摘要:随着我国科学技术的不断发展,建筑工程技术也有了很大的进步。随着人们对建筑结构的要求越来越高,建筑变得更加多样化和复杂,建筑结构设计与建筑安全的关系也越来越密切。近年来,自然灾害频发,人们对建筑结构的稳定性和安全性提出了更高的要求。对建筑物抗震的研究成果已在实际施工中得到广泛应用。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题;应用分析
一、引言
地震是破坏性很强的自然灾害,目前科学技术水平还不能准确预测为100%。地震在很短的时间内就会释放出能量,对各种建筑物造成巨大的破坏,造成财产损失和不可估量的人身损害。因此,我们必须要考虑建筑物的抗震设计,本文从建筑工程设计中抗震设计的必要性出发,阐述了影响建筑工程结构抗震性能的因素以及结构抗震设计应遵循的基本原则、原理技术和有效措施。
二、影响建筑结构抗震性能的因素
建筑结构抗震设计,需要结合工程实践,分析影响抗震设计的因素,并控制这些因素对建筑结构抗震设计的影响,提高建筑结构抗震性能设计。目前影响建筑结构抗震设计的主要因素有:
2.1场地选择
工程的建设位置严重影响建筑结构的抗震性能。建设场地应选择对建筑抗震有利地段或一般地段,尽量避免不利地段,不得选择危险地段。同时,在这个过程中,还要注意以下几个问题:
(1)确定施工场所的土壤环境和基础状况,在地震的作用下保持一定的稳定性,根据土层的性质和分布选择不同的基础深度,避免地震对基础的严重破坏。
(2)尽量选择平坦、空旷场地,尽量避免在地质环境复杂的地区施工,避免因地震造成山体滑坡等次生灾害,破坏稳定的基础。
2.2高度因素
建筑高度对建筑结构的抗震性能有所影响。在设计过程中,要根据情况控制建筑结构的高度,保证建筑结构抗震设防。从现有的地震资料可以看出,建筑物在地震中越高,就越容易受到地震的影响。因此,建筑结构设计需要结合场地环境,合理设置结构高度,以保证抗震设计的效果。
2.3合理设计结构体系
在建筑物的抗震设计上,根据材料和结构体系,抗震效果将大幅不同。目前钢筋混凝土结构是常见的建筑结构中的主要结构,但钢筋混凝土结构有几个问题,受外力的影响,会发生横向位移、弯曲现象。因此,在实际设计中,要结合当时的施工环境和技术水平,选择性能较好的材料和结构体系,不断优化建筑结构,增强抗震能力。
三、在抗震结构设计中需遵循的基本原则
3.1结构设计简单化
在抗震的结构设计中,要尽量简化建筑结构的设计。简化结构设计,可以方便于获得建筑物整体的内力等数据,通过简单的计算链接可获得有效的抗震结构数据信息。在分析地震结构的工程设计过程中,如发现不足,应及时调整结构构件,以确保建筑物的抗震效果。
3.2结构设计科学性
在建筑结构设计过程中,应当保证结构设计的科学性。建筑结构的抗震设计,要充分考虑建筑的实际环境和特点,进行科学的抗震结构设计。在论证过程中,应排除不科学的设计结构,保证房屋的抗震效果。同时,应确保抗震结构设计、建筑物各部位特点、各结构相结合的建筑物能够发挥建筑物整体的地震效果,并避免忽视个别结构构件的实际性能。
3.3 结构设计合理性
建筑结构设计的合理性,是保证建筑结构总体布局科学合理,保持建筑结构的稳定性,进而提高建筑物整体抗震能力。在实际抗震设防设计中,为了保证抗震设计的合理性,需要及时调整建筑形态,保证建筑形态和适应性,提高建筑结构的整体抗压能力。
在调整建筑形态和强度时,可以有效地避免建筑中心点的移动点,提高整个建筑的抗震能力,保证建筑的工程质量。
四、提升建筑结构抗震性能的措施
4.1建筑结构设计中的抗震措施原理与技术
4.1.1建筑结构的隔震原理与技术
隔震技术的应用在建筑物的结构设计不仅可以削弱造成的损害,也使建筑室内装饰,各种大型生活电器、家用电器更好的保护,减少地震造成的经济损失。根据国际上常用的建筑结构隔震技术,通过对建筑物不同位置的分析,将隔震技术分为以下四种类型。
(1)地基隔震。是指建筑物的隔震层设置在建筑物基础下的基础上。利用砂垫、糯米垫、软土等手段,在地震发生时使地震能量波在建筑物基础上吸收并反复吸收,从而达到减弱地震能量的效果。
(2)基础隔震。是指建筑之间设置隔离层的建筑基础和上层建筑部分,使用夹层,基底滑移橡胶隔振和混合隔振装置,如使用粘弹性隔振、辊、摩擦摆隔离,隔离器滑动摩擦滑移隔离,达到地震能量的衰减。
(3)层间隔震。将建筑结构的隔震技术与抗震技术相结合。通过在建筑结构上安装消能装置,减弱地震产生的能量,吸收地震的能量波,从而降低建筑结构的地震反应烈度。
(4)悬挂隔震。减少地震时产生的能量波的影响,主体结构的建筑通过悬挂建筑结构的设计和施工,削弱了在地震能量转移,控制建筑结构的地震响应程度,以便获得建筑结构的隔离效果。
4.1.2建筑结构的减震原理与技术
建筑结构的减震原理和技术根据减震方法的不同可分为以下三类。
(1)消能减震。在建筑耗能抗震设计中,降低建筑结构地震反应程度不是通过增加附加抗力值来实现的。为了保护建筑主体结构的安全稳定,特制的结构单元对地震产生的能量波进行俯冲吸收。消能减震技术的应用范围比较广泛,可以用于新建筑结构的设计,可用于现有的建筑抗震抗震加固,可用于钢结构的建筑结构,可用于建筑的上层建筑隔离层。
(2)机械减震。主要指无粘结钢支撑的减震系统。滑移界面是利用内部钢支撑与外部钢管的脱粘,或在内部钢支撑、外部钢棒和钢管混凝土上涂无粘结涂料形成的。滑动界面施工中使用的机械材料应根据材料尺寸进行精心设计和施工,在内外层之间形成相对滑动,防止内部钢支撑结构横向变形、整体弯曲或局部弯曲。(3)跷动减震。目前主要有两种方法:一是对建筑物上部结构和下部基础进行竖向设计;二是建筑结构中柱、支座等结构及建筑物下基础的解固设计。
4.2根据抗震等级划分建筑结构
设计建筑抗震结构,应当结合当地地质条件和地震发生情况,对建筑结构进行适应处理,保证建筑总体结构的同时,提高工程的抗震设防质量。此外,在设计抗震结构时,还要充分考虑建筑材料在地震中的承受力,如钢筋混凝土在地震中能承受多少应力。提高建筑材料承载能力,有利于建筑各构件强度,强度和强度的增强,明显提高建筑抗震增效。
4.3建筑抗震结构设计合理性
建筑物的抗震作用是通过将建筑物结构的抗震力转化为抗震效果来发挥的。因此,在抗震结构设计时,应重视抗震结构的合理设置,以保证抗震结构的稳定性。合理的设计结构能使建筑通过抗侧力形成双向固定结构,地震发生时,墙与梁之间的变形控制在正常范围内。因此,在梁的设计中应遵循强柱弱梁原则,提高墙体的承载力,发挥建筑的抗震作用。
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五、结语
综上所述,随着我国经济社会的不断发展和科学技术的进步,建筑业已经进入一个快速发展的时期。随着工程项目的增多,有必要防止大量建筑物在地震过程中倒塌造成的人身财产安全问题,尽可能减少地震造成的损失。因此,有必要加强建筑工程抗震技术的发展,在建筑施工中普遍应用抗震结构。在工程设计中,要充分考虑影响建筑结构抗震设计的因素,根据实际施工环境,合理设计建筑结构的高度。抗震结构设计应当按照简单化、科学化、合理化的原则,持续提高建筑结构的抗震性能。
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