关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论论文_董鹏

关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论论文_董鹏

新疆城乡建设设计院 新疆乌鲁木齐 830000

摘要:我国位于世界环太平洋地震带与亚欧地震带之间的地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是世界上地震灾害最严重的国家。汶川大地震之后,我国对大部分结构设计规范做出了重大调整和更新,特别是对《建筑抗震设计规范》做出了更为严格的修订。因此本文根据平时一些结构设计工作经验的积累,主要分析了在当前建筑结构抗震设计中应该注意的事项、涉及的问题以及优化的措施。

关键词:建筑结构;抗震设计;若干问题

引言

我国的建筑工程行业在不断的发展中,不仅加强对施工技术方面的研究,还更加注重对建筑设计方面的研究,这是因为建筑结构设计直接关系到项目的建设质量和建设效果,建筑结构设计中最为重要的一部分就是抗震设计。地质灾害的发生具有不可控性,对于人类社会的破坏也是极其重大的,尤其是地震灾害的发生,突发性强、灾害性大,且不可预测,影响范围广,建筑物的抗震等级不够,容易发生倒塌,还会给周边建筑带来危害。建筑结构设计中的抗震设计是要考虑到建筑本身的结构特点以及当地的抗震需求,针对建筑抗震能力完成结构设计、空间设计和平面设计等,保证建筑物的稳固性,也为人民生命财产安全提供可靠的保障。

1建筑结构抗震设计内涵

通常情况下,建筑结构抗震设计就是通过研究地震对建筑结构造成的破坏程度,并通过长期的抗震设计经验总结,获取更加有效的设计方案,从而应用到建筑结构当中的过程。地震作为一种随机性非常强的剧烈振动,具有复杂性、随机性、不确定性等特点。因此在建筑结构抗震设计当中,需要对建筑结构性质、空间、材料、外界因素进行综合考虑,尽可能消除不确定性因素。建筑结构抗震设计中不能仅凭借计算数据,还需要结合地震易造成的工程破坏部位、破坏原理进行考虑,按照地震动理论,通过对抗震设计进行总结,最终确定设计方案,这也是建筑抗震设计当中的一大突破点,从本质上提升建筑结构的抗震性能。

2建筑抗震设计的设防目标

结合地震的实际强度,可以将设防标准划分为3个等级:①第一水准。如果建筑结构遭受了低于当地地震设防烈度的多遇地震影响时,通常建筑不会受到损坏且不需要修理,建筑工程各项功能可以正常使用,也就是所谓的“小震不坏”;②第二水准。如果建筑结构遭受了相当于本地抗震烈度的地震影响时,可能建筑结构会遭到损坏,但是通过修理或不需要修理即可保证建筑工程各项功能可以正常使用,也就是“中震可修”;③第三水准。如果建筑结构遭受到了高于本地区抗震设防烈度,建筑结构不至于倒塌或危及生命的危险,也就是“大震不倒”。对于使用功能以及其他方面具有专门要求的建筑工程,在进行抗震性能优化设计当中,需要提出更加具体、抗震等级更高的抗震设防目标。对于抗震设防在VI度以上的地区,建筑工程必须要采取抗震设计。抗震设防烈度的确定必须结合国家规范的要求。

3优化建筑结构抗震设计的主要措施

3.1抗震场地选择

建筑结构设计的第一步就是对建筑场地进行合理的选择,建筑项目在施工建设中选择的场地类型较为复杂,主体结构的稳固性难以得到可靠的保障,如果场地设计在地壳运动频繁地带或者是位于地震带上,更加剧了地震危害。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因而,在抗震设计中,尽量选择较为开阔的场地,施工场地的周边需要有开阔的场地,一旦发生地震,可以提供有效的避难场所,对于地质较为坚硬地区的工程,发生地震时不会发生地面沉降,但是为了防止建筑倒塌,还需要对地震活动程度以及被盖层等进行相关参数的计算。

