建筑结构抗震设计问题与探讨论文_虞申凯

建筑结构抗震设计问题与探讨论文_虞申凯

海盐县建筑设计研究院有限公司 浙江省嘉兴市 314300

摘要:经济的快速发展和人口的迅速增长,带动了各行各业的发展,在此期间,建筑业迅速崛起,高层建筑几乎随处可见。高层建筑的设计必须满足人们的需求,不仅要现代化,要潮流化,更要保证人员的安全。因此,抗震设计成了高层建筑设计中最重要的环节。我国的地理位置是处在两个地震带之间的敏感区域,地震发生的概率较大,地震对于人力、物力、财力的损失巨大,不可估量;而地震的突发性更容易让人来不及反应,最终导致严重的后果。鉴于此原因,本文就对建筑结构抗震设计问题进行分析和探讨。

关键词:建筑结构;抗震设计;问题

1建筑结构抗震设计的原则

当前,我国已经出台了关于建筑结构设计的相关规范,在建筑结构设计实践中,要依据相关规范、规程来进行设计。建筑结构的抗震设计应遵循如下原则:首先,如果是复杂建筑物,就要在设计中,先采用科学方法分析出建筑物的薄弱层,并计算出其塑弹性变形,一般采用底部剪力法和振型分解反应谱法来进行计算。其次,在设计建筑物结构过程中,还要利用弹塑性时程分析法,来对前面的计算进行补充。再次,建筑物整体内力位移也是至关重要的计算内容,在计算过程中,必须要确保结果高度准确。计算方法的选择也比较多,一般要同时采用多种方法,这样才能使计算结果更加精准。最后,设计多塔楼结构时,需要注意一点,那就是多塔楼结构需要将各塔楼的振型数合并计算,不能单独进行计算,但塔楼的振型数最好要≥9才可以。伴随着建筑科技的发展进步,目前,我国建筑连体结构的数量一直处于持续增加的状态,在连体结构设计时,各独立部分宜有相同或相近的体型、平面布置和刚度;宜采用对轴对称的平面形式。如果连体结构的各部分层数和刚度都存在差异,那么就会直接影响到建筑的整体抗震效果,因此,必须要分析其静力,并对其时程分析进行补充计算,这样才能使结果更加准确,提高连体结构的抗震能力。

2建筑结构抗震设计存在的问题

2.1明确建筑结构抗震设计概念的问题

在对建筑结构的抗震进行设计的过程中,需要秉承的原则就是大震不倒(指连续倒塌)、中震可修、小震不裂。发生地震的自然灾害所产生的破坏能量是不可估量的,及时在设计时使用了非常厚的钢筋混凝土墙,也会使得墙体吸收大量的地震产生的能量,使得整个结构更加容易受到损伤,这种形式走不通,就需要对建筑物进行大面积的位移变形从而抵消相对的能量,但是这种方法不利于人们的生活,这就需要我们实际的对建筑结构进行严格的分析,从而对建筑的关键部分进行人工的干预抗震的设计,将地震薄弱的位置进行不断的加强,从而使得建筑物整体结构的抗震能力进行加强。

2.2建筑结构抗震设计验证问题

目前,能够检验建筑结构抗震性能否合理主要采用三种检验的手段对建筑结构进行检验,对建筑地震危害进行研究,对建筑地震的反映进行检查,对建筑抗震进行模拟实验,主要的目的就是能够使得建筑结构能够在模拟中得到有效的反映。但是,由于建筑结构比较复杂,不可能对其进行一比一的模拟实验,这就需要制作相关的模型进行试验。但是,目前我们采用的不同的软件模型的实验还存在一定的差距,这就需要我们对其进行进一步的改善,从而使得数据能够更加的准确。

2.3不够重视建筑抗震的问题

近年来,我国不同的地区都发生了不同程度的地震,这些地震不断的威胁着人们的生命和财产的安全,也造成了不可弥补的损失,这些损失大多数都是由于现存的建筑的抗震性不高所造成的。目前,很多的建筑结构设计人员不能够对抗震设计进行高度的重视,也没有在设计方案中设计合理的抗震设计,这就从本质上导致了施工中没有对抗震施工进行重视,尤其是在改建的建筑中,更加忽略了抗震设计,为建筑结构安全性留下了巨大的隐患。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这就要求建筑结构的设计人员在对建筑结构设计时,能够严格的按照相关的抗震规定,对抗震进行合理的设计,根据实际的情况对建筑结构进行合理的抗震措施,能够使得建筑物的抗震性能得到最大限度的提高,从而保证人们的生命和财产安全。

