摘要:我国是一个地震灾害频发的国家,随着社会的发展,人们安全意识也在不断提高。与此同时,对于建筑物的要求也越来越多,尤其对建筑物的抗震性能提出了更高的要求。建筑工程抗震设计工作与工程安全质量有着十分密切的联系,在抗震设计工作中,往往涉及到众多方面的因素。基于此,本文对建筑结构抗震设计进行了相关研究。
关键词:建筑结构;抗震设计;研究
1建筑结构抗震设计基本内容
根据《抗规》及《高规》的规定,建筑工程抗震设计主要内容有场地抗震地段划分、场地类别、抗震设防烈度、地震动参数、地震分组、特征周期、建筑结构适用高度、抗震等级、地震计算分析、抗震概念设计、抗震性能设计、抗震措施、抗震构造等基本内容;《高规》又将钢筋混凝土构造建筑结构分为A级高度和B级高度,并根据不同的场地及地震条件规定了各类结构体系不同的最大适用高度、抗震等级、抗震措施及抗震构造要求;这里需要强调的是部分因场地地质条件差(如Ⅲ、Ⅳ场地)、抗震设防烈度高(如设防烈度为Ⅶ度的地区、设计基本地震加速度为0.15g的场地,设防烈度为Ⅷ度的地区、设计基本地震加速度为0.3g的场地)的建筑在抗震等级、抗震措施和抗震构造等方面都有明确的提高要求。
2建筑结构抗震设计工作中应当注意的问题
2.1关注建筑抗震场地的选择
不考虑施工条件问题,在不同的地质条件下,建筑结构在同样等级的地震中会受到不同程度的破坏。要优化建筑结构抗震设计工作,选择一个好的建设场地是基础,也是最为关键的。在选择建筑抗震场地时,考虑到降低地震灾害影响的目标,应当尽力避开那些地质条件不稳定的场地,比如河岸、非岩质的陡坡、液化土区域以及边坡边缘等。与这些地方相比,中等风化基岩或者微风化的基岩、较为密实的砂土层,都是比较好的建筑场所。在建筑建设场地选择上考虑建筑结构的抗震性,能够减少地震安全隐患。在多种因素的影响下,建筑工程项目很有可能无法避开不利的建设区域。面对这种情况,建筑结构的设计者应当对建筑物施工场地采取加强性措施,结合抗震类型、施工地的地基液化程度等采取提高地基刚度的策略,以此来提高建筑物施工场地的稳定性。举例来说,如果建筑地基的受力层恰好处于分布不均匀的土层或者新近填土层时,设计者需要对地震发生时地基的不均匀沉降数据进行测算,通过上层结构的加固以及地基、桩基的加固来处理棘手问题,保障建筑的抗震性能。
2.2抗震设计要考虑墙体承重
一般来说,要从多方面进行抗震结构设计以提高抗震性能。一方面,为了能够加强工程的设计性能,要能够保证框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。只有将抗震结构体系应用到刚度足够的楼板和连梁的结构体系当中,才能够保证建筑的抗震性能有效发挥。通过对抗震结构的设计分析,不仅要加强对楼板和连梁方面的抗震设计,而且要能够保证抗震设计在建筑体系框架中能够承受垂直荷载,其中对于剪力墙的设计要能够保证剪力墙的承重性能符合规范和要求。一般来说,要按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力,剪力墙主要承受水平剪力,剪力墙的设计工作能够为墙体的承重工作打下更加深厚的基础。所以进行剪力墙的设计工作,能够避免免墙肢的剪切遭到破坏,从而能够提高整个建筑工程的抗震能力。
2.3重视建筑平面布置的规则性
在进行建筑物设计工作时,需确保其吻合抗震理念,并且还要满足有关设计规范要求,严禁采用不满足相关规范要求的建筑设计方案。抗震设计方案的制定需要考虑多方面因素,同时,依据抗震设计规范中的有关规定,当平面不规则或是竖向不规则时,应当采用空间结构计算模型。我国建筑物具有较为显著的对称性特征,这在抗震设计中具有十分重要的作用。在进行建筑物抗震设计时,通过遵循对称性原则,在发生地震时,能够将建筑物所受到的强大冲击力分配至两端,之后,两端的各抗震设防装置与设计就能够发挥其作用,由此可以看出,对称性特征能够有效分散此冲击力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于此,在进行相关设计时,需要在重视此情况的基础上,将其真正落实到工作中。
