工业建筑结构抗震设计分析研究

发表时间:2021/3/17   来源:《科学与技术》2020年31期   作者:刘嘉文
[导读] 建筑结构的设计决定了建筑物的质量,在这个竞争激烈的建筑市场中,设计和施工单位需要加强对建筑设计优化方法和施工技术的探索,以便能够增强建筑结构的经济性和适用性。
        刘嘉文
        四川省化工设计院   610000
        摘要:建筑结构的设计决定了建筑物的质量,在这个竞争激烈的建筑市场中,设计和施工单位需要加强对建筑设计优化方法和施工技术的探索,以便能够增强建筑结构的经济性和适用性。在建筑业中,建筑结构设计占有重要地位,结构设计直接影响建筑的经济性和耐久性。因此,设计单位必须研究当前建筑结构的需求,找到优化思路、结构布置方法及结构形式或结构方案。
关键词:工业建筑 建筑结构 抗震设计
一、影响建筑结构抗震的因素
        断层破裂的方向性效应引起在破裂传播方向脉冲周期在一至两秒之间,这就导致近断层对高层建筑和桥梁建筑会遭受到严重的破坏。由此需要增加工程结构的非弹性影响和延性需求,可以在地震中延长抗压力周期。对工程结构近断层竖向地震进行研究,发现强烈的竖向地震对工程结构会造成严重的破坏,同时近断层竖向地震会对内部框架柱的剪压和压缩造成破坏。近断层竖向地震会对借助结构柱以及桥墩轴力产生影响,从而导致结构倒塌、极大地竖向加速度会让柱的压力减小,导致结构柱轴刚度减小,从而对建筑没有了之前的支撑作用,导致建筑倒塌。
二、抗震加固技术在土木工程中的应用
1.预应力加固法
        在工业建筑工程的抗震加固处理中,需要合理地运用预应力加固技术,利用技术所表现出的作用价值来提高建筑结构的价值。预应力加固法主要是借助钢拉杆或者撑杆来对预应力进行预应力施加。促使这些外加结构可以起到更强的加固防护作用,提高建筑结构的刚度,承载力以及抗裂能力。结合预应力的有效利用,在对建筑结构进行加固的同时,减少空间的利用,在小范围内进行加固,抗震效果明显。预应力加固技术存在一定的限制,不适用于混凝土结构的高温状态,对于收缩较大的混凝土结构也很难发挥出加固技术的效果,在混凝土结构中很难控制预应力大小,需要重点把握预应力的大小控制,确保加固技术很快适应土建结构。
2.消能减震加固技术
        消能减震加固技术可以改变侧力构件的消能装置,减少工业建筑工程两端的相对速度以及相对位移产生的摩擦,从而起到抗震的效果,有效防止在地震时房屋晃动,以及和地震频率产生共振。最常用的消能减震装置为摩擦型阻尼器、金属阻尼器、黏弹性阻尼器以及粘滞性阻尼器等装置。主要是依靠对工业建筑工程的结构进行加固,在架构和节点处以及容易发生位移、振动的地方进行加固,吸收能量。
3.隔震技术
        隔震技术是在建筑物和地基之间设置隔震层,通过隔震装置可以增加土建结构的自振周期,利用建筑物之前的阻尼减震装置来降低地震所带来的应用。同时利用基础抵抗地震技术,让地震波难以从底层上传到上层,最大限度地减少地震对上层建筑的影响。
三、提高抗震效加固果的建议
1.完善建筑抗震设计检测环节
        我国建筑抗震检测一般设计三大环节,即建筑抗震实验室、外墙保温性能、建筑外门窗检测。

建筑企业的实验室检测人员在工作中,首要应明确抗震材料的标准,以确保检测有迹可循;然后运用先进的检测技术不断开展抗震材料的筛洗工作,并科学地进行相关抗震材料比对,选出最适合的建筑材料。在进行其性能试验时,检测人员应多次进行动力实验及耐受性能试验,并适时进行抗冲击实验。建筑检测人员对建筑外门窗进行检测时,应根据当地的气候,科学地制定抗风压及气密性能试验,并在允许范围内,进而理性的选择和设计建筑外门窗。
2.严格把控抗震材料的质量
        抗震材料的质量决定着抗震工程的高质性。如果建材不符合抗震要求,势必对整个工程的抗震性带来不可弥补的影响。因此,技术应用单位务必注重建筑材料质量的管控工作。首先,对于抗裂构配件、保温材料以及锚固件,在进入具体的技术应用地,必须具有相关部门的检测报告以及产品合格证明,另外,技术应用单位应派出专门人员进行抽样检测,如发现质量问题,严惩不贷。材料经检测合格进入现场后,还应根据生产批次,进行检测,并进行 质量比对,以确保抗震材料的性能符合抗震工程的质量要求。此外,技术应用单位应重视抗震材料的存放、保管工作,避免抗震材料因外界干扰,降低或失去原有质量。
3.结构设计模型的使用
        建筑结构设计的优化首先应优化设计模型,这主要体现在以下几个方面:首先是理性变量选择。为了减少建筑结构设计的难度并提高优化效果,变量的选择非常重要,通常可以选择一些参考数据,将反映安全性和可靠性的参数设置为可控制的参数,作为变量供结构设计师选择,然后调整不相关或稍有变化的参数,以更平稳的方式获得优化结果并提高设计质量。其次,选择适当的功能。建筑结构设计要计算大量数据,结构设计师需要使用钢筋截面的计算功能来选择能够满足实际工程需求的功能,尽可能降低建筑成本,避免不必要的浪费。
4.优化结构设计方案
        结构设计方案的形成是建筑结构设计的基础,只有建立了正确结构设计方案,才能进一步改善建筑结构。简而言之,结构设计方案是建筑结构的框架,结构设计师应根据投资者的需求和建筑物的目的进行设计,并建立一个能反映建筑物总体情况的综合设计模型。设计建筑结构时,结构设计师可以使用最新的软件工具进行设计和绘图,并通过应用各种软件,使结构设计更加生动、信息数据更加准确,并且使建筑结构设计的效果更好。通过清晰的结构框架完成细节设计,从而使建筑结构设计变得更加成熟。
5.合理地选择建筑结构体系
        合理的建筑结构设计是决定建筑工程质量的重要标准,在对结构进行设计时需要考虑到安全设计,保证建筑物的安全,以及未来的长远发展。在结构设计中,选择抗震结构,确保结构设计可以提高建筑物的抗震性能。建筑要避免由部分结构与整体结构相互的因素,对内力与重力进行合理的分配,减少地震时产生的巨大作用力。
三、结语
        在工业建筑工程的建设中,想要提高建筑的抗震能力,需要加强抗震加固技术的研究,对创新的技术进行科学的研究,确保建筑具备一定的抗震能力,也确保建筑可以长远的发展。近年来,随着科学技术的进步,设计师的技能也不断加强,在对工程进行抗震设计时促进工业建筑工程的长远发展。

参考文献:
[1]韩晓蕊;抗震加固技术措施在土建结构工程项目中的应用[J];城市建设理论研究(电子版);2017年14期
[2]卢啸;陆新征;李梦珂;顾栋炼;解琳琳;地震作用设计参数调整对框架结构抗震设计及安全性的影响[J];工程力学;2017年04期
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