关键词:建筑结构;性能;抗震;设计
1 引言
在建筑行业中,建筑结构设计时十分重要的工作,并且设计成果对后续的项目推进起着指导作用。因此,建筑结构设计过程中,不仅需要考虑结构本身的合理性,还需要结合当地地质环境,对地震的发生进行相应的预测,并在建筑结构中融入抗震结构,保证建筑的抗震性能达到相关技术要求以及实际需求的目的。在实际设计过程中,往往会遇到各种各样的问题,问题处置方案的选择需要以建筑本身结构特点以及当地自然环境为依托,这样才能保证结构的抗震性能。
2 建筑结构基于抗震性能设计的特点
在针对建筑结构开展抗震性能设计工作时,要遵循“大震不倒、中震可修、小震不坏”的设计原则,但是在实际设计过程中,设计人员仍然需要面对较大的挑战。在以往,往往需要设计人员结合以往设计经验开展设计工作,但是由于很多设计经验没有形成成体系的设计思路,也没有足够的理论基础予以支撑,所以很容易造成安全隐患,影响建筑结构的抗震性能以及稳定性。所以,需要总结前人设计经验,并将其进行梳理,形成系统的理论体系,并明确设计工作的特点,进而为设计方法的优化提供理论支持,并充分展现抗震设计模式的作用。目前,基于性能的抗震设计工作主要包括以下特点:
2.1 明确性能水平
明确建筑结构性能水平是建筑结构设计的首要工作,并且能够对抗震设计方案的选择起到指导意义。否则,单纯按照技术规范要求开展设计工作,或者依靠过往设计项目的经验选择抗震方案,往往会导致局部或者整体抗震性能水平达不到技术要求,并为结构埋下安全隐患。
2.2 需要能够对结构进行量化分析
量化分析无论是对于建筑结构设计还是抗震性能设计来说,都是十分重要的工作。设计人员通过量化分析,能够多每一个建筑结构节点进行细致的分析,并明确相应的结构节点在地震作用下的具体表现,进而实现表现数据化。可见,量化分析能够让抗震设计变得更为具体和明确,在这个过程中,对力学计算也有更为严格的要求。
2.3 个性化需求
由于建筑的用途、定位都有一定的区别,所以建筑结构设计的过程中需要考虑到建筑本身的可行化需求,同理,在抗震设计过程中,一需要结合规范、标准的相关设计要求,保证抗震性能结构能够满足相关个性化需求,这样也能在结构设计中引入一些创造性因素,能够促进新技术和新材料的开发和创造,并且能够促进这些技术和材料的运用,建筑结构的整体结构水平能够得到有效的提升。
3 建筑结构基于性能抗震设计需要注意的几个问题
明确设计过程中常见的问题,并掌握其预防措施、处理措施,能够保证设计的水平,同时也需要让设计成果满足满足抗震设计的要求,并对各种细节问题进行分析和优化,做好设计成果的质量控制。
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3.1 确定地震设防水平
对于建筑结构基于性能的抗震设计工作落实,需要首先从地震设防水平人手进行明确,这也是基本抗震原则履行的基本条件,需要明确“大震”、“中震”以及“小震”的不同要求,如此也就能够在后续具体抗震设计中具备明确的方向性,避免出现不符合该区域抗震设计要求的等级。在该地震设防水平的确定中,一般需要考虑以往历史地震发生状况,借助于概率分布进行分析,进而也就能够更好明确该区域发生地震及其等级的可能性,最终有效指导后续抗震设计工作。在这种地震设防水平的明确中,除了要重点考虑地震烈度之外,还需要综合分析其可能形成的速度、位移以及持续时间等,更好了解其地震作用影响,最大程度上提升其设防可行性。
3.2 合理划分结构抗震性能水平
在建筑结构基于性能抗震设计处理中,明确了该区域的地震设防水平,还需要重点把握好对于结构抗震性能水平的优化,尤其是需要切实把握好基本结构性能水平的确定,促使其能够更好维系整个建筑结构的稳定性。针对结构抗震性能水平进行明确需要联系具体结构可能承受的破坏状态,结合破坏状态进行细分,如此也就能够更好提升其性能水平的细致划分,避免在任何方面形成明显问题威胁。目前对于建筑结构性能水平的划分主要分为5个等级,从基本完好到基本倒塌,这也就需要按照上述建筑结构抗震设计基本原则进行匹配性设置,提升建筑物应用安全性效果。
3.3 结构反应性能参数的选择
将设计工作具体细化到相应结构反应性能参数的选择上,是十分重要的,这也是很多设计工作中重要的组成部分。对于建筑结构基于性能的抗震设计工作来说,应该围绕各个基本参数开展具体的设计工作,并明确在不同程度的地震影响下,建筑结构展现的破坏表现,进而有针对性的提出提高建筑结构抗震性能的措施,从而保证各个因素都能在结构反应性能参数选择的同时,得到保证并进行充分的分析。在具体的问题处理上,我们可以先开展弹性静力分析以及弹性动力分析,借此明确建筑结构中弹性结构的抗震性能,并对相应的设计参数进行调整。但是,在设计过程中我们发现这部分的计算量相对较大,并且计算过程相对复杂,所以优化工作就更需要结合实际的抗震设计方法,必要的情况下可以借助设计软件的相应功能,从而保证结构的抗震性能能够满足实际要求以及相关技术标准。
3.4 设计方法的选择
确定设计方法吼才可以开展相应的细化分析,从而保证设计方法的合理性,这样才能保证建筑结构中抗震结构设计的合理性,并保证建筑本身能够承受相应的地震破坏。目前,传统设计方法在建筑结构抗震设计中仍然发挥中显著的作用。但是,我们为了进一步保证结构本身的稳定性与合理性,就需要借助量化分析以及变形验算等方法对设计成果进行处理。另外,在抗震设计过程中,也会利用基于位移的相关理论,并对建筑结构位移的发生情况进行量化的分析,在分析的过程中,会通过对多个变量开展具体的计算,从而将抗震设计参数指标确定下来。并且,能够在最大位移作用下,完成变形问题的细化工作,进而提升设计成果的完善性与科学性。
3.5 可靠度理论的运用
可靠度理论在抗震设计过程中的应用,能够将结构中可能存在的不确定性因素进行针对性的处理,同时也能按照相关规范的要求,对结构性能进行控制,保证结构具有更强的抗震性能。在可靠度理论运用过程中,应该按照相应的计算表达式开展设计分析工作,进而保证各个环节选取的系数能够满足设计要求,并保证处理措施的选择能够满足相应的抗震性能水准,保证建筑本身在地震发生时能够最大限度保持住户的生命财产安全。
4 结语
建筑结构基于性能抗震设计是十分重要的工作,在实际设计过程中,设计人员常遇到各种各样的问题,为了避免问题的出现,需要设计人员明确明确性能水平、需要能够对结构进行量化分析、个性化需求等特点,并根据实际的情况,通过确定地震设防水平、合理划分结构抗震性能水平、结构反应性能参数的选择、设计方法的选择、可靠度理论的运用等方法保证设计成果符合相关技术要求,提升建筑结构抗震性能。
参考文献:
[1]何中亚.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题[J].居舍,2019(24):105.
[2]赵永华.建筑结构基于性能抗震设计的问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(31):61.
论文作者:丁炜
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2020/4/3
标签:建筑结构论文; 性能论文; 结构论文; 水平论文; 过程中论文; 工作论文; 建筑论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;