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摘要:根据以往地震对建筑结构的破坏程度和长期从事建筑结构设计时的经验教训,建筑结构设计人员总结了关于抗震理论知识和抗震标准为依据,在现今建筑结构设计项目中,已经对抗震设计有了很好的预防和控制能力,建筑的抗震能力提高,人民的安全性也有了更好地保障。本文根据行业实践经验对建筑结构设计中抗震设计进行了分析浅谈,旨在提高行业认识和实际应用。
关键词:工程结构;建筑抗震;工程设计;建筑工程
对于建筑工程结构设计来说,除了要保证建筑结构满足预期的要求外,也要将一些自然灾害的影响考虑在内,要确保建筑物对这些自然灾害具有一定的抵抗能力。建筑工程结构设计人员要根据现有的资料和设计经验,将地震问题作为设计抗震性工作的重点,努力提高建筑结构的抗震能力。在设计抗震结构时,一般分为两个部分,分别是建筑的基础结构和建筑的主体结构,对这两个部分进行抗震性设计时有不同的工作重点,同时也要考虑好具体的施工场地情况。
1.抗震性对于建筑工程结构设计的重要性
通过提高建筑结构的抗震性,可以有效提高建筑结构的稳定性,从而达到抵抗地震的目的。通过实现抗震结构的设计,可以有效提高建筑对于地震的抵抗能力,从而减少由于地震造成的损失。针对建筑的抗震结构设计,我国已经发布一些具体的规定,设计人员要将该项工作落实好,切实提高建筑结构的抗震性,提高建筑结构的安全性。建筑工程结构具备了较高的抗震性,不但有利于保护其中的人员,也有利于提高企业的声誉,有利于建筑企业的长久发展[1]。
2目前我国建筑工程抗震设计存在的问题
2.1选址问题
如今我国城市人口逐渐增多,为扩大城市人口容量,需要更多建筑,许多开发商都扩大了建筑规模,因此,一些不适于进行建造的土地也被用作建筑工程施工场地,在不发生灾害时,场地因素并不会对建筑产生明显影响,但如果发生较强的地震,就会使建筑迅速遭到破坏。
2.2结构设计问题与材料问题
近年来,我国已在建筑抗风抗震性能上作出了十分详细且明确的设计规范,但个别建筑施工企业在实际执行过程中,为减少材料的使用量和建筑工程量,降低工程造价,节省成本,从而获取更多的经济效益,往往采用性能等级不合格的材料进行工程建设,或故意降低建筑的抗震等级,尤其是在钢结构、高层建筑中,部分设计师认为钢结构自身具备的抗风抗震性能已经足够抵御危机,不必增设抗震体系。采用这种方式设计和构建的建筑,存在极大的安全隐患,平时或许容易发生裂缝或其他小问题,但在地震灾害来临时,一些节点连接处会由于无法承受突然集中的应力而被破坏,导致整栋建筑物坍塌,居民来不及逃出建筑。
另外,在建筑结构的抗震设计中,有些设计师考虑问题不周全,不能将所有位置对于抗震性的影响均考虑在内,常忽略一些细节,在建筑结构中留下不合理的设计或薄弱的地方,导致在灾害发生时有一些承重结构局部遭受破坏,失去支撑后整体建筑都会受到影响,容易直接发生倒塌。
最后,在建筑工程中,与抗震性能联系紧密的一些结构,如高层建筑中的钢结构造价较高,是整个建筑工程的主要支出项目,但我国建筑行业的迅猛发展导致各地对于钢材的需求量持续提升,钢材价格居高不下,某些企业采用偷工减料的方式牟取暴利,控制钢材用量或在实际施工过程中违背原有设计方案,故意减少钢材用量,导致某些节点较为脆弱。即使在理论上这种做法不会对建筑平时使用过程中的各项性能造成影响,但在抗震方面,建筑的抗震性能和抗冲击性能会大打折扣,一旦危机来临,建筑会迅速倒塌。
3建筑工程结构抗震设计分析
3.1加强建筑结构的刚度设计,适应建筑的抗震要求
在建筑工程结构设计中,一些企业为了追求利益而选择低含钢量,不仅影响工程的安全施工,还对建筑工程的牢固程度带来不利影响。
