建筑结 构工程在抗震设计中的探索

发表时间:2020/8/13   来源:《建筑实践》2020年39卷8期   作者:李伟
[导读] 建筑结构抗震设计在建筑设计中是不可或缺的重要环节,抗震设计关乎到建
        摘要:建筑结构抗震设计在建筑设计中是不可或缺的重要环节,抗震设计关乎到建筑的整体安全。抗震设计中必须要依照数据计算与具体情况的有机结合,并不是简单的评价数据计算,应当合理利用以往的实践经验,力求设计出最优化、最合理的建筑结构抗震方案。本文首先介绍了建筑结构抗震设计要遵循的基本原则,然后分析了建筑结构抗震设计的主要思路,最后提出增强建筑结构工程抗震设计的有效对策,以供大家参考。
        关键词:建筑结构工程;抗震设计;有效对策

        伴随着世界经济的发展,人类与自然的关系变得越来越微妙,由于地下资源的过量开采,从而造成地面下陷等问题,严重时甚至会导致地震等自然灾害,严重威胁着人们的生命财产安全。近几年来,我国的地震灾害现象时有发生,人们对建筑质量的要求也因此不断提高。做好抗震设计工作以此来提高建筑物抗震效果,减少地震对建筑物的破坏,给人们带来安全感,是每一位工程人员的责任与义务。在这种环境下,加强对施工质量的管理和控制变得尤为重要。因为提高建筑物的抗震水平不仅是国家的严格要求,更是人民的愿望所在。
        1建筑结构抗震设计要遵循的基本原则
        我国因为国土面积广,很多地震频繁出现的区域都包括在内,这些区域经常出现地震,严重威胁人们的生命财产安全。[1]地震发生中的建筑物倒塌是导致灾害的关键原因,特别是楼层较高及抗震能力不强的建筑物,其一旦倒塌直接影响人们的经济损失和生命安全。目前,在我国建筑结构抗震设计中为了确保建筑物具有较强的抗震力,使老百姓的生命财产安全得到保护,必须要认真遵循以下几个方面的基本原则:第一,就建筑物的结构设计来说,因为其设计具有较强的复杂性和繁琐性,在设计中必须要根据建筑物的具体特征选择适合的计算方式,比如:动力分析法等等。第二,设计中的弹性。其是为了确保整体建筑物内力位移对建筑物所产生的影响,利用有效的计算方式可以正确计算建筑物在地震发生中的实际内力位移情况,并且利用计算着重分析有关位置。[2]第三,就连体建筑的设计来说,各种类型建筑之间的连接往往都直接影响建筑物的总体抗震力,而连体建筑的振型数目通常在超过单体的8倍。因此,在连体建筑设计过程中,必须要确保建筑物的质量吸收超过85%,只有这样才可以确保建筑物整体抗震力得到大幅度的提高。
        2建筑结构抗震设计的主要思路
        (1)以力为承载,延性基点。在抗震设计中,尤其是设计建筑物结构工程时需要重视建筑物的刚度,想要使刚性达到规范要求,必须要强化建筑物与墙壁以及柱子等多个设计环节,在这个前提下选择适宜的建筑材料,对其抗震性进行科学合理的设计。地震发生时,通过充分运用这些材料可以迅速将地震力量分散,加强建筑物的抗震力;并且因为设计工作真正落实到位,地震发生时还能够确保建筑物始终处于一种非弹性的状况中,这是由于受到建筑物抗震力的影响而引起。以合理运用建筑物的结构以及承载力等基础,对其作出正确的计算和设计,在很大程度上可以充分发挥出预测的重要作用,侧重于设计地震发生过程中出现的非弹性反射部位。此外,还需要进一步优化整体结构,将建筑物结构的刚度计算出来,进而提高其抗震性能。
        (2)加强薄弱环节。在建筑物抗震设计过程中,还必须要全面考虑建筑物自身的缺陷,对其薄弱环节进行加强,防止在出现地震后建筑物较为薄弱的环节存在坍塌以及裂缝等情况,从而对建筑物的抗震效果产生影响。因此,建筑物抗震设计,首要考虑的问题是对建筑物的一些薄弱环节进行全面了解,根据实际情况,对其缺点进行合理的改良,提高其抗震能力。
        3增强建筑结构工程抗震设计的有效对策
        3.1抗震设计以位移为基础
        抗震设计以位移为基础能全面进行抗震性能设计,提高建筑物的抗震能力,是符合现代建筑物抗震设计的需要。

