检测结果,基层检测设备落后问题亟待解决。检测设备的定期检查与更新工作不到位,容易导致检测结果与实际存在差异而引起误判。基层人员编制少,身兼数职的现象普遍存在。多数县级检测站缺乏专业检测人员,面对的工作任务却非常艰巨,涉及到肉蛋奶、水产品和兽药饲料等品种。此外工作人员专业技术知识匮乏,未经系统化培训来提升专业技能,熟练程度不够。遇到一些质量问题并不能及时发现和处理,难以保证其结果的准确性。对于技术型人才的培养和引进刻不容缓。

1.3检测抽样不规范科学合理且符合规范要求的采样是保证检测结果具有指导监督检查的重要依据。抽样程序不规范是造成畜产品监督抽样失败的重要原因之一。实际工作中,由于抽样人员业务水平较低、责任心不强,很容易造成抽样监督任务流于形式。抽样问题还表现在抽样记录内容填写不规范、信息不准确等问题。

2建设基层畜产品检测体系的建议

2.1建设和完善基层检测机构基层检测站的建设是畜产品检测工作的基本保障,需加快建设基层检测机构,提高畜产品检测机构的覆盖范围。根据不同区域的发展需要,制定不同的保障制度,以此来提升检测的工作效率。加大对基层的畜产品检测机构的扶持,通过引进先进的基础设备来加强检测工作,不断缩小区域检测的差距。在畜产品质量安全检测中合理划分检测职责,督促各检测部门和人员端正工作态度。多措并举确保畜产品的质量检测体系能够满足我国现代化农牧业发展的需要。在保证工作质量的前提下,针对检测项目缺失类问题,逐步推进畜产品检测的全面进行。不再一味局限于传统的检测方法仅对畜产品本身的检测,根据服务内容与需求量,优化检验机构的资源配置。同时开展兽药饲料和水源等的检测,从源头上控制畜产品的质量。对检测工作全面性的探索能够降低食品安全事件发生的风险。

2.2建设高素质检测队伍政府相关部门充分了解基层畜产品检测部门实际情况,包括基层岗位的人员设置、设备运行、培训机制等,加大对基层检疫队伍建设工作的投入。从业人员的专业能力作为基层畜产品安全检测人员,必须配备相应的工作设备和专业技能,这直接关系到质量指标与监测工作的执行。首先通过阶段性的考核和培训加强在岗工作人员的专业技术学习,提高专业能力,强化责任意识。积极参加检测部门之间的技术交流。对检测项目反复练习,从而丰富操作经验。其次是积极引进具有专业技术和经验的工作人员,并安排岗前培训和考核,进一步提高和规范检测人员的检测能力和操作水平,为基层畜产品安全检测机构开展检测工作提供充分技术保障。仪器设备的规范化管理不容忽视。检测部门需安排专人管理仪器设备,建立仪器档案,定期进行维护和检修,确保所得检测结果的准确性。

2.3规范抽样程序抽样工作是完成检测任务的基础步骤。加强专职抽样监督人员岗位培训和相关法律知识的学习,全面提高抽样人员的综合素质,规范抽样的流程,为后续检测的有效开展奠定基础。在新时期背景下,要破解我国基层畜产品安全质量检测的难题,必须因地制宜,建设基层畜产品检测机构,提高检测设备的质量,优化人员配置,从而提升我国市场上畜产品的品质,保障消费者权益。

参考文献

[1]东莹莹,焦志强,郑玉丽.畜产品质量安全检测的难点及应对方法[J].今日畜牧兽医,2019,35(8):7.

[2]马伯华,周新,王慧波.新形势下基层畜产品质量安全监管发展思考[J].畜牧业环境,2020(12):45.

[3]邓大伟.农产品质量安全检测体系存在的问题与建设对策分析[J].农民致富之友,2017(14):13.

[4]赵小霞.我国食品安全检验检测体系问题及对策研究[J].科技风,2020(14):211.

