论述建筑结构设计中的抗震设计论文_曹欣平1,宋恒2

论述建筑结构设计中的抗震设计论文_曹欣平1,宋恒2

曹欣平1 宋恒2

1.浙江众城建筑设计院有限公司杭州西湖区分公司 浙江省杭州市 310000

2.杭州圣基建筑特种工程有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要:建筑工程在设计过程中,抗震设计一直都是其中非常重要的一部分,抗震设计的实施,有利于保证建筑工程的质量。因此,在抗震设计过程中,要与建筑工程周围环境、实际情况进行结合,保证抗震设计的合理性和科学性。

关键词:建筑结构;设计;抗震设计

一、建筑工程设计中抗震功能设计的原则探讨

1、明确建筑工地

进行建筑工程抗震结构和功能设计过程中,须对工程地质条件,建筑地址等进行科学选择,从而为建筑结构抗震设计工作奠定基础。相应建筑工程设计人员,选择宽阔、平整、坚实、优良的建筑场地,明确建筑施工区域地质结构所具备的硬性指标和密度指标等,保证建筑地基足够坚实,满足建筑构架的负载需求。对建筑工地进行具体寻址过程中,尽量规避河流边沿、矿山踩空位置、山丘斜坡和沟壑区域等,这主要是因上述类型的场地中,土层结构固结化程度、土层硬度和结构强度等均达不到抵制地质灾害的要求,从而显示出土地托付力欠缺情况。

2、抗震构架选择

适当地选择抗震型建筑构架,能在一定程度上强化建筑物抗震品质,建筑单位选择刚性大、强度好的建筑物构架实施方案,能在极大程度上减小建筑物发生变形情况的概率,这种情况下能够充分满足建筑物主体结构对稳固性的需求。对抗震结构类型进行实际选择过程中,需注意考虑以下内容。建筑工程设计者需先对抗震型构架做出整体性和系统性评估,注重非结构性物件抑制振动能力,须高度重视非结构性物件自身强度性能以及刚度性能,如果结构耐变形功能较强,能够提供充分的缓冲,在一定程度上减少地震动量特性。此外,如果钢筋水泥结构的可塑性内应力比较好,就能够促使地震动能被有效吸蚀。抗震结构一定要具备较为明确的计算简图,同时能够减弱地震动能。在对楼层盖梁系进行具体布置过程中,技术人员最好选用垂直重力荷载,通过这种方式,能够在较短的时间内,通过最短的路径将地震荷载向柱、墙等构件上传递,在对转换结构进行布置过程中,确保能够在上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载做出一次或者两次转换。

3、建筑结构性能参数衡算工作

对建筑结构参数进行具体设计过程中,能够在一定程度上影响建筑的整体抗震性能,相应设计人员对建筑结构进行具体设计过程中,需要对建筑结构所需承受的作用力进行确定,并且进行清晰的计算,针对不同建筑结构在不同类型地震灾害发生过程中承受参数进行计算。对地震发生过程进行模拟,借助计算机技术,对建筑结构不同参数进行计算,从而充分提升建筑结构的整体抗震性能。

4、多重抗震结构的设置

设计多层建筑抗震防线,能够促使建筑的抗震性能得到进一步提升。对建筑结构进行抗震设计过程中,需选择具有良好延展性的构建,将其作为第1道抗震防线。为建筑设置其他抗震防线,进而形成一个相对完整的抗震体系,从而提升整体抗震性能,为人们的生命安全和财产安全提供相对可靠的保障。

二、建筑结构设计中应用的抗震设计

1、合理化选择建筑的结构体系

建筑是各个部位互相联系的统一化整体,不同结构起不同作用对结构稳定性进行支撑。在设计建筑方案的前期,要结合建筑的整体性因素。在设计建筑结构时,要加入抗震布局与建筑结构加强重点。建筑都有自身承重区,要选择好建筑承重区,对发生地震时各受力点进行模拟,从而设计不同位置传递力、承受力的具体方向与转换方式,在建筑基础上增加承重墙面或散力横梁。

