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摘要:伴随着城市化建设规模不断扩大与人们生活水平的快速提升,建筑行业得以蓬勃发展。抗震设计是建筑结构设计中较为重要的一环,由于我国地域宽广,各地的地质结构复杂多变,为了应对突发地震对建筑的影响,提高建筑物的抗震能力是非常重要的。本文先后对抗震设计在建筑结构设计中的重要性以及遵循的主要原则进行阐述,而后就当前我国抗震设计中存在的一些问题以及相应的提升措施进行了详细的分析,以此希望可以给广大建筑设计工作者在抗震设计中提供一些有用的建议。
关键词:建筑结构;抗震设计;问题;措施
引言
通过对当前我国建筑工程发展情况进行分析,发现地震灾害是导致建筑物发展严重破坏的主要因素,因此在实际的建筑物施工中,要注重抗震设计工作的开展,只有增强建筑物整体稳定性、安全性等,才能为建筑物使用寿命的提升提供保障。对此,文章针对建筑结构抗震设计中应注意的问题进行探究,并结合实际情况制定完善的应对策略,由此确保建筑结构抗震设计工作有序开展。
1建筑结构设计中抗震设计的必要性概述
在现代社会发展过程中,地震灾害是对建筑物造成损伤较为严重的自然灾害。随着社会经济快速发展,城市化进程逐步加快,城乡一体化建设速度加快,人口密集度提升,各类高层建筑覆盖范围扩大。在此区域建筑群中发生地震灾害,将会导致较为严重的损失发生。当前相关部门及广大民众都能清楚认识到地震灾害的危害性,但由于技术要素限制,不能精确化判定地震发生地点和时间,以便于做好紧急预防措施。所以为了最大程度降低地震灾害产生的损失,相关部门开始将地震发生时对人类造成较大伤害的建筑物中,所以当前在建筑结构设计中强化抗震结构设计至关重要,能提升建筑物安全性和稳定性,地震发生时,建筑物具有较强的抵抗性与稳定性,能保障建筑内部群众的人身财产安全,稳定社会发展。
2建筑结构设计中抗震结构设计问题分析
2.1抗震设计概念混淆
在设计抗震结构时,必须要以“大震不倒,中震可修,小震不裂”为目标,尽可能的降低地震引起的损失。要想实现建筑结构的良好抗震,只进行抗震设计是远远不够的,要是想充分确保建筑体的抗震能力,还需要增强关键位置的抗震设计。另外,还应当设计可以削减地震作用力的薄弱环节,从而尽量减缓地震发生的进度。
2.2建筑结构不合理
建筑结构是确保建筑抗震效果的重要因素,不合理的结构会增加建筑物的开裂、倒塌风险,无法经受地震灾害的考验。现实设计中,设计师虽考虑到了房屋建筑的重要性,却缺乏合理的结构设计,如根据楼层情况,二至三层的沉降缝宽度在50至80mm,四层至五层的在80至120mm,五层以上的则不能低于120mm,但在施工设计中经常被忽略。在一些关键部位的设计起不到减震、抗震的作用,导致倾注大量建筑材料,难以起到良好的抗震效果。
2.3抗震设计验证不完善
对抗震设计进行检验,也是提升建筑抗震能力的一项重要策略,主要有下述三种检验方式:(1)在地震发生后,对建筑完好情况进行检验;(2)使用抗震模型来开展模拟检测;(3)研究分析地震对建筑带来的危害。在建筑工程中,因为其规模、结构较大,要想直接进行抗震试验是难以实现的,所以,可以先构建建筑结构模型,再对此模型进行测验,从而得出发生地震后建筑的具体情况。由于不同的模拟软件间或多或少存在一定差异,所以,模拟得出的结果也会各不相同。另外,由于当前使用的预测技术不太成熟,因此导致抗震设计验证结果不太准确。
3建筑结构设计中抗震结构设计问题优化策略探析
3.1设置多道抗震防线,明确设计注意事项
