Debido a la imprevisibilidad de los terremotos, es difícil predecir con precisión las características sísmicas y los parámetros básicos de las estructuras de edificios de gran altura durante el proceso de diseño. Es difícil lograr que las estructuras de edificios de gran altura tengan un buen rendimiento mediante el cálculo únicamente. El rendimiento sísmico del edificio requiere que cada ingeniero estructural preste atención al diseño del concepto sísmico de la estructura del edificio. Por lo tanto, en el diseño sísmico de estructuras de edificios de gran altura, se debe prestar atención a los siguientes puntos:
1) Plano de planta de la estructura del edificio. La disposición plana de la estructura del edificio es un factor importante que afecta la resistencia sísmica de la estructura. Una disposición plana razonable del edificio es crucial para el diseño de la estructura del edificio. Una gran cantidad de daños por terremotos muestra que las estructuras de construcción con diseño simple, simetría regular, distribución uniforme de masa y rigidez y vías de transmisión claras no se dañan fácilmente durante los terremotos. Las estructuras regulares pueden predecir con precisión los efectos y reacciones de las estructuras durante los terremotos, lo que facilita la adopción de medidas sísmicas efectivas y las medidas estructurales correspondientes para mejorar su desempeño sísmico. Por el contrario, para estructuras con diseños complejos, asimétricos e irregulares, es difícil estimar sus efectos sísmicos. Por lo tanto, el Código Estructural para Edificios Altos estipula que se deben utilizar estructuras regulares en lugar de estructuras muy irregulares.
2) Selección del sistema de estructuras de edificación. En el diseño estructural de edificios de gran altura se da prioridad al sistema estructural de múltiples líneas de defensa. Como estructura de muro de corte de marco, estructura de muro de corte y estructura de tubo. Estas tres estructuras pueden utilizarse como sistemas preferidos para edificios de gran altura en zonas sísmicas. Cuando la altura del edificio no es alta y el número de pisos es pequeño, se puede utilizar una estructura de marco. Sin embargo, cuando el edificio está ubicado en una zona sísmica y es de gran altura, se deben evitar las estructuras de pórtico y las estructuras de muros de corte losa-columna. Debido a que los terremotos son altamente destructivos, duran mucho tiempo y se corresponden con frecuencia, causarán daños acumulativos a los edificios. Cuando un solo sistema estructural resulta dañado en un terremoto, fácilmente puede causar el colapso de las casas, poniendo en peligro la vida y la propiedad de las personas. Cuando el sistema estructural tiene múltiples líneas de defensa, cuando la primera línea de defensa se destruye en un terremoto, las líneas de defensa posteriores aún pueden resistir el impacto del terremoto, lo que puede evitar en gran medida el colapso del edificio y dar la gente tiene tiempo suficiente para escapar. Garantizar la seguridad de la vida de las personas. Por lo tanto, son necesarias múltiples líneas de defensa en el diseño sísmico de edificios de gran altura.
3) Capa estructural débil. Cuando la distribución de la rigidez lateral de la estructura del edificio es desigual, los componentes verticales que resisten las fuerzas laterales son discontinuos y la capacidad de carga de las losas del piso cambia repentinamente, es fácil producir capas débiles. La capa débil es la primera parte que se daña en un terremoto. Por lo tanto, para estructuras con capas débiles obvias, se deben tomar las medidas estructurales sísmicas correspondientes para mejorar su resistencia sísmica. La capacidad de carga real de los miembros estructurales es la base para juzgar la ubicación de las capas débiles. Controlar consciente y deliberadamente la posición de la capa débil para que tenga suficiente capacidad de deformación y no transfiera la capa débil es un medio importante para mejorar el desempeño sísmico de la estructura.
2 Problemas comunes en el diseño sísmico de edificios de gran altura
1) Problemas de cimentación de edificios de gran altura. En la etapa de diseño estructural de edificios de gran altura, debe haber un informe completo de estudio de ingeniería geotécnica para proporcionar una base de diseño básica para la ingeniería estructural. La ubicación de la estructura del edificio debe seleccionarse en un área favorable con un lecho de roca relativamente estable, terreno abierto y plano y suelo duro o denso. No debe construirse en un área desfavorable propensa a deslizamientos de tierra, derrumbes, derrumbes y flujos de escombros. o en una zona peligrosa resistente a terremotos. La construcción de zonas favorables es muy beneficiosa para la resistencia sísmica de los edificios. A veces, debido a los requisitos del período de construcción de la unidad de construcción, después de determinar el plan, el diseñador ingresa directamente a la etapa de diseño del plano de construcción, ignorando así los datos del estudio geotécnico y la selección del sitio, causando problemas innecesarios al trabajo posterior.
