建筑结构设计中的抗震设计探讨李峰

发表时间:2020/5/22   来源:《建筑实践》2020年1月第2期   作者:李峰
[导读] 建筑结构设计是满足居民居住要求的关键环节,
         摘要:建筑结构设计是满足居民居住要求的关键环节,其中抗震结构更是建筑结构设计中的重中之重。设计良好的抗震结构提高建筑抗震性,最大幅度的减少地震灾害对建筑的影响,为住户的生命财产安全提供有力保障,成为建筑设计的重中之重。
         关键词:抗震设计;?建筑结构;?应用研究;
        
          随着地震灾害的发生几率越来越大,无论是对人们的身体健康还是财产安全都造成了巨大的影响,
         1 建筑结构抗震性设计原则
         为了取得良好的抗震性能,设计人员应该明确在抗震性能设计中的几条原则,为建筑建筑取得良好的抗震效果提供有利条件。
         1.1 简化原则
         设计人员应该明确一点,结构形式越简单,建筑建筑的抗震性越强。相较于复杂的建筑结构设计,越简单的建筑结构其力学计算的准确性越高,从而实现加强对建筑结构平衡性的控制力度,有效简化建筑抗震结构设计,提高建筑建筑抗震性能。除此以外,简单的建筑设计结构还可以大幅减少地震作用力对建筑结构的破坏,有效提高建筑建筑对建筑地震作用力的承受能力,全面提高建筑建筑结构设计中抗震设计的质量。
         1.2 整体性原则
         在进行建筑结构设计时,设计者应该立足于整体进行抗震结构设计。由于建筑建筑的抗震性概念是作用于建筑结构的各个环节之中,因此设计者在进行抗震性设计时,需要从整体出发,科学全面的考虑各种因素对抗震性的影响,增强不同结构构件的协调性,从而有效加强建筑结构的抗震性。另外,设计者还应该注意明确不同部位的力学特征,结合实际情况优化完善建筑整体结构的抗震性,确保建筑建筑在满足多种功能要求的前提下,保证建筑结构的稳定性、整体性,为保护居民生命财产提供保护。
         1.3 抵抗性原则
         为了确保建筑结构在受到地震作用力时,依然可以保持较强的稳定性,设计者在设计建筑抗震结构时应该着重注意对建筑结构抵抗性的设计质量,从而实现建筑结构的安全性与稳定性。为了确保建筑结构抵抗性达到设计预期,设计者应该先预测理想的抵抗性效果,之后以此为目标进行设计,确保建筑结构可以在受到地震破坏时,受到的损失最小。同时设计者还应该注意严格控制抵抗力,保证建筑结构受力平衡,进一步增强结构稳定性。
         2 抗震设计优化策略
         2.1 设定抗震等级
         为保证建筑抗震功能稳定有效,设计人员应该注意,在进行建筑抗震等级时,必须确保建筑抗震等级必须高于地区抗震等级,这种等级划分,主要是为了避免在常规地震条件下建筑结构出现大规模坍塌现象,同时提高在地震等级异常情况下小幅建筑抗震能力,为居民逃生赢得时间。因此,设计者应该着重注意依据抗震等级进行抗震结构设计,为此,相关单位应该依据当地实际情况,通过借助当地地质勘查部门以及查阅当地历史地震等级记录来确定当地地震等级。除此以外,设计者在确定当地地震等级时,还应该重视地震周期,避免建筑建筑在经过长时间使用后性能下降时遭遇地震,一旦出现这种情况,会给当地居民的生命财产带来极大的损失。因此设计者应该根据地震周期进行调整,确保建筑抗震性能在地震周期内可靠性有保证。
         2.2 加强审核设计质量
         鉴于在建筑抗震设计的复杂性,以及可能存在的条件限制,在设计者初次进行抗震设计时极有可能出现抗震性无法满足实际需求的问题,所以设计者为了避免出现条件限制,会对建筑结构进行调整以满足抗震性能要求,但是调整建筑结构又会对抗震等级产生影响。所以设计者在进行设计时,应该依据实际要求对设计初稿进行复核,如果发现抗震性能由不符合实际需求时,应及时分析设计方案中的缺陷在哪,并采取针对性措施进行调整,确保建筑建筑抗震性能符合当地实际情况。


