建筑结构抗震设计理念与方法分析论文_刘畅

建筑结构抗震设计理念与方法分析论文_刘畅

玉溪市综合设计院 云南省玉溪市 653100

摘要:抗震结构设计是建筑结构设计的重要工作,在目前的建筑设计中得到了更多的关注。抗震结构设计需要从长远的使用考虑,更新传统设计理念中不完善的因素。目前部分地区的仿真结构设计依然没有进行更新和完善。首先,是抗震结构设计没有深入分析国家行业的走势和日常数据,如果将一般建筑的要求应用在高层建筑设计中将会带来工程上的缺陷。其次,抗震结构设计理念没有与时俱进,借鉴国际上的先进经验和成功案例抗震结构设计,给建筑抗震结构设计带来很多漏洞,容易发生安全事故。工程技术人员要充分应用先进的抗震设计理念,完善原有的结构设计准则,采取可靠性更强的抗震结构使建筑质量得到保障。

关键词:建筑结构;抗震设计;方法

1抗震结构设计的作用

建筑工程抗震结构设计主要有如下作用:首先,可以保证建筑物在遇到常规性地震,在本地区规定的设防烈度范围之内可以保护建筑物完好无损,可以继续正常使用;其次,保证建筑物在遇到强度较大的地震时,造成的损坏经过修整可以保证人们的生命财产安全不受到损失;最后,保证建筑物在遇到罕见烈度极大的地震时,建筑物不至于坍塌。

2建筑结构抗震设计要遵循的基本原则

我国因为国土面积广,很多地震频繁出现的区域都包括在内,这些区域经常出现地震,严重威胁人们的生命财产安全。地震发生中的建筑物倒塌是导致灾害的关键原因,特别是楼层较高及抗震能力不强的建筑物,其一旦倒塌直接影响人们的经济损失和生命安全。目前,在我国建筑结构抗震设计中为了确保建筑物具有较强的抗震力,使老百姓的生命财产安全得到保护,必须要认真遵循以下几个方面的基本原则:第一,就建筑物的结构设计来说,因为其设计具有较强的复杂性和繁琐性,在设计中必须要根据建筑物的具体特征选择适合的计算方式,比如:动力分析法等等。第二,设计中的弹性。其是为了确保整体建筑物内力位移对建筑物所产生的影响,利用有效的计算方式可以正确计算建筑物在地震发生中的实际内力位移情况,并且利用计算着重分析有关位置。第三,就连体建筑的设计来说,各种类型建筑之间的连接往往都直接影响建筑物的总体抗震力,而连体建筑的振型数目通常在超过单体的8倍。因此,在连体建筑设计过程中,必须要确保建筑物的质量吸收超过85%,只有这样才可以确保建筑物整体抗震力得到大幅度的提高。

3建筑结构抗震设计的主要思路

(1)以力为承载,延性基点。在抗震设计中,尤其是设计建筑物结构工程时需要重视建筑物的刚度,想要使刚性达到规范要求,必须要强化建筑物与墙壁以及柱子等多个设计环节,在这个前提下选择适宜的建筑材料,对其抗震性进行科学合理的设计。地震发生时,通过充分运用这些材料可以迅速将地震力量分散,加强建筑物的抗震力;并且因为设计工作真正落实到位,地震发生时还能够确保建筑物始终处于一种非弹性的状况中,这是由于受到建筑物抗震力的影响而引起。以合理运用建筑物的结构以及承载力等基础,对其作出正确的计算和设计,在很大程度上可以充分发挥出预测的重要作用,侧重于设计地震发生过程中出现的非弹性反射部位。此外,还需要进一步优化整体结构,将建筑物结构的刚度计算出来,进而提高其抗震性能。(2)加强薄弱环节。在建筑物抗震设计过程中,还必须要全面考虑建筑物自身的缺陷,对其薄弱环节进行加强,防止在出现地震后建筑物较为薄弱的环节存在坍塌以及裂缝等情况,从而对建筑物的抗震效果产生影响。

4抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析

4.1结构平面与竖向布局的抗震设计

一般来说,墙体和柱子之间设置的平面,其位置和建筑结构的抗震性能有着很大的关系,在进行建筑抗震设计时要保证高层平面以及竖向位置的合理性和科学性。在具体设计中做好以下要点的把控:(1)确保结构构件的整体性。(2)保证刚度的重心和质量的中心相互结合。开展竖向设计,为确保位置的平衡性,需适当降低建筑的刚度重心,减少结构错向的发生,通过做好结构竖向高度和刚度以及强度等的控制,使其能够均匀分布,避免产生变鞭梢效应。开展竖向设计时,合理设置抗震缝,分割建筑物,保证结构平面形状简单、规则,质量、刚度和承载力分布均匀的同时保证建筑的美观性和使用功能的实现。

