建筑结构工程在抗震设计中的探索论文_朱先运

建筑结构工程在抗震设计中的探索论文_朱先运

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摘要:建筑物的抗震设计是建筑物结构设计的重要工作之一,研究其抗震设计的过程有助于提升建筑物的安全性和稳定性。而在建筑物设计过程中,从其结构的优化的角度出发进行应力的平均分配等工作,使建筑物在地震来临时尽可能少地受到地震冲击波和地震破坏力的影响,更好地进行建筑物结构的设计和使用性、安全性的提升。

关键词:建筑结构;抗震设计;主要原则;具体应用

引言

抗震设计是建筑的设计中不可忽视的重要部分,国内诸多地区的地震多发,已经让房屋抗震的问题成为人们最关注的问题之一,抗震设计的水平也是要不断进行完善,结合时代的趋势以及建筑业发展情况,不断完善抗震设计的手段,补充抗震设计的技术和理念,满足建筑在抗震能力方面的客观要求。

1建筑物抗震设计的作用

地震给人民生命财产安全带来极大的破坏,而这种破坏是不可避免的,我们只能采取措施减少灾害对我们造成的破坏。

1.1减少人员伤亡

衣食住行是人民生活的基本保障,但是由于自然灾害的存在,尤其是地震灾害,人民基本的生存需求得不到满足,给人民带来了精神上的巨大打击。比如2008年的汶川大地震,伤亡惨重,建筑物基本倒塌。虽然地震级数较大是其客观原因,但也是因为人们不注重建筑物的抗震性导致这一悲剧的发生。首先,在建造建筑物的过程中,缺乏相关的技术和意识。在施工的过程中,存在偷工减料的现象,这就导致建筑物的抗震性非常差。近年来由地震导致的房屋倒塌给人们带来了不可预估的人员伤亡和巨大的财产损失。为了减轻人员伤亡,设计者在建造楼房的时候一般会采取措施,比如在建筑主体和地基之间加隔震层,或者是加固地基,地基的稳定性有益于抗震的功效,稳定的地基在地震中不易于变形。同时在选取地基时,同一楼层要选取在性质相同的地基上,避免出现因性质不同而导致抗震性减弱的情况。建筑结构工程抗震设计的主要作用即减少人员伤亡和财产损失。地震是不可抗的自然因素,我们只能通过加固楼层来避免人员伤亡。

1.2提高建筑物的抗震能力

建筑结构工程抗震设计的主要作用是提高建筑物的抗震能力,最大程度上降低地震对建筑的影响。工程抗震设计中有一个十分巧妙的设计,即在建筑物的顶端加一个反摆,其作用即在地震的过程中,反摆向建筑物倾斜的相反的方向摆动,能够减轻地震对建筑造成的压力,减缓倾斜速度,最大程度上保护建筑物。

2抗震结构设计的主要原则

抗震设计,要对建筑的构件刚度、延性以及承载力等有严格的要求,对于结构中比较薄弱的一些环节,要用抗震性能更加出色的措施,避免用竖向荷载力构件。另外是在抗震设计中,运用一些延性好的构件对各方面进行连接。比如框筒结构中,展开抗震设计就要将剪力墙以及框架结合运用,设计多道防线是不可缺少的,可以避免在首次受到地震冲击后建筑在余震中受到损坏,不同防线可以让刚度以及延性得到更好的统一,这样地震能量就会被消耗。让建筑抗震的效果更加出色。因为抗震结构中有着强弱不同的各类构件,如果防线被破坏之后,建筑抗震结构具有弹性适应,防止建筑倒塌或者是再次受到损坏。

2.1整体性

抗震设计需要从整体的角度进行考虑,比如高层建筑,结构设计就要保证完整性,结构需要做到收集以及传递惯性,在水平方向上可以进行分区,在抗震设计中每个子结构都是需要保证足够的抗震性能。这样整体建筑才会具备理想的抗震能力。

2.2结构清晰

在抗震设计的实际开展中,关系到地震力传递,就需要在抗震设计的过程中,依据结构清晰的设计原则。在结构模型出现位移的情况下,内力以及薄弱的部位要进行数据分析。对其中的参数进行详细计算,然后设计出预防措施,让建筑设计得到有效提升。

