建筑结构设计中的抗震结构设计理念 宋小虎

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:宋小虎
[导读] 摘要:地震会给建筑工程带来毁灭性的破坏,威胁人们的生命财产安全。
        身份证号:13092919830210XXXX  河北石家庄  050000
        摘要:地震会给建筑工程带来毁灭性的破坏,威胁人们的生命财产安全。抗震结构设计理念随着地震的多发也得到了不断的完善。抗震结构设计理念为建筑工程的施工和抗震功能的实现提供了重要依据。只有从多方面进行考量,完善现有设计中的不足,健全抗震设计体系,才能保证建筑工程的安全和可靠性。本文分析了抗震理念的基本原则以及抗震理念在高层建筑设计中的体现。
        关键词:建筑结构;抗震结构设计;理念
        抗震结构设计是建筑结构设计的重要工作,在目前的建筑设计中得到了更多的关注。抗震结构设计需要从长远的使用考虑,更新传统设计理念中不完善的因素。目前部分地区的仿真结构设计依然没有进行更新和完善。首先,是抗震结构设计没有深入分析国家行业的走势和日常数据,如果将一般建筑的要求应用在高层建筑设计中将会带来工程上的缺陷。其次,抗震结构设计理念没有与时俱进,借鉴国际上的先进经验和成功案例抗震结构设计,给建筑抗震结构设计带来很多漏洞,容易发生安全事故。工程技术人员要充分应用先进的抗震设计理念,完善原有的结构设计准则,采取可靠性更强的抗震结构使建筑质量得到保障。
        1抗震结构设计的作用
        建筑工程抗震结构设计主要有如下作用:首先,可以保证建筑物在遇到常规性地震,在本地区规定的设防烈度范围之内可以保护建筑物完好无损,可以继续正常使用;其次,保证建筑物在遇到强度较大的地震时,造成的损坏经过修整可以保证人们的生命财产安全不受到损失;最后,保證建筑物在遇到罕见烈度极大的地震时,建筑物不至于坍塌。
        2抗震结构设计需要遵循的原则
        抗震结构设计中运用的构件对承载力、刚度、稳定性和延性等方面有更严格的要求。针对结构构件较为薄弱的环节要采取抗震力更高的有关措施,避免使用竖向荷载力承载构件。此外,抗震结构体系需要延性较好的结构构件进行连接,例如,在框筒结构的抗震设计中可以将框架和剪力墙进行整合应用。多道防线设计也是必不可少的,可以避免首次破坏后造成建筑物的余震损坏情况发生,不同的防线可以实现延性和刚度的有机统一,将地震产生的能量被耗散掉,保证建筑结构的抗震效果。由于抗震结构中构件的强弱不同,因此需要使抗测力构建在主耗能构建防线被破坏之后可以进行弹性适应,防止结构倒塌和进一步损坏。具体来说,抗震结构设计的原则如下:
        (1)整体设计原则。抗震结构设计需要保证从建筑的整体进行考虑,例如,在高层建筑结构要保证地板的完整性,在一定程度上可以使结构可以收集和传递惯性,相当于在水平上进行分区,实现垂直倒立结构具有的功能。在抗震结构设计中要保证各个子结构的抗震性能,才能使整体抗震性能得以实现。
        (2)结构清晰原则。在建筑抗震设计中涉及到地震力的传递路径,只有在设计的时候遵循结构清晰原则,才能对结构模型的位移情况、内力和薄弱环节进行数据分析和清楚的计算,采取相应的预防措施,保证了建筑结构设计效率。
        (3)使刚度与抗震能力相适应。建筑物遇到地震时对结构的刚度和抗震能力具有双重考验。在进行结构设计时首先要考虑结构的刚度可以抵御来自所有方向的震动,控制结构的变形和平衡度,降低地震对建筑物的损坏。充足的刚度和完好的抗震能力是一般建筑物的结构需要必备的基本功能,尤其是高层建筑。
        (4)结构的规则性与均匀性。建筑的布局分为垂直和纵向,在结构设计重要保证与抗侧移刚度一致,使轴承在抗侧移的过程中刚度不会突然发生改变,尤其是在设计垂直结构的建筑布局时,由于建筑基础较为薄弱,要保证建筑的结构设计符合抗侧移刚度的要求。
        3高层建筑结构抗震概念设计基本原则
        传统高层建筑結构设计过分依赖于计算,将计算结构作为评判建筑物结构设计的唯一标准,这种建筑结构设计方法是比较狭隘的。