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2、设计建筑整体平面与竖向布局

在设计建筑结构时,合理化布置构件平面与竖向是基础内容,其墙柱平面位置会对建筑抗震性能有较大影响。所以在设计建筑中,提高建筑抗震性能做好以下工作:(1)平面与竖向构件要保持整齐与简洁,重合质量中心与刚度中心。(2)设计竖向中,避免出现头重脚轻的问题,为此要尽量降低建筑中心,同时要降低设计错落型竖向结构。(3)对建筑结构的竖向刚度与强度实施严格化控制,确保均匀。(4)为了防止出现鞭鞘效应,要加强控制比屋面高的部分。

3、提升建筑抗震能力的设计

为了提升建筑的抗震能力,要综合考虑多种因素比如空间、材料重量、抗防线和地基等,其设计要点为:

(1)打实地基。建筑防震最为关键的部分就是地基,一定要确保地基的牢固性与稳定性。所以选择有较强抗震性能的地基,同时要在施工中保证地基质量,确保地基不会在发生小型地震的时候就出现变形。另外,同一建筑不同结构单元要有一致化的地基,通过加强整体化设计提升地基抗震性。

设计的建筑结构要对称化、均匀化,均匀分布承受力,利用对称结构减弱地震所造成的破坏,避免应为受力过于集中导致一些结构出现扭曲甚至坍塌问题。在设计建筑整体结构的时候,要运用多重保护来提升其抗震水平。针对容易出现塌坍事故的环节要采取针对性的加强措施,减低安全隐患,提高建筑的安全系数。

降低建筑重量。在设计建筑时,一方面要保证其牢固性,另一方面要尽量降低建筑自身重量,降低地基承受的压力,从而对地震冲击有所缓解,延长逃生时间。与此同时,降低建筑重量也能有效抵御普通地震。

(4)注重建筑设计的整体化。在对建筑整体结构进行设计时,要连接好建筑不同层面,构建一个建筑整体,以实现空间结构的统一。

三、建筑结构设计中具体的抗震措施

1、建筑合理化布局降低地震能量,采取多重抗震

建筑结构防震设计的基点是位移,通过分析定量、设计结构降低地震能量,提高建筑抗震能力。通过定量化分析建筑设计,对构件总承载力开展反复核算,对较强地震中建筑下层出现的位移延性比进行控制,达到建筑遭受地震时其结构的变形要求。在设计防震抗线时,通过布设多重化抗震防线能尽可能减少地震危害。在设计建筑抗震防线的时候,可在抗震放线的体系中纳入具有良好延展性的构件,作为第一道防线;第二道和第三道抗震防线是其他建筑构件,假如第一道防线在地震中被破坏,可借助第二道、第三道防线对地震后续冲击力进行抵抗,确保人员安全。

2、建筑结构设计中的隔震措施

在设计建筑结构中,要综合考虑地理环境、建筑尺寸、抗震位置、抗震装置和建筑物基础等等。通过在建筑结构中设置隔震层,能有效降低地震冲击力。依照隔震层设置的不同位置,通常可以分成四种类型:(1)地基隔震,主要在建筑基础底部接触土层的位置布设缓冲层,发生地震时能对作用力进行反射与吸收。(2)基础隔震,主要是在建筑上部结构接触基础的位置布设隔震层,避免地震力从地基传播到上部结构汇总,降低对上部结构造成的破坏,在多层建筑中比较适用。(3)间层隔震,通常在建筑物原始结构层中布设隔震层,从而对地震冲击的余力进行吸收,降低地震力影响。(4)悬挂隔震,主要采取悬挂全部或部分建筑物的方式达到隔震效果。

结束语

综上所述,地震作为当前作为严重的地质灾害之一,因地震造成的人员伤亡与带来的经济损失,可谓是时有发生,不利于保障人民的生活质量与生命安全。由于地震具有难以预测、破坏性强等特点,只有不断提高建筑结构的抗震性能,才能在地震来临之时,降低对建筑的破坏。为此,建筑结构设计人员在设计过程中,需要以人们的生命安全为基础,结合地质结构情况以及抗震等级等,不断提升抗震设计水平,以此有效增强建筑的抗震性能。

参考文献:

[1]刘黎明.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].绿色环保建材,2017(12):81.

[2]王建周.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].江西建材,2017(10):37-40.

论文作者:曹欣平1,宋恒2

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/26

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