建筑结构抗震优化设计分析与研究

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:崔馨月
[导读] 摘要:在当今时代背景下,城市质量上的建设以及人口的增长都为建筑行业提供了发展的契机,并对建筑层数的抗震设计等提出了更高的要求,重视建筑的抗震设计是确保建筑物质量能够达到相关要求,保证建筑竣工后用户的的人身安全的必要举措,本文便从建筑设计和结构设计两个方面来优化高层建筑的抗震设计,促使建筑的抗震性能能够达到相关要求。
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        摘要:在当今时代背景下,城市质量上的建设以及人口的增长都为建筑行业提供了发展的契机,并对建筑层数的抗震设计等提出了更高的要求,重视建筑的抗震设计是确保建筑物质量能够达到相关要求,保证建筑竣工后用户的的人身安全的必要举措,本文便从建筑设计和结构设计两个方面来优化高层建筑的抗震设计,促使建筑的抗震性能能够达到相关要求。
        关键词:建筑结构;抗震设计;分析与研究;方案措施
        随着我国建筑业的发展,人们发现我国大多数的城市都会受到地震灾害的威胁,影响到人们的人身安全以及城市化的建设与发展情况,所以,抗震功能的设计在建筑行业中越发被人重视,并且成为建筑施工建设的必不可少的一个设计环节。随着人们生活物质水平的提高和文化程度的增强,对于建筑的平面结构和空间要求等也有了更高的要求,在高层建筑的设计环节中,原有的普通的框架结构已经不能满足这些高层建筑的质量和安全的设计,也不能满足人们对于建筑结构设计的需求,所以,建筑行业的工程结构设计必须要与社会市场发展相接轨,及时地对建筑物的设计环节进行更新和优化。
        1 建筑结构抗震设计需要注意的几点事项
        在现代化的建筑结构设计环节之中,抗震设计作为必不可少的一个设计步骤,必须要求工程师对建筑结构的刚性和强度等因素加以设计分析,如果不重视的话,就非常有可能会导致设计结构的刚度强度和耗能能力等不能达到相关标准或要求,导致施工建设的质量达不到标准极容易受到地震等灾害因素的影响,众所周知,地震灾害是随机的很难让人预测到的一种突发性灾害,所以,建筑结构抗震设计便需要着重于对结构的强度和刚度等加以设计增强,促使其在震幅较小时能够保护居民用户的安全,针对于不同等级的震幅,可以不同程度的保证建筑结构发挥相应的保护作用,为居民用户的逃生提供机会,当地震灾害发生时,建筑物会遭受都十分复杂的机理上的破坏,同时还存在着其他因素的影响而导致建筑物的结构不堪重负,所以,相关设计人员只使用结构内力分析的计算方法,还不足以将建筑结构所发挥到抗震作用和刚性强度等总结出数据,而现如今的数学力学计算等也无法将建筑物的抗震结构设计性等准确的完善的计算出来,得知建筑物更为准确的保护情况,这便使得当地震灾害出现时,建筑物结构能够支撑的时间以及遭到的破坏程度等都无法准确地预知出来,进而对后期的建筑建设也无法预计。
        在建筑抗震结构设计中,除了要重视增强结构的强度之外,还可以通过增加科学有效抗震措施的方式来增强建筑结构的抗震性能,建筑结构深受震级和震中距的大小的影响导致破坏程度有所不同,同时,施工过程中所使用材质的好坏以及工人的施工能力水平等,都会对建筑的结构强度产生影响,并在一定程度上能够分析出地震对于建筑物的破坏情况,所以在我国建筑物的抗震设计环节中,设计工程师必须要重视结构的承载力,刚性,强度以及延性与稳定性等,都能够达到相关标准和要求,从而确保建筑物发挥良好的抗震性能,同时,还可以增设多道抗震防线,建立抗震结构体系来增强建筑物结构的抗震效果。设计师要在抗震设计中要明白建筑结构中存在的一些薄弱抗震位置,并分析出这些位置的实际承载力等。毕竟,在激烈的地震灾害中建筑物的结构必然会遭受更大的破坏,而不能支撑过多时间导致安全储备功效削弱,所以在对建筑抗震性能的分析之中,只需要对一些薄弱位置的承载力进行分析,就可以得出大致的结构抗震能力。在抗震设计中,人们必须要加强薄弱层的控制,以提高建筑结构整体的刚度和承载力等,更好的保护居民用户的安全,增强结构刚性强度,这样才能确保建筑物不会因为加强了局部设计而影响到整体的抗震能力,从而增强建筑结构的整体抗震性能。


