摘要:近年来,世界上的各种自然灾害发生率在不断提高,建筑的抗震级数需求也越来越高。在近年来的建筑设计中,抗震设计成为了建筑中的一个重要结构,它的作用是能够保证建筑的稳定和抗震效果,保证建筑在遭遇了突发地震情况时,结构不发生彻底性的毁坏,最起码能够保证建筑的主体结构不动摇。设计人员要根据建筑所在地是否属于地震带而设计不同程度的抗震结构体系。以下是对于建筑结构中抗震设计的讨论和分析。
关键词:建筑结构;抗震设计;应用
我国的建筑工程行业在不断的发展中,不仅加强对施工技术方面的研究,还更加注重对建筑设计方面的研究,这是因为建筑结构设计直接关系到项目的建设质量和建设效果,建筑结构设计中最为重要的一部分就是抗震设计。地质灾害的发生具有不可控性,对于人类社会的破坏也是极其重大的,尤其是地震灾害的发生,突发性强、灾害性大,且不可预测,影响范围广,建筑物的抗震等级不够,容易发生倒塌,还会给周边建筑带来危害[1]。建筑结构设计中的抗震设计是要考虑到建筑本身的结构特点以及当地的抗震需求,针对建筑抗震能力完成结构设计、空间设计和平面设计等,保证建筑物的稳固性,也为人民生命财产安全提供可靠的保障。
1建筑结构抗震设计概述
1.1抗震设计的主要内容
抗震设计在建筑结构设计中,占据着十分重要的地位。抗震设计能够降低地震对建筑物的破坏程度,最终对人民生命财产的安全进行保障。在建筑结构的抗震设计中,首先,要掌握建筑物的所有结构,并进行概念设计。概念设计能够对地震计算结果进行保障,对建筑物的抗震性能进行提高。其次,对地震进行计算。因为在建筑结构的抗震设计中,需要以精确的数据作为支持,所以设计中所需的数据必须通过严格的抗震计算来取得。第三,应注意采取适当措施,提高结构性能。
1.2抗震设计目标与原则
明确设计目标,能够对建筑结构抗震性能进行提高。建筑结构抗震设计主要对象是整个建筑,目的是对整个建筑的抗震性能进行提高,在设计过程中避免出现薄弱环节,对建筑结构的整体性能造成影响。在抗震设计过程中,应对建筑设计原则进行遵循。首先,抗震设计应对建筑物的整体结构性能进行掌握,在提高建筑结构的刚度时,应利用严格的计算和应力分析来进行。其次,要实现建筑结构的合理设计,均匀分散强度,防止建筑结构出现薄弱环节。第三,对结构的刚度进行保障,以便抵抗地震的冲击,提升建筑结构的抗震性能。
2抗震设计的重要性
近年来,我国很多地方都遭遇了不同程度地震的侵害,地震中很多人员有不同程度的伤亡,建筑物也大多在地震中倒塌,比如汶川大地震、海地地震等。这都是因为之前老旧的房屋抗震性都比较差,使房屋经受不住地震带来的强烈震动导致短时间内倒塌,使建筑里的住户逃生时间大大减短。就目前的科技而言,我国预测地震的能力还不够成熟,不能够及时地对人员进行提前疏散和预警,需要设计建筑的时候添加抗震的结构,使财产损失降到最低。
3建筑结构设计中抗震设计要求
3.1避开复杂场地
建筑结构设计的第一步就是对建筑场地进行合理的选择,建筑项目在施工建设中选择的场地类型较为复杂,主体结构的稳固性难以得到可靠的保障,如果场地设计在地壳运动频繁地带或者是位于地震带上,更加剧了地震危害[2]。
因而,在抗震设计中,尽量选择较为开阔的场地,施工场地的周边需要有开阔的场地,一旦发生地震,可以提供有效的避难场所,对于地质较为坚硬地区的工程,发生地震时不会发生地面沉降,但是为了防止建筑倒塌,还需要对地震活动程度以及被盖层等进行相关参数的计算。
3.2布置规则平面
建筑结构的设计工作需要交给专业的设计人员来完成,在设计准备期间,需要对建筑总体情况以及地区地质地形信息等进行资料搜集和分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于建筑结构的平面布置,设计人员需要遵守好规则性的设计原则,这是因为建筑结构自身的抗震性能和平面布置方面具有一定的关联性。设计人员在设计建筑结构时主要考虑到安全性和实用性,不能过度的追求美观性,设计人员如果单纯的为了设计美观性而采用较为复杂的平面布置,就会难以保证建筑立面规则,给后期施工带来问题,继而严重破坏了建筑结构抗震性能。设计人员和建筑师进行协调后,选择规则性的平面结构,计算好构造参数,提高抗震性能。