3建筑结构中的防震设计

3.1设计建筑结构

建筑结构首先应符合合理性要求,这既是建筑质量的基础,也关系建筑的抗震效果是否能够完全发挥出来。建筑结构设计的主要任务是对竖直面与平面的处理,包括对建筑各个结构如墙体、支撑柱、层面等的整体性设计。为了保证建筑具有一定的抗震等级,设计时应做到如下要求:(1)建筑竖直面与平面两个方向上的构件应错落有致,且建筑整体重心要与刚度中心重合;(2)建筑应在竖直面方向上降低重心,以防止建筑出现错落设计的方式;(3)建筑各个结构如墙体、支撑柱、层面等的刚度与强度应符合科学要求,并结合实际建筑功能需求和地理位置进行整体设计。

3.2选择合适的建造场地

在为土木工程进行防震设计时,工程的选址是极为值得考究的,也是整个仿真设计的第一步。工程的地理位置决定了工程所能采用的结构。地基的深浅和牢固,决定着整个工程抗震能力的下限,如果没有良好的地基,不管工程内部结构设计的如何巧妙,使用的材料如何坚固,最终都是徒劳的。宽阔平坦的工程地址往往是最佳的选址,不但给予了多样化的结构设计,并减少了人员的逃生时所受的二次伤害。

3.3分体系建筑构件的选择

抗震建筑结构需要多个分体系相互结合共同发挥作用,而分体系结构的选择也非常重要,实际进行选择时既要考虑其本身功能性,还要考虑其与其他构件的最佳搭配方式。目前我国建筑技术水平不断提高,建筑构件也逐渐呈现多元化趋势,常用的建筑分体系结构类型很多,包括砖混结构、钢结构、框架-剪力墙结构等。不同建筑结构组成材料不同,砖混结构以砖砌体为主要材料,材料相对比较脆,抗震性能也相对较弱;而钢结构主要使用钢筋和混凝土为建筑材料,既具有混凝土的承载力强度性能,又引入了钢筋材料的强韧性,生产加工过程也不是特比复杂,最重要的是抗震能力较强,可以被选择作为提高建筑抗震效果的主要设计结构,但技术人员在进行选用时必须保证其基础质量,核实其抗震实用性效果。

3.4抗震等级需求的确认

不同分体系结构、不同建筑材料、建筑位置等因素都会对建筑工程的实际抗震效果产生影响,相关人员引入抗震等级这一参数对建筑结构设计进行指导和评判,帮助建筑行业进行抗震设计优化改造。而在实际设计抗震建筑结构时,技术人员应充分结合工程项目的特点和需求,控制相关影响因素进行结构设计,使建筑符合相应的抗震等级。按照建筑物使用功能进行评定,我国当前建筑主要有甲乙丙丁四类抗震等级,丙类等级应用较多,一般的高层住宅和写字楼均为丙类抗震建筑。

3.5抗震防线优化设计

对于抗震建筑而言,单一防护体系或是存在防线缺陷的建筑都难以发挥实际的抗震效果,因此应在结构设计时进行多级抗震防线优化设计,强化分体系之间的作用效果。例如可在建筑结构中设置独立于建筑本身的抗震墙,如果建筑遇到地震濒临崩溃,抗震墙可以发挥一定的缓冲作用,既能延长建筑瓦解时间,又能减轻建筑瓦解程度,还可以在建筑外侧设计木质楼梯或其他形式的建筑结构,作为特殊逃生通道,加快地震来临前的人员疏散,给人们提供更多的逃生机遇。

结语

综上所述,地震能对建筑物产生强大的破坏作用,影响社会经济的发展,为降低地震对建筑结构的破坏作用,在建筑设计环节,必须要重视和强化抗震设计,结合建筑物的实际情况,根据影响建筑物抗震能力的因素,有针对性地采取有效措施,来提高建筑物结构设计的科学性和抗震能力,为其安全性能提供可靠保障。

参考文献:

[1]罗天娣.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题[J].中国标准化,2018(14):69-70.

[2]车申.建筑结构设计中的抗震设计探讨[J].工程技术研究,2018(02):224-225.

[3]魏琏,王森.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].建筑结构,2017,47(01):1-9.

论文作者:虞申凯

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期

论文发表时间:2019/5/13

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