摘要:随着新型结构、高性能材料的出现,建筑结构的建设也会随之越来越完美,能够使新型结构建筑要求同时能满足建筑物的使用功能和外观要求。要不断提高结构与设备的关系,从当前抗震设计现状出发,根据工程抗震概念总结各方面的知识和经验,综合考虑找出结构安全与经济合理的最佳结合点,探求出一种实用可行的抗震设计方法,以更好地适应社会经济和科学技术的发展。
关键词:住宅建筑结构;抗震设计;优化
引言
建筑结构抗震设计是建筑物结构稳定性及安全性的重要体现,在建筑结构设计中,必须要充分认识到抗震设计的重要,选择合理的结构体系,做好建筑物场地的选择,加强过程中对当前区域地震情况的了解,提高抗震设计的合理性、科学性。我国是地域大国,各个地区的特点及地质环境都有所不同,目前还没有一套统一的抗震设计标准及规范,这对于设计人员来说也提出了更高的要求,只有做好建筑结构抗震设计,才能促进建筑业的健康发展。
1抗震概念设计的相关原则
在设计建筑结构方面,是利用一些建筑理论知识及相关常识来进行建筑结构设计工作,这些设计工作包括:设计总方案、建筑原材料的选择、相关建筑结构设计等。而抗震概念设计也就是运用这种科学的设计方案来确保建筑的抗震性,及时有效地排除建筑隐患。为了提高建筑的抗震性,在抗震概念设计过程中应该遵循以下原则:①在选择建筑场地时,应该选取比较抗震的地方。在建筑施工过程中,也可以搭建一些防震建筑设施,这些都能够确保建筑的抗震性,提升建筑的安全性;②在选择建筑材料方面,对于比较特殊的建筑结构要使用一些抗震性能比较好的材料,此外还要确保建筑物的均质性及延展性,确保建筑物的安全性;③在进行建筑搭建时,对于不同的建筑结构有不一样的材质性能要求,抗震防线的应用,不仅增加了建筑结构的安稳性,还增加了建筑在地震过程中抗震的延缓性,在建筑设计方面,具有较高的现实意义;④建筑结构的安全体现在抗侧移刚度及较好的建筑延展性,只有确保建筑结构的延展性及承载力,才可以确保建筑的抗震性;⑤为了使建筑结构能够更加统一,需要使抗震节点和建筑节点进行正确的连接,让它满足建筑规范的相关要;⑥建筑搭建时,需要符合建筑总体方案,按照相关理念进行建筑平面设计,不能随便改动结构方案;⑦在计算建筑结构设计方面,不能仅凭电子科技来实现,还要根据建筑应用的实际情况和设计人员的设计经验等方面对其进行调整。
2影响建筑结构抗震能力的主要因素
建筑结构整体抵御地震作用的能力被称之为抗震能力,建筑结构的变形能力和承载能力决定了建筑物结构抗震能力的强弱,也直接决定了建筑物在地震过程中面临倒塌的风险程度。
一般而言,对建筑结构抗震力起到影响作用的因素主要分为以下几点:①结构总体布置。建筑结构体形设计情况、结构是否对称、强度刚度变化是否做到连续、均匀,结构的总体布置水平对建筑抗震能力有着较大影响。②结构选型。不同的地质特征要针对性的进行结构类型的选择,超静定次数要保证,以此对地震输入能量进行尽可能的消耗来提升建筑抗震可靠性。③结构整体性。增强建筑物竖向刚度的同时要注意各个构件之间的连接情况,保证建筑物的整体性,以此为基础建立其适应地震时可能发生的大变形的延性要求。④材料选择。建筑材料质量对结构质量起到了决定性作用,保证建筑材料质量是保障后续施工质量和抗震的基础。⑤刚度、延性强度比例。建筑结构抗震能力的体现需要相匹配的刚度、延性、强度进行合适的配比,这是建筑结构抗震的内在需求。⑥建筑场地。建筑施工前要对建筑场地进行细致的勘察勘探,选择有利的施工场地,对存在不利因素的场地要尽量避让。⑦施工质量。施工过程中对材料的使用不当、几何特征的破坏等等都可能会建筑的实际抗震能力造成影响。
在进行建筑结构抗震设计过程中,要注意以上建筑抗震能力影响因素,以科学合理地进行抗震设计,保证建筑物抗震能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3建筑抗震设计的方法
3.1做好建筑选址减少地震能量输入
