建筑结构抗震设计的基本要求其设计重点探究--中国期刊网

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建筑结构抗震设计的基本要求其设计重点探究

发表时间：2020/11/13 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王小云

[导读] 摘要：在确定建筑结构抗震设计时，需要全面地考虑建筑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、结构材料和施工工艺等，同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等，选择最优化的结构体系。

        广西允春建筑设计有限公司南宁 530000
        摘要：在确定建筑结构抗震设计时，需要全面地考虑建筑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、结构材料和施工工艺等，同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等，选择最优化的结构体系。
        关键词：建筑结构；抗震设计；结构体系；空间刚度；整体稳定性
        0引言
        近年来，地震灾害在我国发生的频率越来越高，多年前的汶川地震、青海玉树地震的生灵涂炭和一幕幕悲剧到现在我们还历历在目。对于地震频发的这种现状，最直接的办法就是在房屋建筑上下功夫，增加抗震设计环节，并给予一定的重视。但是由于土木工程抗震结构的设计需要较高的设计水准和极为准确的地理信息，所以这也给有关人员带来了一定的难度。
        1 抗震结构设计的原则
        由于不同地区的发震频率、地形等因素的不同，其所需要的土木工程的抗震技术及抗震强度也不尽相同。所以针对这些实际情况，有关人员应规定明确的抗震环节设计原则，以保证土木工程的设计质量。
        1.1结构精简化
        精简化不是指设计环节及设计方案的精简，而是指设计结构要相对简单。过于复杂的结构不仅会增加土木工程本身的难度，而且会出现很多设计问题，更为严重的会导致整个土木工程的质量严重下降。简单的结构对抗震方面来说还是十分有利的。比如，在进行力学的相关计算时，简单的结构会增加计算的准确率，能够最大程度保证力的平衡。最重要的是，一旦发生地震，简单的抗震设计结构更能减少地震灾害所带来的影响，从而达到最佳的抗震效果。
        1.2注重整体性
        结构的整体性对整个土木工程的质量和抗震性能都有很大的影响，土木工程设计中抗震结构的设计不可能是只针对该建筑或该工程的某一部位，抗震结构的设计是从整体上使得该建筑具有抗震功能。在结构的整体性方面，有关人员应加强设计方案的把控及设计效果的预想，充分考虑多种可能影响抗震效果的因素，并尽可能的避免它们，这样才能保证该工程的设计是合理的，能够达到预期效果的。在建筑结构的设计过程中，最重要的一点就是要考虑力的作用、力的平衡及力与力之间的特征等，有关设计人员要从这些方面对力的作用进行全面的剖析，从根本上保证土木工程抗震结构的整体性。
        1.3加强抗震性
        对于抗震结构来说，安全性和稳定性是十分重要的，这就需要强大的抗震性能作为后盾，减少外界因素对土木工程抗震结构的影响。当然，在加强抗震性能的同时，一定要保证设计图纸及设计方案的准确性、科学性、合理性，并且在设计过程中，有关人员应明确设计重点，将加强土木工程的抗震性能作为重点，并以此为整个工程设计的切入点。通过一定的技术途径对建筑设计效果进行模拟也是十分重要的一步，虽然其模拟效果与实际应用效果肯定存在一定的差别，但是其所展现的理想效果也不可忽视。在这一模拟过程中，有关人员可以看到设计方案中存在的弊端，从而对图纸及土木工程的设计结构进行修改，保证该建筑的稳定性和结构设计的科学性。
        2 建筑结构抗震设计中的三大重点
        2.1抗震场地的选择
        选择对建筑抗震有利的场地，宜避开对建筑抗震不利的地段，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地震造成建筑物的破坏，除地震直接引起的结构破坏外，场地条件也是一个重要的原因.地震引起的地表错动与地裂，地基土的小均匀沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。

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因此，应选择对建筑抗震有利的地段，应避开对抗震不利地段，如软弱场地土、易液化土、状态明显不均匀等地段；当无法避开时，应采取适当的抗震加强措施，应根据抗震设防类别、地基液化等级，分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施，当地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、新近填土和严重不均匀土层时，估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响，采用桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施，对于地震时可能导致滑移或地裂的场地，应采取相应的地基稳定措施。
        2.2建筑结构体系的合理选择
        建筑结构体系的合理选择是结构设计应考虑的一个重要问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和经济性起决定的作用。具体而言，应注重以下几方面的设计：
        第一，结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应具有必要的赘余度和内力重分配的功能，即使地震中部分构件退出工作，其余构件仍能将竖向荷载承担下来，避免整体结构失效或失稳。
        第二，结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径.在这过程中，竖向构件的布置，应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀，楼屋盖梁系的布置，应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去，转换结构的布置，应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。与此同时，整体抗侧力结构体系也必须明确，抗侧力结构一般由框架、剪力墙、简体、支撑等组成，它们宜尽量贯通连续，若它们沿竖向要有变化，则变化要缓慢均匀。
        第三，结构体系应具备必要的承载能力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力，能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。
        第四，结构体系应具有合理的刚度和强度.宜具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，框架结构设计应使节点基本不破坏，底层柱底的塑性铰宜晚形成，应当使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散，对于可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
        2.3重视建筑平面布置的规则性
        建筑的平、立面布置应符合抗震概念设计原则，宜采用规则的建筑设计方案，不应采用严重不规则的设计方案.抗震设计规范规定，对平面不规则或竖向不规则，或平面、竖向均不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，对凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内的实际刚度变化的计算模型，对薄弱部位应乘以内力增大系数，应按规范有关规定进行弹塑性变形分析，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施.在我国建筑中，结构的对称性主要指的是抗侧力主体结构的对称。对称的建筑如平面对称的简体框架结构、筒中筒结构、简体结构、框剪结构、剪力墙结构、框架结构等，一般比较容易实现结构的对称性。
        结构的规则性主要体现在以下四个方面：一是建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度要比较接近、变形特性要比较相近；二是建筑主体抗侧力结构沿竖向断面、构成变化比较均匀，不要突变；三是建筑主体抗侧力结构的平面布置，应注意同一主轴方向各片抗侧力结构刚度尽量均匀；四是建筑主体抗侧力结构的平面布置还应注意论文范文核心与周边结构的刚度协调均匀，保证主体结构具有较好的抗扭刚度，以避免建筑在地震或风的扭矩作用下产生过大的扭转变形，从而引起结构或非结构构件的破坏.可以说，重视建筑平面布置的规则性在建筑结构设计中相关重要，在实践中应高度重视这方面的规范。
        3 结束语
        总之，通过多年对于建筑抗震设计的研究，逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计方法而且日益成熟，但是也有许多考虑欠妥的地方，需要我们今后加以完善.总之，要保证建筑结构抗震设计的高效完成，应当在遵循相关规范要求的原则上，对其进行科学合理地设计，使建筑物具有可靠的抗震性能，达到建筑物小震不坏，中震可修，大震不倒的要求。相信，随着设计师抗震设计水平的提高，我国的工程抗震设计也将会迈上更高的台阶。
        参考文献：
        [1]贺国华.谈土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].山西建筑，45（02）：39-40.
        [2]周文婷.济南250014）[J].建材发展导向（下），2019，17（5）.
        [3]梁栋.土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].建材与装饰，2016（36）.