摘要:建筑企业作为推动国民经济发展的重要基础产业,如何确保项目工程施工作业的安全性、可靠性和稳定性,是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向,而结构设计作为项目工程作业的重要环节,其设计内容是否科学合理,对建筑施工作业质量和作业效益具有决定性影响。
关键词:市政;建筑;结构设计;抗震
引言
为有效地规避结构设计中裂缝问题的发生,缩短结构设计和结构建设实体之间的差距,确保结构设计中抗震设计的规范化、科学性和合理性是十分必要的。
1筑结构抗震设计中的基本理念
一般情况下,对于建筑结构设计中的抗震设计来说,其主要是指结合建筑结构相关领域的专业知识和经验,将地震对建筑结构所导致的破坏和影响进行分析,并提出有效的预防应对措施的一种设计方法和理念。抗震设计基于地震理论的深入分析,同时也涉及多个专业领域的内容,具有很强的技术性和综合性。地震现象本身具有较强的不确定性、随机性及复杂性,其对于建筑结构的影响也是多方面的。地震问题的复杂性导致了在当前地震参数、特性方面的预测上也存在很大的提升空间。当前的建筑结构的抗震设计中,对于建筑结构性质、空间作用、材料及外界因素等问题的分析还不够全面。因此在进行抗震设计的过程中,不仅要对相关专业理论知识进行深入运用,同时也要不断结合抗震经验,提出更加科学的抗震设计思路,才能有效提升建筑的抗震能力。
2高层建筑设计原则
2.1规整性原则
在结构设计初步阶段,建筑设计人员需先计算建筑物抗侧力性能,更合理的结构抗侧力体系,会使建筑结构受力更均匀,建筑物的抗震性能更稳定。同时要保证结构构件强度变化均匀。考虑以上因素,就要保证建筑物造型平面立面尽量对称。此外,建筑结构的抗震设计要符合建筑物所在地区的震级要求。
2.2刚度原则
地震等次生灾害来临时,建筑物受到外力的作用,要有合理的刚度来保证建筑结构满足抗震要求。如果建筑物刚度不符合规范要求,建筑会受到严重的损坏。但如果刚度高于规范要求,建筑抗震构件因受到不均匀地震作用而造成结构构件断裂,很容易造成建筑物失稳,因而在设计工作中要做到建筑构件刚柔结合,避免建筑物在地震力的作用下因脆性破坏而瞬间坍塌。
3建筑结构设计中裂缝问题的处理对策
3.1加强对新建筑材料的运用,提高工程设计耐久性
在建筑结构设计过程中,耐久性设计作业由于涉及多方内容,因此其设计难度相对较高,且目前来看,受根深蒂固的传统设计理念影响,设计工作人员所设计的方案,大多也只是在短期内能保障工程使用的安全性。提高工程设计耐久性,加强对建筑新材料、新技术和新理念的运用,确保设计方案的前瞻性,是现阶段工程设计作业的重中之重。根据大量调研数据分析可知,在建筑结构施工过程中,材料的选择对于后期工程使用寿命而言具有重要影响,而不同施工建材由于其化学成分不同,建成的工程整体强度和稳定性也存在显著差异,在进行工程设计时,设计人员需从根本上提高对水泥选择的重视度,具体而言就是通过现场勘察数据和水文特点,确定适合的施工设计方案,在延长使用寿命的同时,最终为预期设计作业目标的达成奠定良好基础。
3.2施工质量的优化控制
质量监控在任何时候都应该被重视,对一些有防护需求的抗震建筑更是如此,这些结构的抗震性能在很大程度上取决于施工质量,如所投入材料设备的质量、施工人员的素质以及对施工技术活动所进行的质量监控。最后,对那些已经完成的工程进行质量检测,确保已完成工程符合建造标准和安全要求。
3.3建筑物自身结构设计
