建筑结构抗震设计关键问题及对策研究黄阳

发表时间:2020/7/21   来源:《工程管理前沿》2020年6卷9期   作者:黄阳
[导读] 本篇文章将阐述抗震设计的基本目标,探讨抗震设计的主要内容,分析目前存在的主要问题,并对于具体加强的关键要点方面提出一些合理的见解。
        摘要:本篇文章将阐述抗震设计的基本目标,探讨抗震设计的主要内容,分析目前存在的主要问题,并对于具体加强的关键要点方面提出一些合理的见解。
        关键词:建筑结构;抗震设计;若干问题
        1? 抗震设计的基本目标
        一般而言,抗震设计的目标主要包括两个方面。其一是保证建筑物本身能够抵御一定程度的地震灾害,以此将其产生的负面影响降至最低,减少居民的财产損失。其二是提升建筑物结构的安全性和稳定性,促使建筑的整体质量能够满足施工规定的基本要求。
2房屋结构抗震性设计原则
        2.1? 简化原则
        设计人员应该明确一点,结构形式越简单,房屋建筑的抗震性越强。相较于复杂的房屋结构设计,越简单的房屋结构其力学计算的准确性越高,从而实现加强对房屋结构平衡性的控制力度,有效简化房屋抗震结构设计,提高房屋建筑抗震性能。除此以外,简单的房屋设计结构还可以大幅减少地震作用力对房屋结构的破坏,有效提高房屋建筑对建筑地震作用力的承受能力,全面提高房屋建筑结构设计中抗震设计的质量。
        2.2? 整体性原则
        在进行房屋结构设计时,设计者应该立足于整体进行抗震结构设计。由于房屋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,从而有效加强房屋结构的抗震性。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房屋整体结构的抗震性,确保房屋建筑在满足多种功能要求的前提下,保证房屋结构的稳定性、整体性,为保护居民生命财产提供保护。
        2.3? 抵抗性原则
        为了确保房屋结构在受到地震作用力时,依然可以保持较强的稳定性,设计者在设计房屋抗震结构时应该着重注意对房屋结构抵抗性的设计质量,从而实现房屋结构的安全性与稳定性。为了确保房屋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,确保房屋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,保证房屋结构受力平衡,进一步增强结构稳定性。
3抗震设计的主要内容
        抗震设计的内容主要涉及三个方面,分别是场地选择、施工设计以及现场布置。这其中,场地选择是确保抗震效果得以发挥的重要前提。在进行场地选择的时候,尽可能选择可以提高抗震效果的地段,确保场地的土质能够满足施工的基本需求。而对于施工设计和布置方面,首先需要确保设计方式足够简单,提升可操作性,以此将对于造成建筑结构稳定性下降的因素予以去除。其次确保建筑结构的整体性,从而使得地震过程中产生的巨大能量得以合理传导,进而起到缓解的作用。再者,在进行抗震设计的时候,还要对建筑物自身所能够承受的作用力予以分析,分析其承受能力,从而对地震灾害产生的整个过程进行模拟,进而提升建筑结构的合理性、安全性以及科学性。
4建筑结构抗震设计中涉及的主要问题
        4.1? 地下部分
        (1)在满足规范的前提下,保证建筑物的上部荷载要均匀分布在地下各部分中,由此保证受力构件的布置更为连续且受力更为均匀。(2)当建筑物的平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较为规则的结构时,可通过设置防震缝将其划分为几个较为简单的规则平面。(3)如果上部的结构构件和地下的结构构件是对齐布置的,就可以运用防震缝把其上部的塔楼连接地下位置和地下部分进行脱开。(4)当上下构件呈现不同结构,就会呈现出转化构件,并要满足相应规范的要求。(5)重视转换层的层高控制工作,杜绝薄弱层出现。
        4.2? 延性设计工作
        对于延性的设计工作,在抗震设计中,其原则就是小震不坏、中震可修、大震不倒,结构体系应设计成为强震下表现出非线性反应并进入到屈服的状态当中。

