山东联创设计集团有限公司 250101
摘要:建筑工程的结构抗震性能,是衡量建筑工程结构安全性的重要指标。在建筑工程的结构设计作业中,如何确保建筑抗震结构设计质量和建筑结构安全性,已引起了广泛的关注。
关键词:建筑结构设计;抗震结构设计;问题;策略
1建筑结构抗震设计原则及重要性
1.1抗震设计原则
为了使建筑结构抗震设计更具科学性,获取应用价值良好的设计方案,则需要了解相关的设计原则。具体包括:(1)轻度地震不能发生损坏;(2)中度地震损坏能够修复;(3)重度地震建筑物不能坍塌。实践中通过对这些不同设计原则要求的充分考虑,可使建筑结构抗震设计质量更加可靠,满足建筑物安全使用要求,避免其结构稳定性、应用价值等受到不利影响。
1.2抗震设计重要性
建筑结构设计中,为了使抗震设计工作能够落实到位,应对其设计重要性有所了解。具体表现为:(1)通过对抗震设计的充分考虑,有利于提高建筑设计及应用质量,并使其结构应用中有着良好的刚度、延性等,满足稳定性方面的要求;(2)抗震设计工作的及时开展及作用发挥,也能使建筑应用更具安全性,为其结构科学设计工作水平的提升提供参考依据,实现建筑领域的可持续发展,也能使建筑结构设计更加科学、合理。因此,在完成建筑建设工作的过程中,应加深对与之相关的结构抗震设计的重视程度。
2建筑结构设计中抗震结构设计问题分析
2.1抗震设计概念混淆
在设计抗震结构时,必须要以“大震不倒,中震可修,小震不裂”为目标,尽可能的降低地震引起的损失。要想实现建筑结构的良好抗震,只进行抗震设计是远远不够的,要是想充分确保建筑体的抗震能力,还需要增强关键位置的抗震设计。另外,还应当设计可以削减地震作用力的薄弱环节,从而尽量减缓地震发生的进度。
2.2抗震设计验证不完善
对抗震设计进行检验,也是提升建筑抗震能力的一项重要策略,主要有下述三种检验方式:①在地震发生后,对建筑完好情况进行检验;②使用抗震模型来开展模拟检测;③研究分析地震对建筑带来的危害。在建筑工程中,因为其规模、结构较大,要想直接进行抗震试验是难以实现的,所以,可以先构建建筑结构模型,再对此模型进行测验,从而得出发生地震后建筑的具体情况。由于不同的模拟软件间或多或少存在一定差异,所以,模拟得出的结果也会各不相同。另外,由于当前使用的预测技术不太成熟,因此导致抗震设计验证结果不太准确。
2.3适用性问题
在建筑结构中,抗震结构设计的适用性是重点考虑的问题。设计方在进行抗震结构设计中,对施工现场的勘察及背景调研作业落实不足,会造成其抗震结构设计方案与实际工程需求不符。最终使建筑工程抗震结构设计作业无效,并且出现返工设计及设计周期延长的现象。不利于项目工程的整体进度控制,设计方案出现适用性问题,对工程实际应用中的安全性,也造成了较大的影响。
2.4整体性问题
建筑结构设计中抗震结构设计为一项整体性的设计工作,因此落实抗震结构设计中的整体性控制,对建筑工程后期的应用安全及建筑工程的结构稳定性提升,发挥了重要的作用。其中整体性控制存在问题主要表现在结构应力设计不均衡、设计方案存在缺陷及工段间设计工艺差异化过大等方面。该类问题的出现,降低了建筑工程的结构抗震效果和安全性,造成施工进度延长,在施工中,也加大了施工难度,提高了工程造价成本。
3设计工作的具体措施
建筑抗震的设计需要考虑多方面因素,在遵循其设计基本原则的前提下合理控制建筑高度与宽度,建筑的结构以及布局,这在一定程度上能够提升建筑的稳定性,增强建筑的安全性能。以下是建筑抗震设计的具体措施:
3.1依据抗震标准,规范建筑高度和宽度
