建筑结构设计中的抗震设计探讨论文_张长雷 苏艳艳

建筑结构设计中的抗震设计探讨论文_张长雷 苏艳艳

安徽省建设工程测试研究院有限责任公司

安徽省合肥市 230051

摘要:随着我国现代建筑工程行业的迅速发展,建筑工程施工建设企业要想在市场竞争中占据有利位置,施工企业务必要聘用专业的工程结构设计师,只有这样才能够从根本上强化建筑工程整体结构的稳定性。与此同时,工程结构设计师在实际结构设计工作中务必要在重视抗震结构设计方式的选取,强化非结构位置构件抗震设计的同时,重视结构基础防震性能设计,全面提高工程整体抗震效果;并密切关注多重抗震防线铺设工作,加强结构机敏减震支撑设计,从而全面提高建筑工程设计施工建设的安全性和稳定性。

关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计

地震是破坏性较强的自然灾害,不仅对社会基础设施、建筑工程有着很大的破坏性,还给受众日常工作生活带来了巨大的影响。近年来,我国地震自然灾害频繁发生,给我国受众人身财产安全以及国家公共财产安全带来了很大的威胁。因此,现代化城市发展建设进程中,为了更好地防治地震灾害,实际建筑工程结构设计工作中,务必要全面加强抗震设计工作,只有从根本上保证了工程结构设计的稳定性和稳固性,才能够在遇到地震灾害时对国家社会财产以及受众人身财产安全进行保护。由此可见,加强现代建筑工程结构设计中的抗震设计工作至关重要。

一、建筑抗震结构的设计要求

在建筑抗震结构设计之前,设计人员要对其要求加以全面的了解,保证能够提高设计效率。首先,在建筑结构设计的过程中,必须要满足发生严重地震时不倾倒的要求,在遭遇中级地震的之后,经过维护与检修可以再次使用,在遭遇微弱地震之后,建筑抗震结构可以保持在整体结构稳定牢固的状态,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”的建筑抗震三水准。同时,还要对各种影响因素综合考虑,如建筑的功能,立面造型要求等,制定出满足抗震和适用兼并的结构设计方案。其次,建筑结构要满足具有一定的刚度和最小地震力的要求,结合建筑抗震设计物理学知识,使其地震波参数在一定范围之内,进而提高抗震结构设计质量。最后,建筑结构设计中,必须要重视构造措施,注重强柱弱梁,强剪弱弯,强锚固,强节点的理念,采取有效的抗、减震措施,避免在遭受地震灾害的时候,建筑结构出现连续损坏的现象,进而形成崩塌的后果,出现严重的经济损失和人员伤亡。

二、建筑结构抗震设计存在的问题

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、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、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。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。

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三、建筑结构抗震设计方法

1、建筑结构抗震材料的选择。在对建筑结构进行设计中,主要的材料就是承重材料,相关的材料对建筑结构整体的抗震性也有着非常大的影响,要想保证建筑物的抗震性,就需要在选择相关材料时,要根据建筑物实际情况选择合适的材料。对于建筑结构的抗震性来说,选择建筑材料时,要选择延性良好的构件,并选择高强度的材料,而满足这一条件的材料就是钢结构,根据以往地震发生的实例来看,钢结构的抗震性能是比较好的,但是钢结构需要的成本比较高。钢筋混凝土结构整体性能比较好,造价也比钢结构低,能够发生较大的抗侧能力,具有一定的延性,但是这个结构也有一定的缺点,如果地震发生的时间比较长,就会使得构建的刚度随着裂缝的不断增加,将混凝土击碎。在施工方面来说,装配式的钢筋混凝土的结构比较容易施工,但是构件接头的强度比较低,所产生的次应力也比较低,使得整个结构的整体性比较低,因此,这就需要设计工作者能够根据当地的实际情况,选择科学的建筑材料。

2、增加短柱的受压承载力。对于建筑的结构进行抗震设计的时候,可以增加短柱的受压承载力来减少短柱的截面面积,提升建筑结构的剪跨比,强化建筑结构的抗震能力。如果只是单纯提升短柱的受压承载力,不进行其他的操作,则容易产生剪切破坏(图2)。其中提升建筑混凝土结构的强度等级,可以有效降低柱截面的大小,提升建筑结构的剪跨比。对于提升建筑混凝土强度等级可以通过应用新型高强混凝土,改善建筑短柱的受压承载力,降低轴压比。此外在应用高强混凝土的时候,因为高强混凝土的延展性比较差,所以需要一些其他的施工技术进行有效处理,提升建筑结构的综合性能指标。

3、完善建筑立面、结构竖向布置抗震设计。结构体系的外形设计和结构刚度的变化均会使楼层发生较为严重的变形,主体结构竖向布置的过程中需要注意控制竖向刚度,避免出现竖向刚度薄弱层。为了减少薄弱层对于建筑结构的影响,在建筑结构设计的过程中应该规划相应的技术措施来避免因为上下层的结构刚度的变化而导致的突变。根据实际的经验可知,建筑框架结构的楼层和相连接的上层楼层直接的侧向刚度比必须要保证不低于0.7,与之相邻的三层楼层侧向刚度比也要保证不低于0.8。对于框剪结构来说,建筑楼层和相连的楼层侧向刚度比不低于0.9,相连的下层楼层建筑刚度也要保证在1.5 以上。对于建筑结构设计中要尽可能的减少软弱层的出现。

4、分体柱设计合理应用。对于建筑结构处于受力的时候,短柱在承受抗弯、抗剪承载力会出现受力不均匀的现象,因此当出现了地震的情况,短柱的某些部位出现的抗剪能力会不足,最终导致短柱出现裂痕,严重的甚至错位倒塌,建筑结构的抗弯、抗剪效力无法正常发挥。因此在进行性能划定中,需要增加建筑的抗弯、抗剪承载能力之间的协调,如果当地震来临的时候,建筑物的中的柱子会首先达到抗弯强度的极限,并出现延性破坏的现象。这时分体住的设计就可以完美地解决这一点,有效对建筑结构中的短柱抗弯以及抗剪增加承载效果。借助人力的作用把建筑结构中的抗弯性能给予消减,并最终保障两者之间的动态平衡。

现代城市发展对于建筑的设计和施工极具重视,建筑的设计和施工关乎着整个城市发展的精神面貌,为人们的生活发展提高必要的物质条件。而地震灾害属于不可抗拒的自然灾难,其危害性十分重大,我们只有通过提升建筑结构的稳定性和抗震能力,从而降低地震等自然灾害对人们造成的生命财产损失。在进行建筑结构设计过程中,需要把抗震设计理念融合到设计工作中,最终提升建筑结构的稳定性,增加建筑设计施工的安全抗震等级。

参考文献:

[1] 赵监政.浅析建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2015(15).

[2] 牛田青.试论土建工程结构设计中的桩基设计及抗震设计问题[J].建筑知识,2017(4):47~48.

[3] 周爱国.建筑工程结构抗震设计问题浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(5):11.

论文作者:张长雷 苏艳艳

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第16期

论文发表时间:2019/10/17

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