第3篇:基层基础建设范文

1高层住宅建筑基础结构设计特点

1.1轴向变形与侧移

高层住宅建筑中,框架中柱的轴压应力要明显比边柱的大,中柱的轴向压缩变形也要比边柱的更加明显。不同于多层、低层建筑,在高层住宅建筑结构设计中,结构侧移是十分重要的影响因素,随着住宅建筑高度的增加,在水平荷载作用下,结构侧向变形也会大幅度增加,与建筑高度的4次方成正比例关系[1]。结构的侧移需要被控制在一定范围内。

1.2水平荷载

对于低层建筑,结构设计通常是由竖向荷载进行控制的,在高层住宅建筑中,虽然竖向荷载会影响结构设计效果,但是起到决定作用的却是水平荷载。其一,楼房的自身重量及楼面使用的荷载在竖构件中造成的轴力、弯矩数值,与楼房高度的一次方成正比例关系[2]。对于水平荷载,其对结构产生的倾覆力矩、在竖构件中造成的轴力与楼房高的二次方成正比例关系。其二,建筑达到一定高度,其竖向的荷载基本上定数的,对于风荷载及地震等水平荷载的影响,依据不同的结构动力性,其数值也会呈现出一定的变化。

1.3结构延性与抗震设计

为保证塑性变形后,结构的变形能力依旧比较强,避免出现倒塌等事故,就需要科学地对工程构造进行处理,从而使其延性得到保证。高层住宅建筑结构设计中有抗震设计,不仅要对其风荷载、竖向荷载等进行分析,还需要使结构有好的抗震性能。

2高层住宅建筑基础结构设计要点

2.1独立基础设计

独立基础包含两种,分别是刚性基础和柔性基础,这两种基础主要应用到柱下基础,如果柱距比较大,就需要使用独立基础,并且这种基础设计的经济性更好。独立基础设计过程中,要依据地基土的特点进行,如地基压实密度比较大、压缩性强,就需要使用刚性基础,其余情况可以使用柔性基础,防止地基土压缩致使地面出现不均匀的沉降。当前我国的高层住宅建筑工程中大量地使用独立基础设计,其发展前景是比较好的。独立基础设计在柱下基础中应用,与现浇混凝土柱一同浇筑、形成整体,同时依据柱荷载的偏心距明确基础断面的具体形状。

2.2箱形或筏型基础设计

若高层住宅建筑工程地基承载力不够均匀,建筑对地基基础承载力要求较高,就可以使用箱形或筏型基础。此外,若高层住宅建筑工程中有地下室,要应用筏型基础,将筏型基础作为地下室,并保证其作用得到充分的发挥。在进行箱形或筏型基础设计时,降低基础整体弯曲应力的工作是比较难的。因此在设计过程中需要将基础与高层住宅工程上部结构看做一个整体,通过共同作用分析法设计。共同作用分析法就是在高层住宅建筑工程基础设计过程中,将上部结构与基础、地基作为整体,保证三者实现平衡的保持力、协调的变形力。相比于传统的方法,共同作用分析法更加科学,涉及到的范围广,但也在一定程度上使设计难度增加。随着计算机硬件、软件要求的提升,投资成本也是比较高的,因此这种方法不会被轻易的使用。一般遇到大型的结构复杂的基础设计才使用这种方法。箱形与筏型基础都是大体积混凝土,施工过程中易出现裂缝,为此需要科学地设置伸缩缝的宽度,一般在25mm左右。

2.3桩基础设计

桩基础设计的荷载承重能力是比较强的,通常将其运用到地基土层中质地比较硬的地方,这时高层住宅建筑工程的上部结构就会发生承载力不足的情况,因此在基础设计选型时,还需要对桩基础设计进行科学的选择。由于桩基础设计的桩身是比较长的,能够使全部建筑结构上部荷载力转移到土层深处,使地基结构沉降的可能性降低,桩基础设计中间位置做好加密布桩的工作,使中部桩的长度得以加长,并使桩基础设计的承受能力得到调节。

