民用建筑结构设计中抗震设计的探讨

发表时间:2020/6/29   来源:《建筑实践》2020年2月5期   作者:张谦
[导读] 民用建筑结构在抗震的功能设计工作中,需要重视自身的结构性能、地质情况和地基情况等

         摘要:民用建筑结构在抗震的功能设计工作中,需要重视自身的结构性能、地质情况和地基情况等,同时根据国家对建筑设计的抗震标准对建筑的抗震设计进行优化,使其在实际应用中能够在较好程度上降低地震灾害造成的建筑损坏和人员生命财产损失等。
         关键词:民用建筑;结构设计;抗震设计
         引言
         在民用建筑的抗震项目实施结构设计和实际建设的过程中,需要加强结构设计的质量管控和参数选择等,使其在施工应用的过程中可以保持较高的科学性,可以在地震灾害的抵御过程中减少地震灾害造成的生命财产损失。
         一、民用建筑结构进行抗震设计的注意事项
         (一)地质情况
         房屋建设过程中最好选择地势平缓、宽阔的位置,减轻地震灾害发生过程中造成的地势沉降影响[1]。对于地震频发区域,民用建筑应尽量避免在此类型区域内建造住宅等,避免地震灾害发生的过程中造成人员和财产损失。地势陡峭和海拔较高的区域,受到地震灾害的影响程度较大,其地质结构发生的断层现象对于房屋建筑而言具有较大的破坏力,引起应尽量避免该类型区域的建筑建设。
         (二)地基情况
         房屋建造过程中最好采用天然形成的地基,如地桩地基等。该类型地基对地震灾害的抵抗性较强,对于建筑结构的强度具有较大的提升,可以在地震灾害发生时降低一定损害[2]。对于地基施工而言,需要加强回填土施工等,使其在结构上具有较高的稳定性,使其在地震灾害发生的过程中能够具有较强抵抗能力。
         (三)屋顶和其墙体情况
         建筑物自身的结构质量,稳定性和抵抗性能等,使抵抗地震灾害的重要影响因素,若在施工建设过程中,由于质量标准、施工工艺以及工程管理等方面存在的不足,将影响建筑功能结构的抗震能力。对此,施工企业在实施建筑施工的过程中需要加强质量管控、建筑结构强化以及相关抗震功能建设等,使建筑结构具有一定抗震能力,进而在地震灾害的发生过程中减少对建筑物的破坏程度。
         二、建筑结构设计中的抗震设计特点
         (一)区域类型较为普遍
         建筑设计与实际施工建设中,为应对地震灾害所产生的影响,在建筑前期规划与设计的过程中,主要考虑施工区域的平坦程度、开阔程度以及地质运动情况等因素,普遍的建筑场地类型为:平坦、开阔、地质运动较为稳定。若施工场地较为复杂且地质运动较为活跃等,对于建筑结构的施工和后续使用将造成较大的安全隐患。通常情况下,震后的余震灾害普遍在地质情况复杂的区域影响较大,设计人员在进行建筑的抗震设计过程中需要重视区域类型的调查与选择,尽量避免地质情况复杂区域。
         (二)平面结构较为规则
         设计人员在平面结构的设计过程中,需要结合区域环境及其地质环境等方面特点,如地势、地形以及周围环境情况等,为建筑结构的设计提供重要的参考数据[3]。建筑结构自身的抗震性能与平面结构的设计质量具有较强关联,设计人员在设计工作的执行过程中需要重视平面结构设计的相关原则,以及实际的施工环境情况,由此现在平面结构的设计中制定合理方案。另外,设计人员在实施设计的过程中,还需要站在实用性和安全性的视角上评估设计方案,确保建筑结构在具有较好的抗震能力的同时,其实用性能够满足建筑的实际用途。建筑的美观设计应建立在安全性和实用性的基础上,设计人员在实施设计的过程中,应避免过分追求建筑外形美观的情况,需重视建筑设计的基本原则,确保整体建筑具备较好抗震性能和使用性能,在满足基本需求的基础上再实施合适的建筑外形设计。通常情况下,建筑外形设计需要较为复杂的平面设计方案,而过于复杂的外形结构在一定程度上影响了建筑的抗震性能。


