建筑结构设计中的抗震结构设计理念论文_时广峰

建筑结构设计中的抗震结构设计理念论文_时广峰

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摘要:随着人们的生活水平不断地提高,建筑行业又与人们的生活保持着密切的关联,开始受到了越来越多的关注。在进行建筑设计的过程中,抗震设计占据着至关重要的地位,本文结合实践经验,就建筑结构设计中的抗震结构设计进行了分析和思考,并提出了相应的观点,以期为相关的建筑结构设计提供指导和帮助,促进我国建筑行业的发展。

关键词:建筑结构设计;抗震结构设计理念

引言

抗震结构设计是建筑结构设计的重要工作,在目前的建筑设计中得到了更多的关注。抗震结构设计需要从长远的使用考虑,更新传统设计理念中不完善的因素。目前部分地区的仿真结构设计依然没有进行更新和完善。首先,是抗震结构设计没有深入分析国家行业的走势和日常数据,如果将一般建筑的要求应用在高层建筑设计中将会带来工程上的缺陷。其次,抗震结构设计理念没有与时俱进,借鉴国际上的先进经验和成功案例抗震结构设计,给建筑抗震结构设计带来很多漏洞,容易发生安全事故。工程技术人员要充分应用先进的抗震设计理念,完善原有的结构设计准则,采取可靠性更强的抗震结构使建筑质量得到保障。

1抗震理念设计的理论概述

1.1抗震理念设计在高层建筑结构设计中的作用

工作人员在对高层建筑进行设计时,要对其结构设计投入更多的时间和精力,使设计更加符合人们的实际需要。结构设计往往蕴含着诸多方面的内容,建筑的施工人员需要对地震结构以及材料的性能具有充分的了解,使结构设计更加科学、合理。总之,在设计建筑物结构的过程中,要采取有针对性的措施,对传统结构设计过程中存在的错误进行弥补和改正。

1.2抗震理念设计的基本原则

(1)结构的整体性。保持结构具有的整体性是抗震设计之中的一项基础性的原则,相关的工作人员在设计的时候要投入更多的精力。只有结构的整体性符合人们的实际期待,才能够最大限度地提升建筑物抗震的效果,满足人们的实际需要。(2)结构的刚度。由于受到地震所带来的影响,结构的刚度和结构的抗震性能往往不是单向传导,而是通过双向的方式进行传导的。因此,对结构的刚度进行有效的确认具有十分重要的现实意义。基本结构应该具备良好的抗震能力,一方面要对结构形变进行有针对性的控制;另一方面还要尽可能避免地震对高层建筑带来不必要的影响。

2建筑结构抗震设计遵循的原则

2.1建筑结构抗震设计的目的

在建筑抗震设计标准中明确指出,地震等级在6级以下的属于小地震,其影响不能损坏建筑;地震等级达到7级的属于中级地震,不会威胁人们的生命安全,对建筑的破坏是可以进行修复的;地震等级超过8级的属于大地震,建筑不发生倒塌,可以提供时间和空间供人们逃离建筑。综上所述,对建筑结构抗震设计的目的在于当地震发生时能够为人们的生命安全提供保障,抗震性能对建筑的使用寿命影响深远。

2.2建筑结构抗震设计时遵循的原则

抗震设计时需要对建筑结构水平荷载进行充分考虑,控制结构内力避免发生形变,抗震单元布局规范,保持良好的整体性。独立的抗震单元避免凹角或较长颈缩位置集中承受应力,电梯间及楼梯避免安放在凹角或端部,沿建筑高度均匀连续分布刚度,在发生地震时,住宅不会因为刚性和弹塑性而发生较大形变,增强建筑整体稳定性。建筑的刚性应当适宜,一般大地震后都有余震,过大的刚性可能导致建筑无法承受余震的破坏,刚性过小在余震作用下的损害会难以修复。

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3做好建筑结构抗震设计

3.1选择适宜的场地

选择合适的场地是设计人员进行抗震设计的第一步,也是最重要的一步,因为良好的场地便于抵抗地震力,相对平坦开阔的空间能够提升建筑物的抗震能力。均匀的土质能够传递相同波速的地震波,防止在同样的部位产生不同的力,密度和承载能力较好的土质能够很好地分担建筑结构传递下来的重力荷载,还能提高建筑物与地基的整体性。在选择建筑场地的时候应当尽量避开液化土、湿陷性黄土、采空区以及河岸边缘等地段,避免土体中密度不平均、硬度和凝结度不同对建筑结构设计造成影响,对于一些容易发生地质灾害例如滑坡、泥石流等地段也应当合理规避,还要避开地震断裂带,以免降低建筑结构对于地震的抵抗性。

3.2在设计中做好建筑空间的结构布置

合理布置建筑物的空间结构指的是做好建筑物的体型设计以及空间结构的设计,同时要兼顾建筑结构的立体设计,其中包括地基基础的埋深。因为整个建筑结构可以看做是一根锚固在地基当中的长棍,地震作用下主要考虑重心的偏心是否会导致整个建筑物倾倒,这就是地震的水平力所产生的力矩与锚固作用产生的反力矩之间大小的比较,如果重心产生的力矩较大,则建筑物就会倾倒,如果较小则相对稳定。做好建筑空间的设计与布置对于提高建筑结构的抗震能力有着不言而喻的作用,在布置空间结构的时候也需要注意一些问题。首先,在地震灾害发生的时候,建筑结构承担的力并不仅仅是一个水平的推力作用,建筑结构在空间中还会受到其他的力作用,比如空气冲击过程中各个方向针对建筑结构的作用力。所以在进行建筑结构设计的时候应当考虑到结构能够抵抗不同方向的力,保证建筑结构有足够的刚度、硬度与稳定性,能够抵抗地震产生的力。所以,建筑结构在空间的刚度和强度越高,就越有利于抵抗地震力。其次,设计结构的时候应当注意使体型尽可能简单,避免设计异形结构的房屋。因为对称的房屋结构是最有利于抵抗地震作用的,这也通过很多案例进行了证实。在地震设计规范中详细说明了何为异形结构,在地震中异形结构扭转的可能性远远大于简单的方形建筑,而且在设计中也要注意尽量避免在房屋的四个转角部分设置窗户,这样会降低房屋四角对地震的抵抗力,使房屋结构的扭转可能性大大提高。设计人员应当在保证建筑结构的体型尽量简单的条件下,对重要构件进行计算,保证构件的承载能力、抗震能力能够满足相关设计的要求。最后,是要保证房屋结构的整体性,这就是说设计人员要在设计中保证房屋承重构件、次要承重构件以及围护结构彼此连接成一个整体。目前我国抗震能力较强的结构如框架结构、剪力墙结构都是采用梁板柱一体现浇,用钢筋连接,这样房屋的整体性大大提高,传统的结构采用预制板等搭接,在地震作用下容易开裂破坏。当然地震设计还需要增加二次结构来保证构件的安全。地震作用下,承担作用的首先是混凝土结构柱,柱承受荷载首先开裂,这样会丧失承载能力,上部支撑的结构就会坍塌,所以在结构设计中还有混凝土轻型砌块等墙体进一步承担荷载,保证承重构件损坏后还能够保证结构的安全,从而能够有效地避免建筑结构由于单一的抵抗能力不足而造成的整个结构坍塌的现象出现。

结语

总而言之,地震灾害属于重要的地质灾害,地震发生之后会产生较为严重的人员伤亡以及经济损失。地震灾害具有突发性,难以进行提前预测,所以在建筑行业快速发展背景下,要不断提升建筑结构抗震性能,提高建筑地域地震破坏力的能力。相关设计人员要从安全稳定角度出发,对建筑场地地质结构基本情况进行分析,拟定抗震等级标准,合理选取结构材料,采取有效的抗震设计,提升建筑抗震能力。

参考文献:

[1]董蕻.关于建筑结构设计中抗震结构设计的分析[J].建筑工程技术与设计,2018(33):437.

[2]陈红兵,范博.关于建筑结构设计中抗震结构设计的探析[J].建筑工程技术与设计,2017(27):554.

论文作者:时广峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/7/24

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