董思德
楚雄市城市建筑规划设计有限公司 云南楚雄 675000
摘要:当前阶段地震灾害仍然是一种无法做到有效预测的灾害类型,做好建筑结构的抗震设计工作是保证建筑工程安全性的准备措施,也是保证建筑结构在地震灾害过程中的有效措施,设计师必须在建筑结构的设计过程中有效的做好相关设计工作,有效的提升建筑工程的抗震能力。
关键词:建筑;结构设计;抗震设计;分析
1、建筑结构抗震设计的理论内涵
现代人们对于建筑的要求越来越高,除了平时所关注的建筑安全、环保以及实用性外,对于抗震性能提出了更高的要求,并且将其作为衡量建筑整体质量的重要指标。国家对于建筑结构的抗震性能也提出了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的要求,保证在小震时不能破坏建筑、中震时建筑可以维护加固、大震时建筑不倒。根据这个指导方针,我们国家在建筑抗震设计方面不断的探索研究,取得了较大的进步。在对建筑进行抗震设计中,一定要强化自身对抗震设计的重视程度,然后选择科学合理的抗震结构形式及适宜的施工场所,保证抗震设计方面能够提高建筑自身的安全性,最终促使建筑行业的稳步发展。
2、建筑结构设计中的抗震设计需注意的问题
2.1抗震场地的选择
建筑场地一直是整个建筑结构的关键,其对建筑的抗震能力有着直接的影响。因而,设计师们必须加大对建筑场地的重视程度,以多层次、全方位、综合性考量为基础,对建筑场地予以科学选择。在选择建筑场地的过程中,应选择如平坦开阔的中硬土地基、稳定岩石地基等对建筑抗震有利的地形。同时,要最大限度地避开如易液化土、半挖半填的地基土等地段,以免因场地因素而对建筑结构造成损坏。在一些特定的环境中,建筑场地无法避开不利地段时,必须要采取适当的加固措施。例如,可以采用地基、桩基加固以及上部结构的强化处理等措施,来处理建筑地基受力区域内土壤中存在半挖半填地基土、软弱粘性土层和明显不均匀土层的现象。地震过程中,可能会出现地裂或滑移的场地,需要采用相应的地基稳定措施。
2.2建筑结构的体系选择
建筑结构体系的合理选择也是一个重要的问题。一般来说,建筑的结构体系设计要考虑到经济性和安全性,因此,建筑结构的体系选择要注意以下几个方面:第一,结构体系应当注意整体结构的协调性和稳定性,避免因个别地方出现问题而造成整体结构丧失抗震能力。地震设防设计的一个重要原则就是结构应当具有必要的重力分配能力功能,也就是将受到的整体冲击力合理分配到各个地方,在有些部分出现问题时,其他部分也能完成工作,避免崩塌。
第二,结构应当具有明确的计算图和合理的地震作用传递途径。这一点在抗震设计中具有非常重要的意义和作用。在设计中应当严格控制好这一方面,若是在进行这方面的设计时没有明确的途径图和计算方案,一旦发生地震,地震的冲击力会很快摧毁抗震设计,这样会造成巨大的损失。因此,在进行抗震设计的过程中,应当尽量使垂直重力荷载在最短的路径传递到竖向构件墙,通过相关部分结构设计来进行各种途径的转换,尽量减少冲击力。同时,整体结构也要明确,它们的设计部分之间要有贯通和连续性,如果在竖直方向上有变化,那么变化也要控制到均匀。
第三,结构体系应当具备相关的承载能力。良好的承载能力和变形能力会消耗地震带来的冲击力。结构体系采用的钢筋混凝土结构具有非常好的塑性内力重分布能力,能较为充分地发挥和吸收地震带来的能量。第四,结构体系应当有合理的刚度。虽然塑性对抗震性很重要,但是合理的刚度也是非常的重要,若是建筑的刚性不足,则在地震发生的一瞬间,局部地区就很可能发生突变和崩裂,变形过强也会使变形设计部分承受巨大的压力,若是承受不住,则相关体系设计也会崩塌。因此,在实际的施工过程中,应当注意到这一点,应该加强重点部位的强度,避免造成损失。
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2.3重视建筑平面布置的规则性
