摘要:在进行建筑结构抗震设计时,设计人员一定要了解地震中地面运动对周围建筑造成的破坏,建筑结构设计中,严格按照抗震等级进行设计,相关的抗震性能指标也要符合设计要求。最终确保构件质量、结构型式、设计外形都达到设计要求,在地震发生时建筑可以表现出很好的抗震性能,将地震对人们生命及财产造成的损失降到最低,确保居住人们的安全。
关键词:建筑结构设计;抗震设计;分析
引言
为了对工程建设的质量和施工速度进行保障,对地震这种自然灾害进行最大程度的降低,减少地震的破坏性,在建筑的研发阶段,就需要对抗震结构的设计进行重视,并且从建筑的结构入手,来进行抗震设计,对我们改良目前的抗震设计和提高建筑物的整体抗震性能进行提高,增强建筑的抗震性能并且提高使用性能。
1建筑结构抗震设防分类
根据《建筑工程抗震分类标准》的规定,按建筑破坏造成的人员伤亡、经济损失、社会影响,建筑所在城镇或企业规模,建筑功能失效后影响范围、对抗震救灾的影响、恢复难易程度,建筑的不同区段,不同行业的建筑等五个方面的因素,划分为特殊设防类(简称甲类)、重点设防类(简称乙类)、标准设防类(简称丙类)和适度设防类(简称丁类)四个抗震设防类别,一般来讲绝大多数建筑工程的抗震设防类别都为丙类,防灾救灾建筑、重要行业、生命线建筑、建筑规模大、人员密集、使用人员自救能力相对差的建筑抗震设防类别为乙类,需要明确的是抗震设防类别为特殊设防类(甲类)的建筑是需经有关主管部门批准,补充进行场地的地震安全性评价,并需专门研究制定单项工程的抗震设计标准。
2建筑结构设计中抗震设计的现状
当发生地震之后,在地壳中会快速释放能量,在能量传播的过程中出现振动,同时还伴有地震波的发生,地震属于一种自然现象,当地球板块和板块之间相互挤压碰撞,就会出现错动和破裂,振动波会从震源向地面扩散。地面建筑如果隔震措施不完善,就会整体坍塌、墙体裂缝、建筑倾斜等问题。传统建筑抗震设计中,设计工程师不重视抗震设计,导致地震发生后很多建筑发生整体性坍塌,造成大量人员伤亡,在08年汶川地震之后的震害调查显示,在相同地区严格执行01抗震规范设计的建筑出现重大危害的情况相对较少,而多数出现较大震害的建筑为未经设计或设计位严格执行01抗震规范,从事建筑的各个行业都逐渐认识到抗震设计的重要性和必要性,结构设计也将抗震设计作为重要的设计环节。
3建筑结构设计中的抗震设计
3.1建筑结构平立面体型的确定
影响建筑物抗震效果的还有一个因素就是对建筑结构进行平立面布置。对建筑结构进行合理的布置,能够提高建筑自身的抗震性能,从而保障了建筑物的稳定性。在设计建筑结构时,要想建筑物能够更好地防震,必须按照建筑抗震规范要求对建筑的结构进行合理的平立面布置。要想实现合理的建筑结构的平立面布置,就要求在建筑结构体型设计的过程中,以保证使用功能为前提,选择建筑物平面规则、对称布置,从而有效保证该建筑的刚度在同一楼层间的平面变化一致,再有还要考虑建筑物在竖向空间的凹凸少,让建筑在竖向刚度变化上保持稳定,避免出现抗震时不同楼层之间刚度不稳的现象。对于结构复杂的建筑物在设计中,必须注意抗震缝的设计,抗震缝两侧的结构必须完全分开,中间的距离要以保证在地震作用时两侧结构不会碰撞为标准。一般抗震缝在结构变形的部位进行设置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抗震缝如果没有设置好的话,那么地震发生时建筑物面对地震不能很好地抗震,因此抗震缝也会变成薄弱环节。
3.2提升建筑物结构延性
具体到建筑结构抗震设计工作中,还应该重点从结构的延性角度进行合理的设计,因为建筑物结构对于地震作用力的抵抗主要就是通过延性下的非弹性变形来实现的,由此可见,建筑物结构的延性与强度同等重要。在建筑结构的延性设计过程中,最为关键的就是应该做好以下几点:首先,必须要恰当的选择合理的塑性变形机构,在当前的实际应用过程中,比较常用的机构就是“强柱弱梁”,其能够有效地实现建筑结构的延性效果,这种“强柱弱梁”机构的设计需要针对建筑结构的柱截面以及梁端配筋等进行合理的设置,进而才能够最大程度上提升其弯矩值,提升其承载力效果;其次,还需要重点针对建筑结构中的各个构件进行恰当的设置,确保其抗剪能力能够满足于建筑物结构抗震性能的基本需求,这一方面的设计工作主要就是为了较好的避免出现剪切破坏现象,其具体的做法涉及到了建筑结构中各个构件,对于这些构件及其节点处,必须要进行全面的处理,确保其验算以及设计都具备着理想的准确性效果;最后,还需要重点针对建筑物结构的塑性耗能能力以及塑性转动能力进行有效地设计,采用箍筋加密的方式进行构造处理,提升其整体稳定性效果。
3.3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。
3.4分析建筑结构隔震的处理技术
为了达到很好的抗震效果,在建筑结构设计中可以选用不同的抗震处理方式,其中悬挂隔震作用效果好,因此在设计中被广泛应用。悬挂隔震设计原理是将所有结构重量都悬挂起来,这样当发生地震后,地面会发生震动,但是由于和地面接触的结构重量都被悬挂后,地震波就不会将破坏力传递到建筑上层,传递的破坏力十分有限,产生不了惯性力了,最终起到很好的隔震作用。一些大型的钢结构中很大范围使用这种隔震方式,因为大型钢结构主要材料为钢,钢构结构自重较轻,应用这种悬挂隔震措施有一定的优势,操作简单,作用效果好,提高建筑整体的隔震效果。大型钢结构重量都分布在主框架、子结构上,在子结构框架中使用吊杆进行悬挂,将离主框架与子结构进行隔离,发生地震后,只有主要的承载结构会承受地震波,而所有的悬挂装置都不会受到地震波的影响,有效控制结构在地震发生时的反应幅度。当地震波传递到悬挂位置后,破坏力会被削弱,建筑结构中的子结构不会受到惯性力的破坏。
结束语
总之,在地震多发地区的中西部中小城镇中小项目的建设中更加迫切地需要合格的建筑结构抗震设计成果。所以,我们应该更加重视上述地区、项目的建筑结构抗震设计,建筑结构抗震设计的质量是保证房屋建筑抗震性能的前提,只有保证房屋建筑结构抗震设计的质量,才能确保房屋建筑工程抗震性能预期功能实现的可能。
参考文献
[1]朱桂明.刍议建筑结构设计中的抗震设计分析[J].江西建材,2015,04:23.
[2]郭超.抗震设计分析在建筑结构设计中的探讨[J].居业,2015(14).
论文作者:高雪峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/28
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑物论文; 延性论文; 性能论文; 结构设计论文; 《防护工程》2017年第34期论文;