关于建筑结构设计中的抗震设计研究

发表时间:2020/8/18   来源:《建筑实践》2019年38卷第24期   作者:徐杰
[导读] 在建筑结构设计中,在现阶段抗震设计一直是最重要的建筑设计概念

         摘要:在建筑结构设计中,在现阶段抗震设计一直是最重要的建筑设计概念。显而易见,地震灾害会对许多人类文明建设产生毁灭性的影响,不仅仅包括建筑工程还有经济建设,人文积累。所以抗震设计工作对于提高建设工程的稳定性和安全性是非常关键的。
         关键词:建筑结构设计;抗震设计研究
引言
         在我国良好的发展环境下,建筑行业发展前景非常广阔,各类标志性建筑也应运而生。随着人们生活质量的提高和思想观念的变化,对建筑的需求也越来越多元,比如追求生态建筑。但是,各类灾害的频繁发生使人们意识到建筑物安全性能的重要性,尤其是对于地震这类影响范围广、受损程度深的灾害,每当发生一次地震就是一场对建筑物稳定性的严峻测试。所以人们越来越关注建筑物的抗震性能,在此基础上,本文对建筑物的抗震设计进行了一些分析研究。
1.抗震设计对建筑结构设计的重要性
         如今,没有任何技术或设备能够准确的预测地震发生的具体情况。地震一旦发生,将对个人和社会造成不可避免地巨大的经济和财产损失,以及的人员的伤亡,因此,减少地震造成的破坏,采取合理的对策以提高建筑物的抗震性能非常关键。良好的抗震设计可以有效地提高地震发生时建筑物的稳定性,并确保可以给人们可以留有足够的时间逃生和避难,从而大大降低了后期的营救风险,为人们的生命财产安全提供了强有力的保障。建筑设计中的抗震设计可以有效地提高建筑物的使用年限,并在发生突发灾难时在一定程度上确保人员和财产的安全。我国相关部门投入了大量的抗震研究经费,这在维护社会秩序,确保人民生活安定方面起到了至关重要的作用,对于我国现代化社会的发展也具有非常积极的作用。因此,建筑设计中的抗震设计不仅可以加强建筑物的安全和稳定,也可以在整个社会的稳定发展中起着非常关键的作用。
2.建筑结构抗震设计的基本原则
         2.1简单化原则
         一般而言,建筑物的结构体系越简单,其抗震效果就越好。因为简单的建筑结构系统,其机械计算结果会越精确,控制建筑结构的平面度就越有利。
         2.2建筑结构规则,分布对称
         在建筑结构的抗震设计中,不仅要遵循建筑结构的规则,还要符合对称分布的原则,这样可以确保建筑结构抗震设计的合理性。当进行建筑结构抗震设计时,建筑结构的对称分布可以有效提高抗震性能。由于许多建筑物的体量较大,因此对建筑物的抗震性能的要求也更高,所以必须遵守相关规则。另外,建筑结构的抗震设计需要结合建筑物自身的特点。同时,在设计建筑物的纵横比时,必须更多地考虑建筑物结构设计的对称分布原理,以确保建筑物的扭曲度满足相关要求。另外,必须注意建筑物的刚度,从宏观的角度对其进行规划设计,同时要保证建筑物的质量,并根据对称原理科学的改进建筑结构的设计。为了减少基础性的结构设计问题的发生,也有必要根据建筑物的基本形状分析场地规划的要求和设计的可行性。
         2.3确保每个部分都能正常工作
         在建筑物的抗震设计过程中,必须充分利用每个设计部分的功能,否则不能够符合建筑物的抗震性要求。因此,在设计过程中,必须充分研究每个部分的设计功能是否可以充分发挥。例如,是否可以在设计时根据承重标准来建造建筑物的承重结构,是否对建筑物进行局部加固从而提高建筑物的稳定性等。总之,必须充分检查每个部分的设计功能是否运用得当,确保每个区域和组件的功能与原始设计的功能相适应,从而为建筑物的安全稳定提供充足的保证。


3.建筑结构抗震设计的关键环节
         3.1选择合适的施工场地
         除了建筑物本身的结构外,建筑物所在区域的周边环境条件也是影响抗震能力的关键因素。建筑物所在区域的自然环境会在不同程度上影响建筑物的抗震性能。因此,选择合适的施工场地尤为重要。根据建筑物发生地震的可能性不同,可以将地震发生的概率分为4级。由于地理位置特殊,发生严重地震灾害的可能性很高的区域归为甲类。同时,甲类建筑物必须具有最强的抗震能力。甲类区域可能会发生地震灾害,但随着时间的流逝可能会恢复正常。丙类区域的建筑物一般具有一定的抗震能力。丁类区域对于地震的安全级别较低,对临时建筑物的地震级别的要求也相对较低。
         3.2平面与竖向布局中的抗震设计要点
由于墙体和柱子的所在位置与其自身的抗震性能有关,因此抗震设计的主要方向是对建筑构件进行平面和竖向两个维度的布置。这就要求在地震设计中始终遵循以下原则:①竖向元素和平面布局必须清晰准确。②刚度的重心必须与重心相对应。但是,竖向设计应避免出现首尾不均匀的情况出现,并尽量降低建筑物的刚度中心,并且相应的减少建筑物在错向上的竖向结构。因此,对竖向高度,刚度和强度进行控制可确保很强的均匀性。因此,在建筑规划中应尽可能使用科学的设计方案,否则就需要进行多次的矫正,例如通过抗震接缝将建筑物划分为几个独立的部分,以确保建筑物的形式与其功能相匹配。
         3.3基于抗震标准进行科学的设计布局
         建筑布局对于抗震设计也是非常关键的。科学合理的布局可以提高抗震性能。首先要对地震能量的变化进行分析,做出一种智能的布局从而避免局部能量的积累,以达到减少地震对建筑物的破坏程度的目的。通常,选择以位移为基点的结构,在发生地震的过程中可以有效避免能量积累现象,使得这些能量能够均匀的分散开来,从而间接提高建筑物的抗震性能,这样建筑物的整体稳定性将得到有效改善,人们也将有一个安全稳定的居住环境。
         3.4抗震设计系数的评估
         依靠计算机系统来实现对结构系统和结构组件的性能设计,使用不同的先进技术,对结构设计进行有效的视觉化分析,以确保各结构组件在地震期间保持安全和稳定。具体要求如下:(1)在小震影响下结构构件的性能分析:如果明确了小震值和最不利的载荷的组合情况,则需要根据规范对结构构件进行一定程度上的调整,以确保建筑物的整体结构在负荷强度和抗弹性变形方面的要求。(2)中度地震中结构构件的性能分析:在中度地震中,各构件在性能方面的要求是不同的。主要组成部分是底部加固区域中的核心剪力墙和底部加固区域中的外框柱。如果关键组件出现一点影响不大的损坏也可以符合标准要求。耗能构件主要包括连梁和普通楼层梁。重点要注意的是,由于连梁和普通楼层梁的设计位置和功能差异很大,因此两者的性能要求也都比较高。如果连梁稍有损坏,即使普通楼层梁是中等程度的损坏,也可以满足标准要求。(3)大震影响下结构构件的性能分析:在大震的影响下,对底部加固区域中的核心剪力墙和底部加固区域中的外框柱等关键部位的荷载进行分析,并假定荷载组合的最有利形式。
结束语
         综上所述,随着我国建筑业的发展,建筑结构的范围在不断扩大,建筑工程的数量也在随之增加。因此,相关单位必须保证建筑工程结构设计的质量,在进行建筑设计中的结构设计时,要不断提高设计水准,以确保整个建筑物结构的质量和整体效果。
参考文献:
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