建筑结构设计中抗震设计探究论文_张晓明

建筑结构设计中抗震设计探究论文_张晓明

邯郸市亚太建筑设计研究有限公司 河北邯郸 056000

摘要:建筑结构设计中抗震设计的重要性不言而喻,尤其是地震频繁的地区更加重视建筑结构抗震设计。通过设计具有较高抗震性能的建筑,能在发生地震时有效降低伤亡率和财产损失,提高建筑使用的安全性。

关键词:建筑结构设计;抗震设计;应用

1建筑结构设计中抗震设计的重要性

近几年,我国生态环境遭到较大破坏,地震灾害明显增多,为建筑结构带来较大破坏,危害了人们人身财产安全。多年来,地震的发生,严重损伤了建筑物,危害了人们的生命安全,如:唐山大地震、汶川地震、玉树地震等,使几十万人失去了宝贵生命、健康身体,甚至于,为人们带来了较大的心理创伤。我国经济在不断发展,城乡一体化建设不断深入,高层建筑已经成为我国城乡标志性建筑,人口密集度进一步提升,由此可见,一旦发生地震,带来的损失将难以估量[2]。对此,加强抗震设计,已经成为建筑结构设计的重点。

几次大地震的发生,人们已经意识,地震带来的危害难以估量。然而,科技水平不断提高,却仍然无法准确判断地震发生时间、发生地点,以便人们做好防护工作。对此,加强建筑物的抗震设计,地震到来时,尽量拖延建筑物倒塌时间,为人们提供充裕的逃生时间,已经成为建筑工程建设重点。

在建筑结构设计中,抗震设计的加入,有效保障了建筑工程的稳定性,提高了建筑工程的质量与寿命。当地震发生时,若建筑工程具有较强的抗震能力,能够有效保障人们的人身安全与财产安全。另外,在建筑工程进行抗震设计时,设计人员必须考虑建筑工程的主要用途、所处地理位置等,以此进行抗震设计,能够有效保障建筑抗震能力与工程实际情况相符[3]。另外,在抗震设计中,应考虑建筑工程的实用性、抗震等级的实现性,为保障建筑结构稳定、建筑整体安全奠定基础,保障人们的生命财产安全,降低地震带来的危害。总之,在建筑工程设计中,地震设计是不可缺少的一项设计,在建筑结构设计中发挥着重要作用。

2建筑结构设计当中抗震设计出现的问题

2.1认识不够

随着现代社会经济的高速发展,建筑业的发展得到了前所未有的推进。不过在建筑设计当中,大多数设计人员通常只是注重建筑整体实用性的发展,并没有对建筑整体的抗震设计做出应有的重视。人们往往只是在地震灾害出现继而造成严重的损失之后,才对建筑结构的抗震设计重视起来,因此在实施建筑结构设计的过程当中进行良好的抗震设计具有非常重要的现实意义。

2.2结构不合理

建筑结构抗震设计的好坏直接影响建筑整体安全性的高低。在实施建筑结构设计的过程当中,很多设计人员就算是考虑到抗震设计的相关内容,不过因为种种因素的限制,所设计出的结构却并不完全与实际相符,可能造成资源浪费的同时,也并没有实现良好的抗震效果。建筑抗震设计最为重要的就是提升建筑整体所具备的稳定性能,而为实现这个目标,一定要对建筑结构所对应的实际状况以及地理因素等进行仔细的分析和考虑,继而制定出更为合理的建筑结构设计方案,提升抗震性能。

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3建筑结构设计中应用的抗震设计

3.1合理化选择建筑的结构体系

建筑是各个部位互相联系的统一化整体,不同结构起不同作用对结构稳定性进行支撑。在设计建筑方案的前期,要结合建筑的整体性因素。在设计建筑结构时,要加入抗震布局与建筑结构加强重点。建筑都有自身承重区,要选择好建筑承重区,对发生地震时各受力点进行模拟,从而设计不同位置传递力、承受力的具体方向与转换方式,在建筑基础上增加承重墙面或散力横梁。

