建筑结构设计中的抗震设计探讨论文_鲍洺洋

建筑结构设计中的抗震设计探讨论文_鲍洺洋

鲍洺洋

天津市市政工程设计研究院 天津 300051

摘要:目前,由于受到技术水平等因素的限制,无法准确预测到未来地震发展的时间、规模和地点等,人们对地震作用的特性和地震破坏机理的认识尚不充分,传统的建筑结构设计方法难以保障地震突发时结构的稳定性和安全性,因此,在建筑结构设计中融入良好的抗震设计理念是极为重要的。建筑结构抗震设计应朝着“小震不坏、中震可修、大震不倒”的方向发展,以通过抗震构造措施来保证结构和构件具有足够的塑性变形能力,保障建筑物的稳定性,进而减少地震灾害对建筑行业发展造成的影响。

关键词:建筑结构;设计;抗震设计

1抗震设计在建筑结构设计中的重要性

随着我国人口日益增长,城市人口密度也越来越大,过多的人和财富集中在一个地区,一旦地震发生,财产的损失和伤亡是不可估量的。例如,唐山大地震和汶川地震的发生,就造成了严重的人员伤亡和巨大的经济损失,因此,如何提高建筑结构的抗震性能已经成为许多建筑师面临的问题。地震是最大的自然灾害之一,也是难以避免的自然灾害。目前,由于我国科技现阶段无法准确预测地震灾害,尚无相应的有效措施,所以应该如何利用现有的技术和思路减少建筑物地震造成的损失,是当前为止,世界各国地震工程界都值得深刻反思的问题。为了减少地震发生对建筑物造成的破坏,目前全球有90%以上的国家正在进行建筑抗震设计原则,该原则为:大震建筑不倒、中震建筑可加以牢固、小震不破坏建筑结构。然而,当中、小地震发生时,部分建筑物的结构可能会丧失功能,加上建筑设备的成本和装饰技术的成本高于建筑本身的成本,造成不可预知的经济损失,由此可见加强建筑结构抗震设计的重要性。

2 建筑抗震设计中存在的问题

2.1抗震设计认识不到位

由于我国经济不断发展,基础设施不断完善,建筑行业蓬勃发展。但是,在如今建筑结构的设计中存在着一定量的问题,实用性发展成了建筑设计人员主要关注的方面,也正是由于过分关注建筑设计的实用性发展,导致建筑设计中对于抗震设计的关注度缺失。在建筑结构设计中的认知一直没有得到实质性的发展,再加上一直以来人们对于抗震设计认知的缺失,所以,人们往往是在地震发生以后才去重视建筑的抗震设计。因此,要提高建筑设计人员在建筑结构设计中的抗震设计的认识,做好建筑构建的设计工作。

2.2选材不科学

对于地震频发区的建筑,其选材应需要合理搭配,当前,我国的建筑结构普遍为钢筋混凝土核心筒,此类结构发生弯曲变形或侧移时,所产生的作用力超过了钢框架的承受能力,在增加建筑钢结构荷载负担的同时,也会使得建筑物的抗震性能减弱。

2.3抗震设计的结构不合理

在建筑构建设计中,建筑的整体安全基本由抗震设计结构决定。在进行建筑设计构建的过程中,抗震设计虽然引起了设计人员的部分重视,但是,在各种因素的影响下,产生了不切合与实际的抗震结构设计,严重影响建筑构件设计的安全性,不仅没有达到抗震的效果,还浪费了大量的资源。提高建筑物的安全性是建筑设计不可忽视的目标,为了顺利的达到这一目标,考虑该建筑设计的实际情况和地理因素是必要的,在此基础上进行合理的建筑设计方案制定,加强建筑物所具有的防震功能。

3建筑结构设计中抗震设计的有效措施

3.1 注重非结构构件的设计

在建筑结构中,非结构构件是依附于主体结构 的,故 应加强对这一部分的抗震设计,具体涉及的内容包括。1)针对女儿墙、雨篷等附属构件的抗震设计,应加强自身的整体性和主体结构可靠连接锚固。2)维护墙、内隔墙与填充墙等非结构墙体对主体结构抗震性能的不利影响,包括减小主体结构自震周期增加地震作用;改变主体结构的刚度分布,从而改变地震作用下构件之间的内力分布;改变主体结构的受力状态,如局部高度的填充墙造成主体结构短柱存在导致柱脆性破坏。3)建筑装饰、贴面、顶棚与悬吊物等,通过加强连接与柔性连接并举,防止地震时的脱落与破坏。

