建筑结构抗震设计问题研究论文_刘伟

建筑结构抗震设计问题研究论文_刘伟

四川省建筑设计研究院 四川成都 610000

摘要:近几年,随着国民经济的不断发展,城市化进度也在逐渐加快,建筑项目数量不断增加,房地产行业取得了显著的发展,但伴随其规模的日益扩大,工程质量问题也越来越突出,特别是建筑物抗震设计问题。基于此,文章首先介绍了建筑物抗震设计问题。

关键词:建筑结构;抗震设计;问题分析;处理措施

地震是一种极大影响与破坏人们生活环境的自然现象,因国家对于地震测控的水平还不高,不仅不能实时反馈地震的具体信息,还难以采用科学措施来减少地震灾害造成的危害。对此,要求工作人员在建筑物设计过程,尽量提升整个建筑项目的抗震能力,以迎合所处地区抗震需要。在建筑工程施工阶段,相关单位及项目师要把建筑物抗震设计是为研究核心,对其中的重点进行详细研究,进而不断提升建筑物的总体稳定性与安全性。

1、建筑物抗震设计的基本原则

(1)建筑结构部件要坚持“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱部件、强底层柱”的宗旨。

(2)不能把承受竖向压力的部件用作重要耗能部件。

(3)在整个建筑物抗震设计中,应尽量设计多个放线,以防止结构在承受了首次地震灾害后,再很难抵抗后续的反复余震。

(4)在建筑物抗震设计中,工作人员要有目的、有意识的控制结构中的薄弱位置,保证其由充足的变形水平,不会令薄弱层出现移动,由此来提升整个建筑框架的抗震能力等。

2、建筑框架抗震设计中的重要问题

2.1科学严谨的确定建筑建设场地

在建筑物抗震设计中,要选取对建筑结构抵抗地震损坏有利的场合,例如,具有广阔平整的坚硬场地土或是严密均匀的中硬场地土等区域,而防止选取对建筑结构抗震不利的区域,包含软土地基、易液化土和状态不均匀等区域。尤其是在一些危险场地,例如在地震出现时可能出现崩塌、沉陷、泥石流或是滑坡等区段,在这些位置建立建筑项目,就算建筑物自身的抗震性能非常高,但因受到大环境的干扰,该种优势也将大打折扣。经探究近几年多起由地震灾害造成的建筑破坏或是坍塌事件得知,在灾害到来时,建筑结构除了会受到地震灾害释放能量的损坏外,其最重要的问题便是建筑结构施工场所选择不科学,对此,为保证建筑物整体的抗震能力,相关单位在建筑物施工中,要尽可能规避对工程抗震不利的区域。若一定要在这些场所构建建设物,就需要采用科学的加固措施,以提升建筑物的抗震性和稳固性。

2.2科学设计建筑结构抗震缝宽度

随着技术的进步和经济的发展,建筑项目从规模至外观均出现了很大的改变,特别是结构形体逐渐繁琐,由此就不可避免会设计抗震缝设计问题。例如,在路基不均匀位置、建筑结构长度很大时或是建筑结构存在很大错层时,就要求设置抗震缝。针对抗震缝宽度的确定,国家和相关行业建立并实行了诸多规范标准。

(1)当建筑结构高度不大于15米时,能设置大概为7厘米的抗震缝。

(2)当建筑结构高度超出15米时,6度、7度、8度和9度分别各加大高度5米、4米、3米与2米,其抗震缝宽度宜增宽20毫米,在设计作业中,工作人员应在上述规范标准基础上,合理使用图表法、公式法或是表格法等途径来科学有效的确定抗震缝宽度,给整个抗震设计带来参考依据。

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2.3科学严谨的分布结构的平、立面

建筑物平立面分布也是影响结构抗震性能的一个关键因素。科学的建筑结构分布,不仅能够确保建筑结构的稳定性,还能够提升建筑结构本身的抗震水平。在抗震设计中,若建筑物的平立面分布适宜,且建筑结构的分布满足结构抗震标准需要,则该建筑结构必定会具有很强的抗震性能。为确保建筑结构平立面布局科学合理,就需要做好以下几点内容:

(1)首先选择规则简洁的建筑框架。在现实生活中,许多设计人员为了突显自己独到的设计概念,其设计作业框架、形态等均非常繁琐,但是,如果遇到地震灾害,设计者将难以精准预测和控制建筑结构受到地震冲击力时的负载情况[1]。比较规则简洁的建筑物则不然,设计人员采用科学的计算模型或是设计软件,能够模拟建筑结构在遭受地震冲击时的受力状况,而且对建筑物的位移内力展开全面详细的研究,进而为建筑薄弱位置加固提供保障。

(2)结构刚度的中心应与结构质量中心相符。在建筑物设计过程,其竖向布局刚度往往和质量不相符。具体来说,楼层错位或是在层高范围中结构填充墙的施工不连续,就在框架上出现短柱,如果面临地震灾害,将会对建筑自身造成极大影响。因此,要采用科学措施来令建筑物内的刚度变化与质量等进行制约。

(3)结构的平、立面刚度和质量布置应对称。若结构的刚度和质量布置不对称,则在地表平动分量影响下边会出现扭转振动,从而引发严重损坏[2]。为此,要尽量让结构或气压单独单元应力刚度和质量相对称,如此方可确保结构同个楼层内平面刚度变化相同,防止不同楼层内抗震时刚度失稳,并使质心和刚心重合或是偏心很小,由此确保整个建筑物的稳固性。

2.4合理选取建筑物抗震材料

在建筑物设计中,材料属于关键的承重物质,材料的刚度及塑性对建筑物抗震的影响很大,为保证建筑结构的总体抗震性、可靠性,在选择材料时,应根据地区的地震历史信息,选取适宜的原材料。从抗震角度思考,作为施工材料,要保证轻质、高强;部件之间的衔接要有很好的总体性、延性,且可以发挥原料的全强度。基于该准则,钢结构是最满足抗震材料需要的,多次地震问题实例显示,钢结构的抗震能力好,但钢材的成本和维护成本很高。现浇钢筋砼结构总体性好,成本低廉,有很强的防侧移刚度,通过设计能确保结构具备较好的延性。但这个材料也有难以解决的弱点:当地震持续很长时间时,在多次地震冲击影响下,部件刚度由于裂缝的延展而递减,损坏砼。装配式钢筋砼结构操作便捷,但其抗震弱电是,结构节点等部件接头强度和变形能力都小于构建自身强度而出现薄弱环节;而且,预制部件装配式会出现次应力,整个建筑缺少连续性及整体性;因此,这类框架不适合在高烈度场所使用[3]。由此,在建筑物设计中,为达到提升结构抗震能力的目的,就一定要科学的选取符合该建筑的材料。

2.5建筑物参数测算

按照本自然环境,选取建筑最佳抗震级别和科学的抗震策略;根据不同建筑物类型在遇到地震灾害时,所具备的荷载作用力来选取抗震设计参数;采用科学的计算机技术,创建完善的建筑物抗震计算模式,来详细计算结构的抗震作用力,确保所选取的抗震级别、抗震策略、抗震设计参数以及抗震计算模型等可以满足建筑物的抗震性能,保障建筑物抗震设计环节受力的科学性与高效性。

3、结束语

综上所述,近些年,建筑结构抗震设计在国内相关领域中获得了较大范围的使用,而且起到了很好的效果,整个结构体系抗震设计也逐渐完善,但依旧存在诸多问题尚未得到有效处理,对相关行业的健康发展带来了较大影响。对于这种情况,相关部门要高度种植对地震破坏原因的探究,并在该基础上采用科学的建筑物抗震设计措施,保证建筑结构抗震设计符合相关标准要求。

参考文献:

[1]张建新,李辉,孙柏涛.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].世界地震工程,2016,32(01):94-97.

[2]戴金华,韩小雷,林生逸.基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法[J].土木工程学报,2011,44(05):1-5.

[3]王亚勇,戴国莹.《建筑抗震设计规范》的发展沿革和最新修订[J].建筑结构学报,2010,31(06):7-16.

论文作者:刘伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/23

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