建筑结构设计中抗震设计要点 雷艳艳

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:雷艳艳
[导读] 摘要:建筑结构设计涉及多方面工作,保证建筑结构安全性、稳定性是建筑设计的基础保障。
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        摘要:建筑结构设计涉及多方面工作,保证建筑结构安全性、稳定性是建筑设计的基础保障。抗震设计作为建筑结构设计要点,还需要加强这方面的重视。文章对建筑结构设计下抗震设计展开探讨。
        关键词:建筑结构;结构设计;抗震设计;结构抗震
        引言
        随着我国大城市化进程的不断加快,越来越多的人进入城市,这虽然给城市带来了人才和劳动力,但是也增加了城市住房问题的负担。在建筑物未建设前,相关设计人员需要对建筑结构抗震设计进行全方位的考虑,并结合施工地点的实际情况,设计出科学且合理的建筑结构抗震设计方案,建立完整的预防体系,从根本上促进工程项目质量与抗震能力的稳步提升。
        1抗震设计的意义
        地震活动是一种很难准确预测的自然灾难,以现在的技术手段不可能准确地对地震活动做出预测。但是依据现实条件,提前采取防护手段也是一种非常好的预防手段。对于非选择性、危险性大的地震活动,如何用科学的理念和技术来预防地震的损害、来减少地震造成的各种损失。现在,世界上绝大部分的国家都有各自的建筑抗震设计规范。小型地震不会对建筑结构造成损害,中型地震可以做到对建筑物进行加固建筑物仍然可以使用,在大型地震建筑物不会倒塌保证人员的安全。这一抗震设计原则得到了广泛的认可和推广,极大地提高了建筑结构的抗震性能。受到地震灾害影响过程中,如果建筑物的使用功能和所采用的结构布置不协调,那么结构体系的抗震性能难以得到有效利用。当出现破坏时,新建的建筑费用要比维修旧建筑的费用高。从经济成本来讲,是非常不合算的,所造成的经济损失是无法估计的,这是建筑结构抗震设计的首要任务。
        2 建筑工程抗震设计主要原则
        2.1整体性原则
        展开建筑抗震设计时,设计内容不只是针对某一个建筑内的某一个部位,而是将抗震设计贯穿到整个设计过程中,从而提高建筑整体的抗震性能。在具体设计过程中,需要从整体性设计出发,使其满足各大指标要求。对各种可能影响结构抗震性的影响因素进行分析,借助数字模型对于结构参数进行优化处理,以此来提升结构本身的抗震性。而且对于构件需满足其抗震构造措施的要求,避免应力集中等问题的出现,从而提高结构本身的稳定性和可靠性。
        2.2充分重视平面布置的基本规则
        在抗震设计中应充分利用基础概念设计原则来确保设计方案的科学合理性与可行性。在实际操作中,要对存在缺陷的方案进行及时修改,或者将其放弃并重新设计一个合理且无缺陷的方案。与此同时,在进行楼板布局时,如果出现立体不规则或平面不规则的情况,应对其原因进行分析,并用空间计算模型来进行处理。在实际情况中,平面布置可从三方面进行划分:第一,要确保建筑自身具有足够的额抗压水平;第二,建筑主体的抗侧力布置需确保其同一侧的抗侧力强度能够均匀;第三,建筑主体抗侧力结构的布置需保证其周围结构拥有相同的刚度。
        2.3科学分析
        抗震建筑的重要性,从防灾减灾的角度来讲,建筑物一般会分为特别重要、重要、一般和次要四类,体现了抗震设计中差异化处理的原则,控制经济成本。震时指挥中心(政府机构)、学校和大型医院显然比普通建筑更加重要,而储存普通物品的库房则不如人员分布密集的公共建筑重要。这种分类与统一标准的安全等级并不完全一致:因为这种分类不对构件进行划分;另一种是不采用重要系数进行区分,而主要采用提高设防烈度一度来进行考虑,因为计算中重要系数的差异对于抗震设计可能太小。有利的、不利的和危险的场地条件,如果选择在I类场地条件下,丙类建筑物的构造措施可以降低一度进行设计;如果没有避开危险地段,同时有效的抗震措施又太少,这将不可避免地导致大的灾难。因此,在工程地质勘察中,应探明危险区和不利区的复杂地质条件,从而采取经济有效的抗震措施。


        3建筑结构设计中的抗震设计要点分析
        3.1注重传统抗震设计
