探究建筑结构设计中的抗震结构设计理念 蔡仁芳

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:蔡仁芳
[导读] 摘要:现阶段,随着科技的发展,我国的建筑结构设计的发展也越来越迅速。
        广州黄埔建筑设计院有限公司
        摘要:现阶段,随着科技的发展,我国的建筑结构设计的发展也越来越迅速。通过优化建筑结构抗震设计方案能够保证在遇到常规地震时建筑物完好无损,正常继续使用,能够保证居住者的生命财产安全。在遇到强烈地震时良好的抗震结构能够确保建筑结构稳定性,不至于坍塌造成严重的损失和社会影响。为此,应当不断优化建筑抗震结构,提升建筑结构设计水平,不断更新抗震设计理念,为建筑结构的安全稳定提供保障。
        关键词:建筑结构设计;抗震结构;设计理念
        引言
        近年来,我国地震灾害发生愈加频繁,汶川、玉树特大地震灾害给我国带来了严重的生命财产损失。加强建筑工程抗震能力,是有效抵御地震灾害的重要举措,进而为建筑居民提供安全的生产生活环境。随着建筑设计水平的不断提升,建筑抗震结构设计受到了更多的重视和关注,同时也是衡量一个建筑结构设计水平的重要因素。笔者结合自身多年建筑结构设计经验,就抗震结构设计工作提出个人见解和建议,希望为相关领域从业者提供必要的参考和帮助,同时也希望我国建筑建设设计水平得到全面发展与提升。
        1建筑结构抗震设计要求
        为保证建筑结构抗震设计质量,需要在设计的时候,按照相应的要求落实,对以下几点要求充分重视:其一,结构受力布置要清晰。建筑结构抗震设计由于关系到地震力的传递效果,因此受力布置要按照清晰、明确的要求进行设计。针对结构模型计算数据,对模型内力和薄弱位置加以分析,做抗震优化调整工作,结合计算的结果进行设计,保证抗震设计的质量。其二,抗震性能要求。抗震性能是保障建筑结构在地震作用下保持安全的指标。设计中,要从结构的抗震性能层面进行优化,确定合理的抗震标准,从而保证建筑结构在地震灾害发生时,大震不倒、中震可修,又经济合理。其三,简化要求。根据建筑结构抗震设计要求,简化建筑体型,规避抗震设计中建筑本身布局的影响因素,尽量做到规则。从建筑布局规则合理的角度出发,对建筑结构抗震进行优化,减少建筑在地震作用力下产生薄弱部位、应力集中的情况,保证建筑结构安全、稳定。
        2建筑结构设计中抗震结构设计的问题分析
        2.1未足够了解建筑抗震设计的概念
        目前建筑设计中的主要材料是钢筋混凝土,而这类材料本身对地震灾害的发生无法起到减震作用,因其自身重量、强度特点还可能受到地震影响致房屋整体结构不稳定。进行抗震设计时要遵循不开裂、可维修、不倒塌的原则,提高建筑物抗震性能,减少地震灾害产生的影响。一些设计师未充分了解抗震设计概念,缺乏对建筑中关键结构的抗震设计,导致对房屋结构的抗震性能失去控制,应提高材料的抗震性能,根据材料使用情况进行优化设计,延缓并降低地震灾害构成的危害。
        2.2建筑过程中忽视了对结构抗震的设计
        我国的建筑设计应用材料丰富,建筑所建位置的地基、地质情况也各有不同,设计师应根据建筑的特点对其结构进行抗震设计,提高建筑物的抗震性能。由于缺乏良好的抗震性能,导致不同结构、材质的建筑存在或多或少的抗震问题。目前我国建筑的主要结构为钢结构、砖混结构以及框架剪力墙结构。设计师必须根据建筑结构特点设计抗震效果,要考虑建筑的材料、承载能力、建筑材料的自重,不同的房屋结构设计其抗震效果也不同。比如在地震多发地带的建筑就应采用钢结构为主要建筑材料,可以提高建筑的抗震效果。
        3建筑结构设计中的抗震结构设计理念
        3.1科学设计建筑结构布局
        建筑结构布局的科学性与合理性对建筑工程抗震能力有着十分重要的影响,其中建筑结构布局平面、竖直面规则性与刚度是决定抗震能力的基础和前提。为实现理想的抗震效果,建筑结构布局设计需要满足以下几方面内容:其一,建筑结构布局中各构件要尽量保持规则、对称的排列方式,特别是建筑中心与刚度中心要保持重合。其二,建筑结构布局在竖直面方向要降低重心,由此避免出现错落问题。其三,注重建筑结构中墙体、支撑柱等结构或层面的强度和刚度,确保其达到相关标准和要求。


