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摘要:在建筑结构的设计工作中,对于建筑项目的抗震设计是一项十分重要的内容,通过合理的抗震设计能够有效提高建筑项目的结构稳定性,提高建筑在震动情况下的稳定性,从而保证建筑的使用寿命。接下来,本文将从建筑结构设计中的抗震设计分析的相关内容入手进行具体的分析。
关键词:建筑结构设计;抗震设计;优化措施
一、抗震设计的注意事项
在进行高层建筑结构抗震设计时,结构工程师要按照要求对结构进行设计分析,保证设计结构可以在刚度、强度以及耗能能力等多个方面达到最佳标准。因为地震都是随机发生,所以在进行高层结构抗震时只需要保证震幅较小时保证建筑结构不坏,中等震幅是保证可以对结构进行修补工作,在高强度震幅的地震中需要保证建筑整体不会倒塌即可。地震破坏建筑物的机理十分复杂,同时还有很多因素存在不确定性,所以在进行抗震设计中,对于结构内力分析的计算方法还不完善,对于结构的空间作用和材料的质量失效都没有进行充分考虑,同时现有的数学力学计算对于结构的抗震能力的计算还不准确,无法进行有效预计。
在进行抗震设计时,选择更加合适的结构形式,在增加结构刚度的同时,也要加强抗震性能和合理有效的抗震措施。震级和震中距的大小对建筑的破坏有着不同程度的影响,同时建筑物的结构、使用的建筑材料、施工质量等因素都会影响地震对于建筑的破坏性的大小。我国抗震结构设计中,结构构件必须保证其承载力、刚度、延性以及稳定性都达到标准值以上,也要在设计中要进行多种抗震防线的设置,同时应该由若干个延性较好的分体系组成一个抗震结构体系,不同抗震分体系由延性较好结构构件进行连接,提高整体抗震结构体系。
在强烈地震中构件不存在强度安全储备功效,判断薄弱位置的基础就是分析构件的实际承载力。为了预防因加强局部建设而影响整体刚度和承载力,所以在抗震设计时要对一些薄弱层进行有目的控制,再不发生薄弱层位移的情况下保证具有足够的变形能力,从而提高建筑结构总体抗震性能。
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二、建筑结构设计中的抗震设计应用
2.1准确计算结构参数
建筑结构抗震设计工作同样离不开对于各项结构参数的计算,这些结构参数的准确计算同样关系到最终建筑结构的抗震性能,比如对于墙柱梁板承载力以及相关变形的计算来说,就直接关系到建筑物的整体稳定性效果,需要得到较好的关注;从建筑结构参数的计算中来看,主要就是充分运用各类建筑结构设计软件进行规范化的全面分析,进而才能够提升其可靠性水平,保障建筑结构的抗震性能。
2.2选择恰当的场地、地基和基础形式
基于建筑工程项目的抗震设计工作来说,其结构的合理设计和优化不仅仅要着眼于建筑工程项目自身结构,还需要重点从相关的场地、地基和基础形式进行相应的科学要求,选择恰当的场地、地基和基础形式也是保障其抗震性能的一个关键条件。
(1)针对不同的建筑场地类别情况,建筑物应选址在对抗震有利和岩土地震稳定的场地上。尽量避免建在软弱土、液化土、非岩质的陡坡、河岸和边坡边缘明显不均匀的土层等抗震不利的地段,若无法避免时,应采取有效措施对场地地质情况进行处理。不应在危险地段(指地震时可能发生滑坡、崩塌、地裂、地陷、泥石流等地段)建筑甲、乙、丙类建筑。这些都是建筑结构抗震设计中最基本的概念常识,在结构抗震设计中应严格贯彻执行。
(2)对于建筑工程项目的地基和基础而言,要详细的阅读建筑场地的《岩土工程勘查详细勘查报告》,在地基和基础设计时,同一结构单元基础不宜设置在性质截然不同的地基上,比如同一栋主楼一些基础以粉土层为地基,一些基础以岩石为地基,对建筑的结构抗震十分不利,这是基础设计中应该避免的。同一结构单元不宜部分采用天然地基、部分采用桩基。对饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基,除6度设防外,应进行液化判断(土的液化是指地下水位以下的上述土层在地震作用下,土颗粒处于悬浮状态,土体抗剪强度为零从而造成地基失效的现象),存在液化土层的地基,应采取消除或减轻液化影响的措施,以免发生地震时,建筑物整体倒塌。切实保障建筑工程项目的场地条件对抗震有利,地基具备着理想的稳定性,基础设计选型合理,这样才能够保障上部结构的安全性,提升抗震效果,为建筑上部结构的抗震性能设计打好基础。
2.3提升建筑物结构延性
具体到建筑结构抗震设计工作中,还应该重点从结构的延性角度进行合理的设计,因为建筑物结构对于地震作用力的抵抗主要就是通过延性下的非弹性变形来实现的,由此可见,建筑物结构的延性与强度同等重要。在建筑结构的延性设计过程中,最为关键的就是应该做好以下几点:首先,必须要恰当的选择合理的塑性变形机构,在当前的实际应用过程中,比较常用的机构就是“强柱弱梁”,其能够有效地实现建筑结构的延性效果,这种“强柱弱梁”机构的设计需要针对建筑结构的柱截面以及梁端配筋等进行合理的设置,进而才能够最大程度上提升其弯矩值,提升其承载力效果;其次,还需要重点针对建筑结构中的各个构件进行恰当的设置,确保其抗剪能力能够满足于建筑物结构抗震性能的基本需求,这一方面的设计工作主要就是为了较好的避免出现剪切破坏现象,其具体的做法涉及到了建筑结构中各个构件,对于这些构件及其节点处,必须要进行全面的处理,确保其验算以及设计都具备着理想的准确性效果;最后,还需要重点针对建筑物结构的塑性耗能能力以及塑性转动能力进行有效地设计,采用箍筋加密的方式进行构造处理,提升其整体稳定性效果。
三、总结
建筑结构中的抗震设计是建筑项目建设中的重要内容,对于保证建筑结构稳定性,延长建筑使用寿命有着十分积极的作用。因此,在抗震设计工作中需要设计人员根据建筑项目的实际特点来合理选择设计方案,立足于经济性与安全性相结合的原则,来寻找确实可行的设防方法进行有效抗震设计,满足我国对于建筑结构抗震的要求,具有更好的社会性和经济性。首先要从建筑抗震概念设计上充分认识到该结构抗震设防的目的,其次要从建筑结构的各个方面进行详细全面的分析,特别是要有意识的加强结构的局部薄弱部位和构件,如此才能够最大程度上提升其整体稳定性,确保抗震水平。
参考文献
[1]黄鹤.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].江西建材,2017(15)
[2]陈惠书.探讨抗震技术在房屋建筑结构设计中的应用[J].江西建材,2017(21)
论文作者:赵莉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/5
标签:结构论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 延性论文; 地基论文; 建筑物论文; 基础论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;