工业与民用建筑结构抗震设计研究

发表时间:2020/9/11   来源:《城镇建设》2020年14期   作者:徐军
[导读] 作为随机性很强的地理现象之一,地震的繁杂度与非确定性相当强,
        徐军
        天津市天友建筑设计股份有限公司,天津市300384
        摘要:作为随机性很强的地理现象之一,地震的繁杂度与非确定性相当强,想要充分地感知、预测准确的地震参数非常困难。所以,在设计工民建结构的环节,应从地震强度出发,做好抗震设计方面的内容。而在设计建筑结构环节,抗震设计的意义深远,与人们的人身财产及安全息息相关。基于此,从工业与民用类型的建筑出发,探讨了结构抗震方面的设计,为同类型建筑结构抗震设计提供参考。
        关键词:抗震设计;建筑结构;工业与民用
        引言
        建筑工程在城市的建设中属于非常重要的施工项目,因此需要保证工程的结构稳定与施工质量。在进行工程前期设计时,需要重视结构设计质量。尤其是混凝土抗震结构的设计应用,因为建筑结构非常复杂,在设计时会出现很多问题,因此提高结构设计的稳定性与抗震性能会有一定难度。在混凝土建筑抗震结构设计时,还要以设计为出发点,如果抗震性得不到保证就会影响到整个建筑施工质量。因此,需要提高设计单位混凝土建筑结构的抗震设计质量,确保建筑的使用功能与应用效果。
        1建筑结构抗震设计基本原则
        1.1建筑结构规则、对称分布
        在建筑结构抗震设计中,需要遵循建筑结构规则、对称分布原则,才能确保建筑结构抗震设计的合理性,全面提升建筑结构的抗震性能。在建筑结构的抗震设计中,建筑结构对称分布能够有效的提高抗震性能,由于许多建筑的体型复杂,建筑抗震的性能要求也更高。因此,必须遵循建筑结构规则、对称分布原则。此外,在进行建筑结构抗震设计时,需要按照实际情况,结合建筑的结构特征,如平面形状。同时,在进行建筑的纵横比设计时,需要更加注重建筑结构设计的对称分布性原则,确保建筑的扭转符合相关要求。此外,需要注重建筑刚度,在确保质量的前提下,从宏观角度上进行考虑,按照建筑结构的对称性原则,提升建筑结构设计的科学性。还需按照建筑的基础形式,分析场地设计要求、设计的可行性,减少建筑结构基础设计问题的发生。
        1.2借助刚度设计实现建筑结果的抗震性能
        建筑结构抗震性能受多种因素影响,其中建筑结构的刚度是重要影响因素之一,在进行建筑结构抗震设计时,需要综合考虑,注重对建筑的主体及主轴进行受力分析,通过相关计算,确保设计的合理性,有效的提高结构的刚度。考虑到地震发生后,建筑结构的受力会出现变化,因此对建筑结构的刚度有较高的要求。在对建筑结构进行抗震设计时,还需要满足建筑整体的稳定性,提升建筑结构的抗震性能。
        1.3运用计算机科学设计建筑力学模型
        借助计算机技术,在抗震设计中,可以对建筑结构的具体抗震数据进行精确计算,确保建筑结构的抗震性能符合要求,通过计算机对建筑结构进行充分分析,注意建筑结构在荷载的作用下出现的变化,然后绘制出设计图纸。构建出更加符合实际的结构模型,分析建筑的抗震能力是否符合实际要求。现阶段在抗震设计中,借助信息技术,在数据分析以及建模方面更加方便。因此设计人员可以使用先进的技术,比如BIM技术,就是一种在建筑内应用广泛的一种技术手段,在建筑设计的阶段对BIM技术展开应用,各部门充分参与到建筑设计中。在建模方面BIM有可视化的特点,可以满足相关的要求。
        2工民建结构的整体抗震设计措施
        2.1选择合适的抗震结构体系
        (1)针对工民建结构的基本构造特性,采取相应的重建措施,并在发生地震灾害时,有效避免因为破坏结构或构件而导致建筑的整体构造不再具备抗震能力。

