刍议建筑结构设计中的抗震设计分析论文_张婷婷

刍议建筑结构设计中的抗震设计分析论文_张婷婷

哈尔滨市建筑设计院 黑龙江省哈尔滨市 150010

摘要:当代建筑设计水平不断提升,建筑工程规模日益扩大,越来越多的高层建筑栉次鳞比地林立在城乡。对于建筑物来说,建筑结构起到了非常重要的支撑作用,其设计水平对于建筑物安全与寿命具有直接的影响。为了更好地提升建筑物性能,在建筑设计环节,必须要强化建筑结构抗震设计,从而提高建筑结构的安全性。

关键词:建筑;结构设计;抗震设计

引言

在建筑结构设计工作中,抗震设计实际上是一个十分重要的内容,其设计质量和效果对建筑整体安全有直接影响,必须引起相关设计人员的高度重视,切实根据结构实际情况制定有效的抗震设计措施,以此保证结构抗震设计的合理性与可行性。

1明确建筑抗震设计概念

抗震设防目标是指建筑结构遭遇不同水准的地震影响时,对结构,构件,使用功能,设备的损坏程度及人身安全的总要求,由此提出了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设计理念。对罕遇地震抗震设计中,通过试验以及理论分析表明,加大建筑结构构件的界面尺寸不是唯一的减小地震影响的方式,最佳的方式应该是使得建筑本身具有一定的耗能性。抗震的主要方式就是当地震波来临时建筑能够及时将其外界的振动进行耗能减除,因此,使得其耗能性加强是当前的抗震设计方面十分关键的技术。因此在进行实际的建筑结构设计的过程中,虽然采用较大的界面尺寸,能够在一定程度上提升其结构的承受荷载的能力,但是由于结构尺寸越大,使得其耗能性也降低,因此也较容易使得其产生脆性破坏。因此,对建筑结构进行设计应使其关键构件的抗震强度得到提升,能够尽可能的保证建筑物的整体性和安全性。

2 建筑结构抗震设计中的基本原则

在建筑结构抗震设计的过程中,需要结合施工实际情况进行分析,遵守施工相关流程和遵循一定的原则,重视技术方法,才能够保证施工设计方案具有科学性和可行性。

2.1 保证结构件具有必要的性能

在进行抗震设计的过程中,一定要保证建筑结构件具有一定的承载能力,结构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则,如果设计的不合理,可能构件会出现相对薄弱的部位,需要采用相应的解决措施提高抗震能力,对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。

2.2 尽量多的设置抗震防线

在建筑结构中需要良好的抗震结构体系,要用多个延性较好的分体系组合,各个体系结构以构件进行连接。在建筑施工的过程中,框剪结构就是由延性框架和剪力墙两部分组成,剪力墙体系由双肢或者多肢组成。如果发生地震,在地震之后伴有余震的发生,在结构设计的过程中就需要一道防线,在地震中建筑遭到破坏之后,就会因为损伤累计导致建筑物的倒塌。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抗震结构体系应该有最大可能的内部和外部冗余度,吸收和消耗大量的地震能量,从而提高建筑的抗震性能。

2.3 完善的处理建筑结构的构件强弱关系

在建筑工程设计的过程中应该正确的处理好构件的强弱关系,在统一楼层内使主要耗能构件完善之后,其它抗侧立构件则仍然处于弹性阶段,这样才能够保证有效屈服较长的阶段。同时要保证抗震结构的设计强弱平衡,同时建立精细化管理制度, 在施工中以大代小、改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。

