摘要:在建筑工程结构设计的过程中,抗震结构设计是非常重要的一项内容,其关系着后期建筑的稳定性和安全性,抗震设计也越来越受到重视。在进行抗震结构设计中,应当用发展的目光看待结构设计,对传统设计中不完善之处进行改善。当前很多地区仍然沿用传统设计方法,没有更新和完善抗震结构设计的知识,没有对国家行业的走势和日常数据进行深入地分析,单纯地进行套用,导致建筑结构设计存在一定的不足。设计人员需要坚持与时俱进,积极借鉴先进的理念,吸取传统设计经验,不断更新抗震结构设计知识,提升建筑结构整体抗震性能,提升建筑结构的稳定性和安全性,进而全面保证工程质量。
关键词:建筑结构设计;抗震结构;优化措施
引言
地震是一种突发性的地质灾难,地震等级不同会对各建筑物造成不同程度的损坏。由于其不可预测,不可抗拒性,人们很难对其采取有效的应对措施。现今社会的地震预测并不十分准确,而罕遇地震所造成的严重后果却又是人们所不能承受之痛,它不仅会使房屋破坏倒塌,而且会威胁到人们的生命和财产安全。因此,建筑行业设计人员必须加强对抗震设计的研究,如加强延性材料应用、选择合适的结构形式等,使建筑结构的刚度、延性以及承载力符合抗震规范要求,努力提高建筑结构的抗震能力,完善建筑结构的抗震设计理念,并扩展其实际应用范围
1抗震结构设计理念概述
所谓抗震结构设计理念,是指在建筑结构设计中融入抗震设计,由此使建筑工程具备良好的抗震能力。近年来,随着我国城市化进程的逐步推进,超高层建筑成为新时期工程建设的主流趋势,因此其抗震性能需求也随着提高。在建筑结构设计中融入抗震理念,能够全面提升建筑工程的抗震性能,在发生地质灾害时为建筑居民提供有效的安全防护。抗震设计方法通常为“三水准、二阶段”的设计方法,设防目标为“小震不坏,中震可修,大震不倒”。为实现设防目标取小震下地震动参数计算结构弹性下的地震作用效应,进行截面承载力验算。第二阶段是大震下的结构弹塑性变形验算。并通过概念设计和抗震构造措施来满第三水准的设计要求。由此可见,建筑结构抗震设计是建筑结构设计的重要内容,有助于强化建筑结构抗震能力,并提高建筑工程的使用价值。
2建筑抗震结构设计中需要严格遵守的设计原则
2.1设计整体性原则
设计人员在开展抗震结果设计工作中要着眼于建筑的整体结构,设计出发角度为建筑结构的整体,从而确保建筑整体的结构具有良好的抗震能力,避免后期遇到地震时损坏局部构件,对建筑整体抗震效果产生不良影响。比如,完整的屋面楼盖系统能是很好的传递侧向力的构件,楼板大开洞会削弱楼板刚度,影响传力路径,进而影响结构整体性。建筑抗震结构涉及到多个子结构和构件,想要保证建筑整体抗震性能还要加强对各个细节、构件等的优化和重视。
2.2遵循结构清晰的原则
在建筑结构抗震设计的过程中,地震等级以及传力路径的不同,都会对建筑物产生不同程度的影响。所以在进行抗震结构设计的过程中,要遵循结构传力路径清晰的原则。针对与建筑结构中容易出现位移或者其他薄弱部位的数据进行分析,着重分析计算其受力情况,设计经济合理的结构构件,从而有效提升结构抗震能力。
2.3结构规则原则
抗侧移刚度是建筑结构抗震性设计的重要内容,只有确保抗侧移刚度不突变才能提高建筑结构刚度的稳定性。建筑结构布局主要为平面布置,为此在进行建筑结构抗震设计时需要提高结构布局的科学性与合理性,确保建筑结构各部分的抗侧移刚度相差不大,对平面布置来说,要力求构件布置对称,以免扭转过大造成建筑物破坏。同时在设计时,尽量保证建筑物在地平震动时产生的位移角是相等的。
