建筑结构设计中的抗震结构设计理念

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年第7期   作者:李宗锴 陈宗
[导读] 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
        1李宗锴  2陈宗
        1天津方标世纪规划建筑设计有限公司  天津 300220  
        2建学建筑与工程设计所有限公司,天津 300074
        摘要: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。
        关键词:建筑;结构设计;抗震结构;设计理念
        1建筑设计在建筑抗震设计中的作用
        首先,在以往建筑结构设计过程中,因为建筑结构设计理论和抗震设计技术较为落后,设计人员很难将抗震结构设计融入整个建筑设计中。随着我国科学技术的不断发展与进步,建筑结构设计理论也不断得到改善,设计工作者也逐渐发现了建筑结构和抗震设计间存在的密切联系。此外,建筑设计工程是整个项目建设的首要内容之一,该环节设计内容确定后,后期抗震结构设计很难进行大范围改动。应将建筑结构抗震设计放置于建筑工程设计首位,才可进行更为科学和合理的创新设计,从而更好地发挥抗震设计性能。
        其次,在城市以往的规划建设过程中,其主要的关注点是建筑数量和结构规模。在城市建筑发展区域饱和的状态下,各城市风格及特点也基本相同,很难体现城市区域的特色,所以,现代化城市建设对于建筑施工企业也提出了一定要求,要在城市建筑中更好地融入当代美学的基本特点,促使部分建筑施工企业在建筑设计过程初始阶段加强对于艺术性的追求。但是建筑工程外形的设计常会降低整个结构自身外力的承重,对于建筑工程结构抗震性设计具有一定的影响,所以在我国建筑工程设计中,不但要融入建筑整体的艺术性和抗震设计实用性,同时还应保证其整体的美感,确保建筑结构安全性设计水平。
        再次,建筑结构抗震设计工作能够更好地提升建筑物体应用寿命,还可确保人们在地震突发状况下生命财产受到保护。我国相关部门在抗震设计方面投入了大量经费,体现出了国家对于人民的关心呵护,并对维护社会良好制度产生了重要的意义,对当前现代化社会经济的发展也产生了积极的社会效应。因此,建筑抗震结构设计不但加固了建筑结构,还对整个社会的健康发展产生了一定的作用。
        最后,依据我国建筑学有关专家对于建筑结构抗震性的研究不难发现,整个建筑内部结构性能对于建筑抗震具体能力也有一定的影响。在建筑内部能力较高状况下,其整体强度和质量也会发挥更好的承重能力,在发生地质灾害时对于建筑内部结构起到了一定的保护作用,从而提高人们在建筑室内活动整体的安全性,并降低因为房屋内部出现倒塌对人民群众造成伤害的概率。
        2建筑工程结构设计中抗震设计所需遵循的原则
        2.1多重防线原则
        墙体厚度直接关系到整体建筑的质量情况,墙体质量良好则能够有效抵御外界的冲击,例如突发的地震灾害,建筑结构稳固者就能够完整地保存下来,墙体厚实者则能够抵挡风雨的侵袭。但是建筑结构单一则无法有效抵御外界灾害的破坏,所以设计人员运用构架剪力墙与多肢墙便是遵循了多重放线的原则,提高建筑的抗破坏能力。
        2.2弹性适中原则
        建筑弹性适中可以有效确保整体建筑质量,如若建筑结构弹性较低且存在较大刚度,那么一旦遭受强劲的外界冲击,那么极易超负荷而出现突然倒塌的情况。反之,如若建筑结构存在较大弹性,例如建筑长时间遭受外力影响,其内部结构便可能会出现细微倾斜,久而久之便会使得整体建筑结构发生变形,威胁建筑的使用安全。所以只有确保建筑结构弹性适中,方可确保其稳定性良好,在受到外力侵袭的情况下才不会受到影响。


        2.3建筑整体性原则
        在进行建筑结构设计时,整体性设计对建筑的质量也有着较大影响,建筑结构完整那么其在遭受外力重力的情况下,其能够利用内部结构的关联性来分散外力,让外力由大变小,从有到无。所以在实际设计过程中设计人员需要运用专业知识来分析建筑受力情况,让整体建筑结构良好,提高其外力抵抗能力。
        2.4主次有序原则
        在进行建筑结构设计过程中,通常设计人员都会设计支撑的柱子直径较粗,横梁则比较细。因为整体建筑工程包含了诸多构件,各构件所发挥的作用也有所不同,所以设计人员必须要根据各个构件的性质和作用,遵循主次有序的设计原则,尽可能让各个构件能够在建筑工程中发挥出自己的价值,实现整体建筑工程质量的提升。
        3建筑结构设计中的抗震结构设计
        3.1控制好建筑物的高度
        建筑物的高度是影响建筑结构抗震性能的主要因素之一,为了避免地震发生时建筑物对地震作用力的分散和消耗作用降低,要根据国家相关部门的规定,以及具体的地形以及地质条件,将建筑物的高度控制在合理的范围之内。建筑结构的抗震性能不仅关系到建筑企业的经济效益,同时也直接关系到人们的生命和财产安全,为了保证建筑高度在规定的范围之内,当地政府应当成立专业的监督团队,要求建筑工程施工之前必须向政府先行报备,上交建筑物高度、建筑材料以及建筑结构等一系列资料,通过政府部门审核之后才能开始施工。同时,政府部门还要在工程的施工期间选派监督人员到现场进行检查,详细地对建筑材料等情况进行核实,保证当地所有的建筑物在规定的高度内。
        3.2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。
        3.3优化建筑物抗震结构的整体设计方案
        整个建筑结构是由许多分结构组成的,因此设计人员在设计建筑结构的时候,应当从整体的角度出发,保证整个建筑结构具备平衡对抗地震作用力的效果,提高建筑结构抗震的整体性。设计人员在实际的工作中,应当针对不同的结构体系采用不同的抗震措施,同时还要注意不同的体系对整个建筑工程的安全以及经济带来的影响。除此之外,设计人员在设计的时候,应当结合工程和当地的实际情况,保留一定的余度,避免某一分结构遭到地震作用力破坏之后对建筑结构整体的抗震性能造成巨大的影响。设计人员还需要将震害的传递路径清晰地标注在结构图中,保证施工人员可以按照设计要求进行施工,保证应力传递过程的连续性。
        4结束语
        总之,建筑类型不同,其所具备的性能也有所不同。国家对于建筑业的发展极为重视,确保建筑安全是当前建筑业发展的重要保障。在开展建筑工程结构设计过程中强化抗震设计是确保建筑安全的重要基础。因地震灾害会严重威胁人们的生命和财产安全,对社会具有极强的破坏性,所以必须强化抗震设计以确保建筑物能更好地保障人们生命和财产安全。
        参考文献
        [1]倪震宇.建筑结构设计中抗震设计研究[J].工程技术研究,2019,4(2):169-170.
        [2]任胜.高层建筑的抗震设计浅析及工程实例[J].建筑与预算,2020(7):56-59.
        [3]王宇.探讨钢筋混凝土在建筑结构设计中的关键点[J].城市地理,2018(14):108.
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