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摘要:近年以来,地震灾害屡屡发生,给人们生活和国家安全带来了严重威胁,这就对新时期建筑结构设计中的抗震设计提出了更高的要求,受到了社会各界广泛的关注和重视。为了更好的保护人们的生命和财产安全,必须加强建筑结构设计中的抗震设计,促使建筑物具备更高的抗震性能,维护建筑物安全。在此基础上,本文结合当前建筑工程中常见的结构形式以及相应的抗震理念展开了探讨,从而提高建筑结构的抗震性能。
关键词:抗震设计;建筑;结构设计;应用
我国地处亚欧板块与太平洋板块交界地带,地震灾害频发。加之地震灾害是不可预知的,导致我们不能对地震灾害的发生做出及时有效的控制。为此,我们只能做好相应的预防措施,从而降低地震灾害带来的损失。所以,必须加大对抗震理念与建筑结构设计的结合力度,有效提高建筑的抗震性能。为此对文章做了以下阐述:
一、建筑结构抗震设计总体要求
建筑抗震场地在建筑抗震设计中十分重要。因此,在建筑结构抗震设计中,对建筑场地进行选择时,应尽量避开软土、山丘、河岸、滑坡、地裂等地段。由于地震自身破坏程度不同,在地震灾害发生时,地标位置会发生不同程度上的变化,如果建筑场地土层较软,土质疏松,将会给建筑结构稳定性带来严重的影响。同时,建筑结构体系直接关系到建筑整体上的安全和稳定。如果建筑结构抗震性能差,会直接威胁到建筑物周边建筑和行人的人身安全,当建筑物局部受到破坏时,应该尽可能避免对建筑物整体结构带来影响。
二、建筑结构形式与抗震设计目标分析
(一)建筑常见的结构形式
(1)砌体结构
砌体结构是我国建筑工程项目建设中应用相对广泛的一种结构形式。砌体结构形式建设大多以小开间为主,在建筑内部会涉及到大量的隔墙。砌体结构自身的抗侧移能力较好,内墙结构设置大大提升了房屋建筑的抗震性能。值得注意的是,砌体结构建筑使用的材料相对脆弱,其抗变形能力较弱,在地震作用力下会出现结构开裂、甚至倒塌的情况,对整体结构造成较大程度的破坏,因此必须合理、适当地布置配筋的构造柱和圈梁、必要时还需在墙体灰缝内布钢筋来加强结构的整体性以及墙体的抗变形能力。建筑工程项目建设中如果采用砌体结构形式,结构设计者必须要寻求有效措施强化建筑工程项目的整体抗震性能,从而降低地震作用力给建筑带来的破坏力度。
(2)钢筋混凝土结构
在由钢筋混凝土梁、柱通过刚接或者铰接的方式构成的框架结构中,在该体系中,梁、柱联系紧密共同组建了抵抗荷载应力的结构。该结构体系在建筑中使用优势在于:内部空间布置灵活性强,对建筑结构的重量得到了有效控制,节省了成本的投入,同时也具备了一定的抗震性能。另一种剪力墙结构是通过钢筋混凝土墙板来承担结构中梁、板的竖向荷载和风、地震的水平荷载引起的内力的一种结构体系,该体系抗震、抗风的水平荷载性能方面突出,但是在空间布置上灵活度较低,同时造价成本较高。
(3)钢结构
和传统类型的混凝土结构相比,钢结构具有超强的适应性,这种结构在多地震地区和地基承载力相对较弱的地区都适用。在传统建筑类型中大多采用钢筋混凝土结构,这类结构模式工期相对较长,结构构件尺寸较大,这样就会大大缩小建筑内部的有效使用空间。而钢结构自身重量较轻,结构尺寸相对较小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢结构自身重量较轻可以降低地震力的作用力,加之,钢构件又是连接牢靠是抵抗变形最好的构件,所以钢结构是抗震性能最优越的结构体系之一。此外,钢材是可以回收利用的,因此,钢结构自身还具有优良的环保特性,符合我国可持续发展战略。但是,钢结构建筑造价成本较高,给当前国内建筑结构设计中的推广和应用上带来了很大的困扰。
(二)建筑结构的抗震设计目标
根据建筑工程所在地的小震效应来对主要结构构件的承载力进行科学计算,在此基础上来掌握建筑在该条件下的弹性变形情况。确保设计能够达到第三水准的抗震要求。在建筑结构抗震设计中,设计目标是设计工作开展的主要方向,因素,一切设计工作都需要围绕该目标展开,从而确保建筑结构拥有良好的抗震性能,从而达到小震不坏、中震可修、大震不倒的效果。
三、建筑结构设计中抗震设计措施
(1)建筑选址
场地和地基的选择是建筑结构抗震设计的关键,与整个建筑结构的抗震性能紧密相连。在对相应的建筑结构进行抗震设计时,必须详细掌控当前所在建筑地的地震活动情况,对地质结构进行全面的勘察,查找相关的资料对地基进行综合分析,明确工程建筑中所需的抗震设防等级。如果地基不符合相关抗震设计的要求,应及时的更换地基,从而有效的规避开工后的各种问题,如果不能规避,那么就需要采取有针对性的处理措施。从而确保建筑整体抗震性能达到相关要求。
(2)结构优化
在进行抗震设计时,需要多次采用超静定结构,同时给结构强度预留出足够的余度,即提高结构内力的设计值。这样一来,当某个部分的结构受到影响时,剩余的结构才能够继续保持稳定并满足分担承载力的要求。这样一来,即使局部结构构件发生破坏,也不会对建筑结构的整体抗震性能造成严重的影响。设计人员应当清楚结构抗震设计中地震作用力在整体结构体系中的传递路径,对传递路线上的构件内力乘以适当的设计系数进行放大,同时采取符合相应抗震等级要求的抗震构造措施,确保结构设计满足抗震设计要求,使结构构件的受力更加均匀,从而保证应力在结构中传递的连续性,有效分解作用力,从而减少对整个建筑的损伤。
(3)隔震技术应用
基础隔震处理是被动隔震控制技术应用中的重点。建筑结构设计人员会在建筑结构的基础结构和上部结构之间建设一个隔震层,从而有效实现建筑基础和上部结构的有效隔离,降低地震传播力度,提高建筑工程项目的抗震性能,降低地震能量对建筑整体结构的破坏力度。和传统类型的抗震结构对比发现,被动隔震技术具有更强优越性,可以使得建筑工程整体结构在受到地震自然灾害的影响下还能保持良好的应用安全性,建筑内部结构中的非结构构件也能得到有效保护此外,还可以有效控制建筑内部众多物品振动力度。地震灾害过后建筑工程不需要进行大规模的维修,只需要重新更新建筑隔震装置就行,提高了建筑工程项目维护检修的便捷度。由此可见,被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高,因此,隔震装置必须具备超强的竖向承载力,从而确保建筑整体结构的稳固性。
四、结语
综上所述,现阶段,在建筑结构设计中抗震设计的重要性尤为突出,它密切关乎着人们的生命和财产安全。在进行抗震结构设计中,设计人员必须结合当地建筑的实际情况,从而制定相应的对策来提高整个建筑的抗震性能,最大程度上提高建筑物对地震的抵御能力,为人们的生命、财产提供安全保障,进而推动我国建筑行业的快速发展。
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论文作者:刘庆彬
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/2
标签:结构论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 性能论文; 构件论文; 钢结构论文; 《防护工程》2017年第28期论文;