建筑结构设计中抗震设计探讨论文_邓瑞

建筑结构设计中抗震设计探讨论文_邓瑞

新疆维吾尔自治区 841000

摘要:建筑抗震设计是建筑设计中一个最基础的要素,只有充分的重视建筑抗震设计才能有效的提高建筑的抗震能力,使人们的生命安全和人生财产免受地震的倾袭,然而现阶段在我国的建筑抗震设计方面还存在有一定的缺陷,从而影响了我国建筑的整体抗震水平。

关键词:建筑结构设计;抗震设计;措施

引言

层建筑结构的抗震设计方法是不断变化和进步的,在实践中,我们需要对建筑的地质环境进行仔细的分析和研究,选择合适的抗震结构体系,尤其注意结构材料和结构类型的选择,减小地震作用力的影响,增强地震的抵抗能力,达到建筑抗震设计的目的。

1建筑设计在建筑抗震设计中的作用

建筑设计是建筑抗设计的基础,在建筑抗震设计中有效的融入建筑设计可以有效的提高建筑的抗震性。在建筑的结构需要以建筑设计为依据进行的,如果在建筑设计中有效的考虑到建筑的抗震设计,可以帮助建筑形成更加科学合理的结构,有效的提高建筑的抗震能力。如果在建筑设计中完全忽略了考虑建筑抗震设计,就会导致建筑后期在进行抗震设计时出现各类问题,严重影响建筑的科学设计。因此,在进行建筑设计工作时,一定要充分的考虑到建筑设计和建筑抗震设计俩者的合理结合,从而有效的提升建筑结构的稳定性和抗震性。

2建筑结构设计中抗震设计措施

2.1选择正确的结构体系

框架结构作为建筑结构设计时,当建筑物层数较少时,水平荷载对结构的影响较小,而框架结构体系比较合理,当层数较多时,框架结构在水平力作用下,内力分布不均匀,由于层间屈服强度特别弱的楼层的存在,框架结构的构件截面惯性矩较小,很容易导致侧向变形,在强地震作用下,框架结构的薄弱层很容易先屈服,出现弹塑性变形,并出现应力集中现象,短柱一般会出现剪切破坏,尤其是柱端更容易发生破坏,因此,框架结构适合以剪切变形的结构中,主要用于非抗震设计和层数较少的建筑中去。剪力墙结构属于弯曲变形为主的刚性结构,剪力墙的内力完全接近材料力学中的直线分布规律,其地震力靠最终是由界面的内力偶负担的,连肢墙通过连系梁等许多墙肢工作,地震力矩由多个墙肢的截面内力矩和连梁对墙肢的约束力矩共同承担,设计原则是梁最先屈服,墙肢发生弯曲破坏并丧失承载能力。当连梁钢筋屈服并有延展性时,可以吸收大量的地震能量,并且可以传递弯矩和剪力,对墙体有约束作用。框剪结构是刚柔并济的一种结构体系,能够具有框架和剪力墙结构的优点,框架和剪力墙共同承担水平力,通过各层楼板使其变形一致,从受力特点来看,框剪结构由于其变形的各项协调性,在顶部框架结构协助剪力墙抗震,底部剪力墙帮助框架抗震,因此,框剪结构具有最好的优点。

2.2建筑的整体设计

建筑的整体设计主要是指建筑的立体空间以及建筑的平面的设计,在进行建筑整体设计时,需要保持建筑的空间和建筑的平面在整体形状是具有简洁性和规则性。建筑设计的平面形状一般可以选用方形,矩形或者圆形设计,因为像方形,矩形以及圆形这种形状设计可以有效的提高建筑结构的抗震性。另外,在进行建筑的整体设计时,还需要避免出现凹凸形状的设计,因为这种形状会限制建筑的抗震性设计,同时还会使建筑很容易出现扭曲的现象,因此在进行建筑设计时需要充分考虑到,将建筑的抗震设计与建筑的艺术设计以及建筑所需具备的功能有效的结合,从而设计出优秀的建筑。例如,南昌的绿地紫峰大厦高为268米,该大厦是核心筒结构框架,对该大厦进行抗震设计时,建筑东西里面有内凹设计,它的内凹部分的荷载是由结构柱支撑在跨悬臂转换墙上。该建筑进行抗震设计时就充分的考虑到建筑的功能需求,同时进行该建筑的设计时还进行了反谱计算。

