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摘要:人们日常的生产生活极容易遭受到地震灾害的影响,尤其是地震震级较高的时候,造成的损失尤为重大。从近些年的情况来看,地震发生的频率越来越高,国家基础设施财产和人们的物质基础财产遭受到了巨大的破坏,这就使得建筑结构设计中对于抗震设计的关注度不断提高。虽然我国在建筑物抗震功能上的研究不断深入,建筑构件设计的抗震设计不断完善,但是依旧有很多问题存在抗震设计中,抗震设计中存在的问题迫切需要得到解决。文章下文通过分析抗震设计中存在的问题,提出如何做好建筑结构设计中的抗震设计。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题;分析
引言
国民生产生活必不可少的设施之一就是建筑物,为了保证生产生活的顺利进行,需要充分提高建筑结构稳定性,充分考虑地震问题。为此,应当加强建筑基础、主体结构等方面的设计优化,提高建筑的抗震性能。为了进一步提高建筑结构的抗震性,本文将重点针对建筑结构设计方法展开分析。
1建筑工程结构设计抗震问题分析
1.1地理位置选择
开展建筑结构抗震设计时,一定要全面思考具体的状况,特别是建筑物地理位置的选择以及地基勘察。其中,勘察工作是为了确保地基基础抗震性能与设计要求吻合,只有这样,才能够在设计的过程中,将地基基础状况作为参考依据,科学选用结构设计模型,合理计算钢筋混凝土配筋。此外,要科学选择相对应地理位置,尽量不选择抗震性能不理想的区域,特别是安全性能偏低的环境,坚决不允许建造建筑物。在地理位置选择的基础上,地势因素同样也会对建筑物安全性能以及抗震结构设计带来直接的影响,因而要避免在山体滑坡几率较大的地形条件下建设建筑物,同时不选择河谷滩地[2]。如果区域的土质软或者是湿地,一定要事先采取安全修复与加固的措施,并在结构设计方面,综合考虑建筑物抗震的等级与地基实际状况,科学合理地加固山体,优化设计地面结构与地基,确保建筑物地理位置选择与抗震要求吻合。
1.2抗震结构设计
在建筑构建设计中,建筑的整体安全基本由抗震设计结构决定。在进行建筑设计构建的过程中,抗震设计虽然引起了设计人员的部分重视,但是,在各种因素的影响下,产生了不切合与实际的抗震结构设计,严重影响建筑构件设计的安全性,不仅没有达到抗震的效果,还浪费了大量的资源。提高建筑物的安全性是建筑设计不可忽视的目标,为了顺利的达到这一目标,考虑该建筑设计的实际情况和地理因素是必要的,在此基础上进行合理的建筑设计方案制定,加强建筑物所具有的防震功能。
1.3材料和结构体系的选择
随着我国建造技术的进步以及材料科学的发展,我国已经发现了一些能够提高建筑抗震抗风性能的材料和结构体系。材料与结构体系问题是建筑设计人员非常关心的问题,比如在地震多发地带,结构工程师们更加倾向于建设钢结构建筑,而在我国其他的地区,建筑设计者们会更多的考虑使用钢筋混凝土与钢结构共用的混合结构。据不完全统计,在我国混合结构形式的建筑占总体的72%,地震地区钢结构高层建筑的比例占总体的87%。材料的选择是决定建筑结构强度的内部因素,结构体系则是外部因素。
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2建筑工程结构抗震设计措施研究
2.1地震外力能量吸收和传递渠道的科学化布局
对于建筑结构抗震设计工作而言,应保证结构构件布置的科学性,只有这样,才能够确保墙、柱和梁水平方向与竖向轴线的尽可能重合,缩小偏心距,使得建筑结构是双向抗侧力的抗震结构。通常来讲,抗震结构的理想型具体表现在通过多个延性可观的子体系构成,在诸多延性可观的结构构件相互连接的基础上,达到协同工作的目的。另外,抗震结构体系要尽可能具备内部与外部的赘余度。一旦发生地震灾害,会直接破坏建筑物内部的结构构件延性,这样可以对建筑结构安全提供必要的保障,使得破坏的时间有效延长,在建筑物抗震水平提升方面发挥着不可替代的作用。
