建筑工程结构设计中抗震问题分析 党晔

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:党晔
[导读] 摘要:作为一种常见的自然灾害,地震具有突发性强、破坏力大的特点,一旦发生地震,往往伴随着建筑物大规模倒塌等事故,并引起火灾等次生灾害,严重威胁国民的生命健康财产安全。
        中建华帆建筑设计院有限公司  河北石家庄  050000
        摘要:作为一种常见的自然灾害,地震具有突发性强、破坏力大的特点,一旦发生地震,往往伴随着建筑物大规模倒塌等事故,并引起火灾等次生灾害,严重威胁国民的生命健康财产安全。对于我国来说,由于地处环太平洋地震带与地中海-喜马拉雅地震带,地震灾害事件时有发生,唐山地震、汶川地震、玉树地震等大规模地震灾害给国家、人民带来了巨大的损失。因此,如何有效进行抗震加固设计,提高建筑结构的稳定性,增强建筑的抗震性能,保障居民的居住安全与财产安全,成为了业内研究的重点。
        关键词:建筑工程;结构设计;抗震
        引言
        随着经济的发展和人口的增长,住房问题越来越严重,建造了许多摩天大楼来解决住房问题。因此,在建筑设计和施工中,抗震性能十分重要,这部分一直是建筑师设计的重点。抗震设计是在发生地震时保持高层建筑完整性的重要元素,因此,我们有必要充分了解建筑结构工程抗震设计的重要性以及建筑结构工程抗震设计的要点。当然,抗震设计必须符合结构安全、可靠性和高经济效益的基本原则。抗震设计是基于科学合理的技术,必须确保在地震时抗震设计可以发挥作用,保证建筑物遭受地震之后经过短时间的修缮工作就可以继续使用,这大大降低维修成本,实现利益最大化。
        1建筑工程结构设计中抗震问题分析
        1.1地下抗震问题
        在建筑结构抗震设计中,要重视建筑结构的均匀分布,提升建筑结构构件的合理布局,保证结构的连续、均匀。在建筑结构设计中,平面结构较为复杂,为了保证结构平面与立面的平整、均匀和连续性,要对建筑地下部位结构与地上部位结构进行衔接布置,如果防震缝上下部分脱离,就会导致抗震性能降低。另外,如果上下构件呈现不同的结构,上下不吻合,就会导致构件规范不合理、不标准。为了使建筑结构符合转换层的要求,就要调整转换层抗震控制效果,避免出现薄弱层或断裂层。
        1.2延展性设计问题
        在建筑结构设计中,要对延展性情况进行分析。根据抗震设计的基本原则,预估地震造成建筑结构的损害。建筑的延展性可以消耗多余的地震能量,保证小震建筑结构不损坏,中震建筑结构可修复,大震建筑结构不倒塌。根据不同建筑结构的墙、轴、柱等类别,调整建筑结构各项目的抗震设计数据。在工程造价中要规范建筑结构抗震设计标准,确定设计规范要求,以保证建筑延展性设计的顺利开展与实施。
        2建筑工程结构设计中抗震问题处理措施
        2.1建筑选址
        在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设定抗震等级
        为保障建筑的抗震能力,降低地震对房屋结构的破坏程度,保证建筑的整体安全性,需要重点加强对建筑的抗震设计管理,必须保证建筑抗震等级高于地区抗震等级。

通过设定抗震等级,能够有效避免在常规地震条件下房屋结构出现大规模坍塌现象,同时提高地震等级异常情况下房屋的抗震能力,给居民逃生赢得宝贵时间。因此在建筑结构设计过程中,要根据抗震等级进行设计,从而确保设计的合理性,在实际的设计过程中,设计者要尽可能与相关部门取得联系,查阅当地历史地震等级,并以此作为设计的参考依据,最终确定建筑物的抗震等级。此外,还需要重点考虑地震周期,提高建筑的设计等级,从而避免地震发生时出现建筑抗震性能降低等情况,保证建筑物的安全,以此保障人们的生命财产安全。
        2.3妥善处理建筑结构荷载以及抗震构造
        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。
        2.4设置多道抗震防线
        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。
        结语
        随着城市的发展以及城市人口基数的不断增长,高层建筑得到快速发展。在当前形势下,建筑物的抗震性越来越受到人们的重视,并对抗震设计提出了更高的要求。抗震设计是建筑结构设计的重点,要想保证建筑质量,提高建筑物的整体抗震性能,就需要提高设计人员的整体设计意识和专业水平。同时,在实际设计过程中,设计人员要严格执行简化、整体性、抵抗性原则,做好抗震设计细节方面的工作,合理优化建筑物的抗震性能,提高建筑物的整体稳定性,进而降低地震灾害对建筑结构的破坏性,从而更好地维护人民的生命财产安全。
        参考文献:
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        [4]陈素曼.简议加强建筑结构工程抗震设计的作用及其措施[J].建材与装饰,2017(29):106-107.
        [5]王磊.建筑工程结构设计中对抗震问题的分析[J].建筑技术开发.2020,47(16):8-9
 
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