摘要:在我国的历史上,发生过很多次大型地震,地震会造成房屋结构的破坏,危害人身安全,所以在建筑结构中重点考虑抗震设计是非常有必要的。当前我国建筑结构的抗震理念是三道防线,即小震不坏、中震可修,大震不倒,对结构中承担地震荷载的构件进行重点设防,有效提高结构的抗震能力,加强其安全性与稳定性,有效地保障人身安全与财产安全。设计人员在工作中针对不同结构形式的建筑应当制定不同的设计方案,使得抗震设计方案有实用性,能够在地震作用下保证居民的安全。
关键词:建筑结构;抗震设计;方法
1建筑结构设计中的抗震设计
何为抗震设计呢,抗震设计就是根据以往的地震作用,收集房屋破坏的数据进行经验分析,然后再结合当前现行的设计规范,结合先进的理念与标准,对在建的房屋进行抗震计算,并增加抗震构造措施,以保证建筑物在地震来临时的安全性与稳定性,设计人员在设计的时应当根据建设单位的具体要求,在规范要求下进行设计,保证建筑结构在使用过程中能够抵御地震带来的强烈作用,保证建筑结构的安全与稳定。在设计中,首先设计人员应当考虑地震中地面运动对地基基础带来的强烈影响,计算不同等级的地震给予建筑结构的作用力,并且根据地震力制定相应的设计参数,如果规范中没有相应的参数,则应当通过实验对参数进行确定。以此来对结构的构件进行外形设计、配筋设计、连接设计等等,保证在地震灾害下建筑物还有一定的正常使用功能,或者保证建筑内部空间结构的安全。为了做好建筑物的抗震设计,科学合理地进行计算与研究,吸取之前地震中积累的经验进行试验与设计是必要的,科学的设计方法可以直接影响到建筑的抗震能力,还能够在节约设计材料的同时提高建筑物的抗震能力。保证建筑抗震能力的关键环节还来自建筑结构的施工环节,所以为了保证建筑物的抗震能力,选择有资质和素质的施工队伍很重要,还要做好施工人员的岗前培训工作。
2建筑抗震设计中需要注意的重点问题
2.1体型设计问题
在建筑结构设计中,要想强化其抗震效果,就需要对建筑体型进行合理规划,确保平面和空间形状的合理性。同时在对地震作用研究中发现,不规则体型的建筑在地震中所受的影响和波及要较规则体型建筑严重的多。例如,在汶川地震中,结构简单的建筑相应的损坏效率较低,而复杂结构的建筑破损则较为严重。对于不规则的建筑来说,由于其空间结构上存在一定的复杂性,受地震波的影响会使得建筑结构出现不同级别的晃动,当晃动频率较大时,就会导致内部结构部件出现松动、错位等问题,影响建筑结构的承载能力和刚度,造成建筑的倒塌。而在较为规则的建筑中,地震波同样会对建筑带来不同程度的晃动,不过由于结构的稳定性和规整性,使得晃动频率对整体结构造成的影响相对较低,不会发生严重的变形。所以在建筑体型设计中,一方面要简化平面和空间形状,增强其规则性。最常用的体型结构有圆形、扇形、矩形;另一方面需减少凹凸造型的出现,尽可能保证结构两端的对称性,从而提高结构的强度和刚度,保证重力分布的均匀性。
2.2平面布置设计问题
在建筑结构设计中,平面布置的合理性对于提高建筑结构质量有着重要作用。首先,平面布置设计的合理性能够加强建筑结构功能划分的准确性和有效性,确保建筑的实用性;其次,平面布置设计是进行建筑结构中梁、板、柱等合理布置的基础内容,其对于提高建筑的承载能力及强度有着直接影响。所以在平面布置设计时,要结合建筑结构的功能要求,合理规划内部空间效果,确保空间内各结构之间连接的坚固性,这样在地震发生时,才能更好的降低地震波对空间结构带来的影响,保证结构的稳定性,减少损失和危险的生成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,在建筑物电梯井的布置时,很多设计人员会忽略电梯井对于建筑结构刚度的影响,一味的追求结构空间上的优化和美化效果,将电梯井设置在建筑的角落位置中,这使得地震发生时,电梯井因为较强的抗侧力刚度使得整体建筑受到较大破损,造成了严重的经济损失。
3做好建筑结构抗震设计
3.1选择适宜的场地
选择合适的场地是设计人员进行抗震设计的第一步,也是最重要的一步,因为良好的场地便于抵抗地震力,相对平坦开阔的空间能够提升建筑物的抗震能力。均匀的土质能够传递相同波速的地震波,防止在同样的部位产生不同的力,密度和承载能力较好的土质能够很好地分担建筑结构传递下来的重力荷载,还能提高建筑物与地基的整体性。在选择建筑场地的时候应当尽量避开液化土、湿陷性黄土、采空区以及河岸边缘等地段,避免土体中密度不平均、硬度和凝结度不同对建筑结构设计造成影响,对于一些容易发生地质灾害例如滑坡、泥石流等地段也应当合理规避,还要避开地震断裂带,以免降低建筑结构对于地震的抵抗性。
3.2在设计中做好建筑空间的结构布置
首先,在地震灾害发生的时候,建筑结构承担的力并不仅仅是一个水平的推力作用,建筑结构在空间中还会受到其他的力作用,比如空气冲击过程中各个方向针对建筑结构的作用力。所以在进行建筑结构设计的时候应当考虑到结构能够抵抗不同方向的力,保证建筑结构有足够的刚度、硬度与稳定性,能够抵抗地震产生的力。所以,建筑结构在空间的刚度和强度越高,就越有利于抵抗地震力。其次,设计结构的时候应当注意使体型尽可能简单,避免设计异形结构的房屋。因为对称的房屋结构是最有利于抵抗地震作用的,这也通过很多案例进行了证实。在地震设计规范中详细说明了何为异形结构,在地震中异形结构扭转的可能性远远大于简单的方形建筑,而且在设计中也要注意尽量避免在房屋的四个转角部分设置窗户,这样会降低房屋四角对地震的抵抗力,使房屋结构的扭转可能性大大提高。设计人员应当在保证建筑结构的体型尽量简单的条件下,对重要构件进行计算,保证构件的承载能力、抗震能力能够满足相关设计的要求。最后,是要保证房屋结构的整体性,这就是说设计人员要在设计中保证房屋承重构件、次要承重构件以及围护结构彼此连接成一个整体。
3.3做好结构参数的选择与计算
要做好建筑结构的设计工作,尤其是抗震设计工作,需要对建筑结构的参数进行选择,如果参数的选择错误,会对建筑结构的抗震性能造成很大的影响,因此在设计之前,设计人员就应当对建筑结构的设计参数进行科学选择,不能够确定的参数通过实验进行确定。在模拟地震灾害所建立的模型当中进行计算与分析,甚至可以按照比例建造建筑物的模型,并在振动台上模拟地震作用进行试验,找到建筑结构抗震的薄弱点,进行计算与加强,从而保证建筑结构在地震中的受力合理与科学性。
4结论
建筑作为目前城市发展中不可或缺的重要组成部分,不仅是一个城市发展面貌的体现,更多的也是保证人们生活品质的基础条件,在建筑设计中,如果存在抗震设计不合理的情况,一方面会对人民的生命安全带来严重威胁,另一方面也会为我国经济建设带来较大损失,影响可持续发展战略的实施。为此,在建筑结构设计中,必须充分的融入抗震理念,应用合理的抗震措施,提高建筑的抗震能力,以此增大建筑的整体安全系数。
参考文献
[1]黄山.探究建筑结构设计中的抗震设计[J].中国住宅设施,2017(02):15-16.
[2]李义喜.建筑工程结构设计中抗震设计探究[J].江西建材,2017(16):30-31.
论文作者:林锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/5
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 能力论文; 震中论文; 建筑物论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;