建筑结构基于性能抗震设计的问题分析论文_郭晓东1,褚双川2

建筑结构基于性能抗震设计的问题分析论文_郭晓东1,褚双川2

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摘要:建筑结构设计中做好抗震设计是比较关键的一项,这也是确保后续建筑工程项目能够安全应用的重要前提条件,应该在设计方案中得到较好体现,结合以往建筑结构抗震设计存在的一些缺陷和不足,基于性能的抗震设计越来越受到重视,成为了未来建筑结构抗震设计的重要发展方向。基于此,本文就重点从建筑结构基于性能的抗震设计工作入手,详细探讨了需要关注的几个基本问题,希望具备参考借鉴作用。

关键词:建筑结构;性能;抗震设计

引言

现在我国建筑房屋基本都是高层,一旦发生地震会给人们的生命和财产带来一定的损失,如何提高房屋的抗震能力,减少由于地震带来的损失,这是建筑类专家需要解决的实际问题。基于性能抗震设计能够有效防止地震房屋倒坍等现象引起的用户损失,能有效包含人们的生命与财产,现在基于性能抗震设计是未来房屋建筑的主要发展方向。

1、建筑结构基于性能抗震设计的特点分析

对于建筑结构抗震设计工作的落实,其主要目标和原则就是“大震不倒、中震可修、小震不坏”,基于这一基本原则进行设计的难度相对比较大,在以往抗震设计中过度依赖设计人员的经验,进而也就很可能形成较为明显的隐患威胁,需要切实把握好对于新型抗震设计方式的优化,基于性能的抗震设计模式就显示出了较强的作用价值,在当前得到了较为理想的运用。相对于传统建筑结构抗震设计模式,基于性能的抗震设计工作主要表现出了以下几个方面的基本特点:(1)要有明确的性能水平。建筑结构基于性能进行抗震设计,必然需要确保其能够具备明确的性能水平,较好实现对于抗震设计方案的有效指导,避免因为单纯依靠经验或者是相关规范标准进行抗震设计形成的明显隐患和不足。(2)要能够量化分析。在建筑结构基于性能的抗震设计中,量化分析同样也是比较关键的一个基本特点,这种量化分析主要就是为了较好实现对于建筑结构各个基本结构构成单元的细化,了解其在地震作用下的多方面表现,进而实现参数转化,如此也就能够有助于促使抗震设计更为明确具体,在力学计算方面更是要求较为严格。(3)个性化需求满足。建筑结构基于性能的抗震设计还能够较好满足业主提出的多项个性化需求,其能够在规范和设计要求许可下,实现对于创造性要素的引入,对于一些新技术以及新材料也能够较好运用,最终提升整体建筑结构设计水平。

2、建筑结构基于性能抗震设计的主要内容

2.1严格控制地震设防水平

基于性能的抗震设计其核心在于多级设防标准的确立,以实现对不同地震作用下结构破坏状态的严格控制,而这一过程需要对地震设防水平进行细致地划分,并结合相关地震参数予以确定,但目前也仅限于地震加速度这一因素。现阶段由于对地震研究的局限性,在建筑结构性能抗震设计方面仍主要以地震烈度和地震加速度为依据,但科技的不断进步也加深了人们对地震速度、位移、持续时间以及频率等的了解,并且逐渐分析出这些因素对建筑结构安全性产生巨大影响。有鉴于此,在控制地震设防水平时应综合考虑多种参数对建筑结构性能的影响,从而体现在设计过程中。

2.2 准确划分结构性能抗震水平

通过对国际上最近几十年重大地震灾害的分析,可以看出建筑物若只以生命安全为单一设防水准,则只能实现防止倒塌这一需求,对于结构破坏而造成的各种损失没有足够的重视。这就启示建筑工程在基于性能抗震设计中既要保证生命安全,又要对建筑结构的破坏程度加以控制,因此在实际设计中应突出对不同设防水准的地震制定明确的结构性能要求。考虑到建筑结构的破坏状态通常以其反应参数或相关定义的破坏指标来进行确定,因此可综合利用这些参数或指标来划分建筑结构性能,而现阶段较为方便实用的一种划分方法是基于位移(变形)来对建筑结构性能进行划分。

