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摘要:目前,随着我国城镇建设的快速发展,人们的生活质量也在稳步提高。作为人民群众日常生活中的一种最基本的元素,建筑的质量极大地影响着使用人们的人身财产安全。因此,建筑设计师应给予建筑抗震设计高度地重视,并不断深入思考、创新、总结,认真分析系统的各项理论。建筑设计师只有研发出先进的结构抗震设计方法与理论,在抗震设计中,才能充分发挥建筑结构工程的重要作用。
关键词:建筑结构设计;抗震结构设计;探索
前言
抗震设计在建筑结构设计中是一个极为重要的环节,能够有效的抗御并减轻地震灾害。在建筑设计过程中应用抗震设计时,需要充分考虑建筑体型以及建筑排布等。抗震设计对建筑设计结构设计有着较大难度修改,所以必须制定良好的设计计划,本文在此背景下,简要分析如何加强建筑结构工程在抗震设计中的有效应用。
1建筑结构工程抗震设计的基础原则
1.1建筑结构构件性能分析
建筑设计过程中,应当充分考虑建筑的承载力与稳定性,这也是抗震设计考虑范围内的重要内容。建筑设计应当遵循强节点弱构件、强柱弱梁、强剪弱弯等原则,对于建筑构件的薄弱环节进行重点的抗震设计,尽可能地保证构件在地震的作用下,依然具有足够的承载力和延性。
1.2抗震防线的布设点设计
抗震防线布设点设计是建筑物抗震设计中的重要内容,延性良好体系能够有效实现抗震设计,促使建筑构件的有效协作,从而形成抗震整体结构,所以在建筑施工时应当多设置抗震防线,能够有效地防止余震。
1.3重视结构构件强弱关系
建筑施工过程中,应当充分重视建筑构件间的强弱关系,在建筑物抗震设计中,如果出现部分构件较强,部分较弱的地方应当有效处理。
2建筑结构抗震设计的主要内容分析
2.1抗震设计需着眼于地形的选择
建筑结构抗震设计并不是单一的内容,而是需要结合很多地质方面的实际数据,需要充分结合相关的地形条件,才能有效地提升建筑结构的抗震水平。首先应该进行建筑结构地理为主的选择,在选择地形是要根据抗震的经验和实际方法,避开地质相对复杂、地形崎岖等区域,同时避开地下土质松软、液化土、软弱土、边坡边缘和河岸等区域,这主要是因为这些区域地震灾害频发,地形、地质条件等都限制了这些区域的合理利用。因此在抗震设计时,需要有效地避开这些区域,如果必须在这些区域进行施工,可以先对地基进行一定的整治,夯实地基,保证地基的硬度和强度。
2.2抗震设计应立足于平立面的合理结构
在建筑结构抗震设计时,应该合理地进行平立面的布局,这样可以保障建筑结构的抗震性能,特别是在一些地下活动频繁、地震灾害多发的区域,在进行建筑结构抗震设计时,应该多运用平立面的结构布局,保障建筑结构的规则与整体性,避免运用建筑错层或分割的情况。对于高层建筑或者是结构布局相对复杂的建筑结构,应该在抗震设计时预留一定的变形留缝,在对其进行结构设计时应该进行内力调整和水平地震作用的计算,并且应该对相对比较薄弱的环节利用有效的抗震构造的相关措施,对建筑物的高宽比和高度进行严格地把控。
2.3抗震设计应该合理进行结构选型和布置
在建筑结构抗震设计时,不能仅仅考虑抗震等级,而应该有效地结合建筑结构的性能,相关的经济水平和技术手段,综合提升建筑结构的抗震性能。如果单纯追求抗震等级,可能在投资额度上会相对较高,并不利于建筑结构的稳定性。
