建筑结构抗震设计探讨论文_董磊磊

建筑结构抗震设计探讨论文_董磊磊

山东省建筑设计研究院 山东济南 250000

摘要:建筑关系到人们的日常生活,随着国民经济的发展,人民对建筑物的安全越来越重视。地震灾害是当今对建筑物造成较大损害的主要原因,所以进一步提高建筑的抗震性能迫在眉睫。设计环节是提高和保障结构抗震性能的关键环节,因此在结构设计过程中,必须严格执行相关规范要求,全面提高抗震设计的质量和水平,以此来增强建筑整体的稳定性和安全性,减轻地震发生时所带来的损坏,为建筑行业的健康、稳定发展奠定良好的基础。基于此本文阐述了结构抗震设计的主要事项。

关键词:建筑结构;抗震设计;主要事项

1、建筑结构抗震设计的重要性

人们生活的日常起居离不开建筑,因此建筑质量的好坏直接影响到人们的生命和财产安全,关系到国计民生,在地震多发带尤为突出。随着经济水平的不断提高,人们对提高建筑抗震性能的需求也越来越迫切。建筑结构设计首先要保证结构的安全,通过抗震设计可以在很大程度上提高结构的安全系数,从而减少地震灾害对建筑物的破坏,保障了人民群众的生命和财产安全。我国是地震多发区,历次的大地震对我们造成的损失至今历历在目,也时刻给我们敲响警钟,进一步提高结构的抗震性能刻不容缓。[1]

2、结构抗震设计的原则

2.1具有基础功能原则

抗震设计应对结构安全度进行整体加强,对相对薄弱的部位进行集中加强,从而提高结构的抗震能力;抗震设计还应进行延性设计,提高结构的延展性能,从而提高建筑适应较大变形的能力。抗震设计中,结构构件的布置应以保证建筑的使用功能为前提,不能影响建筑功能的布局,不能给建筑使用功能造成较大的影响。

2.2抗震防线的多重设置原则

建筑物的抗震性能取决于结构的抗震设计。一个优秀的抗震设计是因为它拥有一个优秀的抗震体系,这个体系常常由多道防线组成,比如框架-剪力墙结构体系,它由框架、连梁和剪力墙组成三道防线,每道防线相互支援、相互配合从而提高结构抗震能力。[2]

2.3各结构构件强弱问题的处理

在抗震设计中,设计师需要明确整个结构的体系,也要明确各个构件的重要性,比如强柱弱梁、强剪弱弯以及强节点弱构件。当设计师明确了这些关系以后,也就掌握了各构件受力强弱问题,从而对症下药加强关键部位的设计。设计师还需要提高建筑物的延展性,保证各个部位有足够的受力性能和变形性能,使建筑物在地震来临时的损坏程度减小到最大。

3、结构抗震的设计

3.1抗震场地选择

在相同的设计条件下,场地的地质条件对建筑抗震性能有着极大的影响,并且受到地震破坏程度差异明显,所以场地选择工作十分重要。在选择建筑场地时,应尽可能避免地质较差的场地,降低地震带来的灾害。通常情况下,微风化与中等风化基岩、密实砂土层、含水量低的黏土都是较为有利的建设场地,而软土、液化土、湿陷性黄土都是不利场地,需要正确辨别场地的影响因素。如果工程建设区域地质不理想,则需要结合土质采取加强措施,同时要对可能出现的不利条件进行估算,并采取预先防护措施进行加固处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果是发生地震时可能出现断裂的场地,需要重点加强地基,确保基础工程的安全。