2.4桩箱基础设计

桩箱基础就是一种桩基础与箱形基础一起承载受力的基础形式,其沉降量不大,有很强的抗弯刚度以及卸载能力,这种桩箱基础一般被应用在地基较软地区建设的高层建筑、重型建筑及对沉降要求高的高层住宅建筑中。桩箱基础设计中,布桩方法的选择是难度比较大的。由于不同位置地基土的性质是不同的,因此在设计过程中需要选择合适的布桩方法,从而使基础底板的受力得到分载,保证基础底板的受力能够实现均衡的状态。如果受力不均匀,为实现受力均衡的目的,可以适当的增加中间位置的桩间距。

3结语

总之,高层住宅建筑结构设计是比较系统、复杂的工作,而基础设计又在结构设计中占有重要的地位,基础结构设计的效果将直接对高层住宅建筑的安全、质量等产生影响。因此为保证高层住宅建筑基础结构设计的效果,就必须要提高重视程度,明确基础结构设计的特点及要点,使高层住宅建筑的质量得到保证,满足人民群众的生活、工作需要,更好地推动高层住宅建筑事业的发展。

参考文献:

[1]付珊.基于高层建筑基础结构设计分析[J].科技创新与应用,2017(34):112-113.

第4篇:基层基础建设范文

关键词:高层建筑;短柱问题;抗震性能

延性是保证高层建筑中短柱抗震能力的主要因素,而影响延性的轴压比与剪跨比两个因素又互相矛盾,往往为提高延性而降低轴压比时,短柱的柱截面就会增大,使剪跨比减小,限制了短柱的延性,对此,在高层建筑的抗震设计中如何处理短柱的问题,值得相关人员深入探究。

1如何判断短柱

在我国相关规定与规范中,柱净高与截面高度的比值小于4为短柱,但是,在高层建筑中,梁柱一般比较小,尤其柱底部嵌固会使梁对柱产生的约束弯矩不大,所以柱的反弯点通常要比柱中点高得多,甚至有时高层建筑的柱中不存在反弯点,此时再判断是否为短柱时就无法根据柱净高和截面高度的比值是否小于4,而是要根据剪跨比是否小于2。如果框架柱的反弯点离柱中点较远,柱的上下截面弯矩值就会不同,其剪跨比也会不同,此时若要判断该柱是否为短柱,应该选取上下截面最大的剪跨比为依据。因为框架柱的受力特性与轴压力为定值的连续梁相同,所以可以将柱高看做连续梁的剪跨。根据研究结果发现,如果连续梁剪跨不变,而且截面的上下配置纵筋相同,弯矩较大的区段更容易发生剪切破坏,在框架柱中,弯矩较大的区段也容易发生临界斜裂缝。事实上,在柱高或连续梁的剪跨区间内,弯矩越大的区域剪跨比越大,而且随着剪跨比的增加,钢筋混凝土的抗剪力也会缩小,所以在承受荷载时,出现剪切破坏的区域一定是弯矩大的地方,也因此应该选取截面最大的剪跨比判断短柱。通常情况下,载高层建筑内框架柱的反弯点比较高,所以柱的上截面弯矩值比下截面弯矩值更小,于是通过判断下截面的剪跨比是否小于2可以判断是否为短柱,另一种办法是判断柱净高与截面高度的比是否小于2/反弯点高度,如果反弯点在柱中点,柱净高与截面高度的比值应该小于4,如果反弯点在柱的上端截面,柱净高与截面高度的比值就应该小于2,如果没有反弯点,则选取截面的最大剪跨比小于2来判断[1]。

2如何改善短柱的抗震性能

2.1复合螺旋箍筋

高层建筑框架柱的抗剪能力既要满足剪压比的限值,又要满足比抗弯能力强,而且柱端的抗弯承载力也要符合“强柱弱梁”。对于短柱来说,只要其同时满足“强剪弱弯”以及“强柱弱梁”两个条件,就能降低剪切破坏发生的几率。复合螺旋箍筋可以有效提高柱子的抗剪承载力,使短柱满足上述条件,从而改善对混凝土的约束力,实现短柱的抗震性能提高。