        传统抗震设计注重提高建筑的抗震承载力。目前我国抗震设计一般通过“二阶段”设计方法实现“三水准”设防目标。“三水准”即“小震不坏、中震可修、大震不倒”,“二阶段”即小震作用下弹性计算和大震作用下弹塑性验算。通过地震作用计算可是实现第小震和大震水准下的设防要求,中震设防要求通过抗震机构控制和抗震构造措施实现。在进行高层建筑抗震设计时,除根据建筑结构特点,应用底部剪力法、振型分解反应谱法及必要的补充时程分析地震作用计算外,还应注意强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件等内力调整措施和抗震构造措施的实现,确保建筑在较大地震力作用下能够按照设计意图实现抗震耗能和关键构件的安全。
        3.2利用悬挂隔震进行隔震
        悬挂隔震是指在建筑整体结构设计过程中通过将其结构进行悬挂来形成新型的玄关结构。此方式的应用能够有效降低地震灾害给建筑物造成的不良影响,其具体原因是地震灾害过程中产生的能量并不能直接传导至处于悬挂状态的建筑上,从而就达到了抗震的目的。在当前阶段中,悬挂隔震的措施多被应用在规模较大的建筑中,这主要是因为规模较大的建筑多为钢结构,这就使得其能够发挥的作用更好。悬挂隔震通常可以分为主框架与子框架两种,在实际的施工过程中,会将子框架主要通过锁链的方式与主框架进行连接,而一旦出现震动,虽然主框架会出现摇晃现象,但想要将摇晃能量传递到子框架中,就需要经过两个框架之间的锁链,而经过锁链就会出现损耗,从而使得地震能量在传至子框架时已经较之前被大大削弱,这样就达到了隔震的目的,因此悬挂隔震是一种效果较为出色的隔震措施。
        3.3增加消能减震
        随着人均土地资源的紧张,高层建筑的数量不断增加,对建筑物抗震能力的需求也在不断上升。相比于其他类型建筑物,高层建筑物还需要附加隔振和消能的能力。想要实现这一方面的目标,就要从地基方面入手,通过地基目的和质量的提升缓冲震动给建筑本体带来的影响。建筑结构、高度的不同都会给建筑的隔振系数带来影响,这些内容应当在设计阶段就充分的考虑并表现在设计方案当中。
        3.4提高基础机构设计的合理性
        高层混凝土建筑工程的设计和施工具有一定的难度,而其整体质量的好坏和基础机构的设计有着非常密切的联系。建筑的底框结构具有较强的实用性,可以适用于比较多的建筑项目,而且能带来一定的经济效益。但是底框结构也有一个比较大的问题,就是在具体的施工建设过程中,存在刚度分布不统一的问题,容易导致主体出现裂开的情况,这不利于保证建筑物结构的稳定性和安全性。
        3.5结构性能参数计算
        在进行建筑结构抗震设计过程中,应格外注重整体结构参数性能的配置。首先,建筑工程结构抗震参数关系到整个结构设计的合理性。其次,结构性能的数据参数对于建筑抗震结构性能也有一定的影响。因此,在进行设计作业中,应正确和精准地推算出建筑物自身承受的能力和作用。最后,还应计算地震灾害发生时建筑自身的荷载能力。为确保建筑结构抗震设计性能,需提高有关数据信息的精确性。所以,可采取建筑抗震结构模式的基本方式来模拟地震不同强度时给建筑物带来的影响,以便更好地保证建筑结构抗震设计的安全性。
        结语
        综上所述,高层建筑是现代化城市发展的主要载体之一,成为诸多城市的地标性建筑。随着我国城镇化进程的加剧,为满足人们居住需求,还需要从多方面保证抗震设计的合理性,通过多道设防等方法,提高建筑结构质量安全,推动建筑业稳定发展。
        参考文献:
        [1]辛桂芹.建筑工程结构设计中对抗震问题的分析[J].绿色环保建材,2018(04):102.
        [2]苏涣珉,马倩.建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].住宅与房地产,2019(03):27.
        [3]王利民.关于对如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性的思考[J].居舍,2019(12):110.
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