建筑结构设计中的抗震结构设计理念 黄永胜

发表时间:2020/6/11   来源:《基层建设》2019年第36期   作者:黄永胜1 侍月华2
[导读] 摘要:随着人们的生活水平不断地提高,建筑行业又与人们的生活保持着密切的关联,开始受到了越来越多的关注。
        临沂市建筑设计研究院有限责任公司  山东省临沂市  276000
        摘要:随着人们的生活水平不断地提高,建筑行业又与人们的生活保持着密切的关联,开始受到了越来越多的关注。在进行建筑设计的过程中,抗震设计占据着至关重要的地位,本文结合实践经验,就建筑结构设计中的抗震结构设计进行了分析和思考,并提出了相应的观点,以期为相关的建筑结构设计提供指导和帮助,促进我国建筑行业的发展。
        关键词:建筑结构设计;抗震结构设计理念
        引言:
        在近几年来,我国多个地区频繁发生地震灾害,为人们的人身生命财产安全带来了严重的威胁。这就要求了相关设计人员在设计过程之中,考虑到地震灾害的威胁性,做好相应的抗震功能设计,提升建筑物整体的稳定性,进而确保在地震作用之下,不会对于建筑物以及建筑物内的人员造成严重的危害。而从建筑结构设计的抗震分析角度来说,应该从结构设计中抗震结构设计的概述入手,分析和论述建筑结构设计的抗震结构和抗震参数,进而保证抗震结构设计能够满足建筑结构设计的根本要求,提升建筑结构设计的质量。
        一、建筑结构设计中的抗震设计概述
        1.1按照我国现行《建筑抗震设计规范》,抗震设计的建筑其基本的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。即通常所说“小震不坏,中震可修,大震不倒”。设计人员要通过抗震设计手段达到预定的设防目标。
        1.2抗震设计就是根据以往的地震情况,收集房屋破坏的相关数据进行分析,然后结合现行设计规范,采用先进的理念与标准,对在建的房屋进行抗震计算,并采取相应抗震构造措施,以保证建筑物在地震来临时的安全性与可靠性。设计人员在设计时应当根据建设单位的具体要求,在规范规定下进行,保证建筑结构在使用过程中能够抵御地震带来的强烈作用。在设计过程中,设计人员首先应当考虑地震发生时地面运动对地基基础带来的强烈影响,计算不同等级的地震给予建筑结构的作用,确定相应的抗震设计参数。如果规范中没有相应的参数,则应当通过实验来确定。为了做好建筑物的抗震设计,吸取之前地震中积累的经验是必要的,科学合理地进行研究分析与计算,直接影响到建筑的抗震能力,还能够取得节约建筑材料的效果。能否保证建筑抗震能力,施工环节也起着非常关键的作用,选择有资质和高素质的施工队伍很重要,还需做好施工人员的岗前培训工作。施工人员责任心的高低对于建筑的施工质量举足轻重,因为很小的问题施工不当都有可能酿成很严重的后果。同时,设计人员有义务和责任考虑到施工中可能出现的问题,应当尽可能在保证建筑质量的情况下降低现场的施工难度。
        二、建筑结构设计中的抗震设计
        2.1选择有利的抗震场地
        选择建筑场地时,应根据工程需要,作出综合评价。选择对抗震有利地段,避开不利地段,无法避开时,应采取有效措施。为避免建筑物发生“共振”破坏,应尽量使地震动卓越周期与待建建筑物的自振周期错开,减少地震能量输入。从地震的调查结果看,存在“共振”破坏,同一场地,地震会“有选择”的破坏某一类型建筑物而“放过”其它。地基和基础设计应符合以下要求:①同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上;②同一结构单元不宜部分采用天然地基,部分采用桩基;③地基分为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀时,应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响,并采取相应措施。。
        2.2建筑的平立面布置
        一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。

对称的结构容易估计其地震时的反应,容易采取构造措施和进行细部处理。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至强度分布等诸多因素的综合要求。地震区的高层建筑,平面以方形、矩形、圆形为好;正六边形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。不宜采用有较长翼缘的L形、T形、U形、H形、Y形等平面形状。地震区高层建筑的立面应采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状,尽量避免带有突然变化的阶梯形立面。建筑结构的规则性对抗震能力的重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。一般,房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大,但不是绝对的,与经济有关。建筑物的高宽比值愈大,建筑物就愈瘦高,地震作用下的侧移就愈大,地震引起的倾覆作用就愈大。
        2.3建筑结构体系的合理选择
        在建筑物结构设计师对建筑结构进行合理选择的时候应该要考虑的一个非常重要的问题就是建筑结构体系的合理选择问题。在建筑结构设计的过程中,对于建筑结构设计方案的选取评价是否具有科学性和合理性,对建筑结构设计的整体安全性和建筑结构设计的经济性起着非常决从建筑学的角度而言,应该要在建筑结构设计的过程当中着重注意到以下两点:第一,建筑结构设计体系在实际的设计过程中应该要注意到避免在建筑结构设计中因为建筑的某些部分结构构件的破坏而导致的整个建筑结构丧失最基本的安全性、适用性和耐久性的建筑结构设计要求。
        三、抗震数值的计算
        所谓的抗震数值也就是指衡量建筑抗震性能的各项参数的实际数值。对于抗震数值而言,横向的数值是通过建筑横向抗震承载力来进行计算的。在计算过程之中,要考虑到建筑的柱一般都是砖柱结构,有些建筑是采用组合砖柱体和混凝土柱体。那么在计算过程之中,应该根据建筑下体为固接模型,上体是铰结模型来计算。这里要注意的是,如果建筑的边柱之中不含有钢筋,而中柱是采用混凝土进行建造的,那么在设计过程之中就要考虑到地震压力的作用形式,防止出现地震作用李全部转移到中柱上的情况。纵向的抗震数值要通过几种情况来考虑,第一种情况下,建筑是用混凝土建造而成的多跨型建筑,其建筑盖顶刚度较高,地震的纵向作用力施加的较为均匀。这时候就要对建筑的盖顶进行弹性空间的计算与分析,根据不同建筑盖顶的形式引用不同的系数来进行计算,同时也要考虑到多种影响因素,从而提升计算数值的准确性。第二种形式在于单跨建筑抗震数值的测算,每一个柱的受力形式都要进行单独的纵向计算。
        四、设计时选用质量好的建筑材料
        进行抗震结构设计时,选用原材料的质量高低对工程质量具有十分深远的影响。为了保证建筑物具备出色的抗震性能,在选择材料时要尽可能选择那些延展性能好、强度高的材料,例如使用抗震钢筋、性能符合规范要求的钢材等。由于延性好的材料对能量的吸收程度更高,在一定程度上更加符合高层建筑结构耗能的需求。
        结语:
        在目前,地震是一种很难以预测的严重自然灾害,但是为了可以避免它给人们的生活造成巨大灾难,在建筑中,工程的设计人员就必须在建筑工程的设计方面,从宏观的整体观念出发。在抗震设计的建筑工程里,它是―个完整系统的工程,从建筑的结构设计里,它要惯穿于整个抗震设计,是一个过程。所以。我们在建筑设计中,要从可靠安全性和功能技术方面等内容考虑,要设计建造出具有更加完整,安全系数高以及更加优质美观的建筑,避免地震灾害给人类造成灾难和损失。
        参考文献:
        [1]周志远.高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J].江西建材,2017,02:30.
        [2]许强钢.当议工业与民用建筑结构抗震设计[J].江西建材,2017,01.44.
        [3]何开俊.关于高层建筑抗震结构设计的探讨[J].新经济,2017,01:114.
        [4]杨青.浅谈抗震设防烈度6度以下地区高层建筑结构设计中的结构抗震概念设计[J].价值工程,2017,14(09):135-137.
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