西安骊山建筑规划设计院 陕西省西安市 710600
摘要:随着高层建筑和超高层建筑的发展,建筑行业的发展对我国经济的发展产生了积极影响。近年地震、海啸等自然灾害的频发对我国建筑行业提出了更高的要求,建筑结构中的抗震设计也显得愈发重要。设计人员除了需要满足人们对于建筑的舒适、安全的需求以外,还需要不断提高建筑的抗震性能。对此,本文主要从建筑结构中抗震结构的设计出发,探讨了建筑结构抗震设计的重要性和原则,并介绍了相关设计理念的应用,希望对我国建筑工程抗震性能的提高有所帮助,为我国建筑行业的可持续发展打下良好基础。
关键词:建筑结构;抗震结构;设计理念
一、概述
改革开放以来,国民经济的不断增长带动了建筑行业的迅速发展,现代建筑工程中抗震理念也有了更深层次的发展。抗震结构的应用能够在一定程度上提高建筑的延性,使其能在地震发生的过程中进行合理的弹性变化,进而避免在地震灾害中坍塌。抗震结构的设计在一方面会提高房屋对地震力的承受力,另一方面又能够吸收建筑物上的地震力,从而尽可能减轻对房屋的破坏程度。
建筑抗震结构设计的首要目标是保护人民的生命安全,并在地震发生的过程中,为人们争取到尽可能多的时间进行逃生和抢救内部人员。次要目标是提高我国建筑结构的设计水平,在提高我国建筑结构抗震能力的基础上,尽可能的延长建筑的使用寿命,进而提高工程的经济效益和社会效益。从房屋建筑的基本功能来看,其主要目的是为人们提供生活空间,并在此基础上满足人们的审美需求。建筑安全性是人们在选择建筑时的首要考虑目标,而提高建筑结构的抗震水平,能够有效提高建筑结构的安全性,因此,在进行建筑工程设计时,需要重视抗震理念的设计。
二、建筑结构中抗震结构设计的原则
(一)整体性原则
对于建筑工程来说,整体性原则可以作为结构设计的基础性原则,对于抗震结构方面来说,需要尽可能的保证建筑的整体抗震性,才能避免地震后因为局部因素导致的整体结构的破坏,尽可能的消除安全隐患。在抗震结构的设计过程中,可以将该结构由多个子结构组成,因此,想要提高建筑的抗震性能,需要不断强化各个子结构的功能并实现其之间的有效衔接。
(二)结构清晰原则
根据力学原理,可以采取分散传递地震力的方式降低地震对建筑的破坏,因此在抗震结构的设计过程中,强化地震力传递路径的设计十分重要。在该结构的设计过程中,可以借助信息网络技术,准确的计算出建筑模型在地震时的受力情况,并对相关数据进行合理分析,不断强化抗震结构,促进抗震结构设计质量和水平的不断提高。
(三)抗震能力和结构刚度相匹配原则
结构刚度作为影响建筑结构能否抵御自然灾害的影响因素之一,需要遵守结构刚度与抗震能力相匹配的原则。在抗震结构设计的过程中,设计人员需要重视结构刚度,确保建筑结构刚度能够应对地震的破坏,只有这样,才能保证建筑结构的安全性,保障该结构在地震过程中不会发生变形。近年来,随着高层建筑行业的不断发展,对于结构刚度的要求也在不断提升,因此遵循结构刚度与抗震能力相匹配的原则十分重要。
三、建筑结构中抗震结构设计理念的应用
为了确保建筑结构的抗震性能,在进行抗震结构的设计过程中,需要重视以下问题,首先在建筑的结构设计过程中,需要确保地基的稳定性,避免地基出现变形影响抗震性能的情况出现。同时对于同一建筑物的结构单元需要设计在同一地基上,充分考虑地基的最大势能,有利于其抗震功能的充分发挥。其次考虑主要建筑物结构设计的对称性,尽可能的减少地震引起的变形。最后,在建筑的整体结构设计中,可以选择设置多道抗震防线,避免局部薄弱结构的存在,此外还需要重视建筑空间结构的统一,加强建筑结构的平面联系,区别建筑的垂直刚度,满足整个建筑的重力需求。
抗震结构的设计对于现代建筑的设计有着重要影响,在该理念提出后,出现较多抗震结构设计的案例,对此,本文主要介绍了较为典型的抗震结构设计理念的应用。
(一)多层砌体结构
采用承重较小的砌块砖材料进行建造的建筑为多层砌体结构,该结构能够实现承受力的一体化,该类型的房屋在面对地震灾害时,某一部位受到的影响会被所有的砌体所分摊,以此来减少地震对房屋的破坏,减少局部出现塌陷的可能性。该种结构分为四种形式:横墙承重;纵横墙共同承重;纵墙承重;混合承重。其中横墙承重和混合承重形式应用较为多见。
(二)框架结构
框架结构抗震设计的基本原则是:强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件,其抗震能力主要体现在材料及承重梁柱上,该结构主要应用的原材料是钢筋混凝土,混凝土通过一定的施工工艺被振捣加工成承重梁柱构件,在此基础上根据工程的实际数据进行相应的分布设计,促使建筑的整体应力被分散承受,该结构在遭遇地震时,上方所受到的晃动力会被下方的承重梁柱所分摊,虽然无法分摊全部的应力,但是可以抵消大部分,在很大程度上延长了房屋倒塌的时间。除此之外,由于钢筋混凝土具有较高的强度和韧性,对于提高房屋的承载力和稳定性有很大的帮助。
除了以上抗震结构的应用外,随着技术的发展,还出现其他的抗震结构,例如剪力墙结构、框架-剪力墙结构等,都对我国建筑行业的发展起了很大的影响。
四、结束语
综上所述,随着我国城市化进程不断加快,建筑工程的结构设计越来越受到人民的关注,作为建筑工程的重要组成部分,其设计水平的高低会对工程的安全性和稳定性产生影响。对此,建筑企业需要不断提高设计水平,重视抗震结构的设计,为人们的生命财产安全提供保障,为企业的发展打下良好基础。
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