建筑结构设计中抗震结构设计理念 陈欣园

发表时间:2021/7/1   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:陈欣园
[导读] 摘要:建筑工程在城市的建设中属于非常重要的施工项目,因此需要保证工程的结构稳定与施工质量。
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        摘要:建筑工程在城市的建设中属于非常重要的施工项目,因此需要保证工程的结构稳定与施工质量。在进行工程前期设计时,需要重视结构设计质量。尤其是混凝土抗震结构的设计应用,因为建筑结构非常复杂,在设计时会出现很多问题,因此提高结构设计的稳定性与抗震性能会有一定难度。
        关键词:建筑结构设计;抗震结构;优化措施
        通过优化建筑结构抗震设计方案能够保证在遇到常规地震时建筑物完好无损,正常继续使用,能够保证居住者的生命财产安全。在遇到强烈地震时良好的抗震结构能够确保建筑结构稳定性,不至于坍塌造成严重的损失和社会影响。为此,应当不断优化建筑抗震结构,提升建筑结构设计水平,不断更新抗震设计理念,为建筑结构的安全稳定提供保障。
        1 抗震结构设计的重要作用分析
        通过查阅大量文献资料并且结合实践经验认为将抗震结构设计理念应用于建筑结构设计中具有如下重要的作用和价值:①能够保证在遇到常规地震的情况下建筑物保持良好状态,继续供使用者使用;②能够在遇到较大强度地震时建筑物的基本结构不会被地震作用力破坏,其在地震后经过简单的维修养护可以继续使用,不会对群众的生命财产安全产生严重影响;③能够保证建筑物面临罕见的强烈地震时不会坍塌威胁广大使用者的生命安全。可见,优良的抗震结构在保证使用者生命财产安全方面发挥着巨大作用,在未来需要加强抗震结构设计优化。
        2 建筑抗震结构设计中需要严格遵守的设计原则
        2.1 设计整体性原则
        设计人员在开展抗震结果设计工作中要着眼于建筑的整体结构,设计出发角度为建筑结构的整体,从而确保建筑整体的结构具有良好的抗震能力,避免后期遇到地震时损坏局部构建,对建筑整体抗震效果产生不良影响。比如通过完善建筑地板结构爱能够将建筑的收集和传递惯性能力提升,降低地震带来的损害。建筑抗震结构涉及到多个子结构和构件,想要保证建筑整体抗震性能还要加强对各个细节、构件等的优化和重视。
        2.2 结构设计清晰原则
        分散传递消耗地震力是建筑抗震结构设计中消耗地震能量的主要方式,所以地震力传递路径是结构抗震设计中必须要考虑的问题。为此,应当首先将建筑结构的具体所在位置进行确定。可以利用现代化信息技术构建建筑模型,对地震发生时建筑结构所产生的受力情况和位移情况进行精确计算。以精准数据为基础,设计人员可以采取有效的措施预防地震对建筑结构带来的损伤,能够采取有效的措施分散、传递、消耗地震力,将建筑结构整体抗震能力提升,保证建筑结构设计效率和质量。
        2.3 结构规则原则
        为了确保建筑整体结构刚度的稳定性需要在建筑结构抗震设计中保证抗侧移刚度一致。在建筑结构布局中,尤其是设计垂直结构的过程中很多建筑缺乏足够抗震能力的基础,这就容易造成建筑抗震能力低下,为此,在建筑垂直结构设计过程中需要加强对建筑基础稳定性和安全性的考虑,做好抗侧移刚度的设计,保证建筑结构设计能够和相关标准规范相符合。
        2.4 结构刚度与抗震能力相适应
        建筑结构刚度和抗震能力决定了建筑物在遇到地震的情况下能否以有效抵消地震能量,确保建筑物稳定性良好,所以在建筑结构抗震设计中应当加强对建筑结构刚度和抗震能力的设计。设计人员应当确保建筑物在遭受地震作用力的情况下刚度足以应对地震力,建筑结构整体结构不会出现形变,地震力不会严重破坏建筑物。现代高层建筑偏多,想要保证建筑整体抗震功能就需要充分利用建筑结构构件的作用,确保构件完整性和刚度能够对抗地震力。


