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摘要:地震所具有的破坏性不仅对人类的安全造成极大的威胁,而且会给人们的生产生活造成重大损失,抗震是建筑结构设计中的重点内容,在建筑结构设计中,必须提升建筑结构的整体抗震性能。地震作为一种自然灾害,其带给人类的危害是巨大的,为了尽量减少地震的危害,建筑工程结构设计中的抗震设计是保证房屋建筑安全性和稳定性的关键技术设计。本文就建筑结构抗震设计中需要重点关注的一些要点内容进行了简要的分析和探讨
关键词:建筑结构工程;建筑结构设计; 抗震设计
中图分类号:TU352
引言
马斯洛的需求理论表示,人的最基本需求即安全需求,房屋建筑也不例外。建筑工程本来是为人类的生存发展服务,因此其必须满足人类最基本的安全需求。为了尽可能地满足人们的安全需求,必须通过合理的地基选择、科学的建筑设计以及坚实的质量保证来做好建筑工程的抗震工作,进而保护使用者的人身和财产财力安全。
1建筑结构抗震设计中的问题
1.1抗震设计概念的问题
目前我国根据现有的科学水平和经济条件,对建筑抗震提出了大震不倒、中震可修、小震不裂的设防目标。地震的震慑力难以估量,设计时如果使用很厚的钢筋混凝土来抵抗地震,不但没有效果还劳民伤财,而且更容易吸收地震的能量,使建筑更容易遭到破坏,所以在地震来临时不能硬碰硬,当然应用以柔克刚的形式也是不可行的,虽然能够在短时间内对地震的能量进行消耗,但是会让建筑产生位移和变形,从而影响建筑的正常使用,所以我们必须对地震的危害全面了解,对建筑结构仔细研究,对建筑的关键部位进行人工干预,并注意适当的设置地震的薄弱部位,从而延长地震过程,减少地震危害。用以上概述来引导抗震设计,如:“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点”等措施称为抗震概念设计,这也是建筑结构抗震设计的指导思想。
1.2建筑抗震的场地选择问题
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,则必须对建筑抗震的措施进行加强,根据地基液化程度、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,如部分或全部消除地基液化、潮湿塌陷型黄土的沉陷、加强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,并地基进行加固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,综上所述,在抗震不利地段上进行建设时必须采取相应的技术措施后方可进行建设。
1.3建筑抗震的建筑体型问题
在建筑结构抗震设计中,除了要注意以上两个非常重的问题外,还有一项必须注意的因素,就是建筑形体及其构件布置的规则性。建筑设计应重视其平面、立面和竖剖面的规则性对抗震性能及其经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称,侧向刚度沿竖向均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度自下而上逐渐减小,避免侧向刚度和承载力突变。我国的《建筑抗震设计规范》对建筑的规则性提出了判别标准,并针对各种不规则的建筑结构设计时要必须采取的技术措施提出了明确的要求。
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2建筑结构设计中的抗震设计
2.1建筑结构平、立面体型的设计
建筑结构的平、立面布置对于建筑的抗震效能会产生很重要的影响,所以就需要合理的建筑结构布局,来对建筑的稳定性进行保障,而且还可以对建筑的抗震能力进行提升。在建筑的抗震设计之中,对于建筑的结构平、立面进行合理的布置并且采用符合标准的抗震规范设计,那么建筑物一定会拥有较强的抗震能力。建筑结构的平、立面布置的合理,就是在保证使用功能的前提下,尽量选择具有平面规则和结构对称的建筑结构,其次就是对建筑物的竖向凹凸进行有效的减少,这样可以保证建筑的竖向刚度具有与高度的一致性或均匀变化,只有这样的平、立面布置,才能对建筑的抗震功能起到良好的促进作用。在进行建筑的抗震结构设计时,需要对较为复杂的建筑进行良好的抗震缝设计,抗震缝的两侧结构是分开的,中间的间隙距离就是为了保证在地震的作用下,两侧的结构不会发生互相碰撞。抗震缝一般在结构变形的敏感部分进行设置,如果抗震缝的设置不恰当就会成为地震之中的薄弱环节,对于建筑的抗震能力起到非常大的不良影响。
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,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,我国《建筑抗震设计规范》对建筑钢材、混凝土等提出了明确的技术要求,故设计时要选用符合要求的材料。从抗震的角度进行考虑,在抗震材料选择时,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。经多次的地震灾害表明,钢结构房屋的抗震性能优越,但是钢材的造价较高、宜生锈且不耐火,因此有较高的维护费用。在目前大环境中,钢筋混凝土具有良好的整体性、价格低廉、防火性能能好,经过合理的设计可以具有一定的延性,所以在建筑的结构设计之中,要根据经济条件和建筑类型选择适合的材料。
2.3根据建筑结构性能进行抗震设计
根据建筑的结构和性能来进行抗震的设计,这与传统的单纯针对建筑进行抗震设计之间存在着根本上的不同。建筑的结构性能的抗震设计主要是通过对于建筑的场地进行勘探,并且进行抗震材料的数据分析,以此分析和研究出具有科学性的抗震设计方案。综合性的对建筑结构的抗震进行考虑,可以使抗震设计更加符合要求和具有更强的抗震效果,提高建筑抗震能力的同时降低地震对于建筑的破坏。在对建筑物的抗震设计中,通常会有一个最终的目标,设计者在进行设计时就会针对曾经的建筑在地震之中受到破坏的程度进行分析,以此建立详细的地震灾害数据资料,并根据数据进行抗震结构的设计。为了保证建筑的抗震能力,需要在目前的建筑结构性能设计中通过模拟地震的方法来进行建筑结构设计,以分析地震所产生的破坏程度进行安全评估,分析方案之中存在的问题并且加以改进。
2.4建筑结构参数的选择
根据各地自然条件的不同,来选择不同的抗震级别进行抗震设计,并且采用合理的抗震措施。根据不同的建筑结构类型在地震的冲击之下的荷载作用来对抗震设计进行选择,并应用计算机技术来建立抗震计算模型,对该建筑的抗震作用力进行较为清楚地计算分析,来保证所选用的抗震级别和抗震的措施。以此保证建筑的抗震设计具有科学性和合理性。
结束语
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,故而抗震设计是具有复杂性,多样性的,这就需要相关学者在这一方面做出更多的研究。
参考文献
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[3]杨秋根.建筑结构中抗震设计存在的问题及对策探讨[J].商品与质量,2012,S6:171.
论文作者:张恒刚1,周璞2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/19
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 地基论文; 性能论文; 结构论文; 材料论文; 《防护工程》2017年第11期论文;