建筑结构抗震优化设计措施探讨论文_麦文超

建筑结构抗震优化设计措施探讨论文_麦文超

佛山市顺德建筑设计院有限公司 528300

摘要:抗震性能是评价建筑工程施工水平的重要标准,而我国又是一个多地震的国家,尤其在沿海地区,加强建筑结构抗震优化设计,关系到用户的生命财产安全,因此相关工作人员应当针对地震的特点,处理好建筑结构设计中诸如结构体系、刚度分布、构件延性方面的问题。

关键词:建筑工程;抗震设计;设计措施

我国历次特大地震,都造成了巨大的损失,无数人在地震中失去了生命,这使得建筑结构抗震性能成为人们关注的焦点,随着社会的发展,人们对建筑结构抗震性能也提出了新的要求,为了提高建筑结构的抗震性能,确保建筑工程的稳定性,本文将从建筑结构抗震优化设计中存在问题,深入研究建筑结构抗震结构优化设计的措施,以供相关从业人员借鉴学习。

一、建筑结构抗震结构设计中的一些问题

(一)材料选用和结构体系问题

建筑材料的选用应当充分考虑当地的地理条件,在地震多发地区,通常采用钢骨混凝土结构,这种结构设计不仅能够确保建筑工程的质量,还能有效的提高建筑结构的稳定性,使其能够抵御较为猛烈的地震力的冲击。随着科技的发展,大量的新材料被广泛的应用于建筑工程施工之中,相关工作人员要与时俱进,大胆的尝试新材料,从而改善建筑结构的性能。[1]此外,建筑材料的选用,还应该考虑建筑的体积系数,相比一般建筑,高层建筑对结构刚度的要求就大得多,为了提升高层建筑的整体稳定性,就要科学的设计高层建筑的结构体系,从而减小风振所带来的影响。一般来说,高层建筑的结构体系通常采用框架结构体系与剪力墙结构体系相结合的方式,从而提高建筑结构的强度,促进建筑结构抗震结构设计的优化。

(二)抗震设防烈度问题

我国建筑的抗震设防烈度较低,已经不能适应现代建筑的需要,因此要加强建筑结构抗震结构优化设计,首先要提高建筑的抗震设防烈度等级,业内人员应该选择较高的标准,并积极参考国外发达国家的要求,促进建筑结构抗震结构设计的安全水平。同时,我国在抗震计算方法也远不如国外严格,这会带来一系列的问题,甚至降低建筑结构抗震结构设计的安全性,在这种背景下,业内需要重新审核抗震设防烈度的标准,从根本上改变建筑结构抗震性能。

二、建筑抗震结构设计原则

(一)结构的规则性

结构的规则性能够有效的提高建筑结构的稳定性,这要求相关设计人员在实际的工作中,能够对建筑结构进行合理布局,从而减少结构扭矩的影响。同时,结构的规则性还能提高建筑工程的使用性能,实现经济效益与社会效益的统一。这要求相关工作人员在进行建筑结构抗震优化设计规划之前,要经过准确的计算绘制计算简图,具有一定准确性的计算简图能够增加高层建筑设计的可靠性,是开展高层建筑设计的基础。否则会导致一些设计上的隐患。因此计算简图的绘制工作对于相关设计人员的工作水平提出了较高的要求,要求相关设计人员在进行计算简图的绘制工作时,要投入一定的耐心,从而提高计算简图绘制工作大的准确性。另一方面,提高相关设计人员的选择能力,也能从一定程度上缩小出问题的范围,从而将计算简图控制在规范之内。[2]

(二)关于位移的限制

加强建筑结构抗震优化设计关于位移的限制,也是提高建筑结构抗震优化设计科学性的重要途径,这要求相关设计人员在设计之初,就对建筑工程的主体结构有一个根本性的认识,包括建筑结构的材料、结构体系、高比宽等,在此基础上,在建筑容易发生位移的位置处进行优化设计,从而保障建筑结构抗震性能的完整,因此设计人员不仅应该考虑到建筑结构的刚性需求,也要采用相应的措施来限制钢筋混凝土结构的位移,防止超过其荷载。

