浅谈建筑结构设计中抗震结构设计论文_杨海波

浅谈建筑结构设计中抗震结构设计论文_杨海波

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摘要:我国是一个地震灾害频发的国家,对人们生命安全造成重大威胁。从76年的唐山大地震到2008年的汶川大地震,每一场对我国的人力物力财力的巨大伤害,对我国的经济也造成了不可磨灭的影响。所以无论以后是否继续有这种巨大的灾难,我们都需要进行良好的避免,做好相应的积极应对策略。这就需要设计人员对地震具有良好的认知,将新的设计理念与抗震相结合,让抗震减灾工程能够更加广泛的实施。

关键词:建筑结构;抗震结构;设计

引言

随着自然灾害的频繁发生,尤其是地震的发生,不断的威胁着人们的生命和财产安全,会给人们的生活造成巨大的损失,因此,在对建筑结构进行设计时,要高度的重视建筑结构中的抗震设计,从而能够从根本上提高建筑的抗震性能,使得地震的危害降低到最低,从而保证人们的生产和生活能够正常进行。

1抗震结构设计影响因素

1.1材料选择

在建筑工程的结构设计中,建筑材料的选择也是一个不可忽视的因素。如果说面对地震损害时建筑的选址是第一道防线,那么建筑材料就是面对地震损害时最后一道防火墙。具有较高硬度的问题,能够在抵抗更大的外力时不产生结构变形,但需要注意并不是所有高硬度的物体能够作为建筑的支撑材料,例如玻璃尽管是一种硬度极大的物体,但却存在着易碎的特性,无法成为一个建筑屋物的结构性支撑要素,仅仅能起到装饰的目的。目前我国的建筑工程中普遍使用钢筋混凝土作为主要的结构性建筑材料,但其硬度和韧性却很难达到抗震要求,因此在进行抗震设计时,应采用不易产生弯曲变形的钢材料作为主要结构。

1.2结构高度

高度是影响建筑工程结构性抗震的一个重要的因素,一般而言高度越高其在地震中受到的破坏程度越大。建筑的高度和面对地震灾害时所受到的损失往往成正比关系,地震中能够得以幸存的几乎都是底层楼建筑。因此,进行建筑工程设计一定要结合各地点高度的不同因地制宜,采取有针对性的设计手段。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以台湾地区为例,台湾岛中高周低,最高点玉山海拔3952m,另外地处环太平洋火山地震带,地震频发。所以台湾地区极其重视建筑的抗震性能。平均建筑高度在20~23m左右,即使是极高的地标建筑,也都采用了严格的抗震设计。在高度设计时要注重建筑的结构高宽比(房屋的总高度与平面最小宽度的比例),因为结构的高宽比对建筑物的结构刚度、侧移和振动形式都有直接的影响,例如在钢结构建造的民用房屋中其抗震设防的烈度和建筑物结构高宽比是需要严格计算设计的,烈度6~7度对应的最大结构高宽比为6.5,烈度8度对应的最大结构高宽比为6.0。因此,在进行抗震设计时,必须要着重关注工程的结构高度,计算出相关的荷载以此作为依据进行科学合理的规划。

2建筑结构设计中抗震结构设计方法

2.1抗震材料选择

在对建筑结构进行设计中,主要的材料就是承重材料,相关的材料对建筑结构整体的抗震性也有着非常大的影响,要想保证建筑物的抗震性,就需要在选择相关材料时,要根据建筑物实际情况选择合适的材料。对于建筑结构的抗震性来说,选择建筑材料时,要选择延性良好的构件,并选择高强度的材料,而满足这一条件的材料就是钢结构,根据以往地震发生的实例来看,钢结构的抗震性能是比较好的,但是钢结构需要的成本比较高。钢筋混凝土结构整体性能比较好,造价也比钢结构低,能够发生较大的抗侧能力,具有一定的延性,但是这个结构也有一定的缺点,如果地震发生的时间比较长,就会使得构建的刚度随着裂缝的不断增加,将混凝土击碎。在施工方面来说,装配式的钢筋混凝土的结构比较容易施工,但是构件接头的强度比较低,所产生的次应力也比较低,使得整个结构的整体性比较低,因此,这就需要设计工作者能够根据当地的实际情况,选择科学的建筑材料。

