摘要:为了对工程建设的质量和施工速度进行保障,对地震这种自然灾害进行最大程度的降低,减少地震的破坏性,在建筑的研发阶段,就需要对抗震结构的设计进行重视,并且从建筑的结构入手,来进行抗震设计,对我们改良目前的抗震设计和提高建筑物的整体抗震性能进行提高,增强建筑的抗震性能并且提高使用性能。
关键词:建筑结构;抗震设计;设计问题;建议
1建筑结构中抗震设计存在的三大关键问题
1.1建筑抗震场地的选择
在相同的施工调价你之下,由于施工地点的不同,所以建筑物在地震之中收到的破坏也就会产生不同的程度。所以就需要对建筑结构的抗震性能进行提高,第一就是要对建筑的场地进行选择,对于不好的抗震场地进行尽量的避免,以此来降低地震的灾害。选择较好的抗震场地。对于不利的抗震场地需要尽量避开,比如液化土、软弱土以及湿陷性黄土,还有非岩质的陡坡和高耸的山丘以及河岸等明显不均匀状态的场地,都需要尽量避开。当对于这些不利场地无法进行避免的情况之下,就需要进行适当的抗震加强措施,根据土地的类别来设计抗震类别,而且采用适当的抗震加强措施来对土地产生的不利影响进行消除,增强地基和上部结构的整体性和刚度。当在建筑的地基的受力范围内存在有新近填土和软弱黏土层时,需要顾及地震所产生的地基不均匀沉降和其它的不利影响,并且对于桩基和地基进行加固,加强就出和上部结构的处理。对于地震可能会造成崩塌或者地陷的施工场地,就需要采用地基稳固措施,来对建筑的安全进行有效的保障。
1.2建筑结构抗震体系的合理选择
在建筑结构的抗震设计之中,对于抗震体系的选择是非常重要的问题,建筑结构的抗震设计是否能够合理的选择,对于建筑结构的安全性和经济性都有很大的影响。在进行抗震设计时应该主要注意以下几点。
1.2.1建筑的结构体系应该对部分结构或者构件的破坏从而导致建筑整体结构破坏较大的情况进行避免。建筑结构的抗震设计之中,一个十分重要的原则就是需要有良好的变形能力和内力重分配的作用,在地震中,即便是存在部分结构受损,但是其它结构可以较为良好的将荷载进行承担,避免了建筑整体结构失去稳定。
1.2.2建筑结构体系应当具有清晰明确的计算简图和恰当合理的地震作用传递路径。在这过程中,竖向建筑构件的布置,应尽量使竖向建筑构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平接近均匀;楼屋盖梁体系的布置,应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构体系的布置,应尽量做到使上部结构竖向构件传递来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。另外,建筑的整体抗侧力结构体系也必须明确,抗侧力结构一般由框架、简体、剪力墙、支撑等组成,它们宜尽量连续贯通。
1.2.3建筑结构体系应该具有良好的刚度和强度,这样可以防止和避免局部的损坏而产生博软环节,从而产生过大的塑性变形集中或者是应力集中问题。在建筑的结构框架设计之中,应该使节点一般不会损坏,并且底层的柱底塑性形成晚,应该使用柱和梁的顶端进行尽可能的分散处理,而对于较为容易出现薄弱的部位,应该采取适当的措施进行抗震能力的提高。
1.3重视建筑结构平面布置的规则性和对称性
对于建筑的平面和立面的布置,应该符合抗震的基本理念,采用规则的建筑机构设计方案,而对于非常不规则的建筑设计方案不予采取。建筑结构的抗震设计规范了对平面不规则或者竖向不规则以及平面、竖向都不规则的建筑结构,应该采用空间结构进行模型计算。对于凹凸不规则或者楼板局部不连贯的建筑,应该使用对楼板平面内的实际刚度和强度变化符合的计算模型。按照有关的规范,对薄弱部位乘以内力增大系数,来分析弹塑性变形,而且需要对薄弱部位采取有效的抗震结构设计的措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2增强建筑物结构抗震能力的措施
2.1可靠度设计方法的适用性