分析建筑结构体系主要构成可知,完善的建筑结构体系通常是由多种延性分体系组成,不同分体系再经过对延性结构的合理连接,具有较强的抗震效果。如建筑工程中较常使用的框架剪力墙结构,是通过结合延性框架与剪力墙两项分体系构成。若是发生强度较高的地震,则会使得某些分体系受损破坏,而剩余的分体系依然可以组合构成抗震防线。从内力分布角度来看,整体结构可以通过多道抗震防线来抵御地震的破坏力,防止建筑体直接倒塌。另外,分体系间的连接构件,如剪力墙的连梁,可采取合理设计使其在地震破坏力的作用下发生塑性变形,减弱地震的破坏效果,使主体结构能够得到有效保护。
3.2协调结构体系承载力、延性、刚度的关系
针对竖向荷载力,提升其刚度值与承载力具有良好的安全性,但是不能对地震作用进行确定。当前要对结构基本抗震设防目标进行分析,各类抗震构件需要具备良好的承载力,在大震作用下还能对建筑变形以及坍塌事故进行控制。所以目前在建筑结构抗震设计过程中要确保建筑物刚度、延性、承载力能够相互协调。如当构件发生剪切破坏力之后会导致其承载力不断降低,耗能与塑性变形能力较差。当构件受到弯曲破坏还具有良好的承载力。所以在建筑结构抗震设计中通过抗震构造措施使得构件能满足强剪弱弯基本要求。此类各类建筑构架在延性设置时不能过高设计,可提升关键重要部位的延性。
3.3优化抗震性能,布设抗震构造
对建筑结构抗震性能进行设计要从现有的抗震设防以及设计方法出发,在性能化抗震设计中要对建筑物基本应用功能、设防烈度、结构类型、延性变形力等要素进行分析,对结构基本应用性能进行精确化判断。与常见抗震设计相比,抗震性能设计具有良好的灵活性与针对性。如结合工程项目实际建设要求,对整体结构以及关键部门采取相应优化控制措施实现预期抗震性能要求。对于复杂程度较高的不规则建筑,要合理设置抗侧力结构构件与竖向构件性能目标,提升多个部位抗震安全性,满足震级较大地震的性能目标。在建筑结构设计中,完善抗震构造措施是一项重要内容。主要是为了全面提升各类构件完整性,对结构和构件变形能力进行控制,强化结构对地震发生时的能量消耗,能够保障建筑物稳定不倒。不同建筑项目主体结构在建设过程中选取的基本类型与构造措施存在较大差异。
3.4选择安全保障更高的场地与材料
为确保建筑的抗震能力达到标准,应在建筑设计环节中优先对建筑物场所进行科学缜密的选择,尽量避开对抗震设计不利的地势地形。但在进行场地选择过程中,如若建筑工程是在地形地势复杂的地区进行施工,设计师有必要在设计前期向建筑企业提出关于避开不利场所的申请,在不断申请后如确实无法避免,应向企业汇报该地不可建构甲级、乙级、丙级类型的建筑,并积极设计防御的措施。地势地形复杂地区一般地基非常不稳定,当地震发生时,会导致地基下陷,地面裂缝、建筑移动或倒塌等情况。因此在进行建筑设计时,应全面统筹地震发生时对地面建筑由于地区不同所造成的危害,科学地进行场地与建筑类型的搭配。设计师综合搭配施工场地、经济基础、技术工艺、建筑结构、建筑抗震设计等之间的组合模式,对施工工艺、机械设备以及建筑材料做出适应的选择,使得建筑结构的延伸性、建筑重力与内部刚度质量等达到抗震的标准。
结语
随着科技水平不断进步,我国的建筑结构设计也可运用现代化的信息技术辅助抗震结构设计,利用先进的信息技术模拟不同情况下建筑物的抗震性能。但在实际施工中,更要注重对建筑材料、建设结构设计的实际效果分析,必须在各个环节提高抗震意识,促进我国建筑结构设计的平稳发展。
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