2.2加强建筑结构的刚度设计,适应建筑的抗震要求
在建筑工程结构设计中,一些企业为了追求利益而选择低含钢量,不仅影响工程的安全施工,还对建筑工程的牢固程度带来不利影响。为此建筑企业一定要严格按照规定进行结构设计,建筑结构的刚度设计一定要给予高度的重视,为整个建筑工程的质量提供保障。在实际设计过程当中,建筑结构的刚度要求也会因工程所处地质面貌不同而有所差异,例如在地质较为稳定的平原地区,可能有着较低的建筑结构刚度要求,因此可以适当降低建筑工程的含钢量。而在地质不稳定的山区丘陵地区,会有着严格的建筑工程结构刚度要求,因此在建筑工程结构设计当中,建筑企业要结合实际情况,不仅要满足建筑工程结构的刚度要求,还要保证企业的经济效益。
2.3建筑形体与结构布置的规则性
扭转不规则、凹凸不规则以及楼板局部不连续都是平而不规则的具体表现。扭转不规则主要表现在位移与周期上,位移的范围应该保持在1.2~1.5之间,周期不超过A级高度建筑的0.09,竖向刚度不规则就是本层的侧向刚度不得低于与它相邻上一层的侧向刚度的70%,不得低于与它上面相邻三个楼层的侧面刚度相的80%,它主要包含了三个方面,即测向刚度不规则、抗侧力构件不连续以及楼层承载力突变。如果建筑模型的结构与设计的建筑结构之间存在差异,必须得对模型进行重新设计,通过调节建筑梁的布置以及柱子的横截面积对建筑结构进行规范。如果通过调整这些部位还是满足不了建筑结构的规范性,也可以通过加强建筑结构的薄弱部位来规范建筑结构。
2.4重视结构变形中的轴向变形
建筑物的轴向变形是由建筑物的竖向载荷过大引起的变形,而且楼层越高,轴向变形的趋势越大。轴向变形最主要的影响就是使连续梁的弯矩值变大,从而引起连续梁两端的支撑柱负弯矩值变大。此外,轴向变形过大也会引起建筑构件的剪力和侧移值大小的变化,轴向变形与水平荷载结合作用会造成建筑结构的稳定性和可靠性的降低,因此在建筑结构设计中要重视轴向变形。
2.5应用预应力大板结构
预应力技术的应用可以有效提高建筑结构抗震性。柱子之间设置的明梁即为预应力大板结构。预应力大板应用于楼板上,大板预应力直接隔墙。通常应用该技术时会配合使用预应力宽扁梁,楼层的高度更加能够显现出来。比如和一般的混凝土梁和预应力高度相比,九米的预应力宽扁梁高度能够降低大约30cm左右,可以通过添加转换层实现扩大底部商住楼空间的目的。当前预应力技术已经得到了较为广泛的应用,该技术的应用在持续推广中。在未来发展中,预应力技术在高层建筑中的应用将越来越广泛,能够更好地住户在空间、功能等方面的要求。
结束语
地震会产生很强的破坏作用,但是现如今对于预测地震的不确定性,所以做好建筑结构的抗震设计对于建筑结构的抗震能力具有重要的现实意义。在考虑各方面影响因素的基础上,做好提高建筑结构的整体稳定性和安全性的工作。总而言之,在建筑结构设计中保证建筑物稳定性的最重要因素就是做好建筑构建的抗震设计工作,同时这也是对人们生命财产安全以及国家顺利发展的重要保障。
参考文献
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[5]赵建荣.建筑结构抗震设计若干问题的探究[J].科技创新导报,2012(06):45.
论文作者:吕军智
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/29
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 刚度论文; 建筑物论文; 预应力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;