1,2陕西省现代建筑设计研究院 陕西西安 710048
3陕西交通公路设计研究院有限公司 陕西西安 710075
摘要:随着我国建筑的快速发展,高层建筑抗震设计是一个较为复杂的过程,设计因素较多,需要从各个方面进行综合性研判,才得到获取最佳的设计效果。通过落实抗震验算,设置多道抗震防线,完善隔震及消能减震设计,可进一步强化抗震效果,让建筑物的抗震性能得到提升。基于此,本文就针对建筑结构设计中抗震设计进行分析。
引言
地震对于建筑物具有较强的破坏力,抗震设计是建筑结构设计中保证建筑物安全性、稳定性的最重要因素,提高建筑结构抗震能力是非常具有现实意义。在建筑结构抗震设计中,必须以建筑结构的实际情况为主,以强化建筑的抗震特性。
1建筑结构抗震设计存在的问题
1.1明确建筑结构抗震设计概念的问题
抗震防震的宗旨是大震不倒(指连续倒塌)、中震可修、小震不裂。我们的建筑结构抗震设计也是这个目标。地震的能量是巨大的几乎难于估量,即使设计很厚的钢筋混凝土墙来抵抗地震,不但劳民伤财,反而吸收的更大地震的能量,地震灾害来临更易破坏。实践证明硬碰硬是不行的,以柔克刚虽然能消耗地震的能量,但这样的建筑会产生很大的位移变形,人们生活居住也接受不了。我们通过震害调查,仔细研究建筑结构后,不完全靠计算,在建筑的关键部位加强人工干预抗震设计,并有意适当设置地震薄弱部位,消耗地震能量、拖延震害过程。用上述的抗震概念来指导设计,例如:“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点”此类抗震措施(包括抗震构造措施)等等就叫抗震概念设计,是建筑结构抗震设计的指导思想。
1.2建筑结构抗震设计验证问题
为了检验建筑抗震结构分析结果的合理性、有效性,目前可采用三种验证手段:(1)进行建筑抗震模型试验;(2)对建筑地震反应监测;(3)对建筑震害研究。实践是检验真理的唯一标准,试验是实践的一种近似体现。与航天工程、机械工程领域相比,由于建筑结构体型庞大,几乎不可能完成足尺建筑结构的抗震加载试验,因此通常采用建筑抗震模型结构试验。近几年,国际上陆续举办多次不同类型建筑抗震结构的盲测试验,以检验现有的各种抗震设计计算模型的模拟方法。试验结果表明采用不同软件甚至采用同一软件所模拟的建筑结构抗震设计结果相互都存在一定的差异,这也说明我们目前的结构地震反应分析还有待进一步的完善。
1.3不够重视建筑抗震的问题
我国连续发生了不少大大小小的地震,这些地震所造成的直接影响就是给人们的生命、财产安全带来了无可弥补的损失,造成该损失的大部分原因是我国已有的建筑物缺乏足够的抗震性能。另外,还有一些建筑的设计人员不够重视建筑结构抗震设计的重要性,在确定设计方案时不够重视建筑结构设计中的抗震设计的合理性,导致设计方案中的抗震设计内容被忽视,这种情况在一些改建,扩建工程中尤为普遍,在地震灾害来临时就会留下致命的隐患。因此,这就要求建筑结构设计人员在建筑结构设计的时候,要严格按照抗震规范的条款,根据该地区的自然条件来选择恰当的抗震级别和合理的抗震构造措施;必须考虑怎样能最大限度的提高建筑物的抗震性能,从而确保人们的生命财产安全。
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2新时代下全面提升我国高层建筑抗震设计水准的方法
2.1防震缝的精细化设置调试
面对一些抗震结构规划设计不妥善的高层建筑,有关工作人员可结合实际状况在特定位置上设定防震缝。具体来讲,便是在将房屋建筑分割成互相独立的单元结构,在防震缝的两侧留出足够的宽度,防震缝的上部结构应该完全分开。
2.2墙体结构的标准化设计分布
在针对高层建筑开展内部抗震性能改良设计活动中,需要全面加大对当中墙体的关注力度,毕竟该类媒介始终经受地震活动较为深刻的影响效应。透过以往地震灾害事件中观察总结,高层建筑内部墙体在地震事件滋生期间都会滋生出裂缝,亦或是倒塌状况,所以说日后要想方设法加大对这类建筑内部纵横墙体的规范化设计力度。尤其是在对建筑构造进行设计规划的同时,要坐到横向墙体和纵向墙体的承重力和数量决定的,如果墙体数量较少,各墙之间为了分离建筑的内部空间就会间隔较大,建筑的刚度就会较小,抗震能力也相对较低,所以墙体数量和位置的分布,是改善我国高层建筑抗震设计质量过程中,必须集中审视的细节性问题。
2.3屋顶的抗震设计
建筑的质量越小,结构的稳定性也就相对较强,受到地震影响时受到的损失就越小,建筑的安全性就越高。为了减少建筑在地震时受到的损失,设计建筑时就要把建筑结构的各部分做的轻一点。要使建筑物的各部分结构变轻,主要是指墙体和屋盖的质量。如果墙体的重量过大,建筑物的抗震性能就会降低很多,地震发生时,厚重的墙体就会对建筑物的内部造成巨大破坏。所以设计时应该对墙体的结构材质做出明确规定,在屋盖的建筑上,应该尽量减少高度,增加牢固性并使用质量较轻的材料,并且不要再屋顶上方增加其他结构,那样相当于增加了房屋的高度和重量,使得建筑物的高度比的比例增大,影响建筑的抗震性能。
3抗震结构设计注意事项
在针对高层建筑不同结构进行抗震性能强化过程中,要尽量使结构的刚度和质量均匀分布,使得建筑不论是平面还是各立面上都呈现出规律的感觉。因此在建筑物的抗震设计时,一定要注意建筑自身结构排列衔接的均衡性,同时合理分配各项资源,尽量减少各类力源对高层建筑抗震和安全性能的侵蚀。须知在地震灾害侵袭过程中,不单单会引发大规模的建筑架构塌陷和地质破坏现象,同时还会引发强烈的空气冲击,以及结构荷载等不良效应,这部分消极因素交互式作用之后,高层建筑整体结构自然饱受摧残。所以说,在针对相关建筑设施进行抗震架构规范设计过程中,必须要将地震灾害引发的其余问题全面考虑进去,经过多方创新技术要素和实践经验贯穿融入过后,使得该类建筑物抗震主体结构强度能够顺利达标,其核心动机指标便是在削弱地震灾害携带的破坏威力基础上,令建筑物主体架构一直处于一类安全性较高的空间环境之中。
结束语
总之,建筑结构抗震设计方法的正确应用对保证结构的抗震安全和经济合理具有十分重要的意义,经过近百年来抗震设计方法的研究和进展,已从最早的静力侧力法逐步发展到考虑地震地面运动特征和结构自身动力特性的反应谱法,并进而发展到考虑小震、中震、大震作用下的结构受力、变形和损伤状况的抗震性能化设计方法,可根据不同要求和结构中不同构件对结构安全所起的作用区别对待,采取有针对性的计算和抗震措施,做到建筑结构抗震设计既安全又经济合理,其意义是十分重大的。
参考文献
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论文作者:张默雷1,伍嘉睿2,曹军吉3
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/28
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 墙体论文; 建筑物论文; 结构设计论文; 高层建筑论文; 《基层建设》2016年35期论文;