3.2设计建筑整体平面与竖向布局

在设计建筑结构时,合理化布置构件平面与竖向是基础内容,其墙柱平面位置会对建筑抗震性能有较大影响。所以在设计建筑中,提高建筑抗震性能做好以下工作:(1)平面与竖向构件要保持整齐与简洁,重合质量中心与刚度中心。(2)设计竖向中,避免出现头重脚轻的问题,为此要尽量降低建筑中心,同时要降低设计错落型竖向结构。(3)对建筑结构的竖向刚度与强度实施严格化控制,确保均匀。(4)为了防止出现鞭鞘效应,要加强控制比屋面高的部分。

3.3提升建筑抗震能力的设计

为了提升建筑的抗震能力,要综合考虑多种因素比如空间、材料重量、抗防线和地基等,其设计要点为:(1)打实地基。建筑防震最为关键的部分就是地基,一定要确保地基的牢固性与稳定性。所以选择有较强抗震性能的地基,同时要在施工中保证地基质量,确保地基不会在发生小型地震的时候就出现变形。另外,同一建筑不同结构单元要有一致化的地基,通过加强整体化设计提升地基抗震性。

(2)设计的建筑结构要对称化、均匀化,均匀分布承受力,利用对称结构减弱地震所造成的破坏,避免应为受力过于集中导致一些结构出现扭曲甚至坍塌问题。在设计建筑整体结构的时候,要运用多重保护来提升其抗震水平。针对容易出现塌坍事故的环节要采取针对性的加强措施,减低安全隐患,提高建筑的安全系数。(3)降低建筑重量。在设计建筑时,一方面要保证其牢固性,另一方面要尽量降低建筑自身重量,降低地基承受的压力,从而对地震冲击有所缓解,延长逃生时间。与此同时,降低建筑重量也能有效抵御普通地震。(4)注重建筑设计的整体化。在对建筑整体结构进行设计时,要连接好建筑不同层面,构建一个建筑整体,以实现空间结构的统一。

4建筑结构设计中具体的抗震措施

4.1建筑合理化布局降低地震能量,采取多重抗震

建筑结构防震设计的基点是位移,通过分析定量、设计结构降低地震能量,提高建筑抗震能力。通过定量化分析建筑设计,对构件总承载力开展反复核算,对较强地震中建筑下层出现的位移延性比进行控制,达到建筑遭受地震时其结构的变形要求。在设计防震抗线时,通过布设多重化抗震防线能尽可能减少地震危害。在设计建筑抗震防线的时候,可在抗震放线的体系中纳入具有良好延展性的构件,作为第一道防线;第二道和第三道抗震防线是其他建筑构件,假如第一道防线在地震中被破坏,可借助第二道、第三道防线对地震后续冲击力进行抵抗,确保人员安全。

4.2建筑结构设计中的隔震措施

在设计建筑结构中,要综合考虑地理环境、建筑尺寸、抗震位置、抗震装置和建筑物基础等等。通过在建筑结构中设置隔震层,能有效降低地震冲击力。依照隔震层设置的不同位置,通常可以分成四种类型:(1)地基隔震,主要在建筑基础底部接触土层的位置布设缓冲层,发生地震时能对作用力进行反射与吸收。(2)基础隔震,主要是在建筑上部结构接触基础的位置布设隔震层,避免地震力从地基传播到上部结构汇总,降低对上部结构造成的破坏,在多层建筑中比较适用。(3)间层隔震,通常在建筑物原始结构层中布设隔震层,从而对地震冲击的余力进行吸收,降低地震力影响。(4)悬挂隔震,主要采取悬挂全部或部分建筑物的方式达到隔震效果。

结束语

为了更好地优化建筑结构设计,作为设计人员,必须意识到抗震设计在整个结构设计中的重要作用,并紧密结合建筑工程实际,切实掌握建筑结构设计中抗震设计的要点,从而更好地将抗震技术在建筑结构设计中进行运用,达到强化建筑结构设计水平的目的。

参考文献:

[1]陈明.关于建筑结构设计中抗震结构设计问题及策略研究[J].建材与装饰,2017(52):102.

[2]崔晶巍.抗震设计在高层建筑结构设计中的应用[J].民营科技,2017(12):91.

[3]杨鹏.探究建筑结构设计中的抗震设计[J].建材与装饰,2017(50):112-113.

[4]刘黎明.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].绿色环保建材,2017(12):81.

论文作者:张晓明

论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期

论文发表时间:2019/1/7

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