建筑结构设计中的抗震设计分析 刘哲

发表时间:2020/7/22   来源:建筑模拟2020年第6期   作者:刘哲
[导读] 抗震设计对于建筑抗震能力的提升起着至关重要的作用。本文将对建筑结构设计中抗震设计的原则进行概述,对建筑结构设计中抗震设计的关键进行分析,并探究建筑结构抗震设计的有效策略,以期推动建筑行业的长久发展。

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        摘要:抗震设计对于建筑抗震能力的提升起着至关重要的作用。本文将对建筑结构设计中抗震设计的原则进行概述,对建筑结构设计中抗震设计的关键进行分析,并探究建筑结构抗震设计的有效策略,以期推动建筑行业的长久发展。
        关键词:抗震设计;建筑机构;地震
       
        引言:由于我国幅员辽阔,部分区域处于地震频发地带,该区域的经济发展与社会稳定会受到地震灾害的严重影响。抗震设计能够在一定程度上增强建筑结构的抗震能力,因此,对于建筑结构设计中的抗震设计进行探究有着重要意义。
        一、建筑结构设计中的抗震设计原则
        (一)抵抗性
        在建筑结构设计进程中,设计工作人员需要充分提升对抵抗性设计的重视程度,确定建筑结构在理想情况下的抵抗能力,完善建筑在遭遇地震时的抵抗能力。同时为增强建筑设计结构的稳定性需要严控抵抗力设计的数值范围,重视构建布置的对称性、均匀性以及结构的平衡性。
        (二)整体性
        为保证建筑设计结构的抗震能力,设计工作人员应充分研究建筑结构的整体性。建筑结构的每一项设计环节都对建筑抗震能力的提升有着重要作用。在进行建筑结构的设计过程中,相关设计工作人员应合理规划建筑的整体性,增强建筑结构布局的稳定性;采用针对性的控制措施,保证建筑结构的协调性,充分分析建筑各部分的力学结构特点,完善建筑结构的抗震能力。
        (三)规则性
        在进行建筑结构的设计过程中,使用规则、对称、均匀的结构形体能够有效提升建筑结构的抗震能力。此类建筑结构的受力特点更符合现阶段的计算模型,有利于保证力学计算的精确性,避免因复杂的设计方案产生计算失误产生受力结构不精确的问题。与此同时,规则对称均匀的建筑结构能够在一定程度上减弱地震对建筑的破坏程度,实现较好的抗震效果。
        二、建筑结构设计中抗震设计的关键
        (一)明确抗震设计理念
        建筑结构的抗震设计的目的在于确保建筑遇到地震时可以维持较为稳定的结构,减弱地震对建筑物的破坏程度。抗震设计并不意味着单方面增强建筑结构的刚性或增大建筑结构抗震构件的尺寸。地震来临时产生的能量巨大,能量释放的方向和强度也由多种因素构成;大尺寸的建筑构件以及刚性较强的结构体系会吸收更多的能量;若地震释放的能量超过建筑构件和结构体系的抵抗能力,同样会改变建筑结构的力学结构,破坏建筑物的结构构件;因此,这种单方面增强建筑物结构刚性或增大建筑物结构抗震构件尺寸的设计方法无法有效提升建筑的抗震性能。如果在建筑结构设计过程中,使用柔性设计结构可以提升建筑物遭遇地震时的生存性能;但地震释放的能量会过度放大柔性建筑结构的形变,对建筑物内人们的财产与生命安全造成重大威胁;因此,相关设计工作人员需要充分优化建筑物关键部位的抗震能力,借助建筑物的非关键部位吸收地震释放的大量能量,削弱地震对建筑物的破坏程度。
        (二)建筑选址
        建筑物的选址直接关系着建筑结构的抗震能力。建筑物所在地周边的人文环境、自然环境、地层土质以及地层分布都直接决定了建筑物的抗震性能。当前,人们对建筑物的抗震性能的关注力度日益增强,相关机构借助甲、乙、丙、丁将地震引发的灾害等级进行了划分;甲类区域的建筑物需要具备极强的抗震能力,乙类区域的建筑物具备的抗震能力可以稍弱,丙类区域的建筑物需要具备一般的抗震性能,丁类区域建筑物不需要具备抗震性能。



