摘要:地震具备的破坏性质能够严重影响到人们的人身财产安全,近年来,我们国家经常会出现地震等自然灾害,给广大人民的安全形成了严重的威胁,所以将抗震设计融入到建筑结构设计当中已经逐渐受到了整个社会的普遍关注。而在建筑抗震设计方面,我们国家目前的技术水平还稍显低下,依然有不少的问题出现,亟待相关从业人员更为深入的探索。
关键词:建筑;结构设计;抗震设计
1地震破坏建筑结构的主要特征
在发生地震时,建筑结构受到破坏的特征主要是:(1)建筑地基。假如高层建筑建设在软弱冲积土比较高的区域中,会增加受破坏率。在发生地震时,地基土发生液化,造成地基出现不均匀沉降,损坏上部建筑结构,甚至会导致建筑整体发生倾斜。建筑结构周期接近场地的自振周期时,会因为共振效益加重破坏。(2)建筑结构体系。假如建筑结构为填墙框架,钢筋混凝土式的框架结构很容易被破坏到平面内柱,外墙框架柱出现短柱型和剪切型的破坏;假如建筑结构为抗震墙体系,所受破坏相对较弱;假如建筑而机构为底框,底层的刚度比较柔弱,也会遭受严重破坏。(3)刚度分布。假如建筑结构布置为矩形平面,在抗侧力构件比如电梯井的设置有偏心存在的时候,会在地震时出现扭转振动加重震害;假如建筑结构是不对称平面如L型、三角形等时,在地震时也会因扭转振动加重震害。(4)构件形式。建筑框架结构内,柱所受破坏的程度通常要比板、梁等严重。
2抗震设计面临的问题
2.1建筑高度的问题
随着人口的大量增加,我国的建筑物大多以高层建筑为主,对于高层建筑的钢筋混凝土有着一定的标准要求。但是有些开发商为了追求利益全然不顾设计标准,超过设计标准加建楼层,一旦发生地震,这些建筑物的抵抗力就会大大的降低,地震带来的震荡可能会使建筑物变形,甚至是出现倒塌的现象,即便是经过地震没有很大的影响,其基本的抗震能力也会进一步降低。
2.2抗震设计与实际情况不符
建筑结构的抗震设计水平直接影响到建筑工程使用过程中的安全效果,因而在进行建筑结构的设计过程中,要提升抗震设计的效果。但是,由于受到某些原因的影响,导致抗震设计的结构与实际情况不相符,甚至一些设计偏离了建筑设计的初衷。这不仅导致了严重的浪费问题,同时建筑结构的抗震效果也没有达到要求。另外,一些设计人员由于受到自身水平的限制,导致了抗震设计过程中存在着严重的套公式、程式化的问题,这也会影响到建筑结构的抗震效果。
2.3建筑结构不够合理
建筑结构抗震设计的好坏直接影响到建筑整体安全性的高低。在实施建筑结构设计的过程当中,很多设计人员就算是考虑到抗震设计的相关内容,不过因为种种因素的限制,所设计出的结构却并不能与实际相符,在形成资源浪费的同时,也并没有实现良好的抗震效果。建筑抗震设计最为重要的就是提升建筑整体所具备的稳定性能,而为实现这个目标,一定要对建筑结构所对应的实际状况以及地理因素等进行仔细的分析和考虑,继而制定出更为合理的建筑结构设计方案,提升抗震性能。
3建筑结构设计中抗震设计措施
3.1设计建筑整体平面与竖向布局
在设计建筑结构时,合理化布置构件平面与竖向是基础内容,其墙柱平面位置会对建筑抗震性能有较大影响。所以在设计建筑中,提高建筑抗震性能做好以下工作:(1)平面与竖向构件要保持整齐与简洁,重合质量中心与刚度中心。(2)设计竖向中,避免出现头重脚轻的问题,为此要尽量降低建筑中心,同时要降低设计错落型竖向结构。(3)对建筑结构的竖向刚度与强度实施严格化控制,确保均匀。(4)为了防止出现鞭鞘效应,要加强控制比屋面高的部分。
3.2在建筑中设置多重抗震防线
在对建筑物进行抗震设计时要设置多重抗震防线,这样可以在最大限度上降低地震对建筑物造成的伤害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对建筑进行设计时,可以将延展性好的构件加入到建筑物的抗震体系中,可以将其视为第一道防线,同时可以将一些其他的建筑构件作为第二、第三道防线,这样在地震发生时,第一道防线遭到破坏后,可以利用其他的防线进行抵抗地震的后续冲击力,以保证人们的生命财产安全。
3.3抗震构造设置
