摘要:在建筑结构设计中,设计人员必须明确抗震设计的意义,全面掌握抗震设计要点,以提升整体建筑结构的抗震性能,维护公众生命财产安全。下文将论述建筑结构抗震设计的基本原则与重点内容,同时结合实例,提出切实可行的优化设计策略。基于此,本篇文章对建筑结构设计中抗震设计进行分析,以供参考。
关键词:建筑结构;抗震设计;问题;措施
引言
随着材料科学以及地震学的不断研究,应用到建筑抗震设计的新型技术越来越多,进而使得我国建筑结构设计中的抗震设计有了极大的改善和提升。设计人员应该严格遵循建筑设计行业标准,不断研究新型的抗震设计原理,尽全力保证建筑物在地震灾害发生时的稳定性和安全性,为人们群众的生命和财产安全作出自己应有的贡献。
一、抗震设计意义
地震是一种难以精准预测的灾害,目前技术方法不能更准确地预测强震自然灾害,但根据实际情况,提前做好防护措施也是一种有效的应对方法。对于大地震等非选择性,危害性大的灾害,地震重建工程界对如何运用其完善的防震思想和技术减少小地震造成的巨大损失进行了深刻的思考。目前,世界上至少有90%的政府对建筑物进行了独特的抗震设计。建筑物的结构小震不破坏建筑结构、中震建筑可加固、大震建筑不倒,这种抗震原理得到了广泛的推广和应用,大大提高了建筑物结构的整体抗震性能。尽管在发生中小型强地震等各种自然灾害时,由于建筑物组中的技术设备,建筑物整体结构的一些基本功能将难以有效运行,并且出现问题之后,维修装修成本和成本比新建设还要高,成本角度来看是十分不合适的,因此由经济造成的经济损失也无法估量,这是增强建筑结构抗震设计的重中之重。
二、设计抗震结构的基本要求
抗震结构规范中,提出建筑应能应对中小级地震,始终位于弹性限度;针对地震设计,可以容许一定的塑性变形,并且要求韧性需求在容许容量内;在地震中,最大考量建筑物的韧性能满足韧性容量要求。同时,在设计规范中,规定的抗震目标是要能保障在遇到该区域抗震设防正常烈度下的小震中,不损坏建筑或者无需修理便能使用;在遇到等同于该区域抗震设防正常烈度的地震中,存在损坏建筑的可能性,进行普通修理或者无需修理便能使用;在遇到该区域抗震设防预估烈度上的大震中,建筑不倒塌或者引起危及生命的影响。纵观震灾案例易知,与设计基准相符的建筑,也有遭遇超过中级的影响,而灾害原因一般由非平衡的构造所引起;在抗震设计中,伴随着不良因素的增多,相应的“互相作用”也会愈发复杂,最终令抗震性不佳。此外,满足这些抗震设计规范条件(结构、材料、立平面等)的民用建筑,还会具有更大的经济、安全、美观方面的效益。
三、目前我国建筑机构设计中抗震设计存在的一些问题
(一)对建筑物的抗震设计不够重视
新中国成立以来,我国大大小小的发生了很多起地震灾害,每当灾害发生时虽然政府和国家及时的对灾区进行救援,依旧在当地造成了不可估量的人员和经济损失,这其中很大一部分原因就是建筑结构自身的抗震性能不达标。在很长一段时间内,建筑设计人员都对抗震设计不够重视,建设方也因为工程成本以及施工难度对抗震设计非常抵触,这就导致了设计方案中的抗震设计内容非常容易被忽视掉,这种情况一般出现在一些改建和扩建项目中,是一种对人民群众生命和财产安全的漠视表现。所以,建筑结构设计人员必须在建筑结构设计时严格按照抗震规范的条款,结合当地的实际自然条件选择出最为理想的抗震设计措施,最大限度的保证人民群众的生命和财产安全。
(二)建筑结构设计人员的抗震意识有待提高
建筑抗震设计需要设计人员具备扎实抗震专业知识,较为专业的设计能力以及良好的抗震意识。
以上三点都是当前建筑设计人员需要具备的重要能力,但是在实际工作中,有很多设计人员虽然有较强的专业能力,但是并没有足够的抗震意识,在建筑设计中,经常因为需要突出建筑的外观和美感,而对必要的抗震设计进行了忽视和牺牲,虽然外形美观了,但是也对该建筑留下了非常大的抗震安全风险。因此,设计人员应该在日常学习中,继续强化自身专业能力,应该提高自身的抗震危机意识,在建筑设计中将人们群众的生命和财产安全放到第一位,结合建筑的实际使用功能,对抗震性能,建筑外观进行合理的调整,争取在设计中将两者做到和谐统一。
四、提高建筑结构抗震能力的主要措施
(一)做好结构布局工作
在建筑工程中,应对称布局平面结构。如果建筑结构采用平面对称方式,在遇到地震时,便能基于地面平动,形成刚度平均地分配水平地震力,以平衡建筑结构的整体受力。倘若民用建筑并没有采用对称性结构,则在遇到地震时,会出现偏离刚心现象,形成不均衡的地震水平前力的分担问题,甚至可能致使建筑的一边发生坍塌。
(二)提高建房标准强化抗震意识
提高建筑抗震性能需要利用国家法律效用,在一开始就强化建筑各个阶段的抗震意识。首先,我国应该向日本等地震多发国家学习抗震经验,在相关法律法规上,严格制定抗震设计要求,强制设计人员严格按照要求进行结构设计。其次,应该制定较为严苛的设计审查和施工审查,严格把控建筑建设的各个环节,最大限度的提高建筑安全性和有效性。最后,应该建立较为严格的追责制度,一旦因为结构设计出现安全事故或是造成巨大的经济人员损失,需要对建筑设计和施工人员进行追责处理,最大限度的提高设计人员和施工人员的抗震意识。
(三)确定建筑结构平立面体型
在建筑结构设计过程中,设计人员要尽可能选择平面规则的体型设计,使同楼层的刚度条件保持一致。此外,尽量减少建筑物的竖向凹凸,确保建筑竖向高度保持一致性和稳定性。针对结构复杂且建设难度较大的工程,需按照标准规范设置抗震缝,对抗震缝两侧的建筑予以分离。由此,避免两侧结构在地震中发生不必要的碰撞。通常,抗震缝多设置在建筑结构形变较为敏感的部位。最后,在建筑结构中,存在关键的抗震部位。对这些部位进行科学合理的设计,能够达到优化细节效果的目的。尤其是各种重要的结构部件,发挥着不可或缺的作用。在实际的设计阶段,积极应用先进的设计理念,凸显剪力墙结构的功能,防止弯曲现象的发生。并加大竖向构件的分配规划、地基的强度的管控力度。
(四)设计多重抗震防线
在建筑工程中,抗震防线发挥着很重要的作用。在遇到地震时,如果多一层建筑抗震防线,则里面的人们势必多一份逃生的可能,而且能提高整个建筑的防震水平。在打造地震防线时,应多使用优质的材料及防震效果优异的构件,以保障抗震防线切实可以发挥出抗震的作用。同时,通过设计多重防线,还能缓解地震带给民用建筑的整体冲击力,降低或者防止地震产生破坏,以此避免用户的人身财产遭遇损失。
结束语
综上所述,我国在建筑抗震结构设计中依旧还有很长一段路要走,设计人员应该不断研究国内外先进的抗震设计理念,结合多种有效实验手段,提升自身在抗震设计上的专业能力,并不断强化自身的抗震设计意识,要始终将人民群众的生命财产安全放到第一位,只有这样才能真正的提高建筑的抗震性能,造福社会,造福人民。
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