建筑设计在建筑抗震设计中的作用浅述论文_刘海军,李高亮

建筑设计在建筑抗震设计中的作用浅述论文_刘海军,李高亮

机械工业部汽车工业天津规划设计研究院 天津 300300

摘要:地震灾害的危害性非常大,而且这种灾害很难对其进行预测和掌控,无法从根本上解决这一问题。只有提升建筑的抗震性,确保建筑的稳固,在建筑结构设计时有效融入抗震的设计方案,才能够有效保护人们的生命财产安全。

关键词:建筑;结构;抗震;设计

1 建筑结构抗震设计中的问题

1.1 抗震设计概念的问题

首先明确抗震的宗旨,大震不倒、中震可修、小震不裂。在建筑结构抗震设计时也要遵循这个目标。地震的震慑力难以估量,设计时如果使用很厚的钢筋混凝土来抵抗地震,不但没有效果还劳民伤财,而且更容易吸收地震的能量,使建筑更容易遭到破坏。所以在地震来临时不能硬碰硬,当然应用以柔克刚的形式也是不可行的,虽然能够在短时间内对地震的能量进行消耗,但是会让建筑产生位移甚至变形,也会影响人们的生活。我们必须对地震的危害全面了解,对建筑结构仔细研究,对建筑的关键部位进行人工干预,进行抗震设计,并注意适当的设置地震的薄弱部位,从而延长地震过程,减少地震危害。用以上概念来引导抗震设计,如: “强柱弱梁、强剪弱弯、强节点”等措施称为抗震概念设计,也是建筑结构抗震设计的指导思想。

1.2 选择建筑抗震的场地

建筑物在地震中受到的破坏程度受施工场地的工程地质条件影响。所以,建筑结构抗震性能跟建筑场地的选择有着直接影响,设计时要选择如轻微和中等风化的基岩和厚实密度小的砂土层以及没有水的粘土层作为有利的建筑场地。避开如液化土、潮湿塌陷型黄土,软质土,不是岩石的陡坡、边坡边缘和河岸等状态明显不均匀的地段。若避免不开这类地段,则必须对抗震的措施进行加强,根据地基液化,潮湿塌陷型黄土的等级、抗震设防的类别不同,依次采取不同的抗震加强措施来加强部分或全部消除地基液化、潮湿塌陷型黄土的沉陷,地基和上部结构的整体性和刚度; 当建筑地基的受力层范围里有新填入的土、软弱粘性土层和严重不均匀的土层时,就要针对地震时造成的地基沉降和其他不利的影响进行分析,并采取对桩基和地基进行加固的措施以及对基础和上部结构进行加强处理; 针对地震时可能会导致崩塌、位移、地面裂缝或地面塌陷的场地,采取有效的地基稳固措施,若此类不利地段不处理是不该进行建筑设计的。

1.3 建筑物的平面布置规则

在建筑结构抗震设计中,除了要注意以上两个非常重的问题外,还有一项必须注意的因素,就是必须注意建筑物平面布置必须遵循的原则。方案规则性的有效确保,能够对整个建筑工程的工作效率进行提高。根据建筑行业结构设计的相关实践得出结论,针对不规则的建筑结构设计时要必须采取其他更为复杂的对策。

1.4 设计人员的意识问题

现阶段还有很多设计人员在进行建筑结构时缺乏专业的知识,专业设计能力很差,直接导致设计的建筑物抗震性能不强,另建筑物存在很大的安全隐患,威胁了人民的生命财产的安全。另外还有一些设计人员,针对抗震的安全意识不足,认为抗震不是建筑物很重要的性能,只注重建筑物的外观,忽略建筑抗震的整体协调性,也使得建筑物存在一定的抗战安全风险。所以,设计人员必须努力学习专业的建筑设计知识,提高自身的专业设计能力,认识到建筑抗震的重要性,并养成危机意识,以保障人民的生命财产安全为出发点进行设计,结合设计的建筑物的具体使用功能,才能设计出既拥有抗震能力又经济美观的建筑物。