我国破坏性地震发生的较为频繁,这些地震对我国部分山区地方有很大的威胁。汶川大地震和唐山大地震都是高级别的地震,这两次地震的发生,让我们认识到,地震的发生会极大的影响人民的生活,带来财产损失并会威胁到人的生命。在众多的案例中,不难看出,具有抗震结构的建筑物,并不在这些遭受高级别地震的地区范围内,并未受到高级别地震的考验。由于没有实际的论证,在地震学近50年的发展过程中,人们对地震的认识还十分的浅显。建筑物不能从构造的意义上对地震意义进行统计分析,高级别地震的发生几率很小,在同一个地方重复发生高级别地震的概率更是微乎其微。由于地震的不确定性,设计方法在结构抗震设计中的实用性不是建立在理论基础上的。建筑界已经基本接受了以下说法——地震是一个随机的过程,这种非平稳随机过程被视为一个固定的没有时间的随机过程。对于此随机过程,只能用一个单一的参数来描述它,事实上它不能完全支持相关统计的事实基础。从某种意义上来说,地震的作用是已经确定下来的。结构抗力与结构构件抗震承载力相似,但在抗震结构设计中,极限承载力的最大程度不能确定,甚至不存在,因为我们没有办法可靠的判断地震的影响力和其带来的破坏力。
一般来说可靠性方法被用于建筑结构设计中,有专家对可靠性方法的有用性提出了不同的看法,他指出:“规范的设计方法并非是一种我们口中的科学,而更多的是一种技术,一个对整体体系进行综合关注的工程技术”。近几年来,基于性能的设计方法已被用于抗震设计,在一些中级别或大级别地震的分析中,我们可以看到在超限设计可实用性报告和初步文件中,依靠可靠度这一方法已经不再被普遍采用了。
2.2结构构件承载力设计
我国现在的抗震设计总体与美国、日本等先进国家是一样的。不同的是,在我国,大部分时间在设计结构能力的小地震的设计为基础,而美国、日本等国家大多数都以中级地震的参数作为设计依据。在中等地震的防御设计承受力上,我国大多通过添加不同组合和地震调整系数对结构承载力进行设计,满足一个大的安全系数的要求的同时,也保障了“中震可修”。
2.3风荷载设计规范
现在实行的抗震规定中,要求在组合具有地震作用的结构构件时,应该加入风荷载效应从而考量建筑中的控制作用。但是,是否加入风荷载效应,这个问题的回答,应该同时有两个效应来判断发生的概率。此外,抗震设计的基本原则和抗风设计的机制有不同的情况,一般来说会是这样的——如果建筑物有较大的迎风面积,建筑的变化应该由风荷载较大的控制选择,相反,它应该让地震作用更大的控制。根据相关的规定,一个方向是考虑风荷载作用的组合,相对方向是不考虑风荷载效应的组合。虽然抗风、抗震的建筑结构设计有一定的区别,但在原则上,在建筑物的使用中,强烈的风会经常发生,而建筑物也会因为各种原因损坏,会有一定的几率发生强震,甚至遭受攻击。设计建筑物时不光是要将防风结构完善,更要将抗震结构完善。在设计过程中,应该对独立的机构进行设计,使其带有抗震的作用,高安全系数的设计方法应该被使用,从组合的垂直承载力和抗震按照一定的原则设计施工。
3结语
总而言之,对于建筑的抗震设计应该引起我们的高度重视,并且对于建筑的抗震设计技术记性不断地提高,以此对人们的生命财产安全进行有效的保障。在进行建筑的项目开发和设计之中,相关的部门需要对自身工作做好,保证建筑物的工程质量和抗震性能的稳定,同时监理工作需要严格的进行,以此确保建筑的安全性和稳定性。
参考文献
[1]舒利建.关于建筑结构工程抗震设计探讨[J].江西建材,2014,16:35.
[2]杨林.建筑结构设计中的抗震设计[J].江西建材,2015,04:15.
[3]温高擎.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].门窗,2015,08:148.
论文作者:刘学佳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/11
标签:建筑论文; 结构论文; 建筑结构论文; 荷载论文; 建筑物论文; 构件论文; 承载力论文; 《基层建设》2017年第18期论文;