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摘要:本文详细的对建筑结构设计中的抗震设计作了阐述,旨在促进建筑结构设计工作的进一步完善。
关键词:建筑结构;抗震设计;原则;要点
1建筑结构抗震设计含义
通常来讲,建筑结构抗震设计指的是通过地震时对于建筑结构产生的破坏,联系建筑结构长期实践积累的有关经验,总结得来的一种基本的设计思想和设计方法。在地震理论上来讲,地震属于一种较为随机的振动,具有难以把握的复杂性、随机性和不确定性,要想有效的对于某建筑物可能碰到的地震的特性和地震参数进行精确地预测,就现今的情况来讲,还没有很好的方式。因此,在现今建筑结构抗震设计分析方面,还不能够很充分地对于建筑结构空间作用、建筑结构性质、建筑材料和外界引起变化等多种不同的因素进行考虑,存在着不确定性。建筑结构抗震设计不能全部取决于计算结果,更需要依靠建筑结构施工抗震设计基础理论和通过长期实践得出的抗震经验进行总结,从而得出建筑工程相关的抗震设计方法,作为建筑抗震设计的基本出发点,有效提高建筑结构抗震性能。
2建筑结构设计中抗震设计的原则
2.1建筑结构构件的性能
在进行建筑设计时,承载力、稳定性等建筑结构构件是抗震设计考虑范围内的重点内容。其中应遵循强柱弱梁、强节点弱等结构构件的基本原则。对于构件的薄弱部位进行重点的抗震能力设计。
2.2抗震防线的布设点设计
延性设计是抗震设计中的重要组成部分。延性良好的体系进行组合形成抗震的整体结构,为更好的实现抗震设计需要延性良好构件之间的协作。在建筑结构设计时应尽量多布设抗震防线,预防余震的发生。
2.3建筑结构构件的强弱关系
在进行建筑结构设计时应注意构件间的强弱关系。在抗震设计的过程中若出现一部分较强情况,则必定存在其薄弱的地方,强弱两者间必须正确处理。
3建筑结构设计中抗震设计存在的主要问题
建筑的选址问题、建筑的结构问题、建筑的施工问题是在抗震设计中要考虑的主要问题,这三个方面涉及到建筑结构的稳定性和抗震性。但是在现实建筑设计中,抗震设计仍然存在很大问题。
3.1抗震设计认识不到位
随着社会的发展和进步,建筑行业在迅猛发展。然而,在现实建筑的设计中,建筑设计人员往往只重视建筑的实用性发展,而忽视了建筑的抗震设计。关于对抗震设计的认识,一直没有实质性的提高,而且人们一直疏于对抗震设计的重视,只是在地震发生后,人们才注意到建筑的抗震设计。所以,提高建筑设计人员对于抗震设计的认识尤为重要。
3.2抗震设计的结构不合理
抗震设计结构关系到建筑的整体安全。建筑结构设计中,一些设计人员虽然考虑到了要进行抗震设计,可是,迫于某些原因,抗震设计的结构不合乎实际,偏离建筑设计,造成了严重浪费,没有达到抗震的效果。抗震设计主要是提高建筑物的安全性,为达到这一目的,必须考虑建筑结构的实际情况和地理因素,制定合理的建筑设计方案,提高建筑物的抗震性。
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4建筑结构设计中抗震设计要点
4.1场地的选择
建筑物的施工场地会在很大程度上影响建筑物的抗震效能,在挑选场地时,要提前做好考察工作,对于周边的地貌环境以及地质状况都要进行深入研究。例如开阔平坦、均匀密实的硬土层地段的建筑物的稳固性明显强于液化土、软土层以及边坡边缘的建筑物。因此,如果建筑物的施工场地位于土层状态、成因等明显不占优势的地段,而且在地基性质不同的土层,只能使用天然地基,而非人工地基时,必须对加强地基的整体刚度,确保地基在施工过程中的整体稳定性。所以在设计建筑物结构之前,必须对建筑场地进行考察,分析场地的优劣,整合相关的资料,在总结传统施工经验的基础上,合理设计,确保设计的可行性。
4.2平立面的确定