建筑的设计应当符合抗震理念,符合设计规范,切记不能采用不符合规范的建筑设计方案。抗震设计方案的制定是非常讲究的,抗震设计规范规定了对平面不规则或竖向不规则,应该采用空间结构计算模型。我国建筑具有非常明显的对称性特点,这在抗震设计中也有非常关键的作用,通过对称性这一特点来进行抗震设计体系构建,将地震时所受到的强大的冲击力分配到两端,两端的各个抗震设防装置和设计就会发生作用,对称性特点会对这一冲击力分散具有非常明显的意义和作用。因此,在进行相关的设计中,应当注意到这一点,在实践中重视这一规则。
3、建筑结构抗震设计的优化路径
3.1对建筑结构的概念设计加以重视
建筑概念之所以形成就是人们对其的认知从感性上升到理性,这也反映出了人类对于事物有了更加客观的认识。在进行建筑结果设计的过程中,建筑师一定要对建筑设计的概念熟练地掌握,只有这样设计师才可能设计出一个安全经济,构建平衡,结构科学合理的优质建筑物。在进行建筑结构设计时设计师要注意把建筑概念的基本思想贯穿其中。建筑结构设计师要运用自身所积累的经验以及深厚的设计理论,形成一种属于自己的设计概念,并用其完成高水平建筑结构设计工作,建筑的概念设计对于设计师而言是其必须具备的能力之一。
3.2减少地震的输入能量
地震对建筑的破坏性主要体现在地震发生时产生的能量输入建筑使其受到冲击和共振破坏这两个方面,高层建筑可以在考虑地形地势的前提下选择坚硬的地基来进行建造或者人工建造一个坚实的地基,这样不仅能够明显的减少地震所产生的能量输入,而且还可以有效地防止共振破坏。
3.3选用合适的结构材料
建筑结构的抗震设计中重要的部分就是对建筑结构的设计和材料的选择,首先,合适的建筑结构设计在需要专业的设计人员的同时也要学会创新,设计人员的素质一定要过硬,而且还需要有创新意识与超强的实际行动力。其次,材料的选择也是决定建筑抗震能力的重要因素,现今越来越多的豆腐渣工程被揭露出来,虽然有部分原因是负责人的素质跟不上,但是最主要的还是建筑物的材料问题。所以,差质量的材料不仅会损失人们的利益,还会使得建筑的抗震设计成为一个空中理想。
3.4减轻建筑的结构自重
虽然最理想的抗震设计是低层建筑,但是现实中的很多问题使得建筑结构才能满足人们的需求。在承认和面对这一境况之后也只能想法设法的加强建筑结构的抗震能力,其中可以直接的产生效果的应该就是减轻建筑的结构自重了,除了上述第三点讲到的选取合适的材料之外,还可以在建筑的设计之中可以充分考虑高层的特殊性,适当的舍去一些低层建筑必需而高层不一定需要的东西。除此之外,还可以利用现有的科学技术为高层建筑的抗震服务,以减轻高层建筑的自重。
3.5设置多道抗震防线
众所周知,一根筷子是很容易折断的,但是一把筷子就很难折断了。抗震防线就和这筷子一样,一种抗震防线措施很容易被破坏,但是多道抗震防线就没有那么容易被破坏了。在建筑结构抗震设计中可以充分利用这一点多设计几道抗震防线,就算第一条抗震防线被破坏了,还有其他的抗震防线可以备用。这样不仅增强了抗震能力而且还可以增强地震受灾人员的心理防线。
3.6推广消能减震和隔震设计延性结构体系
这是我国和其他许多国家普遍使用的传统的抗震结构体系,适当对结构物的刚度进行控制,同时容许结构的构建在地震时通过进入非弹性状态获得较大延性,从而达到减轻地震反应、消耗能量的目的,保证建筑物不发生倒塌。
4、结论
众所周知,地震的破坏力极强,会引发房屋塌陷等严重后果,对人们的生命、财产及心理健康均存在较大影响,从而带来难以估量的巨大损失。鉴于此,我们不难看出,在当前这个灾害频发的年代,良好的抗震性能不但能够降低灾害发生的几率,还能够保障人们的生命安全,因此,应深入性探究建筑房屋抗震性能这一问题,从根本上避免或减少地震对建筑物的影响。
参考文献:
[1]许俊杰,何振华.关于建筑结构设计中的抗震设计[J].中华民居(下旬刊),2014,01:27.
[2]薄睛心.浅议建筑结构设计中的抗震措施[J].科技创新与应用,2014,22:229.
[3]涂冬冬.浅谈建筑结构设计中的抗震设计[J].科技创新与应用,2014,23:233.
论文作者:董思德
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
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