        3.2设置多道抗震防线,熟悉抗震注意事项
        提高房屋建筑的抗震性能可以采取设置多道防线的方法,分散地震对建筑主体结构的损害,利用多个分体系化解地震带来的影响,确保房屋建筑的大部分体系仍能有效起到抗震作用。可以采用多个延性分体系构成一个完整的整体结构体系。通过各个分体系之间的连接,支撑起房屋建筑的整个抗震体系,使各个分体系起到相互辅助的作用。设置圈梁时,宽度不小于190mm,箍筋间距不大于200mm;拉结网片应进行点焊,深入墙内部分不低于1m。在建筑设计中,框架剪力墙结构就是将剪力墙与延性框架结合,增强建筑的抗震性能。构成稳定的抗震防线后,一旦发生较为严重的地震也不容易导致建筑整体坍塌,而是会致使建筑中的某些分体系受损,但不至于影响整体建筑结构的稳定性。建设多道抗震防线能有效提升建筑物的抗震水平,降低建筑受严重地震影响的危险性,减少受大地震影响导致的房屋坍塌、建筑物沉陷等问题。
        3.3多样化结构防震设计
        房屋建筑结构的类型比较多样,针对不同的结构类型,在设计的方法上也会有所不同。如防震缝就能有分解建筑内部结构的作用,把内部结构分成不同独立单元,缝隙两侧要预留适当的宽度,保证防震缝和上层建筑的相互独立以及分离,在发生地震的时候,防震缝就能减轻地震带来的受力不均的作用力,减轻对建筑结构造成的不利影响。另外,在建筑墙体结构设计方面,就要对墙体进行单独的设计,墙体纵向以及横向设计都需要和抗震设计要求相契合。如在剪力墙结构设计中,横向设计注重均匀度,地震发生的时候,要能保证墙体不受地震作用影响而发生横向位移。纵向设计方面,在大规模地震发生的时候,能保证墙体没有严重纵向位移,最大限度减少对墙体结构造成的负面影响。除此之外,在屋顶抗震设计方面,房屋工程施工质量和结构稳定性有着很大关系,结构稳定性好在地震发生的时候受到的影响就比较小,屋顶设计的时候,就要能最大程度上减轻结构自重,通过这样的方式就能有助于减少地震对结构造成的损害。
        3.4墙体设计
        建筑结构中的墙体在发生地震灾害过程中十分容易出现裂缝问题,甚至可能出现坍塌的情况。在建筑结构设计中,墙体设计占据着十分重要的地位。设计这可以通过单独设计墙体的方式将设计效果优化。为了保证墙体能够满足抗震设计要求,可以采用纵向设计和横向设计的方式,保证两方向都能够具有足够的抗震性能。设计者在设计建筑墙体结果过程中应当加强对细节设计的重视。例如在设计剪力墙结构中,可以重视横向设计中墙体的均匀度,如果遇到地震灾害能够在横向位置方面降低地震对墙体产生的影响。在纵向设计方面加强设计避免地震作用下墙体结构出现严重纵向位移,甚至出现坍塌。此外,应当确保墙体结构具有足够的承载力。墙体的数量从一定程度上决定着建筑的刚度,如果没有按照设计规范要求进行墙体数量的设计,那么必然会影响到建筑结构的安全性和稳定性,建筑墙体结构的刚度也很难满足要求,在地震发生时可能会发生严重的安全事故。
        结语
        综上所述,建筑物的抗震结构设计需考虑的因素有很多,提升建筑物抗震性能不仅要维护建筑物的安全性和稳定性,还需要保证其美观性,为用户提供安全感和满足感。因此,抗震结构设计者要优化设计理念,根据时代变化改进抗震设计措施,在不断的经验积累中提高建筑结构抗震设计质量,保障建筑工程质量,保证使用者的生命安全,使我国建筑行业稳定发展。
        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.
        [4]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.
        [5]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.
        [6]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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