        2 现阶段建筑结构抗震设计的发展趋势
        其一,通常情况下,工程师通过对结构设计承载力的大小来设计出基础的抗震方法,促使建筑结构抗震设计能够发挥良好的效用,工程师一般通过验算出结构截面的内力能够达到相关标准,并算出使用阶段位移的限值,从而逐步得出建筑结构抗震设计的承载能力和耗能能力等。相关设计人员在进行构件设计时需要考虑到配件和构件变形之间的关系,进而对整体建筑结构中的两者关系进行分析和研究,然后,进行抗震设计时就需要对大震作用下的结构变形情况等进行分析和研究,从而探索出抗震设计的发展方向,为现阶段的建筑结构抗震设计做好指导工作。其二,建筑结构抗震设计人员可以运用状态空间迭代法,来提高相关计算应用结果的准确性和效率,而通常情况下,设计人员可以多次应用这一方法来验算实际建筑工程结构承载力等,确保计算结果的准确性等和改进抗震结构设计。其三,设计工程师要认识到建筑抗震设计方法的改进和优化,必然需要可靠的先进的理论来支持,由此可见,可靠度理论对建筑结构抗震性能的安全性和抗震效果等都有着极大的影响作用,并且还可以帮助设计人员改进分析和研究的方法促使抗震设计更加高效高质,设计人员进行分析和研究的过程中,需要考虑到建筑材料参数的变异性以及地震灾害发生的随机性等,而不能过于限制思维只关注建筑结构的承载力因素,设计人员还可以根据可靠的科学的理论的指导来进行抗震设计,促使建筑结构的抗震性能更好提高建筑结构的质量和安全性。
        3 建筑结构抗震的优化设计的分析和研究
        相关设计人员在进行高层建筑结构抗震的优化设计的过程中,需要考虑到多种因素提高设计的准确性和科学合理性,通常情况下,设计人员需要重点关注的是一些关键部位的细节构造设计,并且这一构造设计是在建筑物整体布置合理的基础上才能进行的,这样的设计方案必然可以促使建筑结构的抗震设计性能更好,并且可以合理的解决设计中存在的一些不利因素和不良问题。在进行建筑结构抗震设计时,相关设计人员需要考虑到地震情况从而找出建筑结构的薄弱点和承载能力等,通过分析和研究促使建筑结构的抗震水平有所提高,优化高层建筑结构抗震的设计,尽量减少因为地震灾害而导致的建筑物的损坏情况,自然可以更好地保护建筑物及居民用户的安全,同时,相关设计人员需要对建筑的平面设计和立体布置等都要重点考察,并且进行优化设计,从而优化抗震设计提高建筑结构的抗震性能等。
        在建筑结构设计过程中,设计人员需要确保建筑的平面均匀对称的,才能减少建筑结构扭转而导致的不良影响,从而提高建筑结构的抗震性能,如果没有保证结构对称的情况的话,建筑结构很容易受到地震等外力因素的影响,出现扭转导致出现承载能力弱抗震性能弱的薄弱层,只有确保建筑物的平面和立体是对称且具有整体性的,才能够实现建筑物结构设计有着最优的抗震性能。相关设计人员还要认识到结构扭转度的重要性,从而通过将建筑周布置好抗侧力构件的方法来避免扭转效应的出现。同时,相关设计人员还要考虑到建筑结构位移角度的设计,从而更好的控制结构的扭转程度与提高结构的刚性强度等,毕竟,高层建筑的结构即受到多种因素的影响而增大或减少位移的限制,导致建筑结构的刚性,强度削弱以及抗震能力与承载能力变小。所以,设计人员需要通过准确计算层间的位移角度的方法,来控制好建筑结构的扭转刚度和刚性强度等,促使建筑物的这个设计的都能够得到优化。
        4 结束语
        综上所述,建筑行业随着我国经济的发展和人们对高质量生活的追求而逐渐兴起和发展起来,工程设计人员需要重视建筑物的结构设计,来增强建筑物结构的抗震性能保护好建筑物的居民用户的安全,只有加强建筑物结构的刚性强度的建设,才能促使现代化高层建筑物的结构设计和安全质量设计能够得到保障,并满足人们的现代化生活需求。
        参考文献:
        [1]周开.高层住宅建筑结构抗震优化设计研究[J].建筑工程技术与设计,2018(6):539.
        [2]任霖龙.高层民用建筑结构抗震的优化设计研究[J].城市建筑,2018(3):58.
        [3]李建.基于建筑结构中框架-剪力墙结构的优化设计研究[J].四川水泥,2018(7):214.
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