建筑结构设计中的抗震设计探讨邓嘉威论文_邓嘉威

建筑结构设计中的抗震设计探讨邓嘉威论文_邓嘉威

邓嘉威

广东博意建筑设计院有限公司深圳分公司

摘要:近几年来,伴随着国内建筑行业的不断发展,基于性能的设计方法已经引起了工程界人士的关注。现阶段,在进行建筑的结构抗震设计工作时,大多会用到基于性能要求的抗震设计方法。对于抗震设计来说,它不仅可以提升建筑工程抗震设计的安全性、可靠性,同时还能促进建筑技术发展。本文先对抗震设计方法进行探讨,并结合工程案例对结构抗震设计进行分析。

关键词:建筑;结构设计;抗震设计

1引言

建筑工程项目设计构建中需要切实把握好对于基本结构的有效处理,促使其建筑结构能够具备较为理想的可靠性,进而也就能够促使其相应建筑物的应用更为合理安全。目前,伴随着城市用地面积的不断减少,城市中建筑发展较为迅速。因为建筑工程有着一定的特殊性,因而其在抗震设计方面也应执行更为专业的技术措施,进而确保建筑的抗震效果。抗震分析作为建筑工程结构抗震设计的重要基础,现阶段国内的建筑抗震设计规范以及相应的标准、规程也得到了逐步的完善,并且混凝土、钢结构以及混合结构建筑的相关设计规程也得到了极大的完善。但是,对于建筑结构的设计来说,仍需引起设计人员的重视。

2我国抗震设计方法

现阶段,国内颁布实施的抗规与高规中,分别对性能化抗震设计方法进行了规范,并且这两者的规定基本一致、互为补充。对于抗规中的性能目标来说,将其分为1到4四个等级,其中不同地震动水准下的预期性能水准组合是进行划分的依据。对于高规来说,其把性能目标划分成A到D四个等级,这样的划分方式和抗规中的四级性能目标基本能够对应起来。对于性能水准组合来说,高规根据相对重要性的不同以及受力特点的不同把结构构件进行了进一步的划分,将其分为关键构件以及普通竖向构件、耗能构件等几种典型的类型;对于高规来说,其虽然没有明确的指出相应的残余变形指标以及延性性能指标,但是高规在承载力指标方面的规定要细于抗规。抗震设计工作时,一旦确定了相应的性能目标和性能水准组合,就要对性能水准指标进行合理的选择,同时对于性能的评估工作也有着重要的作用。对于抗震安全性来说,其是建筑抗震设计工作的重中之重,因而设计人员要对抗震承载力指标进行重点分析,同时这也是性能化抗震设计的一个关键指标。

3建筑结构设计中抗震设计分析

结构抗震设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。在建筑结构设计中,抗震设计的主要内容是设计人员通过以往地震中建筑倒塌的数量、情况等进行总结,并在此基础上结合当下的设计理念、建筑地的实际情况来进行趋于完善的抗震结构设计,使建筑能够抵抗一定等级的地震灾害。

3.1做好建筑场地的选择

建筑场地的选择对抗震结构设计来说十分重要,且场地选择是抗震设计的首要工作,设计人员应当从以下几方面进行建筑场地的选择,以提高抗震设计效果:①建筑结构设计人员应当尽可能选择一些较为平坦、开阔的地点作为建筑场所,且要保证建筑地点的土地硬度及密度在合理的范围内,能够承受地上负载。②避免在空山区、土质软、河岸等地进行建筑施工,由于上述地点土地的密度、坚硬度等不能够达到相关设计标准,进而不能够很好地抵抗地震带来的危害,因此,不能将上述地点考虑在建筑抗震结构设计中。③不能将建筑地点选在易发生泥石流、滑坡等现象的地点,降低自然灾害对建筑整体的影响,进而降低地震对建筑的负面影响。

