摘要:社会生产力和经济水平的提高,城镇建设的不断发展,人们的生活水平也有了显著的提高,建筑物是人们生产工作和生活的重要元素,其建造质量将严重影响人们的人身安全和财物安全。地震等自然灾害无法避免,但人们可寻求方法将其伤害降低。一名经验丰富的优秀建筑设计师,总结和思考设计建筑物的经历,并不断进行创新设计,在设计建筑物的过程中,不仅仅只是考虑建筑的优美形状,更要考虑其抵抗地震的安全性质。本文从建筑物抵御地震伤害的理论出发,并且合理的探究优秀建筑的设计理念,并且根据其设计形式,采取有效的抗震措施。
关键词:高层建筑;结构;抗震;设计
在设计建筑物的结构过程中,建筑结构不仅要满足力学结构分析,更要符合科学的抗震结构分析。设计建筑物的结构要综合考虑各方面的因素,地基位置的地质情况,环境气候等因素,不能只顾及建筑物的结构,应将建筑物的结构与地基的地质情况同时考虑,进行科学的力学分析以及其他的科学理论分析,提高建筑物的结构性能和抗震作用。
1 建筑结构在抗震设计中面临的问题
1.1 建筑高度不断提高
科学技术的进步,建筑材料质量越来越好,以及人们工作和生活的需要,建筑物的高度也在不断提高。在我国许多高度较大的建筑物中,以建筑物的结构高度为基准,选择合理的结构形式判断其抗震等级。建筑物的结构高度在规范标准的规定范围内,选择合理的抗震结构形式和抗震等级,即可有效、合理的提高建筑物抵御地震伤害的能力。在我国也有许多设计师在设计建筑结构的时候,或是委托方对于建筑形象的要求,忽视了科学依据对建筑物高度的规定,追求建筑物的形象效果致使其高度过高,增加了建筑物在抗震延性设计过程中的难度,对结构设计人员提出了更高的要求,同时也给结构设计人员造成了更大的挑战。
1.2 合理选择建筑场地
我国人口众多,城市人口密度大,对建筑物的需求量大。合理选择建筑场地,避免地震时因场地条件等原因造成建筑破坏,选择有利地段,避开不利地段并不在危险地段上建设。对特殊场地条件进行充分的论证分析,以保证地震安全。
1.3 合理选择建筑结构体系
建筑的结构形式是确保整体抵御地震危害的关键问题,建筑的结构设计及其材料选择影响着建筑结构体系的整体质量,不可忽视。建筑结构在抗震设计的关键是解决承载力、刚度和延性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果只是通过加强建筑物的结构刚度来减小其侧向位移,不仅会增加建筑结构对建筑材料的使用量、增加建筑的成本投入,也会增大地震作用,所以材料强度和刚度不是越大越好,而需要控制在合理的范围内。
1.4 地震科学水平对抗震设防的制约
由于现有地震科学水平和经济条件等方面的因素,我国建筑的抗震设防总是不能和实际发生的地震灾害相吻合,在地震烈度低的地方常发生强烈地震及特大地震。随着已发生的汶川地震及玉树地震灾害事件和教训,提高建筑抗震概念设计并采取有效抗震措施,确保“大震不倒”这一性能目标的实现。
2 高层建筑结构抗震设计
2.1 建筑抗震设计理念
我国对建筑结构的抗震设防强度设有三个水准。三个水准是根据地震的强度划分的,其简要说明即为:建筑在小等级地震的情况不会出现损坏;在中度等级地震的情况下,建筑可修复;在大等级地震的情况下,建筑物不会倒塌。符合这三个水准的建筑物,将提高建筑保护人们生命和财产的安全性能。根据本地区发生地震的历史事件,第一水准的抗震设防强度低于本地区历次地震等级,并使建筑物在地震发生过后没有出现损坏。因而在第一水准的抗震设防强度设计和计算中,以建筑物承受载荷的极限能力为设计基础,确保建筑的弹性变形极限值。
在建筑物第二水准的抗震设防强度设计和计算过程中,各要素的计算取值要达到本地区常见地震设防的强度要求,使建筑结构的弹性性能满足相应标准的弹性变形要求。在第二水准的抗震设防强度设计中,建筑物虽会受到损坏,但不会受到严重损坏,建筑物在不进行修复的情况下也可以继续安全使用。
建筑物的抗震强度不能仅仅满足于本地区历史地震的等级,其抗震强度应比历次地震等级要高,建筑物才能应对未知的地震事件。第三水准的抗震设防强度设计要高于历次地震等级,建筑物在遭遇强地震的破坏之后,其结构虽有损坏但不会发生坍塌,最大程度的降低对生命和财产的危害。
2.2 高层建筑抗震设计标准和措施
建筑物的抗震结构设计分为三个水准,其设计方法需要进行两个阶段,每个阶段对设计都有不同的作用。第一阶段的设计中,采集地质性能等参数,计算出建筑物在弹性状态下的地质效应。因环境的影响,建筑物要承受风力载荷,综合考虑建筑物承受的各方面的载荷,并将多种载荷进行组合分析和计算,进而计算建筑物的抗震系数等,使各方面的计算数据符合相应的标准要求。
第二阶段的设计中,则将三个水准所需要的各种参数与建筑结构进行有效的融合,计算和分析出建筑物结构强度和抗震强度较弱的位置。
在选取合适的抗震方法和措施的时候,依据科学的设计理论和方法,抵御地震灾害的经验,地震发生的记录和研究分析等进行综合研究分析,要严格把控建筑物的总体高度,并进行建筑物结构设计和建筑材料选用等多方面的总结。
2.3 高层建筑结构的抗震设计方法
在我国建筑抗震设计的相关标准规定中,对各种类型建筑结构的抗震强度计算方法都有相应的规定,比如《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010(2016版)),对各种高度的建筑,特别是高层建筑结构,其结构设计和抗震强度计算都有标准的规定。
3 结束语
目前的科学技术尚不能对地震进行及时的预测,应通过提高建筑物的抗震措施来降低危害。惨痛的教训提醒人们,不能等地震事件发生之后才知道要提高建筑物的抗震能力,不仅要在已发生地震的地区提高建筑的设防烈度,也要在未发生地震的地区提高建筑的概念设计,防患于未然才能更好的保护人们的生命和财产安全。研发科学合理的建筑结构抗震设计理论和方法,在设计建筑物的过程中提高其抵御地震灾害的能力。
参考文献:
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论文作者:康颖
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/23
标签:建筑物论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 强度论文; 水准论文; 高度论文; 《防护工程》2017年第32期论文;