         3 建筑抗震结构设计
         3.1 建筑物抗震设计类别
         建筑物的抗震等级通常可以分为以下四类:第一,甲类建筑,即具有高度重要性的建筑,需要在国家的相关规定的批准下进行相应的工作,具有一定的建设限制。第二,乙类建筑,这是城市生命线中的建设工程,一般指需要在城市防震减灾规划的整体设计工作中进行相应的工作和部署的工程以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果的工程。第三,丙类建筑,指大量的常规建筑。第四,丁类建筑,也就是次要性的建筑,指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。
3.2 设置多道抗震防线
         多道抗震防线结构体系需要进行多个延伸性较好的分体系的建设工作,在延伸性较好的结构构件的连接进行协同性的分析工作,多道抗震防线的设置保证了建筑物在抗震下的稳定性。以框剪结构或框架核心筒结构为例,第一道抗震防线的设计工作,应该选择少负担重力载荷的竖向构建、支撑来进行。一般来说,也就是在设计中选择轴压比值较小的抗震墙与核心筒等构件来进行第一道防线设计,如果采取轴压比较大的框架柱作为第一道防线的抗侧力构件的使用,就不利于延伸性的提升,也会带来不稳定的因素。第二道抗震防线,除了规范规定的一些方法和构造措施,还可以采用增加钢支撑的方法,让钢支撑与原结构协同工作,大大提高变形能力,地震时可以高效进行地震能量的散失与传递,保证建筑物在地震下变形幅度可控。
3.3 运用计算机科学设计建筑力学模型
         抗震设计的优化工作是必不可少的,也是现代建筑物设计过程中的关键性工作。在此过程中可以利用计算机技术进行抗震设计的工作,从而对建筑物的结构参数进行更为精准的调整,使建筑物抗震性能更加合理,进而保证设计结构和实际建筑物更加相符,提高计算的准确性。计算机技术可以进行建筑物结构动态化的载荷分析,尤其是设计图纸的工作中存在需要补充分析的复杂问题。利用计算机系统构建符合需求的建筑模型,并分析抗震能力,利用信息技术、建模技术、计算机技术的充分融合能促进设计工作的精准度提升和建筑物模型的精准化建立。
3.4 采用延展性较强、强度较高的建筑材料
         建筑物的抗震性能不仅与建筑物的结构体系设计相关,也与建筑物采用的材料有着密切的联系。建筑物的抗震设计的过程中需要使用优质的建筑材料,尤其是根据建筑物的功能和内部力学载荷分布的不同选用合适的材料。一般而言,抗震材料需要具备延展性和高强度的性质,满足以上两点的使用需求,才能够为建筑物结构本身的性能提升做出相应的贡献。同时,建筑物的材料也需要与建设结构本身受力特点符合,通过对建筑物设计的高度、地基情况等方面的分析,不同部位采用不同的材料形式、等级,合理化降低成本,提升建筑结构设计图纸的综合质量。在检验结构抗震性的过程中,材料的性质也是整体分析工作的基础,优质材料的选用分析是建筑结构抗震性能设计的基础性工作。
         4 结语
         综上所述,建筑的抗震性在建筑结构设计中占据着重要地位,因此业界应该加强对建筑抗震性提高的研究,全面提高建筑抗震性能,切实保障居民生命财产安全。经过分析,我们可以得出结论,抗震设计的主要目的降低建筑在地震中倒塌的几率,延长倒塌时间,因此设计者应该明确抗震设计中简化性、整体性、抵抗性原则,注重设定合理的抗震等级以及图纸复查工作,灵活运用上述三种抗震结构,全面加强建筑抗震性能,为保障人民生命财产提供有力保障。
         参考文献
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