为此建筑企业一定要严格按照规定进行结构设计,建筑结构的刚度设计一定要给予高度的重视,为整个建筑工程的质量提供保障。在实际设计过程当中,建筑结构的刚度要求也会因工程所处地质面貌不同而有所差异,例如在地质较为稳定的平原地区,可能有着较低的建筑结构刚度要求,因此可以适当降低建筑工程的含钢量。而在地质不稳定的山区丘陵地区,会有着严格的建筑工程结构刚度要求,因此在建筑工程结构设计当中,建筑企业要结合实际情况,不仅要满足建筑工程结构的刚度要求,还要保证企业的经济效益。
3.2合理设计地基,保证基础工程质量安全
地基是建筑工程的基础,合理的设计能够提高地基的抗震性,所以,在建筑地基设计中应当加强考察建设场地地质水文等情况。设计人员在设计之初对建筑的外形、楼层等先关数据进行综合性分析,确定基础的选型,切忌贸然使用文档图片数据。地基作为整个建筑重量的承载部分,其质量和稳定性直接影响整个建筑产品的安全,设计人员要具体情况具体分析,加强和考察人员、施工队伍等各个部门的沟通,及时查找设计方案中的问题,不断改进设计方案,最终确定可行的地基。
3.3建筑结构的规则性设计
建筑规则性设计直接影响着建筑产品的抗震性。在建筑结构设计中,应当充分应用规则设计理念,提高建筑产品抗震性能。当前有些建筑过分重视外观,缺乏对地形、结构抗震性的设计,应当转变这种思想,在重视建筑外观的同时,加强对建筑抗震性的设计,合理布置抗震缝,规范建筑结构设计,保证建筑具有良好的抗震性。
3.4建筑结构水平和垂直布局的设计
建筑水平、垂直方向布局是否合理对建筑结构稳定性有着重要影响。承重墙的水平面和垂直面位移决定了建筑的抗震性能,为了能够有效提高建筑的抗震性,设计师在设计建筑结构中应当加强对建筑结构布局的设计。应当尽量保证墙体水平、垂直构建的平整性,根据建筑设计标准要求,合理设计墙体的刚度和质量,保证构建中心在垂直面偏下,避免“头重脚轻”,造成建筑结构不稳,同时,要确保墙体的刚度满足标准要求。
3.5合理设计混凝土结构
保证房屋建筑工程质量的重要因素之一就是设计的合理性。在钢筋混凝土施工前应当合理设计好建筑结构,提高对设计环节的重视,提前勘查好周围的环境,了解施工现场的水文、地质等情况,保证设计的合理性。同时,要加强设计图纸的审查,进一步确保混凝土结构设计的抗震性。
3.6应用预应力大板结构
预应力技术的应用可以有效提高建筑结构抗震性。柱子之间设置的明梁即为预应力大板结构。预应力大板应用于楼板上,大板预应力直接隔墙。通常应用该技术时会配合使用预应力宽扁梁,楼层的高度更加能够显现出来。比如和一般的混凝土梁和预应力高度相比,九米的预应力宽扁梁高度能够降低大约30cm左右,可以通过添加转换层实现扩大底部商住楼空间的目的。当前预应力技术已经得到了较为广泛的应用,该技术的应用在持续推广中。在未来发展中,预应力技术在高层建筑中的应用将越来越广泛,能够更好地住户在空间、功能等方面的要求。
4总结
综合上文所述,建筑行业的不断发展,推动了建筑工程项目的不断增加,为了避免建筑工程项目在地震过程中发生大面积崩塌,减少地震带来的经济损失与人身财产安全,务必要加强建筑工程项目抗震结构的设计。然而,作为建筑工程项目中的基础工程,也是最为重要的过程,其抗震结构与抗震水平的提高,对于提升建筑结构的稳定性具有十分重要的意义。所以,在建筑工程结构未来的发展过程中,务必要重视建筑物抗震结构设计的重要性,加强建筑物抗震技术的开发与研究,从而有效的提高建筑结构的抗震性能与稳定性能,有效的降低建筑物在地震中存在的安全隐患,使居民的人身财产安全得到有效的保障。
参考文献
[1]刘飞,张代龙,王宁,等.论建筑工程结构设计中存在的问题及对策分析[J].建筑工程技术与设计,2016(32).
[2]覃荷瑛,霍婷婷,曾铁军.基于建筑工程培养的结构力学教学方法与实践改革[J].高教学刊,2017(6):73-74.