建筑结构抗震设计理念与方法分析 赵振

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:赵振
[导读] 摘要:当前设计技术的不断发展在建筑结构设计中占有举足轻重的位置,更凸显了其社会经济建设对设计优化与创新的巨大需求。
        黑龙江省建筑设计研究院  150001
        摘要:当前设计技术的不断发展在建筑结构设计中占有举足轻重的位置,更凸显了其社会经济建设对设计优化与创新的巨大需求。作为一种重要的设计理念,抗震结构设计理念在短时间内获得较大发展,广泛应用在建筑结构设计领域。抗震结构设计理念是建筑结构设计优化与创新中应用的典范,可以以安全、合理的结构类型来解决抗震措施,以科学经济的成本完成高强度设计,带来高额的社会效益,广受设计单位的青睐和重视。
        关键词:建筑结构;抗震结构;设计理念
        引言
        随着社会经济日趋发展,建筑结构设计理念也在随之渐渐完善,基于此背景,抗震结构设计在建筑结构设计中的要求也日益提高。因此,抗震结构设计在建筑结构设计中的要求也日益提高。因此,在进行建筑结构设计时,如果对抗震结构进行设计管理不善和落实不到位,就很容易使得工程建设趋于失控的边缘,对于工程项目的后续开展将会有着很大影响,甚至会对工程建设的安全以及质量造成严重制约。
        一、房屋建筑结构抗震性设计概述
        1.1房屋建筑结构抗震性设计的原理
        目前,房屋建筑抗震设计的设计理论都来源于逆静力理论,所谓的逆静力理论是指对建筑抗震作用过程的计算中,参考现有的建筑结构的刚度并对建筑结构对于地震的荷载力进行的估算或者假设,并且把地震荷载力的作用点假设在建筑结构的正中心点上,以建筑结构本身的重力诚意额定的比值进行抗震性能的计算。这种理论出现在19世纪的初期,现在已经被广泛使用。
        1.2房屋建筑构抗震性设计的原则
        基于逆静力理论和建筑抗震性的目标,设计人员应对建筑结构有准确的把握,遵循抗震性原则的情况下对建筑结构进行规划设计。通常而言,建筑结构设计应遵循以下的原则。
        (1)简单化原则。在实际调研中不难发现,房屋建筑的抗震性能与房屋结构的复杂程度有关,且成反比的关系,房屋结构越复杂,抗震性能就越弱,反之,越简单,抗震性能越好。之所以会这样是由于两个方面原因,一是房屋结构若是过于复杂,对于建筑房屋结构的设计就越困难,所以在设计和后期施工中,可能存在的数据偏差就会增大,导致抗震性弱,反之,利于计算和施工,抗震性能强;二是简单房屋构造加强地震的作用力,从而减少地震对房屋结构的影响。例如日本的房屋设计,就是遵循这个原则,建筑结构简单,在地震中抗震性表现良好。
        (2)整体性原则。整体性原则相对简单明了,房屋结构需要构成一个整体,抗震性能就会增加,不会导致建筑结构损坏产生倒塌等房屋结构损坏的情况出现,当然在整体性的结构设计当中,要仔细分析各个部位的作用力的特征,保证不会产生受力问题的结构损坏。整体性原则在工程中具体的运用如框架结构建筑,混凝土地基灌浆等都是在保证建筑结构的整体性。
        (3)抵抗性原则。抗震性原则中比较关键的点就在于遵循抵抗性原则,因为在地震中,地震会对建筑进行作用力,建筑必须要进行作用力抵抗,避免建筑结构的损坏,若是建筑结构的抵抗能力差,那么房屋结构就会在地震中倒塌。所以,设计者在进行房屋建筑设计时,必须要保证房屋建筑的稳定性,让房屋具有更强的抵抗性。
        二、建筑结构设计中抗震结构的设计理念
        2.1建筑结构设计中的抗震设计思路
        就设计者而言,在设计抗震结构的时候,要端正自身理念,使得建筑结构的受力可以有着合理而清晰的传递路径,如此才能科学的建模分析发生地震时的建筑位移等情况,进而将建筑结构里的薄弱部分进行分析和计算,依据此,更好的优化抗震结构的设计,使得该结构设计的有效性可以得以提升。


        2.2建筑结构设计中抗震结构的整体设计