2.2重视对施工场地的选择

首先就是要积极的进行建筑场地的事实选取,选择比较平坦的区域和场地进行施工操作。平坦的地方能够更好的塑造出坚固抗震的工程项目。第二点就是要选择开阔的视野和场地,开阔的视野能够将建筑的施工变的更加的方便,同时开阔场地能够更好的将抗震的性能提升到最高。第三点就是要调选出良好的密度和质地的土壤地区,密度的强度能够更好的保护好抗震的性能和加强抵抗抗震的能力,硬度的良好选择也是选择施建工程的重要的指标,因为其能够更好的保障好施工项目不被地震所割裂。最后一点就是千万不能将建筑工程建立在地震的断裂带上,地震的断裂带会很大程度上影响项目的施工,同时施工质量得不到良好的保障,处在地震的频发地带,就要更加加强其抗震的能力,最好防范措施,以上都会多多少少造成不必要的浪费。

2.3完善建筑立面、结构竖向布置抗震设计

结构体系的外形设计和结构刚度的变化均会使楼层发生较为严重的变形,主体结构竖向布置的过程中也需要注意多方面的内容:结构侧向刚度自下而上逐渐减小。为有效规避软弱层,应采取有效的措施避免上下层刚度发生突变。框架结构的楼层与相邻上层的侧向刚度比应在0.7以上,与相邻三层的平均侧向刚度比需在0.8以上。在框剪结构中,楼层与相邻上层的刚度比在0.9以上,底层嵌固层的刚度比在1.5以上。结构中需尽量规避软弱层,层间受剪承载力应在上一层的8成以上。结构上部楼层的收缩部分到室外地面的高度与房屋高度的比值若超过0.2,则上部楼层收进后的尺寸要为下部楼层水平尺寸的75%,上部楼层的尺寸不得超过下部外挑水平尺寸的110%,规定外挑尺寸在4m以内。楼层的重力需沿高度均匀分布,上部楼层的重力应在下部楼层的1.5倍以内。

2.4分体柱的合理应用

短柱的抗弯承载能力和抗剪承载力存在一定的不均匀性,使得建筑结构在地震作用下,因为抗剪能力的不足而出现一定损毁,抗弯承载能力则无法发挥其自身功效。所以在性能划分上,应该提升抗弯承载能力和抗剪承载能力之间的协调性,这样在地震作用下,柱子将先达到抗弯强度,从而呈现出延性的破坏状态。分体柱方法则是协调短柱抗弯承载和抗剪承载的主要措施。通过人力作用将短柱的抗弯性能予以消减,保证两者的平衡。

具体措施为,在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱,分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键,以增强其初期刚度和后期耗能能力。通常情况下使用的连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素砼连接键这四种。此外,随着经济和技术的发展,对建筑结构抗震设计的研究力度也在不断增加,尤其是在建筑结构与地基材料性能、动力响应、计算理论等方面的研究上取得了显著成效,为建筑结构抗震设计水平的提高奠定了坚实基础。

结语

我国近年来不断的发生地震灾害,对国家和人民也造成了不可估量的损失,这就需要对建筑结构进行设计时,不断的提高抗震设计的重要性。总之,从建筑结构上就设计好抗震性能,可以从根本上提高建筑物的抗震性能,也能够从根本上消除一定的安全隐患,从而保证人们的生命和财产安全,因此,建筑结构的设计人员要不定期的进行抗震技术的提高,从而保证建筑物的抗震性能不断的提升。

参考文献:

[1]罗天娣.建筑结构基于性能抗震设计的几个问题[J].中国标准化,2018(14):37.

[2]曹永圣.浅谈建筑结构设计中抗震结构设计[J].建材与装饰,2018(21):61.

[3]周现伟.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑技术开发,2018(9):103.

[4]郭亮,张强强.对建筑结构设计中抗震设计的研究[J].建筑技术开发,2018(3):66.

论文作者:杨海波

论文发表刊物:《防护工程》2019年15期

论文发表时间:2019/12/3

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