摘要:地震在所有地质灾害当中属于常见的灾害事件,我国地震灾害发生率占据世界总发生率的30%。由于时常出现的地震灾害对我国社会经济的发展造成严重影响。所以在建设期间需要全面注重抗震设计在整体结构设计当中的比重,这样能够有效预防和降低地震灾害带来的损失,确保人类生命安全性,还能够促进我国社会经济的发展。基于此,本文主要对提升建筑工程结构抗震性能进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
关键词:建筑工程结构;抗震性能;提升措施
引言
地震频发给人们的生命和财产造成了巨大的损失,也对我国经济社会发展造成了重大影响。将建筑设计与抗震设计有机结合是实现建筑物抗震设计要求的必然选择。
1建筑工程结构抗震性能影响因素
1.1建筑结构施工建设中应用的原材料因素
建筑物的抗震效果很大程度上受到了建筑结构原材料的影响,通常情况下这个因素很容易被施工单位及施工技术人员所忽视。因此施工技术人员必须要明确:通常建筑物质量与地震对建筑产生的作用成正比,在地震等级相同时,若建筑结构所应用的原材料质量越高,建筑物就会受到较小的地震作用力,若是建筑结构原材料质量较差,建筑物就会受到较大的地震作用力。因此在具体的建筑物施工建设中,施工单位应当尽可能的选择围护墙、板楼及隔断等构件,应用塑料板材、加气混凝土板、空心砖等质地较轻的建筑材料,能够提升整个建筑物的抗震性能。建筑工程质量受到建筑材料及建筑结构施工的共同影响,在具体施工中,建筑抗震效果会受到其中任一环节的影响。基于此,建筑单位必须安排专门工作人员加强对施工环节的规范与监管,提升建筑施工管理的严格性,实现建筑结构质量的提升,促进整个建筑物抗震效果的提升。
1.2建筑工程的结构设计
除了上文所述因素之外,建筑工程的结构设计也是其中一个重要因素,若想要促进建筑物实现真正抗震的目标,需要对建筑物进行科学合理的结构设计,提升抗震措施的科学性及合理性,争取做到小地震不坏、大地震不坍塌的目标。不论是各类住宅,都应当在施工之前给予科学、全面而有效的结构设计,实现建筑结构抗震性的整体提升。建筑工程具有十分复杂的平面布置,如果钢心与质心存在不一致性,一旦发生了地震很可能会增强地震作用力,从而加剧地震的破坏性。施工单位需要保证建筑工程结构平面布置钢心与质心的有机重合,实现整体抗震能力的提升。在设计中出屋面建筑部分不宜太高,这样的设计能够实现鞭梢影响的降低,并且在平面布置不规则的建筑设计中还应单注重结构钢心与抗震墙相远离等。
2建筑工程结构抗震设计原则
2.1提高建筑结构的整体性
在对建筑结构进行抗震的设计时,需要注重其整体性的原则,增加结构的冗余度,设置多到抗震防线,不能只将目光停留在眼前,一味地为了满足抗震设计的要求,不去遵守其他设计原则,让建筑物的其他性能无法展现出来,降低了建筑物的稳定性。
2.2提高建筑结构的合理性
想要确保建筑结构设计的抗震性能得以展现,就需要让建筑物的结构满足结构合理性的原则,提升建筑结构的合理程度,从建筑物的整体布局上考量,尽可能提升其结构设计的合理性,并对其布局进行分析,减小建筑设施的侧拉力,保障其结构的稳定程度。
2.3保证结构的竖向规则性
建筑物的竖向规则设计原则对建筑物结构的设计尤为重要,经过调查表明,当地震来临时,建筑物所受到的外力比较大,很容易让建筑物产生不同程度的形变。如果建筑物的竖向规则没有达到设计的要求,则其应力的变化也就会呈现不均匀状态。一旦建筑物的强度比较低,刚性达不到相应的标准,建筑物容易出现扭曲的形变状况,进而提升了建筑物的危险系数。
3提升建筑工程结构抗震性能有效措施
3.1选择建筑场地
地震是地质结构剧烈移动变化产生的,影响力以及破坏力是比较大的。因此,在建筑结构设计中,要首先考虑建筑场地选择问题。首先,建筑场地的土质要相对比较坚硬,而且场地不能凹凸不平,要尽可能的平坦开阔。在一些土质较为疏松的情况下,容易发生沉降问题,导致建筑的地基本身就存在较大的问题,在无外力的影响下,可能就会发生倒塌现象。在发生地震时,不稳固的地基使得的抗震能力比较弱,相应的安全得不到保障。因此,对建筑场地的选择要引起高度的重视,尤其是土质问题,为后续的建筑结构设计打下扎实的基础。其次,一些区域属于地震带,容易发生地震灾害,存在很大的安全隐患。建筑场地的选择要避开危险地带,在一定程度上降低建筑遭受地震损害的风险。在地震带的建筑,要进行针对性的抗震处理,提高建筑的承受力,确保建筑的稳定性、安全性。在地震灾害发生的同时,可能会引发山体滑坡、泥石流等自然灾害,造成更大的安全损害。在建筑场地选择的过程中,要综合考虑这些方面的因素,避免对建筑的多次破坏。山体滑坡、泥石流等自然灾害对于建筑的破坏程度更为严重,相应的防范工作也比较难。因此,建筑设计需要从根本上降低安全威胁,降低对建筑的影响,确保建筑各方面工作更好的开展。
3.2选择合理的结构布置,协调好建筑与结构的关系