3.3空间结构简单
建筑工程项目的建设主要是为了满足人们的居住和办公需求,在建筑结构设计中不仅要关注建筑平面设计,还要重视起建筑空间结构的设计。建筑空间结构的布置一般是越简单越好,这是因为复杂的建筑空间结构,会导致建筑施工的过程中倾注更多的维持力量,继而进一步的影响到建筑抗震性能。为了防止建筑变形,选择更为简单的空间结构,综合性的考虑到结构作用力问题,先保证平面主轴方向上的强度、刚度以及稳定性,然后结合建筑底部结构、内部结构以及楼盖特点,连接整体,使力传导更加直接、简单和高效,共同抵抗地震灾害中的各个方向的冲击力。但是设计人员也要注意避免单一的空间结构,否则抵抗力不足,也会使建筑在地震中整体倒塌。
4建筑结构抗震优化策略
4.1造型抗震优化策略
建筑的体积、建筑的平面布局,以及建筑的外观设计三者之间有着十分紧密的联系,所以在建筑设计中,建筑造型设计是其关键性的组成部分。在设计过程中,不应忽视建筑性能,只注重建筑的外观,避免建筑物发生不对称或者不规则的现象。当发生地震时,不规则的建筑平面布置会导致建筑结构的受力分布不均匀等状况。所以,在建筑物平面布置中,应尽量选择较为规则的平面类型如方形、矩形等,以便避免外力对建筑结构造成不利的影响,在对抗震设计的质量进行保障的同时,还能呈现出建筑物的艺术和美感,实现了建筑物的实用性、美观性,以及坚固性的结合。
4.2建筑平面抗震优化策略
在建筑平面设计中,想要体现建筑功能空间的利用需求,应坚持均匀对称的原则。倘若墙和钢构件不对称,则结构在地震发生时会受到不均匀的力,这会破坏局部墙体或整个建筑物。该设计的中心内容是建筑平面的组合和单间的设计,在设计单人房时,有必要对每个房间的建筑面积,以及门窗的位置进行确定,并在选择与单间建筑面积和门窗相适应的平面组合方式时,应根据实际的建筑工程施工情况来进行。例如,利用单元平面组合,实现空间的一体化使用,通常单元式平面组合在商业建筑中,高层办公建筑中的应用比较多,对建筑结构的整体刚度和抗扭性能提高有着非常重要的作用。当垂直交通设计中心在平面外时,应采取措施减少角落门窗的开度,避免出现“转角效应”的现象。
4.3建筑重要组成部分的抗震优化设计
在建筑抗震优化设计中,楼梯间、楼层板部分是其重要的核心部分,极大的影响了建筑物的抗震性。楼梯间起到垂直交通的作用,可以疏通人的流动,在平面布局上,建筑物不应该放置在建筑物的末端和拐角位置。传统的建筑基础抗震设计主要将粘土和砂土置于基础交替位置,或直接铺设粘土或砂垫层,而隔震设计则采用特殊材料将垫层置于基础位置,以减少地震的破坏建筑物。目前,最常用的建筑基础隔震层是沥青。
4.4加强建筑结构的抗震加固措施
扩大截面、粘结外包型钢、绕丝法、锚栓锚固等直接加固方法是建筑结构的抗震加固措施的内容。施工人员应根据施工前抗震设计的要求将准备工作做好,在施工过程中,在建筑物的关键部位安装抗震装置,在建筑物竣工后,安装减震器。
结语
随着时代的进步,防震设计在建筑设计中越来越被重视,甚至成为地震带地区政府的一个热点话题。因为地震有着难以预测的时间和危害,所以应该提前考虑,尽可能提升建筑的抗震能力,减少地震给人带来的人身和财产安全。
参考文献:
[1]王娟.抗震技术在房屋结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(30):92.
[2]刘敏.房屋结构设计中抗震技术的分析探究[J].工程技术研究,2018(8):150-151.
论文作者:李治言
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 平面论文; 结构论文; 结构设计论文; 性能论文; 《基层建设》2019年第7期论文;