建筑结构抗震设计关键问题分析论文_李多国

建筑结构抗震设计关键问题分析论文_李多国

安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽 230088

摘要:近几年,各地区地震事故频繁发生,对人民群众的生命财产安全构成了严重威胁,加强建筑结构抗震设计已成为当前建筑设计行业发展的主要趋势。在建筑结构设计过程中,应用抗震设计理念可有效增强建筑结构的抗震性能,提升建筑的稳定性和安全性,将地震对建筑造成的损坏将至最低。对于建筑结构来说,抗震能力是最基本的设计要求和参数结构。技术人员要在设计结构建构和项目运行过程中,强化对抗震系数的选择,保证工程项目的有序运行,并且集中升级建筑场地的抗震难度系数,从建筑结构基础和建筑主体结构进行综合考量。

关键词:建筑;抗震设计;性能化分析

引言

随着我国城市化进程的不断加快以及城市建设用地的日趋紧张,高层建筑在城市建设过程中日益增多,已经成为大中型城市的主流建筑形式。高层建筑结构功能的多样化与复杂性对高层建筑结构设计也提出了更高的要求,提高高层建筑结构设计质量,确保高层建筑设计的经济合理与安全可靠,已经成为高层建筑设计的核心理念,这也是高层建筑结构设计过程中所必须恪守的基本原则。

1 建筑抗震概念

建筑结构要求具有一定的抗震性,需要根据建筑结构的具体形式以及所处的地区决定。但是在对建筑物的抗震设计过程中,大体上应当遵循以下几个原则:①为了保证建筑物在地震之后可以进行恢复,在对建筑物的结构进行设计的过程中应适当的采用一些刚性设计和弹性设计,避免由于刚性过大或者弹性过大带来的不可恢复性。②在对建筑物的抗震进行设计的时候,一般都会考虑一些较大的地震的影响,一味的追求建筑物的结构的刚性以及抗震等级,但是人们在设计的过程中忽略了一般大型的地震过后,还存在着很多的余震,刚性较大的建筑物很有可能不能够承受后期的余震。由此可知,在对建筑物的抗震性能进行设计的过程中不能够一味的追求建筑物的刚性,还要考虑到地震的实际情况,保证建筑物能够承受多次余震的袭击。③刚性过小的建筑结构也是无法满足建筑抗震性要求的,这样的建筑在震后将无法修复,因此为了避免住宅发生集体连带性的坍塌,要对住宅建筑进行高延性的分体系设计。

2 建筑抗震结构设计的基本原则

对于建筑结构的抗震应符合一定的基本原则,以使建筑结构的抗震性能能够得到较高的保障。①整体性原则。即结构的抗震性能考虑的出发点必须是以整体性为原则,不能对某一构件或者某一部位进行单方面的考虑其防震效果。②刚性原则。抗震结构的整体刚度必须达到一定的标准,以便其充分的发挥其抗震作用,并且同时确保结构具有其一定的坚韧度。③多防线原则。地震产生的地震波不一定沿着同一条波线,需要同时考虑多道防线一是建筑能够抵御地震波的迫害。④协同原则。建筑物的抗震结构不是仅仅考虑单一的构件,而是需要将多个独立的单元模块进行综合考虑,只有这样采用发挥建筑物的抗震效果,提升建筑物的抗震能力。

3 建筑结构抗震设计的关键问题

3.1 合理选择抗震场地

第一,合理选择建筑地基。一般来说,地震给建筑结构带来的破坏不仅来源于地震自身,建筑物所在场地也起到了一定的作用。因此,在选择建筑物场地过程中,应有效避开地震活跃地段,尽可能选择地质稳定的位置作为建筑物场地。第二,采取合理措施,加强地基的稳定性。具体来说,主要表现为以下几个方面:(1)避免那些液化、土质松软的场地,如果实在无法避开,则需要依据地质液化登记以及抗震等级进行必要的防震设计;(2)针对极易出现滑坡地裂的位置,施工人员需要采用合理方式,提升地表稳固性和抗震指数;(3)针对粘性土质较多以及土层分布不均的场地,需要增加桩基设计来有效提升建筑地基的抗震性和整个建筑的抗震能力。

