摘要:地震是一种严重影响和损坏人类生存环境的自然灾害,由于我国对于地震预测的能力还不够强,不仅无法及时反馈地震的相关信息,同时也很难采取有效措施来降低地震带来的危害。因此,这就需要相关人员在建筑结构设计阶段,尽可能地提高整个建筑工程的抗震性能,以满足所在地区抗震要求。在建筑工程建设期间,相关企业和工程师要将建筑结构抗震设计作为研究重点,对其中的关键点进行深入探索,从而有效提高建筑结构整体的稳定性以及抗震性。
关键词:建筑结构设计;抗震设计;设计要点
1导言
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。
2抗震设计在建筑设计中的重要性
地震灾害所带来的经济损失、人员伤亡等都是不可估量的,尤其是我国部分地区受到地理位置的特殊性影响,地震灾害时有发生,一旦建筑物抗震设计出现问题,那么在地震过程中很可能会倒塌,造成人员伤亡,因此提升建筑设计中的抗震设计水平是当前建筑领域需要研究的重要问题之一。近些年,我国城市化建设正在稳步进行,建筑物数量在不断增加,建筑规模也日渐扩大,高层建筑成为了现代化城市建筑的主要风格,同时城市人口密度较过去相比有了明显的提高,基于以上原因做好建筑抗震设计是尤为必要的。首先,现代化科学技术在预测地震方面应用还不足,防范措施效果并不理想;其次,地震危害性大,一旦发生将会带来不可估量的损失和人员伤亡。据统计,全球90%以上的国家都将建筑抗震设计作为重要建筑设计内容来抓,坚持“小震不坏结构、中震建筑稳固、大震建筑不倒”的基本原则。但是部分地区发生一些小、中地震时出现了建筑结构部分丧失的情况,而这一情况的出现都是建筑抗震设计不合理所引起的,因此从这一方面分析,可知建筑抗震设计对保障建筑在地震中的安全性能发挥具有重要意义。
3建筑结构设计中抗震设计要点
3.1建筑结构抗震材料的选择
在建筑结构设计中,材料是主要的承重原料,材料的刚度和塑性对建筑结构抗震的影响较大,为了确保建筑物的整体抗震性、稳定性,在选用材料时,要结合本地的地震历史资料,选择合适的建筑材料。从抗震角度考虑,作为建筑材料应轻质、高强;构件间的连接应有良好的整体性、延性,且能发挥材料的全强度。按照此原则,钢结构是最符合抗震材料要求的,多次地震灾害实例表明钢结构的抗震性能好,但钢材的造价及维护费用较高。现浇钢筋混凝土结构整体性好,造价低廉,有较大的抗侧移刚度,经设计可保证结构具有一定的延性。但该材料也存在难以克服的弱点:当地震持续较长时间时,在反复的地震荷载作用下,构件刚度因裂缝的开展而递减,将混凝土挤碎。装配式钢筋混凝土结构施工方便,但它的抗震弱点在于框架节点等构件接头强度及变形能力均低于构件本身强度而形成薄弱环节;同时预制构件装配时会产生次应力,整个结构缺乏连续性和整体性;故这类结构不宜在高烈度地区采用。因此在建筑结构设计中,为了达到提高建筑抗震性能的目的,必须科学合理选择适合该建筑的建材。
3.2建筑抗震场地的选择
不同的地质环境及施工环境,会使建筑物中的建筑结构在同级地震中因影响因素的不同而遭到不同水平的破坏。所以,对于完善建筑结构抗震性能设计工作来说,好的建筑抗震场地的选择是十分重要的。在对建筑场地进行筛选时,必须要考虑到那些会对建筑结构抗震性能产生不利影响的场地,并尽量地避开那些场地,例如:河岸、液化土区域等。与这些不安全的场地相比较,那些平坦的基岩层、比较密集的沙土层是建筑抗震场地的最佳选择。但在很多情况下,建筑抗震场地的选择很有可能不能避开那些不利场地。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这种情况下,建筑工程的建筑设计师应该对建筑工程施工场地进行考察,结合建筑抗震场地的整体条件采取加强地基抗震性的措施,以此来加强建筑结构的抗震性。例如,若施工场地的建筑地基在分布不均匀土层的情况下,进行建筑结构抗震设计时就需要对其展开调查,通过对地基的加固来加强建筑的抗震性。
3.3面布局设计
在建筑设计中,平面布局设计是其中的重要环节之一,其与建筑物今后使用功能的发挥具有十分密切的关系,同时平面布局的水平对建筑抗震性能也存在一定影响。首先,在进行建筑抗震设计过程中,就应当协调建筑刚度和结构质量之间的关系,在布置层面两者必须具备对称性,这样做是为了防范建筑结构有受力而产生变形情况的发生。例如抗震受力墙应当与抗震结构相呼应,刚度大空间楼板应当设计在建筑中心处,以有效避免扭转效应。另外,在平面布局设计过程中还应当重视建筑结构中抗侧移结构布置问题以及过程中的影响因素,使建筑物在今后使用过程中能够发挥其抗震性能。
3.4基于承载力与延性科学选择设计方式
进行工程的抗震设计要能够从建筑工程的刚度上来做文章。通过对工程建设的刚度分析,能够对建筑工程的刚度结构有效控制,能够保证建筑结构构件例如墙、梁、节点、柱等在地震阶段变为非弹性的变形状。这种结构设计的方式,能够保证整个建筑结构的刚性强度有所增加,而且能够保证抗震性能有所提高。所以在进行抗震设计中,应综合考虑刚性强度设计的方案和思路。进行抗震结构设计的过程中,要提高对刚度结构设计的理解,将整个抗震设计的方案与工程的延展性能结合在一起。在工程建设中,要有选择的使用具备延展性的建筑材料,同时要能保证工程的结构刚度、承载力及延性等建筑因素符合一定的建筑规范和要求。所以在确定建筑结构体系时,要能够寻找到一种较好的匹配关系。
3.5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
4结论
综上所述,建筑结构的抗震设计是一项十分严谨、系统、完整、科学的设计过程,它贯穿于整个建筑工程的全过程。同时,科学严谨的抗震设计还从某种程度上检验着整个建筑结构设计的合理性。所以,应该遵循建筑结构抗震设计的原则,对其中的场地选择、结构体系选择、防震缝宽度设置以及建筑平、立面布置等方面认真研究,在保证建筑结构抗震性能的同时,为建筑业的良性发展奠定基础。
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论文作者:叶程
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 刚度论文; 场地论文; 抗震性论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第8期论文;