该方法是以位移为基本出发点,通常将位移控制运用到建筑结构的设计过程中,通过为位移谱的位移偏移计算出剪力的数值,进行建筑物的结构分析,如何进行性能提升,通过具体的配筋进行有效设计,采用增加刚度的方法,将位移目标进行变化,提高建筑物的抗震能力,有效的考虑抗震性能中的位移偏移的重要性,有效提升其在设计理论的应用过程,有效增加其使用方法,有效提高建筑物的抗震性能。抗震设计以位移为基础的方法是提高建筑物抗震性能的有效方式,符合现代建筑物提高性能的有效方法。
        3.2抗震场地选择
        在相同的设计条件下,场地的地质条件对建筑抗震性能有着极大的影响,并且受到地震破坏程度差异明显,所以做好抗震场地选择工作十分重要。在选择抗震场地时,尽可能避免地质较差的场地,降低地震带来的灾害。通常情况下,微风化与中等风化基岩、密实砂土层、含水量低的黏土都是较为有利的建设场地,而软土、液化土、湿陷性黄土都是不利场地,需要正确辨别场地的影响因素。如果工程建设区域地质不理想,则需要结合土质采取加强措施,同时要对可能出现的不利条件进行估算,并采取预先防护措施进行加固处理。如果发生地震时可能出现断裂的场地,需要重点加强地基,确保基础工程的安全。
        3.3建筑结构平面布置的规则与对称性
        根据抗震理念,对建筑立面、平面设计时,应确保建筑结构的规则性。对于不规则建筑工程通常都是采用空间结构计算模型;对于工程结构中较为薄弱的环节,需要提高内力系数,结合相关标准对弹塑性变形进行分析,薄弱部位需要采用针对性抗震设计。对称性同样是抗震设计中的重要一环,需要建筑结构对称、质量分布对称、刚度对称。通常最理想的方案是“三心重合”,三心即平面形心、质量中心、刚度中心。结构对称也就是抗侧力主体结构对称,该种对称较为容易实现,主要保证主体结构沿着主轴方向进行刚度、强度设计,变形特征差异不大;保证沿抗侧力主体结构当中的主轴线强度、刚度分布均匀;结构整体具备一定的协调能力,确保刚度、强度能够满足扭矩性能,这样即可在发生地震灾害时,建筑结构不会产生较大的扭转变形,避免主体结构、构件遭到破坏。
        3.4严格规范建筑物的高度和宽度
        首先要严格控制建筑物的高度和宽度,在建筑施工之前,对于建筑设计超高或者高宽比不符合标准的应予严格的把控,对于高度接近限高或者高宽比接近不合标准,为了加强建筑物的稳定性和抗震能力应该在其底部增加一层竖向构件,一般情况下采用的竖向构件采用混凝土柱或者混凝土墙等。其次在进行建筑物抗震设计计算时候,采用的计算方法应该使用经过主管部门认定的符合建筑力學模型的方法,对于计算结果,应该满足建筑物的实际要求和基本规定。
        3.5设置多重抗震防线
        在地震灾害出现的时候,要是多了一道抗震的防线,也就给人们的逃生提供了多一分的希望,而且会为建筑结构整体抗震性能的提升提供保障。在抗震设计中,采用多重防线的设置方式具有非常重要的现实意义。应该选择具备优秀延展性能的原材料对其中一道抗震防线进行设置,再选择其它的一些适合用做抗震设计的各种材料和部件设置更多的防线。对多重防线进行设置的优点在于能够有效的对地震所带来的冲击力进行缓冲,降低地震形成的破坏,减少损失。       
        4结语
        总而言之,就建筑结构工程设计来讲,在设计中需要考虑周全,而且根据当地的具体情况选择适宜的抗震结构。同时,在建筑结构抗震设计中需要以建筑物的平面以及结构选型为切入点,进一步完善建筑物的抗震力,提升建筑物的抗震性能。做好建筑结构工程的抗震设计,可以增强我国建筑结构的整体质量,使我国建筑物可以更好的抵御自然灾害带来的不利影响,推动我国社会经济健康有序发展。
       
        参考文献:
        [1]任云肖.建筑结构工程在抗震设计中的研究[J].时代农机,2018,45(05):137.
        [2]颜桂云.《建筑结构抗震设计》教学改革探索与实践——基于工程教育认证标准[J].福建建筑,2018(01):98-104.
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