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3.2 结构体系选择

选择建筑的结构体系时,应该从以下几个方面作为参考信息进行选择。第一,设计的结构体系应该对主体的建筑抗震性能不会有影响,即在设计建筑施工结构的时候,应考了到整体建筑的抗震性能,不能因为部分的结构的损坏降低整个建筑的抗震性能。避免其中一个构件对建筑整体结构产生不利的影响。第二,在进行实际设计过程中,设计人员要选择科学合理的结构体系,明确结构抗震等级,从而保证结构的稳定性。第三,设计人员要结合施工现场情况,重点建筑结构的强度设计和刚度分布,从而满足建筑物安全的需要。第四,在进行建筑结构抗震设计过程中,要结合实际建筑物的承载能力和变形能力,选择最为合理的建筑结构体系,比如钢筋混凝土结构,保证建筑结构的稳定性和安全性,提升建筑物的抗震能力。

3.3 隔震技术的应用

被动隔震控制技术应用中最重要的就是基层隔震处理。建筑结构设计人员会在建筑结构的基础部门与上部结构之间进行隔震层建设,以将建筑基础与上部结构进行隔离,降低地震能量的传播成效,提升建筑工程项目的抗震性能,缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。隔震技术在建筑结构设计中的应用,可使得建筑工程主体结构在地震灾害的影响下,仍保持良好的应用安全性,同时对建筑内部的非结构构件起到保护作用,且地震灾害过后建筑工程无需进行大规模的修复工作,只需更换建筑隔震装置即可。被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高,隔震装置要具备很强的竖向承载能力、初始刚度和强度性能,能够在地震作用力的影响下对建筑水平位移进行有效控制;隔震装置自身的水平变形能力以及阻尼能力也是非常关键的,在地震自然灾害中,隔震装置的自振周期可以逐渐接近场地振动特征周期,以此吸收和消耗一定的地震能量,减轻地震灾害。

3.4 重点关注建筑平面布置的规则性

具体来说,主要表现为以下几个方面:(1)确保建筑主体的抗侧力结构能够沿着竖向断面均匀分布,以免发生突变情况;(2)建筑主体抗侧力结构的两个主轴刚度及变形特征确保一致;(3)在对建筑主体抗侧力结构进行平面布置的过程中,还需要确保中央核心与四周结构刚度的协调性,有效提升建筑结构的抗扭强度,以免建筑结构在地震破坏力的影响下产生较大的扭转变形,甚至倒塌的情况;(4)在对建筑主体抗侧力结构进行平面布设的过程中,需要尽可能保持同一主轴方向上的各个抗侧力结构刚度的协调性和均匀性。

4 建筑结构抗震设计需要注意的事项

第一,在设计建筑结构过程中,相关设计单位应加强对建筑结构布局设计合理性与科学性的关注力度,并采取合理措施,尽可能减少地震破坏力对建筑结构造成的影响。第二,应不断健全和完善建筑结构的抗震体系。结合具体情况,合理设计建筑结构的抗震防线,并以此削减地震产生的压力。更为重要的是,在设计建筑结构抗震防线过程中,还需要依据不同地震等级来具体设计,一旦发生地震,人们就可以通过地震防线来采取合理的救生方式。第三,提升对建筑物房梁、房柱和墙体等构件的抗震设计,有效提升建筑物内部混凝土结构的刚度,为确保建筑工程施工质量和抗震等级的提升打下坚实基础。

结束语

总而言之,当前民用建筑中,需要树立一个先进的抗震理念,这样才能保证整个建筑结构的稳定性,因此,在建筑施工设计过程中,设计人员应根据建筑所在区域的地质情况及具体的抗震要求进行建筑结构设计,以进一步提高建筑结构的抗震性能,进而为建筑用户提供一个安全、舒适的生活工作环境。

参考文献

[1]王蓓蓓,董军.基于抗震概念设计的典型学校建筑钢结构加固设计方法[J].四川建筑科学研究,2014,40(4):92~97.

[2]朱明.论工业与民用建筑结构抗震设计的相关研究[J].四川建筑,2014,02(02):166-167.

论文作者:李多国

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/11

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