        就设计者而言,设计抗震结构的时候,要就建筑结构的整体性进行仔细的斟酌,设计结构的时候,尽可能的选择具有较高完整性的结构构件,如此就可以使得其有着较好的转动惯量的传递和受力的收集,进而实现水平分区,将对倒立结构应充分发挥的作用。值得关注的是,设计整体性抗震时,要重点提升结构每个子系统结构的抗震性能,最后将建筑结构的整体抗震性能充分的实现。
        2.3建筑结构设计中均匀规则的抗震结构设计
        就建筑结构而言,在进行抗震设计过程中,设计者要选择结构规则而均匀的设计模式,重视结构布局合理性的不断提升,使得结构的每个部分具有相同的抗侧刚度,进而使得结构的抗震性能以及稳定性可以得以提升。
        2.4建筑结构设计中协调的抗震结构性能化设计
        就建筑结构而言,在抗震设计过程中,设计人员应注意各参数的协调,使抗震性能和设计刚度的相关参数相互统一、协调,掌握建筑结构在地震作用下的抗震刚度和抗震性能是十分必要的,如此,当振动时,建筑结构伴随的变形量才能得到较好的控制,也能较好的控制地震的影响,进而使得建筑结构的稳定及安全性得以保障。
        三、建筑结构设计中抗震结构设计理念的应用要点
        3.1建筑结构设计中的抗震结构设计要合理选择建筑基址
        要进行工程基址的科学选择。选择的时候,要尽最大可能的挑选具有稳定地址结构和开阔平坦地势的地方。并且,要结合建筑结构的设计荷载需求,就此区域中的土壤指标诸如密度或者硬度等进行建设,使得其基础稳定性等要求可以符合设计的标准。进行建筑基址的选择时,切忌将工程建设选择地震断裂带,也不能在采空区等地方,若因为客观条件,必须要选择软弱的基址,设计者要结合基址地质的具体特征,采用科学的加固措施使得地基的承载性能得以相应的改善。
        3.2建筑结构设计中的抗震结构设计要合理选择结构材料
        材料对于建筑设计中的抗震性能将会产生直接影响。不同材料的结构会产生不同的重量,地震发生时如果材料选用不合理,自重较重会增加倾覆力矩使结构体瞬间倒塌或破坏。另外,材料还会影响结构体整体的强度和延伸性。地震会产生橫波、纵波和面波。其中橫波会使地面前后、左右抖动,对建筑结构破坏性较强,如果材料强度和韧性较好,则可以有效抵抗橫波的破坏力。另外,不同材料之间的会有不同的连接方式,刚连接和铰连接对结构强度也会有不同影响。
        3.3建筑结构设计中的抗震结构设计要合理选择结构类型
        当前,在建筑结构设计中,较为常见的结构类型就是钢筋混凝土,其不仅整体性较好,还有较强的延伸性,具有较高的经济性,但如果伴随持续的地震作用,该结构也会伴随不断下降的刚度,进而出现开裂,对于建筑结构的抗震性能有着一定的影响,就新型钢筋混凝土而言,其有着相对简单的施工结构,但是,不论是在形变方面,还是在强度层面,都伴随一定的问题。另外,钢结构虽然抗震能力相对较好,但有着较高的成本造价,故而,设计者要就工程施工现场的相关因素诸如地震烈度、具体地质特征以及工程的投资成本等进行认真的分析,科学挑选工程的结构类型,使得建筑结构的抗震性能可以得以保证,进而使得结构设计的经济性可以得以提升。
        结束语
        综上所述,房屋建筑的机构设计中,应该考虑多个层面的因素,综合考虑对于房屋建筑抗震性的影响,当然无形中对建筑结构设计者们提出了更高的要求,必须的熟知建筑力学和抗震性原理;当然方法的利用知识一部分,选择科学符合当地实际的板擦才是最好的,建筑房屋设计中也应该从实际出发,着眼与各地实际情况,综合其他方面的因素进行。
        参考文献
        [1]王艳红.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].居舍.2019(13)
        [2]杨德明.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产. 2019(06)
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