         (三)空间结构复杂度较低
         建筑由于自身的空间结构的多样性,被人们赋予众多的功能性,如住宅功能、办公功能以及存储功能等[4]。设计人员在实施建筑的空间结构设计时,一方面需要结合实际用途,另一方面需要结合实际情况规划建筑的底部结构和内部结构等,使其在地震灾害的发生过程中,其空间结构能够具有较高的稳定性。空间结构相对简单的建筑具有的稳定性也相对较高,因过于复杂的建筑空间结构,其所需的支撑力等也相对较高,对于抗震性能容易造成一定程度上的影响。对此,建筑设计人员在建筑空间结构的设计过程中,需要重视结构变形的情况,确保建筑平面的主轴强度和稳定性,另外在基础结构合理设计的基础上,使建筑底部结构和内部结构等,能够以简化的设计方案进行结构布置,由此在一定程度上使建筑提升抗震能力。
         三、建筑结构的平面设计与建筑布局研究
         墙体和柱子之间的平面位置是建筑防震设计中的重点关注项目,其影响整体建筑结构的抗震性能。对此,设计人员在上设计工作的实施过程中需要对其结构设置引起重视。在高层建筑的施工过程中,需要改善平面与纵向位置的结构关系,使建筑的抗震性能得到一定有效提升。在实际的施工过程中需要做好以下工作:纵向结构和平面结构之间的构件需要保持一定清洁度;刚度重心、质量重心需要提升之间的连接质量,使其在纵向位置中,能够具有较强的平衡性能。设计人员在建筑结构的平面设计工作中,一方面需要严格按照设计原则设施设计方案,另一方面需要避免复杂程度较高的平面设计方案,使建筑结构能够以相对简易、稳固的形式具有较好的抗震性能。对此,设计工作者在进行结构设计的过程中,需要根据建筑工程的实际实施方案,在同时加强与施工人员之间的沟通,使平面结构设计符合实际建设需要,从而在一定程度上改善建筑结构的稳定性。
         四、抗震性能的技术研究
         抗震性能的技术研究主要针对地基结构和建筑结构实施设计优化工作。地基项目作为建筑设计过程中的基础性抗震项目,设计人员在工作的实施过程中需要根据地基稳定性、抗形变能力等,使建筑在设计与施工建设的过程中,可以具有较强的抗震能力;建筑结构的设计优化工作,主要在于对称性和均匀性的控制,设计人员在结构设计上需要根据多元化的设计方案,使建筑的抗震设计能够适应一定强度的地震灾害。
         五、建筑结构的刚度分析
         建筑结构的刚度改良措施,需要在钢筋混凝土施工材料的质量控制上,根据不同施工需求制定相应材料使用方案。比如在钢结构的双层加固施工中,可使其上下层阻尼和刚度之间的比值相等,使建筑结构的安全性得到一定提升。此外,设计人员在侧向结构的施工过程中,需要结合国家规定和相关建筑抗震标准等,对建筑的施工材料应用进行优化。
         六、抗震技术在建筑结构设计中的应用
         (一)隔震技术
         设计人员在隔震层的设计工作中,需重视高层建筑主体结构和基础结构的连接部分,由此在一定程度上提升建筑震后的灾害抵抗能力。隔震层在高层建筑的应用中,可以使建筑结构的振动持续时间得到延长,并减少地震灾害对建筑结构产生的影响。对于设计人员而言,高层建筑的设计工作还需根据国家制定的相关标准进行设计。
         (二)消能隔震技术
         消能隔震技术通过使建筑的上部结构和主体结构分离的形式,使地震造成的冲击得到部分抵消。现阶段的建筑防震设计工作中,设计人员需要结合设计标准、施工标准以及抗震要求等,对建筑物的重要结构采用阻尼原件元件,使高层建筑的抗震能力能够在原本的基础上获得较大程度的提升。
         七、结束语
         本文根据建筑抗震需求、技术特点以及功能性等,分别从理论和实践角度进行了探究与分析,旨在通过相关研究成果改善建筑的抗震设计质量。
         参考文献:
[1]孔凡领;.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].智能城市,2018,v.4(06):36-37.
[2]张乐.抗震理念在民用建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2018,No.500(15):86.
[3]戴丽.建筑结构设计中的抗震设计要点[J].现代物业(中旬刊),2018,440(11):94.
[4]洪英志.抗震设计在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2018(03):83.
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