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3.2科学布局减少地震能量

为了减少地震的所带来的破坏,可以通过尽可能减少地震的能量的方式。降低地震能量的重要途径是运用以位移为基点的结构设计和定量分析。为了满足地震造成的结构变形要求,可以进行定量分析,以达到降低建筑物的位移延性比的目的。当然,减少地震的能量也可以通过选择在地震不活跃和地质硬度大的地方建造建筑物。在地震作用下的建筑结构,不仅受到地震运动的影响,会产生相应的鼓风或其他作用力在地震发生的同一时间,所以应注意训练控制每一个建筑结构设计中的不良影响,增强建筑物的抗震性。在结构上的受力方向,确保在一个平面上有足够的强度和稳定性。

3.3增加建筑工科学合理的布置

在针对建筑工程进行布局的时候,由于在施工过程中,会涉及到很多方面的内容,比如平面设计、空间设置以及立体设计等,这些都是其中必不可少的重要环节和内容,这些环节缺一不可。在这种情况下,在针对建筑工程进行科学合理布局的时候,要尽可能保证设计人员自身的抗震意识得到有效提升,这样才能够保证其在针对建筑结构进行设计时,更加具有合理性和科学性。只有这样,才能够在设计过程轴中,最大限度保证抗震设计的水平达到一定的标准要求。除此之外,在针对施工工程进行具体操作时,要遵守平衡设计的原则,同时还要保证结构在设计过程中具有合理性和科学性。

3.4科学配置建筑构件,保证建筑构件以及连接点处质量

隔震构件具有较大的垂直支承能力,在大变形时也能够确实支承建筑物的质量,采用直径小的叠层橡胶时,应可以支撑建筑物的质量,一般叠层橡胶最大变形发生时重叠部分不得小于直径的一半尺寸。在进行建筑结构抗震设计时,除了要科学配置建筑构件,还应确保各个构建之间连接点处的质量要求,确保连接牢固,避免由于连接松动而影响到建筑使用寿命。当前建筑的外墙会使用装饰材料,例如瓷砖、大理石,虽然表面看起来,这些装饰材料是与外墙相连,其是否能和建筑主体结构牢固连接对建筑的抗震性能也有影响。近些年在地震事故中的玻璃雨现象,就是在地震作用下玻璃幕墙出现变形导致玻璃破碎而发生的。因此,一定要确保建筑中各构件及连接处质量,防止在地震中玻璃幕墙变形与脱落。另外在对内隔墙、玻璃隔断等构件展开设计时,也要确保连接点的质量,使其牢固连接,保障建筑结构的抗震性能。

3.5因地制宜,保证建筑场地选择的合理性

无论是对于任何一种类型的建筑工程而言,在对其进行结构设计的时候,都需要保证建筑场地选择的合理性和科学性,真正实现因地制宜的基本目标。也就是说选择一个合适,并且符合实际要求的建筑场地,能够尽可能减少建筑工程在施工过程中的作业量,还能够保证最终的施工效果。在刚刚开始的时候,在针对场地进行选择的时候,可以选择一些相对比较平坦的土地,这种具有平坦特征的场地,一旦地震灾害发生,可以尽可能降低由于其带来的经济损失。甚至可以尽可能减少一些不必要产生的损失,同时,对整个施工作业流程的实施能够起到一定的方便快捷作用。

结束语

作为自然界中的频繁发生的现象,地震经常出现在人们的日常生产劳作中,但是这并不是一个友好的现象,当地震震级达到一定级别,就会造成破坏力强、情况紧急的危害,对人们的生产生活造成巨大的影响。尽管如今的科学技术不断发展进步,但是对于预测地震的到来依旧艰难。由于地震对于日产生活以及建筑物的巨大破坏,必须加强对于建筑结构中的抗震设计。基于此,以上内容就建筑结构设计中的抗震设计进行了论述。

参考文献

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论文作者:鲍洺洋

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期

论文发表时间:2018/11/12

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