建筑结构设计中抗震设计探讨论文_陈丽建

建筑结构设计中抗震设计探讨论文_陈丽建

浙江城市空间建筑规划设计院有限公司 浙江省丽水市 323000

摘要:近年来,我国自然灾害频发,对人们的生命财产安全造成了很大的威胁。其中给人类生产生活带来巨大损失的一个自然灾害就是地震,因此,我国建筑结构设计的重点性能之一就是抗震,要想确保地震建筑结构不受损害,就要求在建筑结构设计时,必须有效提高整个建筑整体的抗震性能。

关键词:建筑;结构;抗震;设计

引言

随着我国经济社会的快速发展,建筑工程建设规模逐渐扩大。建筑结构抗震设计一直以来都是建筑结构设计的重点和难点问题。要想建筑工程能够避免或者减轻地震带来的危害,做好抗震结构设计是重点和关键。

1建筑结构抗震设计存在的问题

1.1明确建筑结构抗震设计概念的问题

抗震防震的宗旨是大震不倒(指连续倒塌)、中震可修、小震不裂。我们的建筑结构抗震设计也是这个目标。地震的能量是巨大的几乎难于估量,即使设计很厚的钢筋混凝土墙来抵抗地震,不但劳民伤财,反而吸收的更大地震的能量,地震灾害来临更易破坏。实践证明硬碰硬是不行的,以柔克刚虽然能消耗地震的能量,但这样的建筑会产生很大的位移变形,人们生活居住也接受不了。我们通过震害调查,仔细研究建筑结构后,不完全靠计算,在建筑的关键部位加强人工干预抗震设计,并有意适当设置地震薄弱部位,消耗地震能量、拖延震害过程。

1.2选择建筑抗震的场地

建筑物在地震中受到的破坏程度受施工场地的工程地质条件影响。所以,建筑结构抗震性能跟建筑场地的选择有着直接影响,设计时要选择如轻微和中等风化的基岩和厚实密度小的砂土层以及没有水的粘土层作为有利的建筑场地。避开如液化土、潮湿塌陷型黄土,软质土,不是岩石的陡坡、边坡边缘和河岸等状态明显不均匀的地段。若避免不开这类地段,则必须对抗震的措施进行加强,根据地基液化,潮湿塌陷型黄土的等级、抗震设防的类别不同,依次采取不同的抗震加强措施来加强部分或全部消除地基液化、潮湿塌陷型黄土的沉陷,地基和上部结构的整体性和刚度;当建筑地基的受力层范围里有新填入的土、软弱粘性土层和严重不均匀的土层时,就要针对地震时造成的地基沉降和其他不利的影响进行分析,并采取对桩基和地基进行加固的措施以及对基础和上部结构进行加强处理;针对地震时可能会导致崩塌、位移、地面裂缝或地面塌陷的场地,采取有效的地基稳固措施,若此类不利地段不处理是不该进行建筑设计的。

1.3重视建筑结构平面布置的规则性和对称性

对于建筑的平面和立面的布置,应该符合抗震的基本理念,采用规则的建筑机构设计方案,而对于非常不规则的建筑设计方案不予采取。建筑结构的抗震设计规范了对平面不规则或者竖向不规则以及平面、竖向都不规则的建筑结构,应该采用空间结构进行模型计算。对于凹凸不规则或者楼板局部不连贯的建筑,应该使用对楼板平面内的实际刚度和强度变化符合的计算模型。按照有关的规范,对薄弱部位乘以内力增大系数,来分析弹塑性变形,而且需要对薄弱部位采取有效的抗震结构设计的措施。

2建筑结构设计中的抗震设计

2.1建筑结构平立面体型的确定

合理的建筑结构布置,不仅可以保证建筑物的稳定,还可以提高建筑物自身的抗震能力。在抗震设计中,如果该建筑的结构平立面布置合理,并且该建筑结构的布置符合建筑抗震规范要求,那么此建筑物势必会具备优秀的抗震能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓的建筑结构平立面布置合理指的就是在设计建筑结构体型过程中,在保证使用功能的前提下,尽量选择建筑物平面规则、对称布置,这样才能保证该建筑同一楼层间平面刚度变化一致,其次尽量考虑建筑物竖向凹凸少,使得建筑竖向刚度变化上保持稳定,避免不同楼层之间抗震时刚度不稳的现象,这样合理的平立面布置对建筑抗震有利。在建筑结构抗震设计中,对于结构复杂的建筑物而言,良好的抗震缝的设计也非常重要,抗震缝两侧结构完全分开,中间间隙距离保证在地震作用下两侧结构不发生碰撞。抗震缝一般设置在结构变形的敏感部位。若抗震缝设置不当在地震发生时就会变成薄弱环节,不利该建筑物的抗震。

