建筑结构工程抗震设计的作用及措施

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年3月第7期   作者:胡师锋
[导读] 在建筑工程中,建筑结构的设计直接关系整个建筑结构的安全性和稳定性
        胡师锋
        华南理工大学建筑设计研究院有限公司?   广东省广州市?   510640
        摘要:在建筑工程中,建筑结构的设计直接关系整个建筑结构的安全性和稳定性。对此,文章在说明地震对人类影响的基础之上,简要概括建筑结构设计中抗震结构设计的重要性,介绍建筑结构设计中抗震设计的基本原则,以及我国现阶段建筑结构抗震性能设计中存在的问题,并提出保证建筑结构抗震性能的基本措施,以供参考。
        关键词:建筑结构;抗震设计;措施
引言
        工程建设的过程中,不仅仅需要注意抗震理念的运用,同时也需要注意抗震设计与房屋建筑自身设计之间的关系,从而提升整体效果。合理且科学地运用不仅仅能够提升工程质量,同时也能够保证人身安全,运用的过程中主要包括高度、承重量、整体布局、功能设计等等。想要强化抗震性能,就需要在诸多施工变量当中进行分析与计算,一方面优化居住环境,一方面提升抗震性能。
1、建筑结构工程抗震设计的基本要求
        地震是目前受关注度较高的自然灾害。因建筑结构工程抗震设计要求必须反映现实性、经济性和安全性,并且在建筑结构工程抗震设计时,必须满足相关基本要求。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)给出了建筑物抗震性的“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。当发生第一设防烈度地震也就是低于本地区地震设防烈度的多遇地震时,其结构在弹性变形阶段,建筑物通常可以正常使用,建筑物大多不受损坏或不需维修就可以继续使用。因此,在多遇地震中建筑物的极限承载力应当满足验算条件,并且建筑物的弹性变形不得超过规定的弹性变形极限。根据地震强度,发生第二设防烈度地震时就是相当于本地区抗震设防烈度的基本设防烈度,结构为屈服状态,进入非弹性变形阶段,可能形成局部损坏。但是,可以在经过一般检查和维修后继续使用。
2、建筑抗震设计的作用
        地震发生时,震源产生的纵波和横波会对建筑造成巨大的冲击,冲击直接作用于建筑,会损毁建筑结构,降低建筑的安全性。高层建筑抗震技术的主要原理是利用缓冲阻尼装置分解和吸收部分地震能量,降低地震对高层建筑的影响。在抗震设计中,可将建筑简化为支座,利用支座和建筑构件吸收和弱化地震能量,降低地震对建筑物的破坏;隔震技术是利用特殊的构造设计提升建筑物整体抗震性能。隔震技术对小型地震的防范效果较好,发生地震时,建筑只会产生轻微摇晃,不会损伤建筑结构,可有效保证建筑结构完整。在高层建筑结构设计中合理使用抗震技术,可提升建筑整体的抗震性能,确保高层建筑的安全性和稳定性。
3、建筑设计在建筑抗震设计过程中的几个主要设计问题
        3.1、注意建筑体型
        建筑使用的过程中,平面形状以及整体主体都决定了建筑的体型,如果建筑较宽,虽然降低了高度,但是平面过大,属于地震当中受损最严重的位置。在唐山地震中,受损最终的位置就是侧翼过多或者平面较宽的位置。如果在实际施工工的过程中,尽量将平面的形状修正得简单一些,那么就会降低地震对于建筑的损害,简单来说就是不要让空间形状过于复杂,否则会导致建筑在地震中容易受损。方形、圆形、矩形、扇形都属于在地震当中维持较好的形状,因此可以将之应用在建筑平面上。除了平面之外,建筑立体空间形状也决定了建筑的体型,立体空间形状方面需要注意尽量维持对称,防止体型也随之出现不对称,这代表着建筑的质量和刚度分布不均匀,容易出现扭转反应。因此,在建筑设计的过程中,为了更好地抗震,需要注意控制建筑体型,一方面尽量使用恰当的形状,另一方面需要注意保证对称。


        3.2、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。
        3.3、结构延性
        如果建筑物的抗震性低于地震等级,则由于脆性破坏很容易倒塌。因此,建筑工程结构的抗震设计应提高结构的延性并增加其强度。可以改进以下内容:①延性材料。如果使用延性材料在发生弹性变形或重复弹性变形时,延性不会有明显下降。②杆件的延性。为了改善结构的延性,应检查结构部件的杆件的延性,例如塑性变形、能量耗散等。③构件的延性。某一个构件发生塑性变形和消耗能量的能力,可以通过提高墙体或框架的延性来改善建筑结构的整体延性。通常,建筑结构的延性与其抵抗塌陷或塑性变形的能力有关。可以在设计中使用以下方法:①在平面上,增强突变处和转角处之类的延性;②对于竖向,可以增强薄弱楼板延性;③增加首道抗震防线部分的构件延性。
        3.4、科学设置建筑平立面
        建筑抗震性能在很大程度上受到建筑结构的平立面布置情况的影响,因此设计人员要想确保建筑具有良好的稳定性,提高其抗震性能,则应当要科学设置建筑结构的布局。在实际设计过程中,设计人员通过科学设置建筑结构平立面,同时采取与标准相符的建筑抗震设计规范,则必定会有效提高建筑的抗震能力。科学设置建筑结构的平立面主要指的是在设计建筑结构过程中,在确保建筑使用功能的基础上,应当要尽可能选用对称与平面规则的建筑结构,如此一来方可确保建筑物相同楼层的刚度相同。除此之外,还应当要尽可能避免出现建筑物竖向凹凸的情况,这样才可有效确保建筑竖向刚度基本相同,且维持稳定。通过该种方式来设置建筑平立面能够在很大程度上提升建筑的抗震性能。不仅如此,在开展建筑结构的抗震设计过程中要求设计人员能够对复杂性较强的建筑实施抗震缝的设计,不可让抗震缝两侧结构相连,留出中间位置的目的在于防止发生地震的时候,两侧结构出现碰撞。通常都是设置抗震缝在结构变形较为敏感的部位,如若没能科学设置抗震缝,那么就会成为地震时最为薄弱之处,大大削弱了整体建筑的抗震能力。
        3.5、高阻尼抗震设计
        高层建筑结构具有复杂性特点,部分高层建筑的设计方案较特殊,将其受力模型简化后,可发现结构没有支座设计,这样的建筑结构不允许发生横向位移。地震横波会对建筑结构造成较大破坏,降低建筑结构的安全性。对这样的结构进行抗震设计,可考虑增设高阻尼支座装置,这种装置使用高分子材料制成,通过刚性连接将装置安装至建筑的上下构件之间,装置的高分子阻尼装置能够吸收地震产生的较大能量,减缓地震对结构的损害,提升高层建筑的结构稳定性。高层建筑高阻尼抗震支座,
结束语
        建筑行业的未来发展影响了我国经济的整体发展水平,未来提高建筑物的抗震性能决定了整体抗震设计的水平。在地震发生之后,建筑物的抗震设计水平能够在最大的程度上维护受灾群众的人身伤害和经济损失。
参考文献:
[1]康泽龙.建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J].科技创新与应用,2018(09):130-131.
[2]米莹.建筑结构工程抗震设计的作用及其设计要点[J].门窗,2018(01):136.
[3]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.
[4]苏士成,吴岩.建筑结构工程中抗震设计的作用[J].建材与装饰,2017(13):101.
[5]杨锦海.建筑结构工程抗震设计思路及策略的浅述[J].四川水泥,2017(03):101.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: