建筑结构设计中抗震结构设计的原则分析

发表时间:2020/4/30   来源:《城镇建设》2020年2月第5期   作者:潘紫蕾
[导读] 地震作为一种地质灾害,对人们生命安全造成了严重威胁
         摘要:地震作为一种地质灾害,对人们生命安全造成了严重威胁。众所周知,我国处于环太平洋地震带与欧亚地震带之间,是地震活动十分活跃的地区。随着社会经济水平的不断提升,城市建筑高度与规模都取得了较大提升,如果建筑工程抗震结构设计不合理,一旦发生地震灾害将给建筑居民带来严重的生命安全隐患。现阶段,我国建筑工程领域十分重视抗震结构设计工作,并采取积极有效举措提高建筑抗震结构设计水平。本文就建筑结构设计中抗震结构设计理念进行全面探讨和研究,希望推动我国建筑工程领域的科学稳定发展。
         关键词:结构设计;抗震结构;设计理念
         近年来,我国地震灾害发生愈加频繁,汶川、玉树特大地震灾害给我国带来了严重的生命财产损失。加强建筑工程抗震能力,是有效抵御地震灾害的重要举措,进而为建筑居民提供安全的生产生活环境。随着建筑设计水平的不断提升,建筑抗震结构设计受到了更多的重视和关注,同时也是衡量一个建筑结构设计水平的重要因素。笔者结合自身多年建筑结构设计经验,就抗震结构设计工作提出个人见解和建议,希望为相关领域从业者提供必要的参考和帮助,同时也希望我国建筑建设设计水平得到全面发展与提升。
         1抗震结构设计理念概述
         所谓抗震结构设计理念,是指在建筑结构设计中融入抗震设计,由此使建筑工程具备良好的抗震能力。近年来,随着我国城市化进程的逐步推进,超高层建筑成为新时期工程建设的主流趋势,因此其抗震性能需求也随着提高。在建筑结构设计中融入抗震理念,能够全面提升建筑工程的抗震性能,在发生地质灾害时为建筑居民提供有效的安全防护。与此同时,良好的抗震结构设计还能够提高建筑结构的强度和延伸性,在发生较大强度的地震后建筑结构仍保持理想的结构稳定性,能够满足用户的居住使用需求。由此可见,建筑结构抗震设计是建筑结构设计的重要内容,有助于强化建筑结构抗震能力,并提高建筑工程的使用价值。
         2建筑工程抗震结构设计基本原则
         2.1整体性原则
         从建筑工程角度来讲,抗震结构设计必须遵循整体性原则,也就是说在抗震结构设计时需要保障建筑结构的整体抗震性,如此才能避免震后因局部构建破损造成建筑整体结构稳定性不足,并形成潜在的安全隐患。与此同时,建筑抗震结构又细分为多个子结构抗震构件,这便需要强化每个子结构的抗震性能,并实现各子构件之间有效衔接,如此才能提升建筑结构的整体抗震性能。
         2.2结构清晰原则
         从力学角度分析,建筑结构抗震设计主要采用地震力分散传递消耗方式降低地震损害,因此必然需要强化地震力传递路径设计。在此条件下,明确建筑结构具体位置便显得尤为重要。借助计算机信息技术,能够对建筑模型在地震时所产生的受力情况进行精准计算,并以此对抗震结构中存在的不足进行有效处理和强化,由此实现建筑抗震结构设计质量和水平的全面提升。
         2.3结构规则原则
         抗侧移刚度是建筑结构抗震性设计的重要内容,只有确保抗侧移刚度一致才能提高建筑结构刚度的稳定性。建筑结构布局主要分为垂直与纵向,为此在进行建筑结构抗震设计时需要提高结构布局的科学性与合理性,确保建筑结构各部分的抗侧移刚度处于同等状态,由此便大大提高了建筑结构,特别是垂直结构的稳定性与抗震性。


         2.4结构刚度与抗震能力相匹配原则
         结构刚度与抗震能力是决定建筑结构能否有效抵御地震灾害的重要条件,因此建筑结构抗震设计还要遵循结构刚度与抗震能力相匹配原则。在进行抗震设计时,相关设计人员要对建筑结构刚度给予高度重视,只有建筑结构刚度能够应对地震力的破坏,才能保障建筑结构在发生地震时不发生变形。近年来,随着建筑高度的不断提升,建筑结构刚度要求也随之提升,结构刚度与抗震能力相匹配原则也显得愈加重要。
         3建筑结构设计中抗震结构设计的具体实现
         3.1科学设计传力路径
         本质上讲,抗震结构设计是一种力学知识的科学利用,因此采用合理的方式将地震力进行有效传导和分散,进而提高建筑结构的抗震能力。传力路径是建筑结构防震设计的重要内容,其目的在于明确地震力的传导方向与途径。在进行传力路径设计时,需要确保建筑各构件均匀受力,同时也要对建筑工程所在区域的抗震等级要求等客观因素加以综合考量。
         3.2科学设计建筑结构布局
         建筑结构布局的科学性与合理性对建筑工程抗震能力有着十分重要的影响,其中建筑结构布局平面、竖直面规则性与刚度是决定抗震能力的基础和前提。为实现理想的抗震效果,建筑结构布局设计需要满足以下几方面内容:其一,建筑结构布局中各构件要尽量保持规则、对称的排列方式,特别是建筑中心与刚度中心要保持重合。其二,建筑结构布局在竖直面方向要降低重心,由此避免出现错落问题。其三,注重建筑结构中墙体、支撑柱等结构或层面的强度和刚度,确保其达到相关标准和要求。
         3.3建筑力学模型技术运用
         现阶段,建筑力学模型技术越来越多的应用到建筑结构抗震设计工作中,如BIM技术依据建筑结构相关数据进行建模,并对其在地震环境中进行模拟,由此得出相关结构设计存在的问题或不足。通过建筑力学模型技术的运用,极大的提高了建筑结构抗震设计的科学性与实效性,为建筑结构设计水平的提升奠定了坚实的技术基础。
         3.4科学选择建筑材料
         建筑材料是建筑工程施工必不可少的基本要素,同时也是建筑结构抗震设计所考量的重要内容。建筑材料对于建筑结构强度有着重要影响,并直接作用到建筑结构的抗震能力上。因此在进行建筑结构抗震设计工作时,相关设计人员也要对建筑材料进行科学全面考量,结合建筑结构强度要求对建筑材料性能加以明确。
         4结论
         综上所述,抗震结构设计是建筑结构设计工作的重要组成部分,同时也是决定建筑工程设计水平和质量的决定性因素。要想实现理想的抗震能力和效果,需要相关设计人员充分重视抗震结构设计的原则,并注重其实际应用,由此为居民提供一个更加安全舒适的生存环境。


参考文献
[1]郑海峰.探究抗震设计理念在建筑结构中的体现[J].建材与装饰,2017(32).
[2]尚诚,魏京佐.土木工程结构设计中的抗震设计[J].住宅与房地产,2018(28).
[3]王宜.抗震结构设计理念的应用与设计要点探究[J].住宅与房地产,2019(15).
[4]安乐.探究建筑结构设计中的抗震设计[J].城市建设理论研究(电子版),2019(14).
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