探析建筑结构设计中的抗震结构设计

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:钟远光
[导读] 摘要:建筑结构设计中的抗震结构设计是建筑设计中特别需要重视的一个方面。
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        摘要:建筑结构设计中的抗震结构设计是建筑设计中特别需要重视的一个方面。建筑业必须要有专业的技术人员,设计人员,定期培训提高工作人员和技术人员的自身素质,还要从设计上避免降低抗震性能的设计出现,准确的选择适宜地点,合理的进行设计空间布局,精准的计算建筑的材料分配,抗震参数。来提高建筑质量,提高建筑的抗震性能,从而保证人民的生活质量,保障人民的生命财产安全。本文通过对建筑结构设计中的抗震结构设计特点、基本要求和设计要点三个方面进行了探讨,以确保建筑抗震结构设计水平的提升。
        关键词:建筑结构设计;抗震结构;设计
        自从汶川8.0级强烈地震发生后,国家对建筑工程抗震相关法规进行了调整,2008年10月开始实行《建筑工程抗震设防分类标准》及《建筑抗震设计规范》局部修订。这次国家政策法规的修订中,考虑到我国经济的高速发展。按照学校、体育馆、医院等人口密集的场合,建筑结构的设计必须高于当地房屋的抗震设防要求进行设计。因为几次大型的地震,考虑到地震的破坏程度,直接导致房屋结构的严重破坏。对人民的生命和财产造成威胁。所以在建筑结构的设计中对抗震设计的重视是非常必要的,争取守住抗震防线,保证小的地震建筑物不被破坏、中等地震建筑物可以修补、大震建筑物不倒的三道防线。必须要求设计人员在设计时根据不同的地区,不同的地形结构来制定不同的方案,发挥抗震的实用性保障人民的生命和财产的安全。随着地震灾害的发生几率越来越大,无论是对人们的身体健康还是财产安全都造成了巨大的影响,所以,因此,我们通过各种有效措施不断降低地震灾害所带来的危害。在进行建筑结构设计工作的过程当中,不断强化建筑结构稳定性,提高抗震性能十分重要。
        1 建筑抗震结构设计的特点
        首先,建筑抗震结构设计需要监测结构受力。由于建筑结构无论是从整体柔性上,还是建筑承载力方面都需要充分考虑其受力均衡性,而且这也对建筑在强震环境下保持稳定性具有重要的影响作用,为此需要在结构设计过程中切实关注其受力状况,加强对结构构件和连接点之间的受力状况监测,确保强震环境下临时能量对建筑不会产生过大冲击,确保其受力平衡,保障主体结构的完整性。
        其实,建筑抗震结构设计存在轴向变形问题。由于建筑的竖向载荷较大,不仅存在着一定的轴向变形问题,而且还会对连续梁弯矩产生较大影响,使之在负弯矩值减小的同时,却增大了正弯矩值,这将影响预制构件的下料长度。为此,必须进行轴向变形计算,从而及时调整下料长度,调整结构剪力和侧移的影响。
        最后,建筑抗震结构设计还具有结构的延展性。结构延展性是建筑的一个重要设计指标,与低层楼房相比楼房结构更加柔软,这导致其在地震作用下的变形可能性也更大,为了避免地震情况下出现倒塌,使建筑结构在塑性变形后仍然具有一定的变形能力,需要在构造上采取一定安全措施来提高建筑结构延展性。
        2 建筑抗震结构设计基本要求
        2.1 确保建筑抗震结构设计的简单性
        建筑结构设计必须考虑融入抗震设计,而且还应确保其达到有效的承重能力。这一过程首要保证建筑抗震结构设计的简单性,使之在简单计算下就明确得出建筑结构的受力情况分析,也由此确保抗震设计的精确性。简单性设计要求下,既能使建筑结构免于遭受地震的严重破坏,还能由此巩固建筑设计中的薄弱环节,使其整体稳定性与抗震性得以同步提升。
        2.2 保证建筑抗震结构设计的科学性
        为了能够全面提升建筑结构抗震性能,需要从建筑工程的实际情况出发,进行严格的建筑抗震結构设计规划,既要保证建筑结构中各安装连接件的安全可靠性,还要确保其稳固性。尤其是进行基础设计,以及楼盖、柱体等位置的连接时,使之达到整体设计的科学性与合理性,在发生地震时,支撑梁可以最大限度承担冲击力,由此确保建筑整体刚性达到使用要求,同时兼具良好的抗震性能。


        2.3 建筑结构的合理性与完整性
        在进行建筑抗震结构设计时,应保证其完整性与合理性,由此既增强建筑结构的稳固性,还能使其布局更加合理。在遵循这一设计要求前提下,不仅可以保证建筑结构外形与刚性达到协调统一,还能提升其整体抗侧压力,由此在增强建筑结构整体抵御能力的基础上避免中心位置出现偏移,确保建筑整体抗震性的提升。
        2.4 建筑结构规则、对称分布性
        建筑的整体结构设计不均匀、不规则容易影响建筑物抗震效果。尤其是高层建筑的体形较高,整体结构与低层建筑不同,需要依据平面形状规则对均匀性和对称性进行严格把控,合理设计建筑物的纵横比,降低建筑物的扭转。建筑物在进行结构设计要综合考量建筑物的刚度及质量,使承载力均匀、对称分布,使建筑形成中心之间的刚度。在结构设计确认之前要综合考虑建筑物的场地,使基础形式满足设计和场地的双重要求。高层建筑物有地下室,如果在地基质地较软的位置可以采用桩基或筏板基础;如果岩层高低情况不一,要选择桩基。
        3 建筑抗震结构设计要点分析
        3.1 对建筑材料进行合理选择
        建筑材料选择的是否合理,直接影响建筑结构的抗震能力。在进行抗震结构设计过程中,对建筑材料的选择一定要结合工程实际情况,针对当地地质地貌、天气等进行充分的考虑,要选择能够满足建筑抗震要求的施工材料进行施工。这一过程除了应选择刚性较强的材料提升建筑结构稳定性以外,还应注重选取轻量级建筑材料以减少建筑物的重量,从而达到抵御地震的作用。
        3.2 优化建筑的抗震结构
        针对建筑存在结构精密设计不足、超高超限问题以及嵌固端设置不合理等问题,首先,应进一步优化抗震结构。这需要从对地基的选择就加以重视并关注地基的夯实,稳定地基之前要准确计算超建筑的高度和建筑面积,从而确保地基能够对结构重量进行充分的承载。地基位置要避开地下水位较高或者土质较为松软的区域,从而提高低级的稳定性以及地基对上部结构的支撑力。对建筑结构各构件位置也要加强规划,使得结构构件受力均衡,维持主体结构的稳定性。水平剪应力和垂直剪应力也是抗震设计过程中不可忽视的问题,可以通过梁柱节点的加强,以及抗震墙的设置等来对水平剪应力进行抵抗。其次,还应合理地进行结构方案的选择。这一点十分重要而且必要,而且在具体的建筑抗震结构设计中,不仅要使之能够满足建筑抗震结构设计要求,同时还应确保其达到经济合理性,要做到结构形式、结构体系都具备切实可行性。合理的建筑抗震结构设计方案要确保具有明确的受力构件和合理的传力路径,对结构平面的设置和空间的布置都要尽量做到简单,同时在方案设计过程中也要考虑到工程的实际情况,不仅要对工程建设的周围环境与地质条件进行详细而周密的勘查,还应全面考虑综合处理措施。
        4 结束语
        抗震结构设计是建筑结构设计在目前的建筑设计中得到了更多的关注。抗震结构设计需要从长远的使用考虑,更新传统设计理念中不完善的因素。目前部分地区的仿真结构设计依然没有进行更新和完善。抗震结构设计没有深入分析国家行业的走势和日常数据,如果将一般建筑的要求应用在高层建筑设计中将会带来工程上的缺陷。抗震结构设计理念没有与时俱进,借鉴国际上的先进经验和成功案例抗震结构设计,给建筑抗震结构设计带来很多漏洞,容易发生安全事故。工程技术人员要充分应用先进的抗震设计理念,完善原有的结构设计准则,采取可靠性更强的抗震结构使建筑质量得到保障。
        参考文献:
        [1]刘韬.建筑结构设计中抗震设计探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(19):103,110-111.
        [2]曹永圣.浅谈建筑结构设计中抗震结构设计[J]. 建材与装饰,2018(21):61.
        [3]周现伟.建筑结构设计中的抗震设计研究[J]. 建筑技术开发,2018(9):103.
        [4]徐过.浅析建筑工程结构设计中的抗震设计[J].民营科技,2018(10):21.
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