黄钰
贵州省建筑设计研究院有限责任公司
摘要:随着我国经济实力的快速提升,我国迎来了高速发展的全新时代,当前许多新建筑物功能越来越多、规模越来越大,建筑工程不断涌现。鉴于这类新建筑物的建设往往都离不开抗震设计,文章首先分析建筑结构抗震设计的意义,然后分析抗震设计中的注意要点,以期为建筑抗震设计工作者提供参考意见,增强建筑抗震性能,提高建筑的安全性。
关键词:建筑结构工程;抗震设计;探索
引言
随着我国科技的不断发展,各领域的技术水平逐渐提高,人们对建筑工程提出了抗震的要求,即需要对地震发生所带来的损失进行有效的预防和控制,以此维护人民的生命、财产安全,将结构在地震状况下的设计与实践结合起来,满足建筑的抗震需求。
1建筑结构抗震设计的意义
我国是一个地震多发的国家,地震的发生为人们带来巨大的灾难,对城市的发展造成阻碍。虽然不能阻止地震的发生,但可以通过不断发展新科技、不断提高建筑抗震技术来抵御地震,把地震带来的损失降到最低,而建筑结构的抗震设计就是一种可以使建筑物具备较强的抵御地震灾害能力的设计理念,它可以大幅度降低地震带来的危害,并很好地保障人民的生命财产安全。除此之外,建筑结构的抗震设计能确保建筑结构在设计使用年限内,满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,因此有着非常重要的现实意义。
2建筑结构工程在抗震设计中的探索
2.1抗震建筑地基处理与基础设计
地基虽不属于建筑的组成部分,但对保障建筑物稳定性具有重要作用。因此,在抗震建筑设计中,应格外关注对地基的处理。首先,为避免后期出现不均匀沉降的问题,地基应具有同一性。在条件适宜的情况下,建筑地基可选用天然地基。当地基条件不利时(如软土地基等),可通过设置桩基础等方式提高地基承载力并减少不均匀沉降,从而使建筑的抗震性得到充分保障。同时,在建筑基础应具有合理的埋置深度,避免因埋深过浅而导致嵌固作用下降,从而提升建筑在地震中的整体稳定性。此外,基础之间可设置系梁,提高基础的整体性,减少不均匀沉降,增强结构的抗震能力。
2.2建设位置的选择
建筑位置的选择是需要放在第一位考虑的,地理位置直接决定了建筑物所遭受地震力的大小和应采取的抗震措施,因此,在进行设计的过程中,一定要考虑该地区的地震发生情况,有依据有理论支持地选择建设位置,当然地质条件也是不能忽略的,因此在选址的时候,应先进行评估,要避开不利和危险地段。当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响
系数最大值应乘以增大系数。其值应根据不利地段的具体情况确定,在1.1~1.6范围内采用。
2.3隔震和消能减震设计
隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。消能减震设计指在房屋结构中设置消能器,通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼,以消耗输入结构的地震能量,达到预期防震减震要求。隔震和消能减震设计时,隔震装置和消能部件的性能参数应经试验确定。隔震装置和消能部件的设置部位,应采取便于检查和替换的措施。设计文件上应注明对隔震装置和消能部件的性能要求,安装前应按规定进行检测,确保性能符合要求。
2.4结构构件在受力上的要求
结构构件受力是建筑工程首先要考虑的一个重要的方面,建筑物的抗震构架的构建离不开构件受力的支撑。研究数据表明,在建筑结构的承载力和延性一定要匹配,即“高承载力—低延性,低承载力—高延性”,当然,也可设计成“高承载力—高延性”,但此类结构经济性较差。不应设计成“低承载力—低延性”的建筑结构,其在遭遇地震作用时,主要的受力构件会破坏得较为严重,并且如果余震多发的话,结构会再次被破坏,甚至倒塌,造成严重后果。因此,对结构进行抗震设计的时候,设计人员一定要充分考虑到结构的实际受力状况,仔细计算结构在各个工况下的受力,在这基础上增强建筑结构的抗震性能,实施卓有成效的方式和方法,在地震中能够尽可能减少结构的破坏。
2.5进行多道抗震防线的设置
建筑结构的多道防线,顾名思义,就是用多道防线来抵抗地震作用,当地震发生时,结构中刚度较大的竖向构件将首先抵抗地震作用,作为第一道防线。随着地震的持续作用,第一道防线裂缝开展或发生失稳,刚度减小,此时结构中刚度较小的竖向构件将接着抵抗地震作用,作为第二道防线,此时,结构的整体刚度减小,周期变长,结构能够更好的耗能。由此可见,设置多道防线对提高结构的抗震性能是必要的,有效的手段。如框架—剪力墙结构中,剪力墙就是第一道防线,框架是第二道防线。框架—中心支撑结构中,支撑为第一道防线,框架为第二道防线。
2.6提高建筑结构抗震整体性
建筑结构的整体延性和刚度在抗震中起着重要作用,在设计时应保证结构在平面布置和竖向布置的规则性,避免扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等,增强结构的整体性。在正常情况下,限值弹性层间位移角,保证主体结构基本处于弹性受力状态,保证填充墙板,隔墙和幕墙等非结构构件的完好。避免形成薄弱层,若根据建筑方案不能避免形成薄弱层时,则须放大薄弱层的地震作用,增强其抗震措施。在罕遇地震下,薄弱层应满足弹塑性层间位移角限值,避免在大震下薄弱层变形过大,保证结构“大震不倒”。
结语
在建筑结构施工时一定要根据具体的项目情况进行具体分析,采取有效的措施保证设计的抗震理念得以实现。完善整体布局,选择合理的抗震体系和施工技术,以此来提高建筑的抗震性能,降低地震灾害对建筑的破坏,从而有效保护人们群众的生命及财产安全,促进国民经济的健康发展。
参考文献
[1]马玲.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].建材与装饰,2019(36):74–76.
[2]李静.建筑结构设计中抗震设计探析[J].江西建材,2018(1):16,19.