对于建筑来讲,做好建筑选址,做好建筑物地基基础建设,可有效减少地震发生时能量的输入,这样可减弱地震对建筑的破坏程度。在具体的设计工作中,采用基于位移的结构抗震方法,对项目区域地形地质详细调查,做好建筑物基础夯实,使结构的弹性变形满足预期地震作用力下的变形需求。并调查计算建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的联系,以此确定构件的变形值,并根据应力分布以及大小,来优化建筑构件的构造。
3.2注重建筑物抗震结构的设计
建筑抗震结构设计应得到社会高度重视。我国钢材生产数量较大,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,好多地方为了保证抗震性能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构,这样减小柱断面尺寸,并可改善结构的抗震性能。例如;在福建省150m以上的建筑,为了做好建筑物抗震,常采用三种主要结构体系,具体为:框-筒、筒中筒和框架-支撑体系。福建建筑在运用了钢管混凝土(柱)结构后,在保证抗震性能的同时减小了费用成本。
3.3做好建筑布置,设置多道抗震防线
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),设计时对于持力层的选择显得特别重要。设计时须仔细分析结构在地震时的实际反应和结构的内力分布,并采取抗震构造措施和必要的结构的细部处理。选择基础方案时,以减少输入主体结构的地震能量。这样一来建筑结构受力性能比较明确,可以保证必要的刚度和强度,既考虑了经济合理,又达到减轻主体结构破坏的目的。
3.4重视建筑材料的选择
在建筑的抗震施工设计中,对建筑所用建筑材料的选择非常重要。须做好对建筑材料的参数进行抗震性能的科学分析。在选择时不能仅考虑建筑材料的承载力,而忽略其他影响因素,要从整体上对材料的参数变异性进行研究。在非结构建筑材料的选用中,优先选用轻质的材料,在保证强度情况下减轻结构自重,从而有效地减少地震作用。从地震设计的角度来讲,须控制建筑结构的延性需求,从建筑建设施工的多个方面综合考虑,来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。
4对高层建筑结构抗震设计的展望
现在,我国跟随世界发达国家进行适当的控制结构刚度的方式,来保证高层建筑物抗震稳定性,这种方式越来越受到社会青睐,被称为“延性结构体系”。但这种允许高层建筑结构构件中各部结构如:梁、柱、墙、节点等,在地震进入非弹性状态,而且会有很大的延性,减轻地震反应是以消耗地震能量的方法,使结构物“裂而不倒”。这在很多情况下是有效的,但也存在很多片面性。
随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对所居住房屋建筑的安全越来越重视,对所居住建筑物的抗震减震要求越来越高。传统的抗震结构体系和理论越来越难以满足人们的要求,传统的抗震体系不具备隔震消能和各种减震控制体系,但是隔震消能和各种减震控制体系又越来越受到人们的重视,在未来的建筑结构中将起到非常重要的作用。
结束语
在建筑结构中,抗震设计及其重要,同时建筑结构也非常重视抗震设计。工程设计面临的迫切任务是结构抗震设防,抗震也是结构物安全考虑的重要问题。为了保证人们的生命财产安全,建筑结构在地震的作用下不受到严重破坏,保证通过对住宅建筑结构的抗震优化设计,提高建筑的抗震性能和安全性是建筑设计的首要。
参考文献:
[1]李晶晶,颜秉星.建筑抗震结构设计探讨[J].智能城市,2017,301:106.
[2]雷雨润.建筑结构中抗震概念设计的应用[J].建设科技,2017,08:80.
[3]杜晓丹.建筑结构抗震设计问题及优化策略[J].山西建筑,2017,4316:59-60.
[4]崔文宇.建筑结构的抗震设计分析[J].江西建材,2017,20:31+33.
论文作者:张蕾
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/19
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 建筑物论文; 延性论文; 刚度论文; 能力论文; 《基层建设》2018年第10期论文;