3.2建筑立面抗震优化

主体结构的竖向布置应注意以下几点:(1)结构的侧向刚度宜自下到上均匀的由大变小;(2)为避免软弱层的出现,上下层的刚度不宜突变,对于框架结构,楼层与相邻上层的侧向刚度比不宜小于0.7,与相邻上部三层的平均刚度比不宜小于0.8;对于框剪结构、板柱剪力墙、剪力墙、框架核心筒、筒中筒结构,楼层与相邻上层的比值不宜小于0.9;对于结构底部嵌固层来说该比值不宜小于1.5;(3)结构不宜出现薄弱层,层间受剪承载力不应小于相邻上一层的80%;(4)结构上部楼层收进部位到室外地面的高度与房屋高度之比大于0.2时上部楼层收进后的尺寸不宜小于下部楼层水平尺寸的0.75;上部楼层相对于下部楼层外挑时水平尺寸不宜大于下部楼层水平尺寸的1.1倍,外挑尺寸不宜大于4m;(5)楼层质量宜沿高度均匀分布,上部楼层质量不宜大于下部楼层质量的1.5倍。

3.3建筑平面抗震优化

在建筑平面设计中,想要体现建筑功能空间的利用需求,应坚持均匀对称的原则。倘若墙和钢构件不对称,则结构在地震发生时会受到不均匀的力,这会破坏局部墙体或整个建筑物。该设计的中心内容是建筑平面的组合和单间的设计,在设计单人房时,有必要对每个房间的建筑面积,以及门窗的位置进行确定,并在选择与单间建筑面积和门窗相适应的平面组合方式时,应根据实际的建筑工程施工情况来进行。例如,利用单元平面组合,实现空间的一体化使用,通常单元式平面组合在商业建筑中,高层办公建筑中的应用比较多,对建筑结构的整体刚度和抗扭性能提高有着非常重要的作用。当垂直交通设计中心在平面外时,应采取措施减少角落门窗的开度,避免出现“转角效应”的现象。

3.4建筑结构抗震体系

(1)确保建筑结构体系合理性,需要避免部分结构遭到破坏对整个工程的影响,同时也包括部分构件遭到破坏造成整体结构瘫痪。所以在建筑结构抗震设计中需要保留一定的冗余度,并具备较好的变形能力。如果发生了地震灾害,即使局部出现了严重损毁,其余部位也要能够承担横向、纵向荷载,提高建筑结构整体的稳固性。(2)确保建筑结构抗震性设计的清晰性,明确设计当中地震力的传递路径,在对竖向建筑构件进行布置当中,要保证重力荷载均匀,并对楼屋盖梁体系设计当中,垂直重力荷载需要以最短路径向竖向构件传递。保证建筑整体抗侧力结构的剪力墙、支撑系统、框架等相互联系,结构体系受力明确。

3.5采取隔震加固措施

在抗震设计工作正式开始之前,相关工作人员需要结合图纸提出的基本要求,需要提前展开全面检查,以防有任何疏漏存在。不仅如此,当施工正式开始的时候,还要在一些关键的部位进行抗震加固,安装相关减震装置。除此之外,当施工全部结束之后,同样需要进行抗震加固,通常采取的方式便是增加阻尼。现阶段来看,消能减震装置通常主要应用于高层建筑结构以及钢结构内部。在实际施工的时候,其能够安置在多个不同的位置,不仅包括建筑物的上部结构,而且在隔震夹层之中同样可以进行安装。正是由于这方面原因,消能减震装置具有非常高的应用率。

结语

根据以上的阐述和分析,抗震设计是现在建筑结构中最为重要的部分,建筑结构的稳定和安全性直接关系到社会经济的发展和人民群众的生命财产安全。在抗震设计中,一定要选择合适的结构体系和场地,对当地的地震情况进行全面的分析,从实际情况出发,选择合理的设计理念。我国本身的地域面积就很广,不同区域的地质环境和条件也会有着天壤之别,这就需要根据区域的具体情况制作出一套规范的抗震设计标准,这也是对设计人员提出的高要求,只有更科学的进行抗震设计,才能提高建筑结构的抗震性能和质量,在保证建筑行业健康发展的同时,让人民群众的生命财产安全得到相应的保障。

参考文献

[1]黄鹤.关于建筑结构抗震设计若干问题分析[J].低碳世界,2015,(35):121.

[2]高炳鹏.建筑结构设计中的抗震技术分析[J].山西建筑,2014,40(13):41-42.

[3]刘义娟.变电站建筑结构抗震设计中的问题分析[J].建材与装饰,2015(51):55~56.

论文作者:董鹏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/17

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