2) La disposición de las estructuras de los edificios en altura. Para lograr la belleza del efecto de fachada, los edificios de gran altura se diseñan con estructuras con planos irregulares y asimétricos y grandes huecos o agujeros, que son muy perjudiciales para la resistencia a los terremotos. Por lo tanto, antes de determinar formalmente el plano del edificio, el ingeniero estructural debe presentar sus propias opiniones sobre el diseño, la forma, etc. del edificio, comunicarse con el arquitecto de manera oportuna e intentar elegir un diseño del plano con simetría plana, vertical. reglas, calidad uniforme, rigidez y capacidad de carga. Esto es muy beneficioso contra los terremotos.
3) La altura de la estructura del edificio de gran altura. Hoy en día, la altura de los edificios de gran altura es cada vez mayor, e incluso han aparecido muchos edificios súper altos, lo que plantea mayores requisitos para el conocimiento profesional de los ingenieros estructurales. Diferentes alturas corresponden a diferentes sistemas estructurales, que están claramente estipulados en las especificaciones.
Una vez que la estructura excede la altura límite especificada en el código, se deben realizar cálculos, análisis e investigaciones más rigurosos mediante inspecciones y demostraciones especiales.
4) Selección de niveles de protección sísmica para edificaciones en altura. El grado sísmico es una base importante para el diseño sísmico de estructuras. La selección inadecuada de los niveles de resistencia sísmica traerá muchos peligros ocultos para la seguridad del edificio y desperdicios innecesarios para el costo del proyecto. El nivel de resistencia sísmica se evalúa exhaustivamente en función de factores como el tipo de sitio de la casa, la intensidad de la fortificación sísmica, la altura del edificio, el tipo de estructura y otros factores. Todo ingeniero estructural debe estar familiarizado con el conocimiento del diseño conceptual y las especificaciones de resistencia sísmica estructural. Si el nivel de resistencia sísmica aumenta, se debe aumentar y si disminuye, se debe reducir adecuadamente.
5) Aplicación razonable del software informático. En el diseño sísmico de edificios de gran altura, se debe utilizar un software de diseño estructural formal. Todos los parámetros del software pueden reflejar correctamente las características del edificio. Los ingenieros estructurales pueden analizar correctamente los resultados de los cálculos del software estructural y emitir juicios correctos. Pero a veces el diseño por computadora puede dar una ilusión a los ingenieros estructurales. Algunos ingenieros estructurales tienden a confiar demasiado en los resultados del cálculo, reduciendo así el aprendizaje conceptual de las estructuras. Una vez que se seleccionan los parámetros de cálculo incorrectos, se producirán problemas en el diseño estructural, afectando la seguridad y economía de la estructura. Por lo tanto, los ingenieros estructurales deben fortalecer su aprendizaje empresarial y su comprensión del diseño conceptual sísmico, dominar el diseño conceptual estructural relevante y elegir el mejor plan de diseño estructural en función de su conocimiento profesional y resultados de cálculo.
Con el rápido desarrollo de la modernización, el desarrollo de edificios de gran altura también ha avanzado a pasos agigantados. La escala y la altura de los edificios con formas arquitectónicas únicas y novedosas también son cada vez mayores. Con el mayor desarrollo de la industria de la construcción, los materiales, las formas y los modelos mecánicos generales necesarios para satisfacer las necesidades de los edificios de gran altura se volverán más complejos y diversificados, lo que requiere que cada ingeniero estructural tenga excelentes conocimientos profesionales, un análisis conceptual claro y dominio. de capacidad de procesamiento para resolver problemas y continuar explorando e investigando para contribuir al desarrollo de la industria de la construcción de mi país.
Los artículos anteriores sobre diseño sísmico y edificios de gran altura fueron recopilados y compilados por Zhongda Consulting Company.
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