首先要选择合理的结构方案体系,在高层建筑设计中选择科学合理的抗震措施,建筑物的抗震能力会更加的优越。竖直结构的垂直方向重力可以使横向压应力稳定。要保证其竖向构件有着清晰的传力途经,保证其属相构件的承载力和稳定性。在地震烈度较高的地区,结构设计师在选择建筑材料和结构体系上会格外地谨慎。在我国,高层建筑和超高层建筑主要应用三种结构体系,分别是框筒结构、筒中简结构、框架支撑结构。上个世纪80年代,砖混结构在我国应用非常广泛,随着社会经济的不断进步,钢筋混凝土结构逐渐替代了砖混结构,但这两种结构不适合应用在超高层建筑上,而且在大震作用下,无法抵抗。在我国高层建筑结构中,设计多采用框架-核心筒体系,这种结构体系经济合理,不仅用钢量相对节省,而且梁柱截面相对较小,节省材料,所以被建设单位甲方所广泛采用。对于混合结构,地震剪力大部分作用在钢筋混凝土结构的内筒上,主侧移以弯曲变形为主,因为钢框架构件的刚度较小,所以其侧移较大,因此混合结构位移不得超过钢筋混凝土结构构件的位移限值。最常用的解决办法就是增加混凝土内筒的刚度以及设置悬臂的桁架结构体系,这样刚度才可以满足规范限值。转换层要设置在结构体系刚度或柱距发生明显变化的部位。但设置加强层和转换层会大大提高本层结构刚度,造成刚度突变,从而导致与加强层、转换层相连接的框架柱剪力突变。而强柱弱梁的原则,在加强层伸臂构件及转换层构件与外部框柱连接位置则无法满足。因此,在设计最初阶段,必须科学、合理、谨慎地选择结构形式体系,尽量有效降低转换层及加强层刚度,比如采用钢结构或钢筋混凝土混合结构的伸臂构件及转换构件,来减少刚度突变的不利影响。当混合结构高度较高时,因为钢框架材质自重较轻,且柔性较大,为了使风振作用的不利影响减弱,多采用钢骨混凝土和钢管混凝土构件。
3.4合理确定平立面
在建筑物结构设计的过程中,前期的合理结构布局须考虑到建筑物的整体结构特点,并且对平立面进行合理的确定。在布局规划过程中,要确保建筑物本身结构足够对称,且内部刚度的变化足够稳定,在同一楼层水平位置,整体刚度之间应足够平稳。在建筑结构的设计方面,尤其是对于复杂建筑物,更要做好平立面的控制。但在建筑设计时,可能存在不确定性的因素,设计不规则的建筑时,可采取设计抗震缝的方法,将建筑物分成各个规则的单元,这样形成的单元的结构都是规则的,建筑物的抗震性能也得到有效的保证。另外,也要重视对变形缝的合理设计,由于在整体建筑结构当中,变形缝本身的位置也是建筑结构中相对薄弱的一个部位,在地震中很容易出现变形,进而演变成致命的破坏点。以上问题都需要在建筑结构设计过程中予以高度重视。
3.5合理计算建筑结构参数
在抗震设计中要合理计算建筑结构的参数。在抗震设计具体方案设计和落实时,一定要结合实际的情况,才能设计出具有针对性和有效性的抗震设计方案。所以在建筑结构抗震设计过程中,相关设计人员需要科学合理计算与其相符合的参数,保证参数的有效性和准确性。还需要科学合理分析现有参数,通过这些步骤大幅提高参数的整体利用率,而且能保证这些参数的准确性和有效性。例如,根据损失计算结果可制订科学合理的应急方案,同时方案要体现于各个环节中,这样对预防地震灾害具有有效的保障作用。
结束语
总而言之,提升抗震设计效果,对于预防地震、降低地震所带来的损失是非常必要的。因此,在实际设计过程中,设计人员要对自身的观念和结构设计的知识进行积极的改进,不断提升自身的专业设计能力,积极学习和积累抗震设计经验,以提升抗震设计的科学性和整体效果。
参考文献:
[1]卜涛,罗小虎,韩永光.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].门窗,2017(9):113–114.
[2]李义喜.建筑工程结构设计中抗震设计探究[J].江西建材,2018(16):30–31.
[3]王泽峰.建筑工程结构设计中的抗震设计[J].江西建材,2017(12):52.