3建筑物结构抗震设计有效措施

3.1关注建筑抗震场地的选择

不只是建筑结构会对地震危害产生影响,排除一些不可控因素,在同样的建筑结构条件下,把这个建筑结构放到不同地质的环境中,受到相同等级地震影响,产生的结果也是不同的。所以,想要促进建筑结构设计工作能够取得更好的结果,就需要选择一个能够很好减轻地震影响的建设场地。能够减轻地震影响的场地环境就必然是地基相对坚固、不易被地震的震动破坏地基的。相对不稳定的地质环境包括液化地区、靠近河岸的地区、土坡等,这些都是很容易受到地震破坏的地方。相对的比较坚固的地质区域有未被侵蚀或轻微侵蚀的基层岩石、质地密集的砂土层等,这些都是对减轻地震影响很有用的场地。一个好的抗震建筑环境加上建筑自身的结构强度的优化,就可以在最大程度上减轻地震对建筑的破坏程度。但是,我国人口众多,土地资源有限,想要都找到一个很好的地质环境去建筑房屋是很不太现实的,必然有的地区人们必须要在一些抗震条件差的地方建房子。在这种情况下,人们就应当多从建筑结构上下功夫。在条件差的地方建房子,就应当想办法增加建筑的结构强度和稳定性,设计师们应当相办法去增加地基的坚固程度,可以采用夯实、桩基、增加地基高度,具体要根据实际情况考虑。

3.2建筑平面抗震优化策略

在建筑平面设计中,想要体现建筑功能空间的利用需求,应坚持均匀对称的原则。倘若墙和钢构件不对称,则结构在地震发生时会受到不均匀的力,这会破坏局部墙体或整个建筑物。该设计的中心内容是建筑平面的组合和单间的设计,在设计单人房时,有必要对每个房间的建筑面积,以及门窗的位置进行确定,并在选择与单间建筑面积和门窗相适应的平面组合方式时,应根据实际的建筑工程施工情况来进行。例如,利用单元平面组合,实现空间的一体化使用,通常单元式平面组合在商业建筑中,高层办公建筑中的应用比较多,对建筑结构的整体刚度和抗扭性能提高有着非常重要的作用。当垂直交通设计中心在平面外时,应采取措施减少角落门窗的开度,避免出现“转角效应”的现象。

3.3科学设计建筑形体及构件

在建筑结构设计中,除了场地的影响,建筑形体也会对建筑物抗震性能产生重要的影响。在设计过程中,建筑设计师要依据建筑抗震的相关规范与要求,科学确定建筑形体,并对其构件进行合理设置。建筑设计师要分析建筑的平面、立面和竖向剖面,按照相关的规则性来评价其抗震性、经济性等各项性能。在具体设计实践中,最好是优先选择规则的建筑形体。因为规则的建筑形体,其抗侧力构件在平面布置上是具有对称性的,同时,侧向刚度会沿着竖向方向进行均匀地变化,这样就能减少侧向刚度突变及承载力不均匀等情况。如果是形体复杂发热建筑,因其平立面具有不规则性,在此种情况下,需要根据其具体特点,来进行分析,以便明确有无必要设置防震缝。防震缝的设计事关重要,设置不当会适得其反,合理的防震缝的设置可以使不规则的建筑形成多个规则的抗侧力结构单元,从而简化建筑物结构抗震分析模型,提高建筑物的抗震能力。

3.4建筑重要组成部分的抗震优化设计

在建筑抗震优化设计中,楼梯间、楼层板部分是其重要的核心部分,极大的影响了建筑物的抗震性。楼梯间起到垂直交通的作用,可以疏通人的流动,在平面布局上,建筑物不应该放置在建筑物的末端和拐角位置。传统的建筑基础抗震设计主要将粘土和砂土置于基础交替位置,或直接铺设粘土或砂垫层,而隔震设计则采用特殊材料将垫层置于基础位置,以减少地震的破坏建筑物。目前,最常用的建筑基础隔震层是沥青。

结束语

经济和安全之间的关系,是现阶段建筑结构抗震设计主要技术政策。事实上,目前我国建筑工程造价多被其它方面占据,真正用于抗震的很少。对目前抗震设防标准进行适当的提高,费用增加往往有限,但能带来很好的效果,安全度能得以大幅提高,使结构功能和国际接轨,最终使国家与人民得利。

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论文作者:张婷婷

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/1

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