2.2分体柱

高层建筑中的短柱抗弯性比抗剪性更好,但是地震所造成的破坏多为剪切破坏,因此在地震中抗弯性无法充分发挥作用。为提高高层建筑的抗震性,可人为削弱短柱的抗弯强度,使其抗弯强度低于抗剪强度。在地震发生时,短柱的抗弯强度先达到极限,剪切破坏被转换为延性破坏。在削弱短柱的抗弯强度时,可以采用分柱体的办法:①沿竖直方向在短柱中设置缝隙,将短柱分成2~4个柱肢组成的分体柱;②对分体柱的各柱肢进行配筋;③为提高分体柱的的初期刚度和后期耗能能力,可以将一些连接键设置在分体柱的各柱肢之间。连接键一般包括通缝、素混凝土连接键、预制分隔板、预应力摩擦阻尼等形式。利用分体柱的方法虽然没有改变短柱的抗剪强度,而且还使短柱的抗弯强度稍稍降低,但实践表明,其变形能力和延展性都被明显提高,柱受到的破坏也由剪切破坏转变为弯曲破坏,实现了短柱变为“长柱”的构想,提高了短柱的抗震性能,尤其是剪跨比小于1.5的超短柱更为明显[2]。

2.3钢骨混凝土柱

钢骨混凝土柱包括钢骨和外包混凝土两部分,钢骨一般由钢板焊接组成,或者直接被轧制成截面为工字、口字或十字的形状。外包混凝土的部分主要是为了提高短柱的整体刚度,提高钢构件平面扭转弯曲力以防止其发生局部屈曲的情况,保证钢材能充分发挥强度。钢骨混凝土使用的钢材比一般钢结构更少,节约程度高达50%以上,而且外包混凝土的部分还能使结构的耐久性与耐火性整体提升。配置了钢骨的混凝土相比于一般的钢筋混凝土更能提高柱子的承载力,使柱截面尺寸较小,钢骨翼缘和箍筋能较好地约束混凝土,使其延性增加,再加上钢骨本身就具有较好的塑性,这种结构的混凝土使柱子的延性和耗能能力都显著提高。钢骨混凝土柱兼具钢与混凝土的特点,其截面小、重量轻、延性好而且成本更低,在高层建筑中使用这种钢骨混凝土柱,可以减小柱的截面尺寸,极大程度上提高建筑的抗震能力。

2.4钢管混凝土柱

钢管混凝土是指将混凝土填入薄壁圆形钢管中,组成套箍混凝土。因为钢管会对内部的混凝土形成侧向约束,使混凝土各方面都处于受压状态,抗压强度及极限压应显著提高,延性也得到相对改善。钢管既属于纵筋,又属于横筋,其管径与管壁厚度的比值都小于90,这就使得其配筋率至少大于4.6%,比抗震规范中规定的钢筋混凝土柱最小配筋率高得多。而且钢管混凝土的抗压强度和变形能力都比较好,所以即使在高轴压比下,其受压区仍然塑性变形比较好,不会被先破坏,也不会发生受压翼缘屈曲失稳的情况。

3结束语

综上所述,目前多数工程设计时在判断短柱时选取的依据存在错误。由分析可知,判断短柱应根据柱的剪跨比,为提高短柱的抗震性能,设计人员采用复合螺旋箍筋加强了短柱的抗剪能力,利用分体柱却弱了短柱的抗弯强度,使地震时短柱受到的破坏为延性破坏,同时设计人员还将短柱设计成钢骨混凝土柱或钢管混凝土柱,充分提高了柱子的承载力。

参考文献:

[1]黎静.高层建筑抗震设计研究[J].工程技术研究,2017,(5):220-221.

第5篇:基层基础建设范文

关键词:高层建筑;结构隔震设计;结构延性

引言

高层建筑中的隔震技术是其上部结构和地基之间的柔性连接,应用拥有一定承载能力的隔震材料以达到“吸震”的效果,是近几年地震地震工程领域应用较广且较为成熟的技术之一。该项技术让高层建筑物在地震中不倒塌成为可能,因此,应对该项技术设计的关键问题进行分析。

1高层建筑隔震结构构成及设计要求

1.1结构构成

高层建筑物中的隔震设备主要涉及到三个构件。其一,隔震支座。其属于基础性的构件,主要负责支撑上部建筑的重量,由此延长整个框架的自振周期,能够有效降低过大变形情况的概率。目前,市面上有滑动支座、叠层橡胶支座以及摩擦摆支座三种。其中,滑动支座,主要借助滚珠,隔离上部建筑与地面。在具体的建筑项目中,其和风稳定以及辅助复位两个装置联合使用。叠层橡胶是将橡胶和钢板叠合起来,使钢板能够镶嵌在橡胶中,延缓其生锈的时间。摩擦摆支座是借助摩擦形成的作用力,消耗地震能量,同时借助建筑物本身的重量,使其复位。橡胶隔震支座如下图所示。其二,阻尼器。该设备能够有效消耗地震能量,避免整体架构出现过大的位移问题。现阶段,常用的有弹塑性装置、铅棒装置以及干摩擦装置。其中铅棒阻尼器在地震期间能够软化,以此来消减地震能量。阻尼器原理如下图所示。其三,复位装置。该设备应用的主要目的在于强化装置的强度,以确保整体架构在轻震环境中保持较好的稳定性。实际使用中,通常会与相应的装置和支座配合使用[1]。

1.2设计要求

结构隔震处理主要应用在高烈度以及对建筑本身功能性标准较高的建筑项目。在进行结构隔震设计时,应充分考量现场的情况,明确抗震的类别、强度、整体架构、应用标准等,设计出不同的建设方案,综合分析实施技术以及整体造价,以此选出较优的方案。对设防目标而言需高出建筑物框架的半个烈度,且在垂直方向上高于框架烈度。构件装置选择上,需根据前期的设计方案确定其性能,并通过试验的方式明确具体的参数,在正式建设前需进行检测,要求完全无不合格构件装置。

2高层建筑结构隔震设计的关键问题及处理

2.1长期减震问题

高层建筑本身周期较长,依据相关规范,长周期建筑在隔震措施实施前后,相应的地震剪力无明显差异,造成实际的减震效果较弱。若高层建筑的高度达到一百米,其原本的受其为2.5s,借助该项施工作业,可以使周期增长1s左右。但在具体的实际应用项目中却与理论内容存在较大的差异。假设某高层建筑物,其楼层数超过二十,纵向和横向分别超过五十米和二十五米。高度大致在九十米左右,且部分位置的最高值接近一百米。对此,运用等效分析的方式,其建设前后的等效位移提升百分之五十左右,且周期也延长2s左右。例如,在某高层建筑项目中,采取等效线性以及动力时程分析两种方式结合使用,以得到相应的隔震效果,经最终实验结果可得,合理设计的高层隔震结构可以得到较为明显的减震效果。

2.2结构延性问题

在进行建筑隔震设计时,应注意考虑结构延性问题,需先提出各种阻尼比下的整体结构加速度反应情况,并借助等向线性化的形式获取相应的数据,由此,能够得出建筑物的位移以及剪力等信息。之后,借助非线性的分析模式,掌握建筑物整体架构的位移和各层的剪力等内容。此期间尽量使用多种方式进行分析计算,以降低错误率。建筑的延性是指其在承载力有所波动的基础上,整体结构和其中的部件能够维持的变形性。在高层建筑物中,其中受弯构件会根据实际的承载量,出现变形,使相连的其他结构形成缝隙,严重情况下还会引发非弹性变化,造成结构中的钢筋出现变形,又对受弯结构本身造成不良影响,形成恶性循环。而造成受弯部分出现问题的主要原因在于整体结构本身的变形程度。由此可知,结构延性对于建筑物本身存在关键性的作用,若遇到级别较高的地震,结构延性出现有助于降低地震对整体结构的破坏程度,有效消减地震能量,以降低建筑整体倒塌的概率,避免出现严重的人员伤亡,切实提高结构抗震的效果[2]。