在建造建筑物过程中,如果建筑物的结构布局合理而且建筑物的结构布置符合抗震的要求,那么此建筑物势必会具备优秀的抗震能力。所谓的建筑结构布局合理指的就是在规划建筑物结构过程中首先需要保持结构对称,而且建筑物内在结构在刚度变化上保持稳定,避免同一楼层之间刚度不稳的现象。在设计建筑物结构过程中,对于结构复杂的建筑物而言,良好的变形缝的设计事关重要,变形缝在整体建筑结构设计中处于薄弱环节,薄弱环节在地震发生时就会变成致命环节,需要严格控制。
4.3结构选型的确定
在建筑物选型中需要实现以下几点要求:第一,建筑物的强度比一定要大;第二,建筑物的质性匀称;第三,建筑物的岩性系数足够大;第四,建筑物连体结构的连续性能好,最大程度上发挥建筑材料的强度。结合上述建筑物平立面的确定,建筑物结构确定中需要做到,建筑物设计中遵循对称原则,因为对称形状的建筑物在受力上都比较均匀一致,对称性的建筑物在很长时间内能够保持稳定;建筑物的垂直结构设计中,需要做到每一楼层之间的刚度变化均匀一致,避免强弱不一致的现象,设计过程中,合理布局建筑物的重心。
4.4增强建筑材料的延展性
钢和木材是代表性的建筑材料,具备一定的延展性能。我国传统的木结构建筑有着良好的抗震性,在几次地震中,我国的文物木质建筑虽然因为年代久也有损坏,但相对浮躁的现代建筑受地震的影响就晓得多了。在钢制的钢梁结构中,延伸性能比较好,能够有很大程度的变化幅度,吸收作用力。对于建筑整体来说,增强建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的强度,即使在地震中发生一次稍微偏移,地震中的能量被延展性材料吸收,短时间内可恢复到其原本位置,这样就可以避免建筑在地震中局部受力过大发生崩裂。
4.5设置多重抗震防线
进行抗震设计时设置多重抗震防线可以最大限度的降低地震侵害带来的危害。在进行设计工作时,可以将一些延展性能良好的构件纳入到抗震防线体系中,将其视为第一道抗震防线,将另一些建筑构件作为第二、第三道防线,在第一道抗震防线遭破坏后,利用其他防线抵抗地震的后续冲击力,保障人员生命安全。
4.6控制扭转效应
在设计建筑抗震结构时,要尤其关注控制扭转效应。地震灾害并不是一种简单的晃动,而对建筑具有横向、纵向等方面的力的影响。其中,扭转效应是对建筑危害较大的一种作用力,而地震是一种不能预测的突发自然灾害,这就对抗震结构的设计提出了很高的要求,设计人员要加强对扭转效应的关注,对建筑的最大位移情况和最小位移情况进行调查,并科学的设置抗震结构的硬度,使建筑的整体位移基本一致,并对抗震结构的施工细节进行明确的规划,切实避免扭转效应对建筑的影响。
4.7确保建筑构件和细部节点的质量
随着建筑新型材料的不断使用,施工方案的逐渐完善,建筑构件以及细部节点的抗震性能将会有极大提升。例如:在建筑室内装饰中,设计师常常选择吊顶设计,这种设计不仅美观还能起到良好的抗震作用。在建筑物内饰设计中,还常常采用玻璃幕墙,使用玻璃幕墙能够提升建筑细部节点的链接强度,在一定的地震强度下,能够保证建筑物不会轻易形变。此外,一旦建筑物遇到更强等级的地震,玻璃幕墙能够与建筑物本身脱离,以此降低地震带来的伤害。
结束语
建筑结构的抗震设计对于建筑整体的应用性能具有较大的影响,所以在建筑结构设计时应在建筑场地选择到建筑结构设计的整个过程中,使抗震设计符合相应的要求。建筑结构的防震设计是保证建筑物稳定的基础,也是对人们生命及财产安全的有效保障。
参考文献:
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[2]刘志辉.关于建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计,2016,(18):513.
[3]郭红霞.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].中国房地产业,2015,(11):83-83.
论文作者:刘婕,张喜胜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/10
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