建筑结构设计中的抗震结构设计理念 熊轩

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:熊轩
[导读] 摘要:地震是一种突发性地质灾害。
        武汉市汉阳市政建设集团有限公司  湖北武汉  430050
        摘要:地震是一种突发性地质灾害。不同的地震等级会对建筑物造成不同程度的破坏。由于其不可抗拒性,人们很难对其采取有效措施。目前,地震预报系统的精度和综合性都不高,但严重地震造成的严重后果是难以承受的。它不仅会破坏和倒塌房屋,而且还会威胁人们的生命财产安全。因此,建筑业设计人员必须加强对抗震设计的研究,如加强延性材料的应用,选择合适的结构形式,使建筑结构的刚度、延性和承载力满足抗震规范的要求,努力提高建筑结构的抗震能力,完善建筑结构的抗震设计理念,扩大其实际应用范围。
        关键词:建筑结构设计;抗震结构;设计理念
        1 抗震建筑必要性概述
        随着地震现象的频繁发生,建筑物的安全性能越来越受到人们的重视。特别是在遭受地震灾害的地区,建筑物的抗震设计在很大程度上保障了人们的生命财产安全。地震是一种危害极大的自然灾害。抗震建筑的设计可以有效缓解地震时局部能量的集中。它采用巧妙的布局和结构,在选材上与普通建筑有很大的区别。这类建筑对抵抗地震等自然灾害具有十分重要的作用。虽然我国绝大多数地区不在地震多发区,但仍有发生地震的可能。抗震建筑的设计可以大大保证建筑的强度和韧性。而且,这种设计给人们的心理增加了一道安全屏障,使人们安居乐业,生命财产得到有效保护。
        2建筑工程抗震结构设计基本原则
        2.1结构清晰原则
        从力学角度看,建筑结构的抗震设计主要采用分散地震力传递和消耗的方式来减少地震损伤,因此有必要加强地震力传递路径的设计。在这种情况下,确定建筑结构的具体位置是非常重要的。借助计算机软件辅助技术,可以准确计算建筑物模型在地震作用下的应力,有效地处理和加强抗震结构中的缺陷,从而实现抗震结构设计质量和水平的全面提高。
        2.2结构规则原则
        抗侧移刚度是建筑结构抗震设计的重要组成部分。只有保证足够的抗侧移刚度,才能保证建筑结构刚度和结构稳定性。建筑结构的布置主要分为水平布置和竖向布置,因此在建筑结构抗震设计中,必须提高结构布置的科学性和合理性,保证建筑结构各部分的侧向刚度处于同一状态,从而大大提高结构的稳定性和抗震性建筑结构特别是竖向结构的抗震性能。
        2.3结构刚度与抗震能力相匹配原则
        结构刚度和抗震能力是决定建筑结构能否有效抗震的重要条件,因此建筑结构的抗震设计应遵循结构刚度和抗震能力的匹配原则。在抗震设计过程中,有关设计人员应高度重视建筑结构的刚度。只有当建筑结构的刚度能够应对地震力的破坏时,建筑结构才能在地震作用下不发生过大变形,不影响结构安全和正常使用。近年来,随着建筑高度的不断提高,对结构刚度的要求也越来越高,结构刚度与抗震能力的匹配原则也越来越重要。
        2.4整体性原则
        从建筑工程的角度看,抗震结构设计必须遵循完整性原则,即在抗震结构设计中,要保证建筑结构的整体抗震性能,避免因结构整体失稳而造成的破坏地震后的局部结构,并形成安全隐患。同时,将抗震结构细分为若干子结构抗震构件,需要加强各子结构的抗震性能,实现构件之间的有效连接,从而提高建筑结构的整体抗震性能。
        3建筑结构抗震概念设计基本要求
        3.1 建筑选址
        建筑选址在建筑结构抗震设计中具有不可替代的作用。为了提高建筑物的稳定性,保证建筑物在地震面前保持良好的性能,应合理选择建筑物的施工位置。例如,建筑物在地震作用下的相对位移将更加明显,不同的建筑结构和不同的用地将对建筑结构产生不同程度的影响。

如果土体不能承受结构荷载,将严重影响建筑结构本身的性能,甚至会发生严重的变形。因此,在建筑结构抗震设计中,应做好地质勘探工作,加强对周围地形地貌的考虑。建筑工程的最佳选择是在土质良好的平坦开阔地区。土的密实度越高,其刚度和强度越大,对建筑结构的承载能力越强。