针对实际的重力,在设计工民建的基本构造时,应始终遵循以下设计原则:在工民建的基本结构拥有必要的力度,以及中肯的变形能力时,而在发生地震的过程中,可充分发挥优异的抗震能力。即便有些构件不再作业,余下的构件也可继续承载压力,以防工民建的整体结构不再具有平衡性。(2)在工民建的整体结构体系中,还需要拥有清楚、明晰的结构计算简图,其中也有涉及科学、合理的传播地震渠道,以及地震作用下的科学的传输渠道。(3)在工民建的基础结构、整个体系中,均需具备科学、合适的强度、刚度,以及合理、均匀化的布设。在具体抗震的过程中,为保证在抗震环节出现的变形或削弱不会大幅破坏整个工民建,则在设计工民建的整个过程中,应周全考量一切薄弱部位,通过行之有效的专业技术手段,在一定程度上增强抗震的总体能力。
        2.2科学地选择工民建场地
        在设计工民建的整体抗震性时,应积极引进抗震设防方面的规范要求,为抗震设防的顺利实施提供一定的供应设施。因此,在设计工民建的整体抗震性能时,应全面评估选址地点的基本地质构造、周围交通条件、基本的地理构造等,才能切实合理化地选择科学的建筑物地址。与此同时,所选择的地址位置需避免淤泥土、软弱土、软粘土等不良的地基地带,否则地基土会逐步侵蚀有关的基础构造,从而引发不规则的基础变形或者不均匀的沉降等,以致严重丧失基础防护综合能力。即便能充分展现结构延性,也会导致工程结构发生延性极限以上的变形而出现倾斜工程或倾覆等现象。
        2.3优化抗侧力体型
        针对一般性能的高楼结构,柔性没有刚性好,通过刚性方案打造的高楼,除了较少破坏主体构造外,由于发生地震时具有较小的构造变形,则会在一定程度上保护非结构部件,如隔墙、围护墙等,而缓解破坏现象。通过大幅提升结构的整体超静定次数,控制在地震时形成的较多塑性铰,以更多地耗散地震能量,相应的结构也就更能承受强地震而不塌陷。通过改善结构屈服机制,在破坏结构的过程中,根据整体屈服方面的机制进行,而不是按照楼层屈服方面的机制进行。在构造设计中,应本着强节、强柱、强剪、强压、弱杆、弱梁、弱弯、弱拉的基本原则。而在设计结构的过程中,应选择构件中轴力较小的水平杆件做重要的耗能杆件,并尽量避免弯曲耗能,促使整个构件形成较大的延性、能耗等。
        2.4提高建房标准强化抗震意识
        提高建筑抗震性能需要利用国家法律效用,在一开始就强化建筑各个阶段的抗震意识。首先,我国应该向日本等地震多发国家学习抗震经验,在相关法律法规上,严格制定抗震设计要求,强制设计人员严格按照要求进行结构设计。其次,应该制定较为严苛的设计审查和施工审查,严格把控建筑建设的各个环节,最大限度的提高建筑安全性和有效性。最后,应该建立较为严格的追责制度,一旦因为结构设计出现安全事故或是造成巨大的经济人员损失,需要对建筑设计和施工人员进行追责处理,最大限度的提高设计人员和施工人员的抗震意识。
        2.5提高建筑结构设计的合理性
        建筑设计人员需要在设计之初,从理念和思想上将抗震设计高度重视起来,加强对建筑主体抗震性能的研究,不断学习发达国家的抗震经验,并将新型抗震设计与实践相互结合。另外,在建筑结构设计中,良好的抗震性能应该具有一定的规则性,尽量少出现较为独特的凸角结构,要讲究简洁高效,保证建筑施工的顺利进行,将质量控制和成本控制相互协调统一,最大限度的提高建筑结构的抗震有效性。
        结语
        综上所述,在工民建中,整体结构的具体抗震性能与国家及群众的人身财产安全息息相关,而抗震设计属于系统化的高度复杂工程。要想严格控制建筑的整体抗震能力,则在设计工民用建筑整体结构抗震性的过程中,需选用有效的设计手段,并积极加以强化,以促进工民建结构抗震综合能力的提升,加快我国建筑事业健康发展的步伐。
        参考文献
        [1]曾勇.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].中国高新区,2017(19):163.
        [2]张志强,贾洪亮.建筑设计中基础梁的结构处理研究[J].工程建设与设计,2019(1):34–35,39.
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