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2.3刚度与抗震能力相适应

建筑在遇到地震的情况下,对结构刚性以及抗震能力造成严重的考验,在结构设计的开展中,要考虑到建筑结构刚性,可以对各个方向震动起到抵抗的作用,维持好结构平衡以及变形,减少地震对建筑造成的破坏,良好的刚度以及抗震性能,是建筑结构要具备最基本的功能,特别是如今建筑行业主流的高层建筑。

2.4结构规则性和均匀性

建筑布局主要是纵向和垂直,在结构设计的实际开展中,需要保证抗侧移刚度。轴承可以在抗侧移中,保持刚度的稳定可靠,特别是在对垂直结构展开设计的时候,因为建筑基础是比较薄弱的,在保证结构设计的情况下,也要满足抗侧移刚度方面的要求。建筑结构的规则性以及均匀性,对高层建筑的设计是至关重要的,需要设计人员进行重点考虑。

3建筑结构抗震设计要点

3.1做好建筑抗震场地的选择

在进行实际抗震结构的设计时,对抗震场地的选择十分重要,这涉及建筑结构地基的稳定性和安全性。地震灾害的过程也就是地表位置错动的过程,不同土质、不同地质结构的工程,处理过程所面临的地震威胁大小也不尽相同。地震时,建筑的剧烈振动,对建筑物结构的破坏力作用巨大,建筑场地选择不当,就会造成建筑物结构的破坏性加强,坍塌风险性增加。对此,在建筑物选址工作中,要尽量减少对土层过软地带的开发,并做好地基加固工作。

3.2合理选择建筑结构体系

作为抗震工作的主体部分,建筑物结构的方案体系设计显得尤为重要。首先,在抗震方案设计工作中,要把握好建筑物的功能和全局,对其整体分析,不因为局部的建筑结构而对整个建筑物性能产生影响。在结构设计工作中,对结构保持一定的赘余度,使其个别损坏的部位不会对整体结构的安全和稳定性造成严重影响。其次,对地震发生时力和波动的传递路径要进行模拟和分析,在计算图纸中进行良好的分析计算工作。竖直结构需要在垂直重力的作用下使得横向的压应力保持稳定。在转换结构的设计工作中,要保证其竖向构件对于重力载荷的传递工作,保证其承载能力和分散能力。最后,在设计工作中保证好对刚度和强度的控制工作,保证均匀分配到建筑物整体设计水平的要求。

3.3提升建筑结构参数计算的水平

建筑结构的相关参数计算和核对工作,在设计过程中也是十分重要的一部分,因而在设计过程中要对建筑物的基本情况进行具体分析,对建筑物所能够承受的应力和相应载荷进行计算说明,以保证设计的科学性。在受地震外力的冲击作用时,建筑结构的类型不同,进行参数计算的模型和方式也不同。现在通常采用的是计算机模拟技术方法对建筑物和地震的实际情况进行模拟作用,进行数据核算和模拟分析的过程,检验其抗震效果和安全性。

3.4结构布置设计

(1)对平面布置来说,要力求对称。在设计时,需要考虑在地震时,建筑物在地平震动后产生的平移量是相等的。这就需要在设计过程中对构件应力进行分析,使对称结构受力均匀,以免产生不对称的受力造成建筑物失衡。(2)在竖直方向上的分布工作是要求力的分布均匀,在最大范围内提升其刚度、强度的均匀性。在建筑物的顶部和底部都会有不同程度的空间作用,因此要在不同规划和设计过程中对抗震墙的向上支撑等工作进行更好地稳定,向下通常会采取框架结构进行支撑和力学平均分布效果的提升。

结束语

综上所述,建筑抗震设计关系到人民群众的生命安全,因此必须重视建筑抗震设计工作,深入分析建筑的特点及在地震中可能遭遇的风险,加强建筑抗震设计原则的把握,着力关注建筑抗震设计的关键问题,科学运用各种抗震设计方法,逐步提高建筑的抗震能力,降低建筑遭遇地震所产生的损失,保障人民群众生命和财产安全。

参考文献:

[1]范晓鸣,陈尚志.高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].工程技术研究,2019,4(9):198-199.

[2]韩月.抗震设计在房屋结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2018(28):83.

[3]程洁,李茜.高层建筑结构抗震设计和加固措施分析[J].工程技术研究,2019,4(4):197-198.

论文作者:朱先运

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/6

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