2 建筑设计在建筑抗震设计中的作用

2.1 建筑结构平立面体型的确定

影响建筑物抗震效果的还有一个因素就是对建筑结构进行平立面布置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对建筑结构进行合理的布置,能够提高建筑自身的抗震性能,从而保障了建筑物的稳定性。在设计建筑结构时,要想建筑物能够更好地防震,必须按照建筑抗震规范要求对建筑的结构进行合理的平立面布置。要想实现合理的建筑结构的平立面布置,就要求在建筑结构体型设计的过程中,以保证使用功能为前提,选择建筑物平面规则、对称布置,从而有效保证该建筑的刚度在同一楼层间的平面变化一致,再有还要考虑建筑物在竖向空间的凹凸少,让建筑在竖向刚度变化上保持稳定,避免出现抗震时不同楼层之间刚度不稳的现象。对于结构复杂的建筑物在设计中,必须注意抗震缝的设计,抗震缝两侧的结构必须完全分开,中间的距离要以保证在地震作用时两侧结构不会碰撞为标准。一般抗震缝在结构变形的部位进行设置。抗震缝如果没有设置好的话,那么地震发生时建筑物面对地震不能很好地抗震,因此抗震缝也会变成薄弱环节。

2.2 建筑场地合理选择

建筑的抗震设计还要根据不同的建筑环境进行不同程度的设计,若建筑环境地震灾害频发,则在设计建筑结构时必须加强建筑的抗震功能。建筑抗震功能的好坏是根据一定规范来评价的,根据得出的评价结果,对建筑实施不同的抗震预防。在建筑建设中,要想提高建筑的抗震功能,必须选取优质的施工场地,能够确保建筑安全与稳固。若要在土质疏松、地震频发的地区进行建筑建设时,必须提高建筑防震的性能,避免建筑在地震来临时发生沉降、倾斜等情况。

2. 3 建筑结构的规则性

在建筑结构设计中,必须确保建筑构造的规则性,简单化抗侧力构造,从而保障建筑的可靠性能利于将其所承载的力量进行平均分布。在建筑构造进行平面布置图形选择时,必须选择相对规整的图形,规则的图形可以有效平均分担建筑在地震产生时所带来的承载力。小规则的建筑平面易导致建筑构造质心和钢心间的交错,要尽量预防小规则建筑平面的使用,在这种平面上的建筑在地震来临时,钢心距离会相对过大,刚性小,建筑可能面临倒塌的危险。

2.4 选择建筑结构抗震材料

作为建筑结构设计主要的承重原料,材料的刚度和塑性对建筑结构抗震作用有直接的影响,必须以确保建筑物的整体抗震性、稳定性为前提进行材料的选择,并且依据本地的地震历史资料,选择适宜的建筑材料。建筑材料的选择从抗震角度考虑,最好选用轻质、高强; 构件间的连接有良好的整体性、延性的材料,并且材料的全强度能够有效发挥。根据多次地震灾害的实例,得出钢结构是最符合抗震材料的要求,其抗震性能好,但造价及维护的费用相对较高。而现浇钢筋混凝土结构整体性好,价格便宜,还具有较大的抗侧移刚度,经设计可保证结构具有一定的延性。但同时该材料也有很大的弱点: 若地震时间长,怰_O薄_瓙R反复的地震荷载造成构件刚度因裂缝的开展而递减,容易将混凝土挤碎。装配式钢筋混凝土结构虽然施工方便,但其构件本身的强度要高于框架节点等构件接头强度及变形能力,从而形成薄弱环节; 同时预制构件在装配时会产生次应力,整个结构的连续性和整体性十分缺乏; 所以这类结构不宜在高烈度地区使用。所以为了有效提高建筑抗震性能,在建筑结构设计中必须科学合理的选择适合该建筑的建材。

2.5 设置多重抗震防线

地震的危害要想最大限度的得到控制,就要求在进行抗震设计时设置多重抗震的防线。需要在抗震防线体系中应用一些延展性能良好的构件,将其作为第一道抗震防线,将其余的一些建筑构件作为第二、第三道防线,若地震时第一道抗震防线遭道破坏,其他防线还能抵抗地震的后续冲击力,从而进一步保障人员的生命财产安全。

3 结语

近年来,我国通过对建筑结构中抗震设计的研究,有了一套自己的先进的抗震设计方法,但是在应用中还存在很多不足的地方,需要我们在以后的实践中加以完善。总之,在建筑结构设计中必须遵循相关建筑抗震的规范,对建筑进行科学合理地设计,确保建筑物的稳定性。

参考文献

[1]王仪政,李厚民,舒展,等.中国动漫博物馆钢结构抗震设计与分析[J].土木建筑与环境工程,2015( S2) .

论文作者:刘海军,李高亮

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/29

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