        3.2 建筑结构规则、对称分布
        建筑结构尤其是高层建筑结构对建筑物的抗震性能有很大的影响。结构的均匀性和规则性在很大程度上影响着建筑结构的抗震性能。目前,高层建筑与一般的低层建筑不同,其结构要求更高的稳定性,因此应合理控制建筑的平面形状,以保证其良好的均匀性和对称性。合理调整建筑物的长宽比,控制建筑物的扭转。在建筑结构的实际设计过程中,要加强对建筑刚度和质量的控制,保证建筑能均匀地承受荷载和地震作用,建筑应优先考虑具有对称分布的结构。在确定结构设计之前,应综合考虑施工现场的影响,确保场地和设计的各个方面都能满足建筑地基的形式。现代高层建筑基本上都设有地下室。在建筑物所在地区,如软土等特殊地质体,有必要利用桩基础和筏板基础来改善特殊地基和提高地基承载力。
        3.3借助刚度设计实现高层建筑的抗震性能
        刚度是建筑结构抗震设计的重要内容。在高层建筑抗震结构设计中,应注意各方面的冲击力和破坏力都会对建筑物的主轴产生严重的影响。此时,应采取合理的设计,确保建筑物的刚度合格,足以应对地震力造成的破坏。特别是要严格考虑建筑结构的扭转刚度,避免地震力对建筑结构的严重影响,造成建筑结构过大变形甚至引发整体稳定性不足。建筑结构抗震设计应从结构刚度和结构完整性两个方面充分考虑,以确保所有构件和子结构都能符合完整性原则,全面提高建筑抗震性能。
        3.4 运用计算机科学设计建筑力学模型
        在建筑结构抗震设计中,可以充分利用现代计算机技术,用计算机精确计算建筑结构的具体抗震数据,从而提高建筑结构的整体抗震能力,保证其处于良好的水平,保证建筑结构的设计能满足建筑工程项目的实际需要。计算机技术可以准确计算和分析建筑结构在荷载作用下的变化,绘制图纸,在施工前建立施工模型,模拟建筑的抗震能力。目前,许多企业已经认识到计算机等信息技术的重要性,计算机技术在数据分析和建模中充分发挥了作用。设计师可以积极运用现代信息技术,如BIM技术模拟建筑模型,并积极动员各部门参与BIM建模,使抗震设计与后期施工实现良好对接,利用BIM技术的视觉特性模拟后期施工,加强与施工及技术人员的沟通,及时处理施工中可能出现的问题,提高设计方案的可行性。
        3.5选择延展性以及强度高的材料
        在抗震设计中,材料的选择也非常重要。在结构设计中,应注意材料是否符合有关要求。在抗震能力方面,一方面结构合理,另一方面建筑材料也至关重要。因此,在抗震设计中,有必要与建筑设防水平、建筑高度、地基、建筑材料等方面协调。在抗震方面,强度和延性是选择合适建筑材料的主要考虑因素。因此,要充分满足材料的均匀性标准,各部位构件的连接应有足够的连续性。借助于这些方面的设计,我们可以对建筑物的抗震性能是否合格进行反向试验。在建筑材料方面,在抗震设计中可以选择,当然,经济性和建筑质量也是需要考虑的因素。
        结束语
        综上所述,在建筑抗震结构设计中需要考虑的因素很多。提高建筑物的抗震性能,不仅要维护建筑物的安全稳定,而且要保证建筑物的美观,为使用者提供安全感和满足感。因此,抗震结构设计人员应优化设计理念,根据时代的变化完善抗震设计措施,在不断积累经验的基础上提高建筑结构的抗震设计质量,保证建设工程质量,保证使用者的生命安全,促进我国建筑业的稳定发展。
        参考文献
        [1]马立博.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].绿色环保建材,2019(3):72+75.
        [2]魏琏,王森.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].建筑结构,2017,47(1):1-9.
        [3]肖添.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].住宅与房地产,2019(9):81.
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