建筑结构设计中的抗震设计研究 代志红

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:代志红
[导读] 摘要:现阶段,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展,抗震设计既是房屋建筑结构设计的重点,又是设计的难点,对于强化房屋建筑抗震性能具有重要的作用。
        湖北中天世纪工程技术有限公司  湖北省武汉市  430000
        摘要:现阶段,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展,抗震设计既是房屋建筑结构设计的重点,又是设计的难点,对于强化房屋建筑抗震性能具有重要的作用。通过优化房屋建筑结构,完善房屋结构设计,提高建筑结构抗震设计水平,可增大建筑结构的安全系数,提高建筑物的稳定性与安全性,进而保障人民的生命财产安全。鉴于此,文章主要对房屋结构抗震设计的重要意义进行了阐述,同时对其应用价值进行了总结,并对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用展开深入研究。
        关键词:抗震设计;房屋建筑;结构设计
        引言
        建筑行业正不断发展,高层混凝土建筑就是其中典型的代表。建筑业对高层混凝土建筑提出了抗震的要求,即需要对地震发生所带来的损失进行预防和控制,而且要卓有成效,以此维护人们的生命、财产安全,将地震结构的设计与实践结合起来,满足高层混凝土建筑的需求。
        1探析建筑工程结构抗震设计的重要意义
        地震具有极强的破坏性、危害性以及随机性,我国位于世界两大地震带—环太平洋地震带与欧亚地震带的交会部位,地震频繁。如果建筑工程不具有抗震性或是抗震性能过低,均会对人们的生命和财产安全造成极大的伤害和损失。因此,国家也出台了相关抗震设防标准,并要求严格按照相关标准和要求去执行。现如今,我国在建筑设计方面以结构抗震性作为重点展开了研究,同时也取得了一些成绩。随着现今建筑工程抗震设计及技术的不断发展和进步,使地震危害得到了有效降低,同时也更好地保障了人们的生命和财产安全。就目前来看,国家对于地震规律性方面的认识还不够深入,还需进一步深入地对建筑工程结构抗震性进行研究和探索,与此同时,各地区还应当制定与之相适应的抗震设防标准。如今,人们对于建筑工程结构抗震性设计方面的要求也越来越高,如何提升建筑结构的抗震性能成为一大难题。因此,这就需要不断深入地研究抗震技术及其设计,尽可能确保人们日常生活及品质,不断提升建筑的抗震能力。
        2房屋建筑结构设计中的抗震设计
        2.1建筑选址
        在房屋建筑结构设计过程中,建筑选址直接影响着建筑物的安全性,而选址的合理性可以在某种程度上降低地震对建筑物的破坏性。不同结构和土体对于建筑结构的影响程度存在明显的差异,在建筑结构设计过程中,如果设计人员不能够保证土体性能得到优化,不仅会对建筑结构的性能造成较大影响,还会造成建筑物变形等问题。因此,在建筑选址的过程中,要尽可能选择已释放地震能量的区域,同时还要保证所选择的区域地势平坦开阔,有较为优质的土质。如果无法规避软土地质区,设计人员则需要充分发挥自身在设计中的作用,积极采取相应的优化措施,根据房屋建筑工程的抗震级别,结合建筑物的具体实际情况,有针对性地选择相应的加固措施,减少地震给结构造成的威胁。
        2.2妥善处理建筑结构的荷载以及抗震构造
        建筑结构的荷载以及抗震结构的类型直接关系到建筑结构的抗震性能,因此为了有效地提高建筑结构的抗震性能,设计师应当协调建筑结构中强和弱的关系,合理地提升剪、节点以及柱之间的位置强度,同时适当地削弱梁、弯以及拉力中心等部位的强度。设计师在设计的时候,应当保证柱端的承载力大于梁端的承载力。除此之外,设计人员还需要根据建筑工程的实际需求对建筑结构中各部分的荷载进行调整,将其控制在材料和架构允许的范围之内。设计人员在对建筑结构进行设计的时候,应当根据建筑结构的实际类型,进一步确定建筑物的抗震构造,保证整个建筑结构和抗震结构同时具备良好的抗震能力,最大限度提升整个建筑物的抗震性能。砖混结构的建筑应当配合使用水平圈梁加内外连续墙的抗震设计,水平圈梁可以施加一定的约束力,从而对地震作用力起到一定的抵抗作用,而内外结构墙的作用主要是加强塑性变化以及提高位移程度,提高建筑工程的整体性以及延展性,有效地提高建筑工程的抗震性能。


        2.3进行多道抗震防线的设置
        在建筑结构抗震设计中进行多道抗震防线的设置可以让整体结构的抗震体系具有一定的安全冗余度。例如框架—抗震墙体系则包括了抗震墙与岩性框架两个系统。于概念设计层面而言,应当会首先采用重力荷载不大的填充墙或竖向支撑,或是采用轴压不大的筒体、抗震墙等具有良好抗水平地震力以及刚度较大的构件来当作首道防线的抗侧力构件,避免在地震作用力影响下框架柱的竖向承载力不足,进而引发倒塌事故。如,在设计框架—抗震墙结构体系过程中,设计人员不单要考量小震与中震情况下保持整体结构大致完好,而且还需要将大震情况考量在内,如若连梁不能发挥作用,根据单片墙肢计算,结构还具有一定承载力,维持建筑的稳定。并且在实际计算过程中,框架柱荷载的剪力需要超过总体的20%,如此一来,即便抗震墙受损,框架柱也还有一定的承载能力,可以做到在大震中结构完好。由于地区不同其实际的地质特征也有一定差别,并且建筑类型以及地震发生等级也存在差异,因此要求设计人员能够正确设置抗震防线的数量,科学运用结构构件抗震,确保整体结构具有良好的抗震能力。
        2.4抗震结构体系
        筒体、悬挂、剪力墙等作为高层混凝体抗震结构设计的主要形式,在很多的建筑的优化方案中都会被应用。筒结构是建筑构架的核心,以其为例,在开始设计的时候,因为腰桁架加强层和伸臂桁架的设计会使建筑出现一些薄弱层,设计人员一定要时刻注意这方面,因此,要求设计人员在设计时运用限制刚度的思路,以此来对加强层削弱。
        2.5优化结构形式
        在进行房屋建筑结构优化时,必须足够重视细节设计,这样才能保障优化的效果。现浇板施工技术是常见的房屋建筑结构施工技术,也是关键的一道施工程序。在实际的施工过程中,经常会出现结构拐角末端异形板断裂问题。为了妥善处理该问题,需要合理进行设计方案的编制,这就要求设计人员要预先明确房屋建筑结构塑性要求,同时选择极限拉力较大的材料,增强钢筋受力的合理性,使其达到房屋建筑结构塑性标准。在结构设计过程中,要根据房屋建筑工程的标准及要求,对现有的设计方案进行合理优化。抗震设计是建筑结构设计的重点,也是设计的难点,相关设计人员要认识到抗震设计的重要性,提高抗震设计等级,实现其设计效果的最优化,以此保证房屋建筑的质量。
        结语
        综上所述,地质条件、地貌、建筑材料、建筑结构等是影响建筑物抗震性能的重要因素。一旦地震发生,将会对人类带来不可挽回的影响。为了进一步保证人们的生命财产安全,避免我国的经济水平受到地震的重大影响。设计人员在建筑结构的设计过程中,应当充分考虑到抗震结构设计的重要性,再结合当地的地质条件和工程的实际要求对建筑工程的整体结构进行合理规划,保证建筑结构对地震作用力具备良好的分散以及消耗作用,将地震的影响降到最低。
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