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2.4结构刚度与抗震能力相适应
建筑结构刚度和抗震能力决定了建筑物在遇到地震的情况下能否以有效抵消地震能量,确保建筑物稳定性良好,所以在建筑结构抗震设计中应当加强对建筑结构刚度和抗震能力的设计。设计人员应当确保建筑物在遭受地震作用力的情况下刚度足以应对地震力,建筑结构整体结构不会出现形变,地震力不会严重破坏建筑物。现代高层建筑偏多,想要保证建筑整体抗震功能就需要充分利用建筑结构构件的作用,确保构件完整性和刚度能够对抗地震力。
3建筑结构抗震结构设计要点
3.1合理选择建筑抗震场地
地震是一种自然的地质破坏现象,而地表的稳定性影响着该地块建筑物的抗震性能。地震发生时,加之地表性质不稳定,建筑物的抗震性能无法有效发挥作用,建筑物结构便会遭到严重破坏。选择建筑场地时要注意检测建设土地的相关参数,选择开阔、平坦而且地质结构稳定的地段,避免河岸边缘、采空区、地震断裂带以及山岳软土地段,保证场地符合建筑结构载荷要求,从而保障建筑物的承载力和稳定性。
3.2科学设计建筑结构布局
建筑结构布局的科学性与合理性对建筑工程抗震能力有着十分重要的影响,其中建筑结构平面布局、竖向规则性与刚度是决定抗震能力的基础和前提。为实现理想的抗震效果,建筑结构布局设计需要满足以下几方面内容:其一,建筑结构布局中各构件要尽量保持规则、对称的排列方式,特别是建筑中心与刚度中心要保持重合。其二,建筑结构布局在竖直面方向要降低重心,由此避免出现错落问题。其三,注重建筑结构中墙体、支撑柱等结构或层面的强度和刚度,确保其达到相关标准和要求。
3.3提高建筑物的延性
在建筑物结构的抗震设计过程中,应尽可能地提高构件的延性,使建筑物具有足够的延性和变形能力,消耗地震作用传递到建筑物中的巨大能量,削弱地震对建筑的破坏性。因此,在建筑抗震结构设计中,应尽可能地使建筑物具备较大的耗能能力。如果是框架和框架筒体,应优先考虑提升柱体的延性。
3.4采用隔震与消能减震装置
在房屋建筑结构抗震设计中,可以采用以下新抗震技术:第一,隔震技术。技术原理为增加房屋建筑结构的自振周期,进而减弱地震作用。这需要在施工作业中,做好严格的把控,将建筑结构底部和上层进行合理分割,使用隔震装置,必须要保证装置的稳定性,进而确保使用效果。第二,消能减震技术。比如利用阻尼元件设备,加大对重要部位的保护力度。
3.5建筑力学模型技术运用
现阶段,建筑力学模型技术越来越多的应用到建筑结构抗震设计工作中,如BIM技术依据建筑结构相关数据进行建模,并对其在地震环境中进行模拟,由此得出相关结构设计存在的问题或不足。通过建筑力学模型技术的运用,极大的提高了建筑结构抗震设计的科学性与实效性,为建筑结构设计水平的提升奠定了坚实的技术基础。
结语
综上所述,随着社会的发展与时代的进步,地震对建筑造成的影响不断降低,但是建筑结构抗震性能设计还需要不断强化。在建筑物抗震设计中,设计人员需要精心设计建筑的抗震结构,确保建筑的抗震性能。本文立足于建筑结构的抗震结构设计,从设计原则和结构设计进行综合分析,力求为建筑抗震性能的提升提供理论参考,促进现代建筑抗震性能的提升。
参考文献
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论文作者:邓雅月,常津榕
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 刚度论文; 建筑物论文; 构件论文; 《基层建设》2020年第2期论文;