2.3支座受拉问题

高层建筑的整体高度相较于多层建筑更高,因此,在水平地震作用下结构倾覆效应明显。采用隔震设计后,在遇到大地震时,隔震支座极易出现拉应力,而支座构件中的橡胶类支座,其受拉效果较差,从而使得减震效果较差。据有关数据显示,该支座构件出现受拉力,是由于水平地震引起的倾覆力以及纵向地震产生的向上作用力大于建筑物本身重量对该支座构件形成的压力而形成。对此,在进行结构隔震设计时,应扩大该支座构件所承受的重力荷载范围,提高支座构件的抗拉水平,同时尽量减小由于地震形成的倾覆作用力,减小支座构件受拉的可能。例如在框架柱结构中应采用柱距较大的方案,避免较小柱距的方案,尽量增大单柱的承受重力的范围,减小支座构件受拉的可能。在框架-抗震墙结构中,要注意边缘柱承受的重力荷载相对于内柱较小,而由倾覆力矩引起的柱轴力相对于内柱较大,因此边缘柱下支座构件比较容易产生受拉情况,在实际设计中,墙结构往往会设置建筑物的边缘位置,有助于强化支座的抗拉能力。另一方面,尽量采用抗拉能力较高的隔震支座。

2.4支座面压计算

支座在实际应用期间,需要长时间承载建筑物整体框架的自重。一旦遇到地震,其会往往会出现水平位移的情况,需要面对整体框架自重和地震二者产生的作用力。对于多层建筑而言,由于实际的承载力以及位移幅度较小,因此,对整体框架无过于明显的影响。而在高层建筑项目中,自重产生的作用力是隔震结构设计需要考量的关键性因素之一。另外,由于横向荷载会对整体架构形成较强的倾覆作用力,因此,在隔震设计中,应注重强化承载力以及抗震水平,此处使用橡胶支座,能够缩小实际的承压面积,会出现降低承载水平的情况。在实际建筑结构设计中,面压的计算应以其平均压应力作为计算数据,并加入地震的因素。此种计算方式产生较大的误差,且增加该部分设计建设的造价,但有助于提升结构的横向刚度,对实际的隔震效果产生作用。此外,在计算过程中,虽然考虑地震的问题,但未能对其面压进行准确核算。此种情况下,仅能提高结构在横向方向的抗震能力,而地震属于不可控的因素,因此,该种计算方式难以确保在特殊状况下,建筑物的整体结构保持较高的稳定性及安全性。由于地震属于短期作用,因此,需合理扩大平均压应力的范围,将极限面压及变形关系作为相应的控制参数。

2.5结构悬挂隔震

该种隔震处理方式是将建筑本身包含的部分设施以悬挂的方式呈现,若遇到地震,采用悬挂式的设备往往不会受到地震作用力的影响,有助于控制实际的破坏程度。目前,该种隔震方式在钢结构的建筑物中较为常见。具体而言,该方面的设计难度较大,要求将主体结构和相应的子结构联系起来,对子框架起到保护的作用。悬挂式隔震的处理是使建筑物整体的主结构能够在遇到地震时,跟随地壳活动进行摆动,利用锁链实现连接,可以使地震产生的能量进行较好的传递,在此过程中,逐渐消耗能量,以此来降低地震对结构产生的破坏程度。该种隔震方式最终呈现的效果较为明显,避免地震能量对建筑本身包含的设备造成伤害。但在隔震设计中,还应考虑经济性的问题,该种建设方式实际的造价较好,因此,在常规的高层建筑中,通常不会选择[3]。

3结束语

总而言之,隔震设计需要在建筑项目施工过程中完成。借助有效的隔震建设,可以在保证高层建筑正常使用的同时,控制后续的养护工作投入,降低工程的运行成本,推动该行业的创新性进步。通过对结构设计中的隔震方式进行探究,希望可以为相关方提供基础性帮助。

参考文献

[1]白世和.高层建筑钢结构设计中的关键问题及对策研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(13):65.

[2]陈燕友.高层建筑结构隔震设计关键问题的探究[J].居业,2019(04):30-31.