        (三)抗震检测
        建筑结构抗震检验的主要方式为地震危害分析、地震反应检测以及模型检测。通过对建筑结构的抗震检验能够明确建筑结构抗震设计工作的不足,并进行针对性的改进与优化;由于建筑结构的抗震检测工作需要耗费大量的物力和人力资源与地震的不可测性,我国大部分建筑单位并没有充分意识到抗震检测工作的重要性,仅仅对抗震模型进行相应的监测,这使得检测结果很难保证精确性。不同类型的抗震检测软件会形成不同的检测结果,其中的差别较大,这需要相关设计人员结合建筑项目的实际情况,完善建筑结构的抗震检测环节。
        三、建筑结构的抗震设计策略
        (一)加强建筑结构的延展性
        现阶段建筑结构安全性的决定性因素为建筑物结构的延展性。在进行抗震设计时应重点把控建筑物构件的破坏程度,密切关注构建损坏期间地震能量的耗费状况。竖向构件可以确保建筑结构的安全性和稳定性,例如持续提升建筑物钢筋混凝土的轴压比能够降低建筑物主体的延展性[1]。基于此,使用增加箍筋的方法能够有效增强建筑物结构的延展性,对于个别建筑物构件受力不均、延展性不够的情况可以在建筑物中添加钢筋混凝土,增强建筑结构的抗剪能力,提升建筑物结构的延展性。
        (二)完善非结构构件设计
        在建筑物结构设计中,主体结构与非结构构件处于依附关系。相关设计工作人员应持续优化建筑结构的主体抗震设计,对于建筑物的雨棚、女儿墙等非结构构件的设计,应注重建筑物的整体性保证非结构构件与主体的连接效果。建筑物的填充墙、内隔墙以及维护强等非结构墙体会阻碍对建筑物主体墙的抗震能力的优化,使建筑物主体结构的刚性出现相应的变动,改变地震发生后建筑物非结构构建的受力分布,让建筑结构的受力分布出现一定程度的变化。因此,在建筑物悬吊物与装饰的设置进程中,设计人员应将柔性连接与强度连接相结合,防止建筑物的装饰受到地震产生的能量的影响出现损坏或脱落等现象。
        (三)计算机模拟
        依靠当前先进的计算机技术能够在一定程度上优化建筑结构的抗震性能,全面细致地设计建筑物的结构体系和构建大小。同时,借助当前先进的计算机技术可以清楚分析建筑结构的设计过程,保证建筑结构构件在遭遇地震时能够保持相对安全和稳定的形态[2]。使用规则、对称、均匀的结构形体能够有效提升建筑结构的抗震能力,此类建筑结构的受力特点更符合现阶段的计算机运算模型。若是遇到小型地震,建筑结构的所有构件需要满足高度弹性的设计要求;依照当前的要求和规范,对建筑结构与构件产生的内力进行优化和调整。若受到中型避震,对于建筑结构构件的设计需要满足不屈服和弹性形变。若遇到大型地震,设计人员需要认真分析建筑结构的底部区域,增强区域外框住与核心剪力墙的设计,分析建筑物的不屈服性能,并根据相应的荷载情况检验设计内容。
        (四)增强建筑结构的平面设计
        建筑物结构的稳定程度与建筑物结构的平面设计密切相关。高水平的平面结构设计能够优化建筑结构的抗震能力,确保建筑工程的施工质量。建筑物结构的平面设计需要具备较强的合理性与科学性,在保障建筑物的各项功能的同时,尽可能的选取规则的平面结构形式,增强建筑结构的楼层刚性,保证建筑物结构各楼层的刚性一致。此外,平面设计应削减建筑结构的竖向突起,保证建筑物各楼层高度的一致性,增强建筑物结构的稳定程度。对于较为复杂的建筑结构的设计应充分优化平面设计,对抗震缝侧面的建筑物进行有效分离,避免地震出现时建筑结构的两侧出现碰撞的问题,增强建筑结构设计的合理性和科学性。
        结论:综上所述,为有效减弱地震对建筑结构的不利影响,在进行建筑结构抗震设计时,应始终坚持抵抗性、整体性及规则性原则;明确抗震设计理念,注重建筑选址和抗震检测工作;在进行抗震设计时,加强建筑结构的延展性,完善非结构构件的设计工作,借助计算机模拟技术增强建筑结构的平面设计,有效提升抗震设计水准,推动建筑行业的稳定发展。
        参考文献:
        [1]陈阳蕾.框架轻板建筑结构的抗震设计探究[J].建材发展导向,2020,18(08):62-64.
        [2]王鑫.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].居舍,2020(11):81.

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