运用结构延性的性能,可以耗散掉地震能量,进而确保建筑物不会发生倒塌的现象,而且也能确保工程造价更具合理性。而针对其中的墙、柱轴压比,属于对结构延性带来影响的关键部分,所以在抗震设计当中,要对其允许范围内进行规范,确保该工作有效开展。
        4.3? 施工方法
        不同施工方法的运用会对建筑结构体系抗震性能带来一定的影响,尤其是结构的整体性。对于钢筋混凝土的结构,采用以现浇为主的方法,可以确保结构有连续性,让构件间节点连接更加可靠,进而能够增强其整体性。对于构件预制、节点的现浇装配的整体式结构,其节点位置的混凝土是不容易被浇捣密实的,其节点强度难以进一步得到保障,所以整体性相对较差。而装配式的结构整体性则呈现更差的表现。因此对于有较强抗震要求的建筑而言,要运用现浇施工形式开展工作。
5加强抗震设计的关键要点
        5.1 采用特殊材料进行隔震
        一般而言,建筑物基础隔震水平主要是指依靠对于建筑物基础采取一些特殊处理的方式,在地震灾害发生的时候,可以对其产生的作用予以一定程度的缓解,从而将其造成的损害降至最低。而针对传统建筑地基展开设计的时候,主要采用的方式便是在一些基础性位置交通铺设沙子和黏土,亦或者直接在其外部覆盖一层黏土垫层。
        在进行结构设计的时候,可以在其基础位置展开垫层的安装,同时还可以硬一些特殊材料展开施工,从而可以将地震带来的负面影响降至最低。通过近些年的观察可以发现,我国有关部门已经开始针对这一方面内容展开研究,从而开发出一种全新的材料,其原料主要以沥青为主,并且得到了广泛的应用。尤其是在隔震层方面,其效果令人十分满意,促使建筑物自身的抗震水平得到进一步提升。
        5.2 采取基础隔震措施
        装置减震通常主要是指在针对建筑物内部结构展开设计的时候,针对建筑物的几处不为和上部建筑之间增设一个装置,以此对地震向上传递的冲击力予以一定程度的缩减。通过相关调查可以了解,这种装置最多能够降低地震产生能量的2/3,可见其效果十分客观。但是,这种减震方式往往并不适合于一些高层的建筑,究其原因主要是如果在一些楼层相对偏高的建筑中安装减震装置,会使得建筑物原有的自震周期得以增加,从而很难将其效果充分发挥出来。
        5.3采取悬挂隔震措施
        所谓悬挂隔震,通常主要是指在针对建筑物本身的结构进行设计的时候,对其整体结构予以悬挂,从而形成全新的悬挂结构。依靠这种形式,可以将地震带来的负面影响予以一定程度降低。当有地震灾害出现的时候,其产生的能量无法直接传递到处于悬挂状态的建筑物,从而对其带来的损害有所缓解。
        在采用悬挂设计的时候,通常主要应用于一些规模偏大,且内部以钢结构为主的建筑。依靠采取这种设计形式,能够有效满足其隔震需求。通常而言,主要可以将其分成主框架和自框架。在悬挂体系之内,子框架可以依靠锁链的方式与主框架完成连接,每当有地震灾害出现的时候,尽管主框架挥发摇晃的情况,但其子框架之间主要通过锁链进行连接,因此当能量传递到锁链时,其能量便在横向摆动的过程中得到削弱。由此可以了解,悬挂隔震的方式具有非常好的应用效果,可以有效降低地震造成的破坏,以此将抗震的效果充分发挥出来。
结束语
        综上所述,抗震结构设计是建筑结构设计工作的重要组成部分,同时也是决定建筑工程设计水平和质量的决定性因素。要想实现理想的抗震能力和效果,需要相关设计人员充分重视抗震结构设计的原则,并注重其实际应用,由此为居民提供一个更加安全舒适的生存环境。
        参考文献:
        [1] 李想.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].江西建材,2017(2):38~39.
        [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(1):1~9.
        [3] 车申.建筑结构设计中的抗震设计探讨[J].工程技术研究,2018(2):224~225.
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