2.2建筑结构抗震材料的选择

在对建筑结构进行设计时,对于建筑材料的选择非常重要,建筑材料是主要的承重原料,并且材料的性能会对抗震性能产生极大的影响,所以为了对建筑的整体抗震性和稳定性进行保证,就需要在材料的选择过程之中,与本地的地震史进行有效的考察,来选择合适的抗震材料。从抗震的角度进行考虑,在抗震材料的选择时,应该使用轻质并且高强的材料,而且构件之间应该具有良好的连接,才能够对材料的性能进行充分的发挥。以此,钢结构是对于抗震材料的选择较为优秀的,在多次的地震灾害之中,钢材料表明了自身的良好抗震性能,但是刚才的造价较高,并且还具有较高的维护费用。在目前的钢筋混凝土使用之中,钢筋混凝土具有良好的整体性并且价格较为低廉,经过合理的设计可以具有一定的延伸性,所以在建筑的结构设计之中,可以采用钢筋混凝土的科学使用来增强建筑的抗震性能。

2.3选择合理的建筑结构形式

目前建筑结构形式主要包括框架结构、砖混结构、钢结构、框架剪力墙结构以及整体承载式钢结构等。可以说不管是选择哪一种建筑结构形式,只要是合理的并且高度与其结构形式是相匹配的,那么就是具有抗震性能的。此外,同等条件下进行比较,由于砖混结构的主要承重材料为砖砌体,为脆性材料,抗震性能较差,框架结构稍好,框架剪力墙、钢结构及整体承载式轻钢结构抗震性能优于前两种。钢结构是当前发达国家住宅建设的主流,据统计,在欧美国家,钢结构住宅建筑已占到全部建筑总量的65%左右,在日本占到了50%左右。为什么要选择钢结构呢?除了钢结构易于生产、施工,可重复利用、极好的环保节能性之外,它显著的抗震防灾能力也是最主要的原因。由于钢结构材质延展性极佳,抗压、抗拉、抗剪强度很高,使用寿命达百年以上,被认为是目前最适用的抗震建材,在地震多发地区的应用尤为广泛。例如,台湾通过数次地震,发现钢结构住宅在震灾中受损几率远远小于钢筋混凝土住宅,明令要求多层房屋建筑一律要使用钢结构;北京地区属于地震断裂带,Ⅷ度地震设防区,钢结构也正在成为潮流,建设中的国家大剧院工程就是全钢结构建筑。

2.4建筑场地合理选择

建筑的抗震设计还要根据不同的建筑环境进行不同程度的设计,若建筑环境地震灾害频发,则在设计建筑结构时必须加强建筑的抗震功能。建筑抗震功能的好坏是根据一定规范来评价的,根据得出的评价结果,对建筑实施不同的抗震预防。在建筑建设中,要想提高建筑的抗震功能,必须选取优质的施工场地,能够确保建筑安全与稳固。若要在土质疏松、地震频发的地区进行建筑建设时,必须提高建筑防震的性能,避免建筑在地震来临时发生沉降、倾斜等情况,对住户的生命财产安全造成威胁。

综上所述,建筑工程中的抗震设计对于提高建筑结构稳定性、安全性具有重要的作用,对于促进建筑行业的良性发展具有深刻的影响,因此抗震设计的合理性十分关键。但是我国幅员辽阔,各地的地质情况、环境因素都各有不同,故而并没有形成统一的抗震设计的标准以及理论,这就需要相关学者在这一方面做出更多的研究。

结语

参考文献:

[1]王毅.探究建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2015(15):465.

[2]赵监政.浅析建筑工程结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2015(15):505.

[3]赵宏伟.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J].山西科技,2012(5):31-32.

论文作者:陈丽建

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/13

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