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4.2结构抗震设计计算要点

开展建筑结构抗震设计时,要做好计算环节的把控,计算要点如下:(1)弹性以及非线性分析计算,优选结构整体计算模型,正确选择构件计算参数和节点计算参数。(2)开展水平转换构件的计算,必须要明确不落地柱、建筑墙体的转换梁等相邻层计算层数,同时要明确层高,合理划分转换厚板有限元类型。(3)开展剪力墙抗震计算时,通过合理选择计算模型以及计算参数的方式,实现对计算结果的治理把控。对于应用了滑动支座的建筑结构,以大震为条件进行抗震计算分析时,选择的计算模型需要考虑支座两侧结构的相互作用以及影响。具体来说,要结合计算的实际来选择模型以及参数。

4.3地震作用下的建筑结构变形分析

《抗规》和《高规》都是对高层建筑变形提出明确要求的规定,特别是结构复杂的建筑。受到地震作用的影响,若建筑结构出现大变形,很容易丧失承载力最终受损。按照《高规》的要求,若为A级高度的建筑,建筑楼层竖向构件的水平为位移,以及建筑层间的位移,不可以大于此楼层均值的1.2倍,并且不能大于此楼层均值的1.5倍。同时结构楼层之间的最大位移和层高之比要小于1/1000(剪力墙结构)。实际上,X向和Y向地震作用下,建筑物转换层下部结构的楼层位移,其增速具有规律性,能够使用近似直线来表示。除此之外,转换层上部结构部分的楼层位移,其也具有规律性,不过存在突变的情况,转换层下部过渡到上部时,楼层位移曲线的斜率大小会出现减少的情况。

5抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用要点

5.1地基部分的抗震设计

房屋建筑结构抗震设计的开展,技术要求很高,在推动建筑行业整体持续化发展方面有着积极的作用。完善的地基设计,能够起到增强建筑结构抗震性的作用。建筑工程施工作业阶段,不同地基上不可以同时建设相关单元的建筑物,同时不可以使用处理地基以及整合地基,尽量采用天然地基。进行建筑基础埋设时,要合理增加埋设的深度,避免弱化建筑物的嵌固作用。除此之外,若地基埋设深度不够,当出现地震情况时,受到大振幅的影响,很容易产生坍塌危险。因此,开展建筑设计时,要将位移作为抗震设计基点,做好结构定量分析,避免地震发生时地表能量散发,同时避免引发共振问题。

5.2非结构构件设计

从房屋建筑结构设计实际来说,非结构构件的布置,多选择在建筑主体结构上。具体设计时,要重点关注非结构构件,比如女儿墙和内隔墙等,基于构件的整体出发,做好构件连接以及锚固。一般来说,填充墙的局部高度大小,对主体结构有着很大的影响,极易使得结构短柱产生脆性破坏,因此要做好把控。除此之外,在设计填充墙和内隔墙等时,要减少其对主体结构自震周期的影响,合理调整其刚度,保证地震发生时内力分布均匀,进而减少地震作用的影响。

5.3设置多层抗震防线

建筑结构抗震设计中,涉及到诸多方面的内容,比如建筑场地的选择以及空间布置等,在进行设计时要从实际出发合理设计。除此之外,要充分利用防线设置法,来增强建筑物的抗震能力。设计框架式建筑结构,通过采用强柱与弱梁的结构,若为双重抗侧力建筑结构体系,首道放线设置为框架,之后为墙体,结合楼层剪力和地震倾覆力相关规定,进行双重抗侧力体系的设计,能够获得不错的抗震效果,能够避免抗震效应失效的发生。

6结论

总而言之,就建筑结构工程设计来讲,在设计中需要考虑周全,而且根据当地的具体情况选择适宜的抗震结构。同时,在建筑结构抗震设计中需要以建筑物的平面以及结构选型为切入点,进一步完善建筑物的抗震力,提升建筑物的抗震性能。

参考文献:

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[2]李火兵.建筑结构抗震设计问题与探讨[J].居业,2018(12):44+46.

[3]张利军.高层建筑结构抗震设计要点解析[J].建材技术与应用,2018(06):12-14.

[4]黄军.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].现代物业(中旬刊),2018(12):87.

论文作者:刘畅

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/28

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