2.3确定结构反应性能参数

在利用结构变形来划分建筑结构性能的基础上,必须要结合合理的结构模型与恰当的分析方法来完成受力结构分析。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该分析既包括低水平地震作用下结构的弹性分析,又包括强烈地震作用下的非线性受力分析。对于前者,通常采用较为成熟的弹性静力或弹性动力分析手段;对于后者,通常采用弹塑性时程分析或弹塑性静力分析方法。更进一步说,弹塑性时程分析方法不仅存在计算量大、分析过程复杂的缺点,在合理选择地震功时程时也存在很大的难点,因此不便于广泛应用;而弹塑性静力分析方法能够很方便地对建筑结构的层间位移、顶点位移以及某些构件截面变形等指标进行确定,因此被广泛应用于国际社会。综合来说,在建筑结构基于性能抗震设计过程中,除以上分析手段外也会采用三维的弹塑性分析方法,对地基与结构的相互作用、结构扭转、非结构构件对结构的影响等一系列因素加以考虑,从而全面提升建筑结构的抗震性能。

3、混凝土结构基于性能的抗震设计

3.1 混凝土结构目标性能水准进行明确的划分

混凝土是建筑物施工中常用的材料,混凝土的搅拌需要按标准严格进行,在混凝土施工的过程中需要考虑抗震性能的设计,混凝土是建筑施工中重要的原料,其原料必须按照要求进行,对提高建筑物的施工质量,建筑物的结构设计、建筑物的抗震性能都有一定的保障,在进行混凝土施工的过程中需要全面考虑,进行其实际理论的应用来确定,进行有效的方法进行运用,提高其混凝土的应用效果。

3.2 评估建筑结构的抗震性能

建筑结构对抗震性能有一定的影响,在建筑设计的过程中能够必须根据实际环境进行科学有效的进行建筑设计,建筑结构的稳定性对提高抗震性能有一定的帮助,符合现代建筑结构的实际要求过程,符合现代建筑结构的实际要求,提高抗震性能是未来建筑行业的主要要求,也是减少由于地震对人们生命财产的损害,符合现代建筑行业的发展要求。在建筑结构设计过程中,通过专家进行设计,选择适宜的施工方案,在保障建筑施工利润的前提下,需要有效提升建筑行业的抗震性能,符合现代建筑行业发展需要。

4、建筑结构优化措施

4.1 重视建筑结构规则设计原则

规则设计原则主要是指对称原则、平整原则,如果违背此两项原则,在地震当中就会导致建筑的承重力学动态出现不规则的运作,从而影响建筑的抗震能力。而对于此方面的改善,则需要设计人员基于原则,针对每个结构设计的力学性进行计算,在计算结构的基础上,对结构进行调整,使得建筑结构抗震能力得到保障。

4.2 优化建筑平面设计协调性

一般情况下,建筑承重设施的布设需要在设计整体面积基础上,计算承重设施所需数量、类型,之后根据单个承重设施的承重面积确认承重点,进而依照承重点安装承重设施;在电梯平面布设方面,主要需要重视电梯井之间的间隔,如果间隔不足,就会导致墙壁过薄而无法提供适当应力;墙体布置方面,主要需重视墙体的均匀性,其优化原理与承重柱设施相似。

4.3 屋顶设计问题改善

关于屋顶设计方面,首先需重视屋顶的中心点,确保屋顶中心垂直于外侧墙内部范围的中心点,首先可以确保屋顶的稳定性,之后需要避免屋顶过重或者过轻的现象,因为屋顶的重量将决定承重墙应力来源的大小,决定了整体建筑的稳固性。

结束语

基于性能的抗震设计是建筑工程未来主流的抗震设计思想,其结构性能目标由业主、使用者以及社会多方进行选择,比传统的抗震设计方法更加精确和可预测,从而如期实现抗震目标。

参考文献:

[1]王正银.建筑结构抗震设计的相关问题分析[J].建材与装饰,2018(15):128-129.

[2]黄玉琦.建筑结构抗震设计及细节问题分析[J].现代物业(中旬刊),2018(01):66.

[3]陈哲.建筑结构抗震设计关键问题分析[J].住宅与房地产,2017(35):90.

论文作者:郭晓东1,褚双川2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/13

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