3.2 做好建筑空间布局设计

对建筑空间布局进行合理设计对提高建筑结构的抗震性有着十分重要的促进作用,因此,在对建筑空间布局进行设计的过程中,设计人员可以从以下几方面入手:①考虑空间结构刚度和承载力的均匀。在抗震设计中应当考虑到来自各个方向的作用力,从平面主轴出发,使其具有足够的刚度和稳定性,能够承受水平力的性能就越好。②考虑空间结构的简单性。建筑结构越复杂,在设计的过程中就需要考虑更多方面,在计算的过程中也会更加繁琐。因此,设计人员在抗震设计时应当尽可能简化设计,减少可能会影响建筑抗震能力的因素,同时通过计算机技术全面加强抗震设计,保证建筑的稳定性。③考虑空间结构的整体性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抗震设计是一项整体性较强的工作,因此,设计人员应当将楼盖、建筑平面薄弱部位、竖向薄弱部位以及相应的底层结构有效结合到一起,使其在地震灾害的冲击下能够以整体的方式对抗地震产生的作用力,这样能够避免单一结构抗震性能低下而造成建筑整体崩塌的现象,在提高薄弱部位抗震性能的同时,提高了建筑整体结构的承载力和变形能力。

3.3结构规则性判断

根据我国建设部颁布实施的关于建筑的抗震设计与审查规范,对建筑规则性进行了以下几方面的分析与研究:首先分为平面不规则和竖向不规则。平面不规则又分为1.扭转不规则。在进行地震作用的计算工作中,建筑的部分楼层竖向构件的最大水平位移的平均值明显高于建筑楼层的平均值,最大的部分达到了1.31倍,这就存在扭转不规则的问题。2.凹凸不规则和3.楼板局部不连续。在该工程中,工程局部楼层楼板存在不连续的问题。由于受到建筑工程功能需要的限制,因而工程的二层平面存在着大开洞的问题,并且开洞的面积超过了层总面积的35%。竖向不规则分为1.侧向刚度不规则、2.竖向抗侧力构件不连续和3.楼层承载力突变,这些在抗规和高规里面都有说明,如抗规3.4.3条,在具有偶然偏心的规定水平力作用下,楼层两端抗侧力构件弹性水平位移(或层间位移)的最大值与平均值的比值大于1.2,高规对应的是3.4.5条,但是说明的更加详细,分为A级高度及复杂高层和B级高度,还补充了周期比的概念。其他的规则性判断两本规范都有对应的相应说明,设计时应结合起来,选择适合情况使用。

3.4多重抗震防线的设置

在目前的建筑中,面对地震灾害频发的情况,多重抗震功能是十分重要的。多重抗震防线的设置,通常是指在建筑结构设计的过程中,设计人员根据实际情况来对建筑进行多重抗震设计,特别是在建筑的组成构件上。在进行抗震设计时,设计人员应当选择延展性、刚度较好的构件作为抗震的“第一道防线”,同时设置第二道以及第三道防线,加强抗震性能,形成良好的抗震防线体系。在上述情况下,当第一道防线被地震破坏后,还会有第二道、第三道防线发挥实际作用,为人们的生命安全、财产安全提供保证。此外,多重抗震防线的设置对设计人员的综合能力要求非常高,因此,设计人员需要提高自身对抗震设计的重视程度,并在此基础上严格要求自己,学习更多专业领域的知识,以便在抗震设计中发挥更多效用。

3.5建筑结构参数设计

建筑结构参数的设计对建筑的抗震能力有着非常重要的影响,精确的结构参数能够加强建筑各个部件的刚度和强度,使其在地震中能够更好地抵御外力。因此,设计人员应当在对建筑抗震能力进行设计的过程中,对结构所要承受的作用力进行仔细分析,并清晰计算出来,同时对不同结构类型建筑的结构参数进行设计,并在此基础上模拟地震发生时,建筑的抗震效果,同时通过计算机技术对其进行适当修改,保证建筑结构受力参数能够在允许的范围内,继而提高建筑结构的抗震能力。

4结束语

进入二十一世纪以来,伴随着国内建筑行业的快速发展,在进行建筑的设计工作时,设计人员对于抗震设计越来越重视。现阶段,在进行抗震设计工作时,最常用到的方法就是抗震分析,同时伴随着我国抗震规范与标准的不断完善与改进,建筑工程的结构抗震分析质量显著提升,并且抗震分析的计算要点也逐步明确,这对于提升建筑的抗震效果有着重要的意义。

参考文献

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[6]卢啸,甄伟,陆新征,叶列平.最小地震剪力系数对建筑结构抗震性能的影响[J].建筑结构学报,2014(5):89-94.

论文作者:邓嘉威

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期

论文发表时间:2018/7/16

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