摘要:现在关于地震的预防措施和安全演习越来越普及,国内在经历过几次高强度的地震之后,越来越多的人开始重视对地震所造成的安全问题。建筑结构的抗震作用与人们的生活息息相关,建筑结构设计人员应该不断完善抗震设计理论,重视建筑结构的抗震设计。本文笔者根据工作实践经验对建筑结构基于性能抗震设计的问题进行了分析探讨。
关键词:建筑结构;抗震设计;问题
1建筑工程结构设计中抗震设计的重要性
建筑工程结构的设计不仅对其整体的美观度和稳定性有一定的影响,通过结构设计中的抗震设计还能对建筑物的安全度进行加强。随着生活水平的不断提高,人们对建筑物的质量和安全也有了更高的要求。城市中,大多数建筑物是人们生活和工作的场所,因此建筑质量的高低好坏直接影响到人们的财产和生命安全,尤其在地震多发的地带,合理的利用建筑工程的空间构造可以在很大程度上减少地震灾害对建筑物的破坏,提高居民的安全系数,降低灾害破坏程度。另外,虽然我国地震发生频率较低,但是多数的地震的可预测性较小,因此在建造房屋时就应该考虑到对地震灾害的抵抗能力。综上所述,建筑工程结构设计中,抗震性的设计具有极大的必要性。
2建筑工程结构抗震设计的基本原则
2.1设计多元化抗震措施
在进行建筑工程结构设计中的抗震设计时,建筑设计人员在对建筑物进行基础的抗震设计之外,还应该综合考虑环境、发展情况等多方面原因对建筑物进行更加科学合理有计划性的多元抗震设计措施。使建筑物在地震灾害中对地震具有多重防震能力。举个简单的例子,在对建筑物顶端进行抗震结构设计时,可以采用“混合隔震”和“基底滑移隔震”的抗震技术方法。另外,可以在建筑物具有基础防震能力的基础上,对其进行进一步抗震技术设计加强建筑防震效果提升建筑物整体的抗震性。因此,在设计中采用多元化抗震设计的措施,是实现建筑物高校抗震性能的重要手段之一。
2.2确保建筑结构具有较强的功能性
在进行建筑工程结构抗震设计的时候,要注意建筑物各个结构是否具有较强的功能性,保证建筑结构的构建具有较好的承重性和稳定性。另外在对建筑工程结构构件的设计中,要满足建筑结构的基本原则,例如强柱弱梁,强节点弱连接的原则。在具体施工操作中,要采取一定的技术提高建筑结构的抗震性能。
2.3科学设计各项建筑结构的强弱
最后在对建筑物结构进行设计的时候,要科学的决定设计各项建筑结构的强弱关系,这一环节的主要目的是,当发生地震时,若建筑物中主要的结构构件都屈服之后,不影响其他侧构件,侧构件还处于弹性状态中,为建筑物的抗震性能提供一定的保障,因此在建筑结构的抗震设计中,应该对建筑结构构件的强弱关系进行合理的分析和设计。
3建筑工程结构设计中提高抗震性能的具体措施
3.1严格规范建筑物的高度和宽度
首先要严格控制建筑物的高度和宽度,在建筑施工之前,对于建筑设计超高或者高宽比不符合标准的应予严格的把控,对于高度接近限高或者高宽比接近不合标准,为了加强建筑物的稳定性和抗震能力应该在其底部增加一层竖向构件,一般情况下采用的竖向构件采用混凝土柱或者混凝土墙等。其次在进行建筑物抗震设计计算时候,采用的计算方法应该使用经过主管部门认定的符合建筑力学模型的方法,对于计算结果,应该满足建筑物的实际要求和基本规定。
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3.2严格规范建筑物的平面规则
首先对于建筑物平面规则性应该进行有效的控制,在日常实际的建设中,经常会出现建筑物平面极其不规则现象,例如建筑物凹口过大或者突出过于明显等,针对这种建筑物必须采取必要的措施以保证建筑物的稳定性。通常采取的补救措施为:1)采用弹性或者刚性模型,在凹口附近凸起的部分采用弹性较好的楼板,在其他部位采取刚性较好的楼板。2)当建筑物整体结构较为简单时建议整体都采用弹性较好的楼板,这样不仅可以减少工程计算量也能使工程计算更为准确。
3.3谨慎选择建筑物抗震结构
谨慎的选择建筑物的抗震结构也是提高建筑物有效抗震性能的重要措施,选择强度和刚度都较高的建筑主体结构,可以在很大程度上减少建筑物结构变形的概率提高建筑物的安全性,同时建筑设计人员也要对建筑结构进行全面的分析和研究,对结构中的重点部位和容易出现问题的部位要进行相应的加固措施,提高结构的抗震性能,防止安全问题出现。
3.4对建筑物进行合理的布局
在建筑物的防震设计中,应该对建筑物进行合理的布局,采用以位移为基点的结构设计尽量减少地震灾害的灾害能量,增强建筑物的抗震效果。在建筑物建筑施工时尽量选择在坚硬的地方建造地基,尽量避开地震的活跃范围,减少同地震余震产生共振,从而减低地震带来的破坏。
3.5材料的选择
建筑结构中的设计,建筑物材料选择尤为重要。材料的硬度和塑性对建筑结构的抗震性能有着举足轻重的影响。若要保证建筑结构的抗震性和稳定性,就需要在选择材料的时候,根据当地的地震史和材料的各种性质来考虑。建筑材料的选用应该注重材料的轻便和刚度,并且各个零件之间连接应该有较好的契合性和延性,能够足够发挥材料作用。根据目前市场情况,钢结构是最适合作为抗震材料,而且在多次地震后的调查中证明了钢材质具有很强的抗震性能,但唯一的缺点就是使用钢结构所花费用较大。而现浇钢筋混凝土的结构整体性极佳,并且价格也合适,有着一定的抗侧移刚度,在设计过后可以具备一定的延性。但这种材料也有些缺点,那就是当地震持续时间过长时,在地震荷载反复作用下,构件的刚度会因裂缝的产生而减弱,导致混凝土碎裂。装配式钢筋混凝土结构施工方便,但是抗震弱点处于框架节点等构件的刚度和变形能力低于材料的整体强度,属于材质的薄弱部分,而且在预定配制构件时,容易导致结构缺乏整体性和连续性,所以装配式钢筋混凝土不适合在地震频发地区使用。抗震设计时,若想要提高建筑结构的抗震性能,就需要根据建筑所处区域和建筑的具体功能来选择合适的材料。
3.6增强建筑薄弱环节
在建筑结构设计的抗震设计中,需要采用相应的构造措施来增强建筑的薄弱环节,重视对薄弱环节的保护,以此来保证建筑结构能够承受更大的压力和重量。在抗震设计当中,要有意识的对建筑结构的薄弱环节进行增强和控制,以此来保障建筑的抗震性能。同时设计师应使用先进的计算机技术来搭建合适的建筑结构抗震模型,并对建筑的抗震作用力进行计算,以此来保证抗震性能和抗震措施、设计参数和模型能够达到建筑结构要求的标准,以此来保证建筑在地震发生时受力的合理性和科学性。
结语
为了保证建筑工程的工程质量和建设速度,最大程度上减小地震灾害对建筑物的破坏,就需要在建筑的开发设计阶段就对建筑抗震结构的设计进行重视。从结构入手,对抗震设计在建筑结构中的应用进行研究,这有助于更好地改进现阶段已有的抗震设计,增强建筑物的使用性和安全性。
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论文作者:单昕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
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