建筑结构的高度与宽度与建筑的稳定性具有直接的联系,高度与宽度比例失衡就可能会为建筑埋下一定的安全隐患。对于建筑抗震的设计对稳定性有极高的要求,因此,在设计过程中要严格保证建筑的高度与宽度。通常情况下,建筑抗震的设计有相应的标准,针对不同类型的建筑有着不同的标准。设计人员在设计过程中要严格按照相应的标准实施,对于高度或者宽度设计不符合相应的标准或者高宽比例失衡,就需要进行适当的调整,或者按照相关补救措施,在建筑特定部位设计加固,以保证建筑整体的稳定性符合建筑抗震的相关标准。例如通常对于高度与宽度失衡的建筑,如若不能改变其高度与宽度,就需要在其底部设计加固,一般增加竖向构件进行加固,由高品质的混凝土进行加固。此外,此方面的计算工作需要依据相关部门给定的标准进行,以确保相关数据符合标准。
3.2依据抗震标准,规范平面设计
平面规则与建筑物的稳定性也存在一定的联系,其是设计人员在设计过程中必须考虑的因素之一。通常情况下,建筑抗震的平面是有一定的标准的,比如,凹陷口的深度与宽度,其直接影响建筑的稳定性。因此,设计人员在设计过程中要重点考虑其平面规则是否符合相关标准。对于建筑凹口不符合标准的建筑要进行重新设计或者采用一定的补救措施,以最大程度地保证建筑的稳定性。对于建筑设计中的凹口不符合标准的情况,通常通过以下方式进行弥补:①以材料的选择弥补设计的缺陷。通常选择刚性材料建设顶部,当然,也可以选择韧性好的材料建设凸出的部分的顶部;②如若建筑构架相对简单,即可以均采用韧性较好的材料建设其顶部,这还有利于相关数据的计算。
3.3依据抗震标准,合理设计建筑结构
建筑结构对建筑的稳定性具有重要影响,巧妙的结构能够大大提高建筑整体的稳定性。现如今,已有很多用于抗震的建筑构型,其在历次灾害中优势显著。而且,现在的建筑抗震设计将建筑机构作为重点,除了巧妙的结构之外,还对结构局部的材料十分重视。而且,如今对建筑抗震性能的评估需要依据其结构进行。通常情况下,在建筑结构的主体部位主要以强度和韧性较强的材料为主,这大大提升了建筑结构的稳定性,进而提升了建筑的安全性能。此外,许多设计人员还会对结构局部进行加固,为其安全又筑一道屏障。例如,建筑整体建构设计完成后,对其进行分析,深入探究,或者利用模型进行测试,找到其薄弱环节,在此部位进行局部加固,从而增强建筑结构的整体性能,为建筑稳定性提供重要保障。
3.4依据抗震标准,科学设计布局
建筑布局也是抗震设计中重要的一环,巧妙合理的布局能够提升其抗震效果。通过对地震能量的变化分析,采用巧妙的布局避免能量局部累积,降低地震对建筑的破坏程度。通常情况下,选择以位移为基点的结构,其能够有效避免地震时能量的累积现象,使得地震时能量均匀分散,间接提升建筑的抗震性能。另外,建筑的选址也尤为重要,以地质机构稳定、远离地震带的区域为首要考虑对象,增强建筑整体的稳定性,进而为人们提供一个稳定性高、安全性强的居住场所。
结语
综上可知,地震灾害是一种破坏力极强的地质灾害,当地震发生后,可能会带来严重的人员伤亡和经济损失。由于地震具有突发性,所以很难提前预测防范。因此,随着建筑行业的飞速进步,也应提高建筑结构的抗震能力,使建筑体能够更好的抵御地震灾害。建筑工程设计人员要以安全、稳定为核心目标,对建筑建设区域的地质结构进行详细勘察分析,确定合适的抗震等级标准,进行合理的抗震设计,以此提高建筑抗震性能。
参考文献
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