在建筑结构设计中,抗震构造措施是一项十分重要的内容。其目的是加强构件整体性,提高结构及构件、节点的变形能力,从而提高结构对地震能量的消耗,是保障大震不倒的重要措施。不同的建筑,其主体结构的类型及构造措施也是不尽相同的。本工程采用部分框支抗震墙结构,例如框架梁,是框支架在地震作用下的主要耗能构件,因此梁、特别是梁的塑性铰区应保证有足够的延性。影响量延性的诸因素有梁的剪跨比、截面剪压比、截面配筋率、压区高度比和配筋率等。不同抗震等级的梁对上述各方面的要求不同。在框架节点部位抗震构造从三个方面要求:①节点区混凝土强度等级;②节点区箍筋加密;③梁、柱纵筋在节点锚固。对于抗震墙部分,为了保证墙体稳定而限制墙体厚度,为了保证墙体的延性而限制墙体轴压比和设置边缘构件等。
3.4提升建筑结构参数计算的水平
建筑结构的参数设计水平将会对建筑结构的抗震设计效果产生重要的影响,因而设计过程中首先要对具体的建筑结构进行分析,对于建筑所承受的具体作用力进行计算与明确。同时,在受到地震冲击力的作用时,根据建筑结构类型的不同进行承受参数的计算。对于地震灾害的发生过程要进行模拟,设计人员可以建立相应的结构抗震模型,并且要应用计算机技术以及配套的软件系统进行具体参数的计算与模拟,进而提升建筑结构的抗震效果。
3.5建筑结构设计中的隔震措施
在设计建筑结构中,要综合考虑地理环境、建筑尺寸、抗震位置、抗震装置和建筑物基础等等。通过在建筑结构中设置隔震层,能有效降低地震冲击力。依照隔震层设置的不同位置,通常可以分成四种类型:(1)地基隔震,主要在建筑基础底部接触土层的位置布设缓冲层,发生地震时能对作用力进行反射与吸收。(2)基础隔震,主要是在建筑上部结构接触基础的位置布设隔震层,避免地震力从地基传播到上部结构汇总,降低对上部结构造成的破坏,在多层建筑中比较适用。(3)间层隔震,通常在建筑物原始结构层中布设隔震层,从而对地震冲击的余力进行吸收,降低地震力影响。(4)悬挂隔震,主要采取悬挂全部或部分建筑物的方式达到隔震效果。
3.6建筑结构抗震材料的选择
在建筑结构抗震设计过程中,抗震材料的选择也是尤为重要的一部分,其直接关系到抗震能力。在具体的设计过程中,首先:设计人员需要全面掌握建筑结构的相关特点,同时结合具体的要求,即抗震等级、性能以及功能等,同时深入调查当地地震情况,之后综合考虑上述因素,选择轻质、强度高的材料。这样一来,即使发生了地震,建筑结构也能保持较好的一体性,有助于减少地震灾害带来的破坏性。现如今,在建筑结构抗震设计过程中,装配置钢筋混凝土结构框架得到了推广应用,具有经济性、操作简单等优势,然而美中不足的便是结构框架节点强度明显低于结构本身强度。这样一来,虽能够有效抵抗低强度的地震,但是面对高强度的地震,极易出现节点与主体受力不均匀,导致断裂,从而影响到建筑的整体稳定性,进而降低了抗震能力。除此之外,钢筋混凝土结构整体性价比高,具有较强的抗侧移、较强的延伸性等,均能发挥较强抗震作用。
结论
综上所述,地震作为当前作为严重的地质灾害之一,因地震造成的人员伤亡与带来的经济损失,可谓是时有发生,不利于保障人民的生活质量与生命安全。由于地震具有难以预测、破坏性强等特点,只有不断提高建筑结构的抗震性能,才能在地震来临之时,降低对建筑的破坏。为此,建筑结构设计人员在设计过程中,需要以人们的生命安全为基础,结合地质结构情况以及抗震等级等,不断提升抗震设计水平,以此有效增强建筑的抗震性能。
参考文献:
[1]刘黎明.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].绿色环保建材,2017(12):81.
[2]王建周.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].江西建材,2017(10):37-40.
[3]李想.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].江西建材,2017(02):38-39.
论文作者:聂锦术
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/9/18
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 构件论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 节点论文; 《基层建设》2018年第26期论文;