结构形式应该具备一定的延展性,保证较好的延展性可以应对地震灾害的抖裂程度,保障建筑物在地震灾害中不出现裂缝或者错位的情况出现。保证一定的匀质性,在建筑结构抗震设计时,匀质性较好可以有效地对冲地震灾害造成的拉向力。此外在结构形式的选择时,还应该采用完整连续地结构构件,尽量避免使用连接式、焊接式等结构元件,这样可以充分发挥构件本身整体性的拉向力。在建筑结构的平面抗震设计中,要保障建筑物结构的对称,同时保障各个建筑结构的分部能够实现力量的均匀,有效地提升建筑结构的抗震性能。建筑结构竖向抗震设计中,应该确保建筑结构的刚度与竖向的刚度尽可能地保持一致。根据建筑物结构的形态及建筑物的实际特点来进行建筑结构整体重心的下移,尽可能降低建筑结构的重心。
2.4抗震设计应该设置多重防线
将防线设定在建筑结构的脆弱环节,一旦地震来临,可以迫使这些区域免受地震振动的影响。在地震作用下,建筑结构容易出现开裂,尤其是脆弱的部分可能在地震振动作用力下坍塌,进而产生联动的拉拽力,造成建筑其他结构的破坏。同时在抗震设计时,还应该根据该区域地震发生的频次、地震发生的周期等元素,确定建筑物的共振时间,人为地将两者之间的时间进行差别处理,也就是说建筑结构的共振周期应该尽可能地避开地震发生的周期,这样可以有效地降解建筑结构自身共振带来的破坏力。
2.5抗震设计应着眼于建筑结构刚度及延性等匹配
在建筑结构抗震设计时,应该着眼于建筑结构刚度、延性和承载力的相互匹配。建筑结构的抗力与延性应该呈现出反相关的关系。当抗力提升时,延性应该降低,当抗力降低时,延性应该提升。地震作用对建筑物的拉力及破坏力的大小和其动力的特性紧密相关,应该具备合理的刚度、承载力的分布和与之相匹配的延性。在具体的抗震设计中,为了保障经济性和实用性一致,在进行抗震设计时,应该增加建筑结构关键部分的延性,这种方法既可以提升建筑结构的抗震性能,同时还能充分地保障建筑结构的经济适用性。
2.6在建筑物的节点上进行良好的隔震装置
在建筑的关键的节点进行良好的隔震材料的使用,减震器等工具的使用可以很有效地将地震的震动影响降到最低。但是在高层建筑中,只能更加良好的进行其他隔震材料的选择,否则就会由于楼层震动周期进行加重,所以在高层建筑中充满了极度的不适。所以在低建筑的领域能够更好地提升减震防震的效果,达到最佳的减震工作,保证低建筑物不被地震所损坏。在低建筑中要积极地进行引导和使用,橡胶垫和其他隔震材料的使用,极大地增加了隔震的方式与方法。
3建筑结构抗震设计的计算方法
我国建筑结构抗震设计的计算方法发展相对成熟,我国现行的建筑结构抗震设计的方法是两阶段、三水准的设计方法。在概念设计的基础上进行结构方案的确定,然后将地震作用效应与其他荷载作用效应结合,重点进行抗震强度的验算、弹性位移验算、抗震结构验算,如果需要进行弹塑性位移的验算,应该加强对其验算,那么应该按照较少遇到地震烈度验算弹塑性位移,进而实现对薄弱环节的加强措施研究。目前相对成熟的抗震设计计算方法是基于性态的抗震设计,根据建筑结构的使用性能,对于不同性能的建筑结构进行针对性的抗震设计,通过目标设计来提升建筑结构的抗震性能。
结语
社会在进步,人们的生活在不断变好,抗震这个词汇也频繁出现在我们的生活之中,这是必然之事。抗震之事关乎人们的生命安全,建筑物的抗震性能的好坏决定了建筑物的安全性。建筑结构的设计之中抗震设计是十分重要的一环,以建筑物的结构入手,分析地震时可能发生的状况,深入研究,设计相对应的策略,提高抗震性能,有利于增强我国对于地震的能够自然灾害的抵御能力,提高我国综合国力。
参考文献
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