3.2建筑结构抗震体系

建筑结构体系的选择关系到建筑工程的经济性和安全性,也是保障抗震设计质量的重要因素,常用的结构体系有框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构以及筒中筒结构等;具体结构体系的选择要根据建筑的高度、建筑所在地的烈度、地质情况以及建筑本身的重要性决定。在结构构件布置时,需要注意以下三点:[3](1)避免因部分构件破坏对整个体系产生较大影响。所以在建筑结构设计中需要保留一定的冗余度,并具备较好的变形能力。如果发生了地震灾害,即使局部出现了严重损毁,其余部位也要能够承担各向荷载,提高建筑结构整体的稳固性。(2)明确地震力的传递路径,在建筑功能布置时,尽量保证重力荷载均匀布置,同时抗侧力构件也应均匀布置,保持结构的刚心、质心尽量重合,避免刚重心不重合造成额外的扭转。(3)确保建筑结构体系的刚度和强度满足要求,在保证结构承载力的前提下尽量提高结构的变形能力。

3.3建筑物的抗震缝设计

通过抗震缝的设置可以将建筑划分为几个抗震有利的单元,把体型不规则的建筑划分为成几个规则的结构单元,对结构抗震是非常有利的。抗震缝一般结合温度缝和沉降缝设置,多缝合一,尽量减少对建筑功能和立面的影响。抗震缝的布置一般在建筑方案阶段就需要确定,需要根据建筑的体型进行合理设置,确保每个结构单元均匀、独立和规则。抗震缝的宽度需要根据当地的烈度、建筑的高度来确定,针对于不同的建筑进行具体分析,确保抗震缝的合理布置。

3.4设置多重抗震防线

[4]在地震灾害出现的时候,多道抗震的防线,就多给群众提供了一份保障,而且会为建筑结构整体抗震性能的提升提供保障。在抗震设计中,采用多重防线的设置方式具有非常重要的现实意义。应该选择具备优秀延展性能的原材料对其中一道抗震防线进行设置,再选择其它的一些适合用做抗震设计的各种材料和构件设置更多的防线。对多重防线进行设置的优点在于能够有效的对地震所带来的冲击力进行缓冲,降低地震形成的破坏,减少损失。

3.5材料的选择

建筑结构材料的选择对抗震性能的影响尤为重要,材料的强度、刚度和塑性均关系到结构的抗震性能;选择结构构件材料的时候,应根据当地的烈度、经济情况和建筑物的重要性综合考虑。建筑材料的选用应该注重材料的轻便和刚度,并且各个构件之间的连接应该有较好的契合性和延性,能够足够发挥材料作用。根据目前情况,钢结构是最适合的抗震材料,而且在多次地震后的调查证明了钢材质具有很强的抗震性能,钢结构具有施工快、质量轻、刚度大、延性好等特点,但整体造价较高,普及性还不广泛。现浇钢筋混凝土的结构整体性好,并且价格适中,抗侧移刚度大,具备一定的延性,是目前使用最广泛的材料;但这种材料的缺点是自重大,消耗原材料多,对环境影响较大,延展性不足够好,在地震荷载反复作用下,构件的刚度会因裂缝的产生而减弱,导致抗震性能降低。装配式钢筋混凝土结构施工方便,但缺点是框架节点等构件的刚度和变形能力低于材料的整体强度,属于薄弱部分;而且在现场组装构件时,对工人技术要求高,容易导致结构整体性和连续性受到影响,所以装配式钢筋混凝土不太适合在地震频发地区使用。抗震设计时,抗震材料的选择应因地制宜,应选择抗震性能相对较好的材料。

我国属于地震多发区,地震灾害对人民的生命财产安全造成了巨大的影响,给人们的生活也带来了诸多的困扰,建筑关系到国计民生,提高建筑结构的抗震性能利国利民。

参考文献

[1]刘矿.关于建筑结构抗震设计若干问题的思考[J].江西建材,2017(10):45.

[2]唐福.关于建筑结构设计中抗震设计标准的探究[J].中国标准化,2017(10):145-146.

[3]何丽娟.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].数码设计,2017,6(10):114.

[4]王娟.抗震技术在房屋结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(30):92.

论文作者:董磊磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/17

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