3建筑结构抗震设计工作优化的具体方法
3.1基于承载力与延性科学选择设计方式
进行工程的抗震设计可以从建筑工程的刚度上来入手。通过对工程建设的刚度分析,能够对建筑工程的刚度结构有效控制,能够保证建筑结构构件例如墙、梁、节点、柱等在地震阶段变为非弹性的变形状。这种结构设计的方式,能够保证整个建筑结构的刚性强度有所增加,而且能够保证抗震性能有所提高。所以在进行抗震设计中,应综合考虑刚性强度设计的方案和思路。进行抗震结构设计的过程中,要提高对刚度结构设计的理解,将整个抗震设计的方案与工程的延展性能结合在一起。在工程建设中,要有选择的使用具备延展性的建筑材料,同时要能保证工程的结构刚度、承载力及延性等建筑因素符合一定的建筑规范和要求。所以在确定建筑结构体系时,要能够寻找到一种较好的匹配关系。
3.2建筑地基采用特殊材料隔震
所谓建筑基础隔震,其主要是指通过对建筑基础进行特殊的处理,减缓地震时建筑物受到的地震作用,从而降低地震对建筑物造成的损害。对于传统的建筑地基抗震设计,大多是在建筑物基础位置交替铺设砂子与粘土,或是直接布设砂子或者粘土垫层。在建筑结构设计中,通过在基础位置安装垫层,并且使用特殊的材料进行基础部位施工,能够有效降低地震对建筑造成的损害。近些年来,相关部门已经加强了对于这个方面的研究,研发出一种使用沥青为原料的材料,并且已经广泛使用这种材料来设置建筑物隔震层,可发挥良好的隔震效果,从而强化建筑结构的抗震能力。
3.3设计多元化的抗震防线
突破传统建筑设计的限制,设置多道抗震防线,才能让一个建筑结构的抗震体系变得强大起来。在地震过程中,建筑结构中延性好的构件要充当抗震第一防线,当第一防线被攻破时,其它延性水平的构件要充当建筑结构的二道抗震防线与三道抗震防线,以此来保证建筑结构的安全性。不同的地区有不同的地质特点,地震发生的等级与规律不同,自由把握抗震防线数量,有利于建筑结构抗震性达标。
3.4建筑抗震加固措施
抗震方案设计要能够结合时代发展,可以采取一定程度的减震消能的方式来达到减少建筑工程震动的效果。同时,在进行建筑施工设计时,需要在建筑物关键部位进行抗震装置的安装。此外,在建筑物竣工之后,如果想要对其进行抗震加固作业,则需要采用增加阻尼的方式,在建筑结构上重新加强消能减震的装置。消能减震装置主要适用于高层建筑结构、钢结构中,但在进行建筑物施工时,消能减震装置业也能够在建筑物各部位进行使用,且其不仅能够在建筑的上部结构中使用,还能够在建筑物隔震夹层中使用,具有较为广泛的应用范围。
3.5根据抗震等级采取地震构造优化措施
在对建筑结构进行抗震设计时,要针对地震的等级对建筑物本身的梁、柱与墙体实施抗震构造做法,从而让建筑物在地震的作用下可以达到地震设防的标准。根据抗震等级采取对应的地震构造优化手段,要坚持强节点弱构件、强剪弱弯、强柱弱梁的基本原则。在设计过程中计算出柱截面的合理尺寸,结构建筑施工的配筋要求,控制好柱的轴压比,才能让建筑结构在地震中有足够的承载能力。
4结语
建筑工程抗震设计水平关系到建筑工程的质量安全。在进行抗震设计工作时,工作人员要严格依据相关的抗震设计规范进行抗震设计,并采用科学的优化方法,提高建筑物本身的稳定性与可靠性,从而不断提高建筑工程的抗震性能。
参考文献:
[1]钢筋混凝土结构抗震设计相关认识[J].曾宝锋.建筑知识.2017(05)
[2]建筑结构设计中抗震设计分析[J].靳永恒.山西建筑.2017(20)
论文作者:陈邦孟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/17
标签:建筑结构论文; 建筑物论文; 建筑论文; 场地论文; 刚度论文; 地基论文; 性能论文; 《基层建设》2018年第4期论文;