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二、建筑结构抗震结构的优化设计

(一)科学的选择建筑工程的地理位置

不同的地基类型对建筑结构的刚度与稳定性都有一定的影响,因此相关设计人员,要尽量选择较为开拓与平坦的地区进行施工,从而提高建筑结构由于我国国土幅员广阔,南北之间建筑施工存在较大的差异,因此科学的选择建筑结构的施工点,对建筑的抗震结构设计能够起到十分重要的作用。此外,地震多发的地区,会增加建筑结构的风险成本,影响建筑结构设计的抗震效果。此外,地震多发的地区,会增加建筑结构的风险成本,影响建筑结构设计的抗震效果。由于软土地基的地震力传递效果较强,因此建筑工程的选址要尽量避开低洼沼泽、陡峭山坡等地区。在建筑结构工程结构设计之前,要做好施工现场的勘察工作,尽量避免地质松散的地区。

(二)设置多种抗震防线

提高地震烈度设防等级,并设置多种防线,是提高建筑结构抗震性能的重要途径,一般来说,地震发生之后,会伴有强烈的余震,因此加强建筑结构余震防线的布置,是提高建筑结构结构抗震设计的重要手段。在经过强烈的震动之后,建筑结构的结构会发生变形,从而在后续的余震中,不断的累积伤害,直到建筑整体倒塌。[4]因此防范建筑结构结构变形,成为了相关设计人员共同关心的一个问题。建筑结构的抗变形能力主要取决于建筑结构的刚度,尤其在建筑的薄弱区,多次的余震会造成破坏性的影响。因此加强延性框架的设计,给建筑结构提供了安全的保障。

(三)坚持对称、规整的设计原则

科学的规划设计,不仅能够提升建筑结构的使用性能,还能保证建筑结构的安全性,因此在进行建筑结构抗震优化设计时,要求相关工作人员对建筑结构的整体结构有一个明确的认知,一方面,地震的作用下,会造成建筑结构的侧移及变形,影响建筑结构的整体安全性。另一方面,改变建筑结构的受力体系,也是保持建筑结构设计规整的有效途径。一般来说,采用双重抗侧力体系的建筑结构在控制结构变形方面,具有良好效果。能够利用支撑交错布置的方式,降低建筑结构整体的侧移,从而在设计角度,提高了建筑结构的抗震能力。此外,增加建筑的体形系数、采用立体构件代替传统的平面构件,控制后薄层,都是增强建筑结构的抗震性的有效措施。

(四)重视延性结构的设计

合理的控制锚固的长度,能够减缓地震对建筑结构的结构造成的损坏,尤其在结构的延性设计中,合理的进行刚度的调控,能够有效的降低地震作用力。当地震发生时,建筑结构会进入延性的塑性状态,在一定程度上吸收了大部分地震的能量,从而避免了地震对建筑结构结构的波坏性影响。因此延性的结构体系在我国的建筑结构的设计中,得到广泛的推广应用,并取得了良好的隔震效果。但延性结构体系的设计,在某种程度上也具有一定的局限性。例如,建筑结构的高度越高,其延性结构体系能够起到的作用越小,因此相关工作人员需要重新考虑其他的抗震结构设计。[5]

结语:

综上所述,随着人们对建筑结构抗震性能要求越来越高,加强建筑结构抗震优化设计,成为了一个重要的问题,相关工作人员应该从实际出发,实事求是的进行建筑结构抗震优化设计,从而提升地震出现时建筑的安全性能。

参考文献:

[1]曹津铭,范团结,张宁波.抗震条件下生态节能钢混住宅建筑结构优化设计探讨[J].绿色科技,2016,08:149-151.

[2]陈刚.浅谈新版设计规范中高层剪力墙抗震构造措施的修改及其在结构含钢量优化设计中的应用[J].城市建筑,2013,14:47+49.

[3]清华大学土木工程结构专家组,西南交通大学土木工程结构专家组,北京交通大学土木工程结构专家组,叶列平,陆新征.汶川地震建筑震害分析[J].建筑结构学报,2012,04:1-9.

[4]蒋志楠.我国建筑抗震规范中部分条款的演变及与欧美规范的对比探讨[D].中国地震局工程力学研究所,2010.

[5]黄超,季静,韩小雷,郑宜,何伟球,戴金华.基于性能的既有钢筋混凝土建筑结构抗震评估与加固技术研究[J].地震工程与工程振动,2012,05:72-79.

论文作者:麦文超

论文发表刊物:《基层建设》2017年5期

论文发表时间:2017/6/26

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