        3 建筑结构抗震概念设计基本要求
        3.1 建筑结构规则、对称分布
        建筑物的抗震性能受到建筑结构的影响,尤其是高层建筑结构,其结构是否均匀、规则从很大程度上影响着建筑结构抗震性能。当前高层建筑校对,其特点之一就是体型庞大、高度稿,和普通低层建筑不同的是其结构对稳定性要求更高,应当合理控制好建筑的平面形状,保证其均匀性和对称性良好。应当合理化设计建筑的纵横比,将建筑扭转进行良好控制。在实际开展建筑结构设计过程中需要加强对建筑刚度和质量的控制,保证建筑能够均匀承载材料,保证建筑物呈对称分布结构。设计时在确认结构设计之前应当综合考虑建筑场地产生的影响,保证场地和设计各个方面能够满足建筑基础形式。现代高层建筑基本都设置地下室,如果建筑所在区域存在软土等特殊地质,那么需要通过使用桩基、筏板基础等方式改善特殊地基,提高地质的承载力。
        3.2 借助刚度设计实现高层建筑的抗震性能
        刚度是建筑结构抗震设计中至关重要的内容。在设计高层建筑抗震结构过程中应当注意,各个方面的冲击力和破坏力会对建筑主体主轴产生严重影响,此时应当采取合理的设计保证建筑刚性合格且足以应对地震力带来的破坏,尤其应当严格考量建筑结构抗扭转刚度问题,避免地震力对建筑结构产生严重冲击,造成建筑结构变形甚至出现整体稳定性不足的情况。建筑结构抗震设计中至关重要的工作就是刚度设计,应当从构建刚度、结构整体性等多方面进行充分考虑,保证各个部件和子结构都能够遵从整体性原则,都能够满足整体建筑刚度要求,全面提升建筑的抗震性能。
        4 常见结构的抗震设计方法
        4.1 防震缝设计
        在设计建筑抗震结果过程中应当坚持预防为主的理念,如果建筑物的建设标准无法满足设计要求那么可以根据设计要求做好防震缝的设置,在工程项目中设置防震缝可以将建筑内部结构分解,进而实现地震力的分散。为了保证防震裂缝和上层建筑保持相互分离独立应当在防震缝两侧适当预留一定宽度,一旦发生地震,地震所引发的建筑物受力不均匀、结构体型不规则的问题可以通过防震缝得到有效解决,同时如果建筑内部结构某个部位出现了损坏或者变形也不会影响到其他部位的性能。
        4.2 墙体设计
        建筑结构中的墙体在发生地震灾害过程中十分容易出现裂缝问题,甚至可能出现坍塌的情况。在建筑结构设计中,墙体设计占据着十分重要的地位。设计这可以通过单独设计墙体的方式将设计效果优化。为了保证墙体能够满足抗震设计要求,可以采用纵向设计和横向设计的方式,保证两方向都能够具有足够的抗震性能。设计者在设计建筑墙体结果过程中应当加强对细节设计的重视。例如在设计剪力墙结构中,可以重视横向设计中墙体的均匀度,如果遇到地震灾害能够在横向位置方面降低地震对墙体产生的影响。在纵向设计方面加强设计避免地震作用下墙体结构出现严重纵向位移,甚至出现坍塌。此外,应当确保墙体结构具有足够的承载力。墙体的数量从一定程度上决定着建筑的刚度,如果没有按照设计规范要求进行墙体数量的设计,那么必然会影响到建筑结构的安全性和稳定性,建筑墙体结构的刚度也很难满足要求,在地震发生时可能会发生严重的安全事故。
        4.3 屋顶设计
        建筑结构整体稳定性和屋顶也有着一定关系。良好的建筑在面临地震灾害时不会受到严重的影响,能够有效保护使用者的生命财产安全。设计中应当有效减轻建筑整体的自重,从而加强建筑结构的稳定性。在屋顶设计中首先应当严格遵守国家设计标准要求,其次应当适当将屋顶重量减轻。
        5 结束语
        总而言之,应当根据建筑物所在区域具体分析所需要面临的问题,加强对建筑物所在区域环境、经济、技术等方面因素的考虑,提高设计的可行性,优化设计方案,加强抗震性能的考虑,最大限度地提升建筑结构抗震性。设计师可以积极利用先进的信息技术辅助设计,将数据和计算的可靠性提升,进而提高建筑抗震设计的效果。
        参考文献:
        [1]夏文龙.建筑结构设计中的抗震结构设计理念略谈[J].智能城市,2018,4(13):25-26.
        [2]谷文科.抗震概念设计在建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2018,45(12):27-28.
 
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