应从平面体型和立面变化等方面考虑提高结构的总体刚度以减少结构的位移。在结构布置时,应加强结构的整体性及刚度,加强构件的连接,使结构各部分以最有效的方式共同作用;加强基础的整体性,以减少由于基础平移或扭转对结构的侧移影响,同时应注意加强结构的薄弱部位和应力复杂部位的强度。简单地说就是使结构各部分刚度对称均匀,各结构单元的平面形状应力求简单规则,立面体型应避免伸出和收进,避免结构垂直方向刚度突变等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平面的长宽比不宜过大,以避免两端相距太远,振动不同步,应使荷载合力作用线通过结构刚度中心,以减少扭转的影响。尤其是布置楼电梯间时不宜设在平面凹角部位或端部角区,它对结构刚度的对称性有显著的影响。
3.3抗震构架选择
适当地选择抗震型建筑构架,能在一定程度上强化建筑物抗震品质,建筑单位选择刚性大、强度好的建筑物构架实施方案,能在极大程度上减小建筑物发生变形情况的概率,这种情况下能够充分满足建筑物主体结构对稳固性的需求。对抗震结构类型进行实际选择过程中,需注意考虑以下内容。建筑工程设计者需先对抗震型构架做出整体性和系统性评估,注重非结构性物件抑制振动能力,须高度重视非结构性物件自身强度性能以及刚度性能,如果结构耐变形功能较强,能够提供充分的缓冲,在一定程度上减少地震动量特性。此外,如果钢筋水泥结构的可塑性内应力比较好,就能够促使地震动能被有效吸蚀。抗震结构一定要具备较为明确的计算简图,同时能够减弱地震动能。在对楼层盖梁系进行具体布置过程中,技术人员最好选用垂直重力荷载,通过这种方式,能够在较短的时间内,通过最短的路径将地震荷载向柱、墙等构件上传递,在对转换结构进行布置过程中,确保能够在上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载做出一次或者两次转换。
3.4建筑结构性能参数衡算工作
对建筑结构参数进行具体设计过程中,能够在一定程度上影响建筑的整体抗震性能,相应设计人员对建筑结构进行具体设计过程中,需要对建筑结构所需承受的作用力进行确定,并且进行清晰的计算,针对不同建筑结构在不同类型地震灾害发生过程中承受参数进行计算。对地震发生过程进行模拟,借助计算机技术,对建筑结构不同参数进行计算,从而充分提升建筑结构的整体抗震性能。
3.5多重抗震结构的设置
设计多层建筑抗震防线,能够促使建筑的抗震性能得到进一步提升。对建筑结构进行抗震设计过程中,需选择具有良好延展性的构建,将其作为第1道抗震防线。为建筑设置其他抗震防线,进而形成一个相对完整的抗震体系,从而提升整体抗震性能,为人们的生命安全和财产安全提供相对可靠的保障。
3.6研究高层混凝土建筑各层结构参数设置
通过在模拟地震中对设施的分析,我们能够根据得到的数据对各层的参数进行设置。例如高层混凝土结构建筑中的墙体承载能力等方面。在预处理阶段,应在充分了解项目的地形条件、质量检测等多个方面的基础上,建立设计的框架,应对设计理念做出说明,完成高层混凝土结构建筑的设计工作。在高层混凝土结构设计工作中,最好能够建立设计信息库,便于工程师用查找案例并总结的方法来展开工作。在研究结构综合受力情况时,应选出相应的模型,并以此对建筑结构的合理性进行判断。要对计算机运算结果展开研究,为以后的计算机运算提供依据。高层混凝土建筑要处理包括震动周期、扭转角度等多种参数,因此,对于高层结构的设计应经过反复推敲,确保其具有良好的抗震能力。
4注意事项
在对建筑物进行抗震设计时尤其需要注意的就是结构均衡性问题。在设计期间需要确保建筑结构质量和刚性分布均匀性,这样能够使建筑不管是在各立面上还是平面上都呈现出规则感。在设计期间如果导致建筑结构过于复杂,将会导致质量呈现不均匀分布现象,在发生地震灾害之后将会使建筑物主体结构出现变形扭曲现象,增加建筑物破坏程度。若建筑物外形不规则,并且内部结构布置较为复杂,在发生地震灾害时将会出现严重扭转现象,对建筑抗震性能造成影响。当建筑物主体没有落在同一立面上将会导致灾害发生期间出现鞭梢效应,影响抗震效果。在设计施工期间,地震灾害并不是建筑物的唯一影响因素,环境易变性也会导致建筑内部结构受到多个应力影响。所以在对建筑物进行抗震设计时还需要注重其均衡性,合理分配各个结构部件,避免多方应力影响建筑物安全性能。如果建筑物地震灾害影响,不仅会出现由地质活动造成的影响,还会出现结构载荷和空气冲击等影响,对建筑物整体结构造成影响。所以在进行抗震设计时需要全面分析地震灾害所引起的其他影响,全面确保建筑主体结构强度满足标准规定,防治地震灾害造成的巨大损失,提升建筑物结构的安全性和稳定性。
结束语
随着建筑工程数量的增多人们对其各方面性能提出了更多更高的要求,提高建筑安全性便是其中之一,为了实现此目标设计人员需要从建筑结构设计工作入手,落实充分重视建筑结构抗震性能的设计工作、提升建筑结构设计合理性、做好科研及计算机软件的开发工作、加大建筑结构设计的管控力度等策略,确保设计方案同实际情况和要求相同,进而更好地实现建设意义,为人们提供更多的便利条件。
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论文作者:吴嵚崟
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/29
标签:结构论文; 建筑物论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 性能论文; 灾害论文; 结构设计论文; 《建筑模拟》2018年第14期论文;