2.3建筑的平面设计

建筑的平面设计是建筑设计中一个很重点的设计部分,建筑平面设计的好坏会直接影响着建筑的整体功能,同时建筑的平面设计还和建筑抗震设计之间有着非常紧密的联系,要想在建筑抗震设计中充分的运用到建筑的平面设计,首先要充分的注意到建筑的结构质量均衡分布的问题,需要保证建筑结构的对称性,只有保证了建筑结构的对称性,才能有效的避免建筑出现一些扭转的现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在进行墙体设计工作时,一定要保持结构的均匀性和对称性,对抗震墙进行设计时需要与建筑抗震结构进行相互结合,对于一些刚度非常大的电梯和楼层都需要设置在建筑的中心位置,这样才可以有效的避免建筑结构出现扭曲的现象。总之,在进行建筑结构平面设计时需要充分考虑到结构抗侧力构建的重要性,使建筑的抗震设计与建筑结构的使用功能紧密联合,从而设计出既安全同时又可以满足人们需求的建筑结构。

2.4减少地震时的能量输入

建筑抗震结构设计过程中,可选择基于位移的结构抗震法实施定量性分析,这样才能够确保建筑结构的变形性能达到预期地震作用下地形的变形需求。我们需在对建筑结构的承载性能进行验算的基础上,对建筑结构在地震作用下的层间位移角限值、位移延性比进行科学合理性的掌控。按照建筑构件的实际变形与建筑结构位移间的联系,将构件的变形值加以最终的确定。通过建筑截面的应变情况确定建筑构件的构造需求。针对建筑若是在比较坚硬的场地进行施工的话,那么就能够将地震发生时的能力输入降到最低的程度,将地震给建筑造成的影响减少到最小。

2.5建筑的纵向结构设计

建筑的纵向结构设计主要是指对建筑的结构质量,建筑的刚度以及建筑物沿的高度设计。在建筑进行纵向设计时,需要尽可能的让建筑的刚度同建筑物沿设计形成相对比较靠近的系数,同时剪力墙结构一定要布局均匀,确保剪力墙结构可以沿建筑纵向一直延续到建筑底部,中间不可以形成中断,或者剪力墙无法连接到建筑底部。另外,在纵向结构的设计中,还需要极力避免在建筑楼层设计中,各个楼层出现刚度不均匀的情况,从而有效的避免建筑扭转情况的发生。

2.6隔震与消能减震设计

在当前的建筑抗震结构设计中,通常运用的是以往的抗震结构体系即延性结构体系。这种抗震结构体系是对建筑结构刚度进行的系统性掌控,在有地震发生的时候,会使得整个建筑构件处在一种非弹性状态下,这样会使得其延性得到进一步增加,对地震发生时能量的消耗起到一定的辅助作用,将地震效应产生的影响降到最低,可有效避免建筑物倒塌的发生。除此之外,可采取相应的隔震措施,将建筑的动力特性进行科学的更改,这样能降低地震作用于建筑物的力,并且可利用高延性结构将地震效应降到最低。

2.7设置多道抗震防线

我们提倡采用由两个与两个以上同时延性较好的分体系组成的一个抗震结构体系,这是由于在发生地震时通常都会带有余震,倘若只有一道抗震防线,那么就很难防止由于某一结构损伤而导致整个结构坍塌的情况发生,所以,在构建建筑抗震结构体系时,我们首先要有最大可能数量的内外部冗余度;其次还要建立一套分布完整的屈服体系;最后,该体系的主要耗能构件一定要有较高的延性和充足的刚度,以确保建筑物在遭遇地震灾害时,其强烈的地震作用对其的危害,这样在第一道防线崩溃的状况下,抵挡后续地震波的冲击还有第二道防线和第三道防线。

2.8正确认识建筑的受力特点

建筑本质是一个竖向的悬臂结构,垂直荷载主要是结构的轴向力和建筑的高度成线性关系,水平荷载导致结构产生弯矩。从受力上来看,垂直荷载基本不变,而水平荷载则可能来自任意方向,而且随着建筑的高度的增加而增加,如果水平荷载是均布荷载,那么弯矩与建筑的高度呈二次方变化,侧移与建筑高度成四次方变化。因此,水平荷载的影响远远大于竖直荷载的影响,在进行剪力墙设计时,一定要让侧向变形控制在结构变形的允许范围内。

结语

高质量的建筑抗震结构设计是在达到建筑设计与结构设计的密切配合的前提下加以完成的,建筑的抗震结构设计是整个建筑工程的关键环节,因此,设计人员一定要综合多方面的因素进行分析,同时,还要结合新型的高性能材料以及抗震结构理念,提高对建筑抗震结构的设计水平,进而促进我国建筑的抗震结构设计技术的发展。

参考文献:

[1]盖希君.浅析建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].科技创新与应用,2013(13):196-198.

[2]代应君.试论建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].门窗,2013(08):203-205.

[3]程新波.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].中国高新技术企业,2015(21):33-35

论文作者:邓瑞

论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/19

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