一些建筑物结构虽然抗震计算结果达标,但是建筑物也可能出现整体结构不规整、整体性差的问题。遇到地震灾害时,建筑物的实际抗震性能是达不到要求的。因此,在建筑结构设计环节,需要运用概念设计理论来做好高层建筑物的结构设计工作,一般需要遵循以下基本设计原则。
        3.1确保建筑物结构设计的规则性以及均匀性
        高层建筑整体形态不合理、建筑结构不均匀、不规则,对整体建筑物抗震性能的影响是极大的。根据建筑物抗震设计相关规定,进行建筑物抗震设计,需要保证建筑物以及建筑物抗侧力结构平面布置的规则性、对称性,保证建筑物结构的整体性。同时,建筑物的立面方向以及竖向剖面同样需要进行规则布置。建筑物结构在侧向刚度方面,需要保持均匀变化。建筑物在竖向方向的抗侧力构件、构件的截面尺寸以及构件材料强度需要保持从下而上逐渐减小的趋势,从而保持构件的刚度以及承载力符合建筑物整体结构的要求。因此,利用抗震概念设计方法进行结构设计时,需要重视高层建筑物的体形以及整体结构、在设计中尽量做到建筑物的平面形状规则、对称和均匀,将建筑物的长宽比控制在合理范围内,尽量减少建筑物扭转效应。在结构设计时注重考虑建筑物的整体质量、刚度,保证建筑物承载力对称、分布较均匀,尽量做到建筑物质量中心同刚度中心的重合。
        3.2建筑物结构的刚度以及抗震能力设计
        地震作用力对建筑物的影响是双向的,进行建筑物抗震结构设计时,需要对建筑物水平、纵向方向上的抗震性能进行保障。因此,在建筑物结构设计过程中,需要沿着建筑物主体结构的两个主轴方向来进行抗震设计,保证两个主轴方向上建筑物的刚度以及抗震性能。只有保证了建筑物主题在各个方向上的刚度和抗震性能,在遭遇地震力破坏时,地震力引起的建筑物结构变形影响才能降到最小,建筑物整体结构的稳定性才能得到保证。在结构设计过程中,结构布置应使结构平面在两个主轴方向均具有足够的刚度和抗震能力,同时还应具有抗扭转刚度和抵抗扭转振动的能力,框架结构应在纵横两个方向布置成双向刚接框架。
        3.3建筑物设计需要具备规范的计算简图以及有效的传力途径
        进行建筑物抗震设计,需要借助建筑物结构体系计算简图来进行。然后设计有效的传力途径,将地震作用力最大限度的传递出去,从而保证建筑物结构的可靠性。因此,进行高层建筑抗震结构设计时,需要借助计算机程序对建筑物结构进行计算,从而得到符合实际的建筑物计算结构。对荷载情况下的建筑物结构形态变化进行分析,绘制建筑物结构计算简图。然后通过科学合理的建筑物力学模型以及数学模型,对建筑物的抗震能力进行模拟分析。只有在地震作用力状况下,建筑物的抗震性能才能得到最好的检验,从而设计更加有效的建筑物传力途径。所以,只有利用概念设计方法和数据模型来进行建筑物结构模型设计、计算,对建筑物受力状况下产生的结构内力、建筑物内部变形情况进行分析,才能真正保证建筑物的整体抗震性能,满足建筑物实际使用的需要。
        3.4在设计过程中选用质量好的材料,保证建筑质量
        要保高层建筑的抗震性能,需要选用延性好、强度高的构建材料。延性好的材料对能量的吸收能力高,能够很好的满足高层建筑的承载力要求。同时,使用延性好的材料能够降低整体建筑的材料使用量和施工成本。进行概念抗震设计时,需要将建筑物的整体钢筋混凝土结构按照延性机构设计,从而保障整体建筑物的延性基础,保障建筑物良好的抗震性能。
        4结束语
        综上所述,建筑结构的抗震设计要具体问题具体分析,综合考虑所在地区的地质特点和施工环境、经济、技术等因素,保证抗震结构的设计满足抗震性能的要求,最大程度上的保证抗震的实际使用效果。可以运用计算机进行技术辅助,保证数据和计算的可靠性,同时要选择延性和强度较好的材料。
        参考文献
        [1]崔英杰.建筑结构抗震设计理念与方法[J].四川水泥,2016(11):52.
        [2]马玲梅.建筑结构抗震设计理念与方法[J].城市建筑,2016(35):66.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: