曹锋
南通四建集团建筑设计有限公司,江苏 南通 226300
摘要:在城市化进程不断加快的过程中人们生活水平得以日益提升,对建筑的需求也不断增加,给建筑行业带来更高的发展机遇。为了优化建筑居住的安全性和舒适性,就要从增强房屋建筑结构的整体抗震性出发,提升建筑结构抗震力的设计。而房屋建筑结构的设计有着严格的标准,不同的房屋建筑结构的设计标准不同,抗震等级要求也不同。因此,要对房屋建筑抗震质量水平进行优化,前期对抗震结构做出准确评估,分析房屋建筑结构的设计形式和设计规范,从建筑结构特点入手,结合房屋抗震设计的基本原则,选择符合建筑抗震设计的方式,以达到房屋建筑抗震设计的最佳效果。
关键词:房屋建筑;抗震设计;结构
引言
地震是对建筑结构安全造成最大威胁的一种因素,对于建筑来说,良好的抗震设计能够保障人们的生命和财产安全,因此在建设建筑的过程中必须加强抗震设计,在掌握基本设计原则的基础上不断优化抗震结构。
1概述
1.1建筑结构设计中抗震结构设计的要求
我国建筑物结构的抗震设计有明确的三水准的总体要求。三水准分别是小震不坏、中震可修以及大震不倒。其中,小震不坏指的是当发生较小规模的地震时,建筑物的抗震结构设计足以抵挡,同时保证震后建筑物在不需要进行维修和养护情况下依然能够正常使用;中震可修则是要求建筑结构在受到与当地规定的抗震等级以及抗震强度相同的地震之后,仍旧不会对居民的生命财产安全造成危害,通过维修检护之后能正常使用;大震不倒指的是建筑物在遭受超过当地最高抗震等级的地震之后,仍旧不会发生倒塌和受到严重的损坏,保证人们的生命健康。
1.2建筑结构工程抗震设计的原则
近年来,地震变得更加频繁,人民和财产安全受到严重影响,造成的一个非常严重的问题是地震造成的建筑物倒塌。因此,从建造建筑项目起,应该加强建筑结构工程抗震设计,并严格评估。抗震设计应遵循以下准则:(1)在构建复杂的设计项目时,有必要选择一种合适的测量方法来研究建筑项目薄弱层的塑弹性变形,例如静力分析和动力分析等方法。(2)设计时,将弹性时程分析法作为补充类测算措施。必须注意建筑结构整体内力位移,还必须选择不同的测算方法,确保测算建筑物内力位移的准确性。(3)在设计复杂连体建筑物的过程中,应同时测量一个或多个建筑物结构的振型数,有效质量系数为0.9以上。
1.3建筑抗震设计的重要性
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。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,确保建筑的安全性和稳定性。
2加强建筑结构工程抗震设计的措施
2.1提升结构延性
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。
2.2合理确定建筑结构类型
进行建筑抗震设计时,要结合地区的抗震设防烈度和地震发生的频率合理确定建筑结构类型,选择安全性能高、抗震稳定性好的建筑结构。对框架结构进行功能优化,尽量使用框架剪力墙结构提升建筑的整体抗震性能。为了更好地实现抗震设计目标,建立科学的地震受力模型对结构受力进行分析与计算,确保建筑结构的所有承重构件能够达到抗震设计标准,当地震发生时,建筑结构具有较好的抗震效果,避免发生建筑倒塌事故。
2.3建筑抗震等级选择
对于建筑物来讲,建筑物在抗震等级的选择问题,是建筑物在结构抗震设计方面的主要根据,抗震等级如果选择不正确的话会给建筑物带来许多安全隐患和问题,对于建筑物的成本投入也会形成极大的浪费。所以,在实际建筑物的抗震等级选择上,要根据建筑物的场地类型、抗震的强度、建筑物的实际高度。建筑物的结构类型等多个因素进行综合型的评定。相关结构设计及工作人员要在实际设计中熟练掌握建筑物在结构抗震设计的规范和常识,并逐渐提升建筑物的实际抗震等级,可以有效降低建筑物的安全隐患问题。
2.4建筑结构的平面规范分析
建筑结构中平面规则与建筑结构抗震的稳定性有直接联系。建筑设计中要充分考虑建筑平面的布局和规范,对凹凸的深度、宽度、稳定性等因素进行分析,充分考虑建筑结构设计中平面的规则操作是否符合建筑结构的设计标准。建筑结构中平面设计的凹面、凸面要采用符合地质结构抗震设计思路的方式,最大限度提升建筑结构的稳定性。从材料的选择和结构设计上来弥补,选择符合抗震刚性要求的材料,而建筑结构顶部则要选择韧性强的材料。
2.5形成多道抗震防线
在设计框架-剪力墙结构时,需要保证其具有多道抗震防线,切实提高结构的抗震性能。剪力墙除了作为抗侧力构件使用外,还应发挥出第一道抗震防线的作用,对此,须合理控制剪力墙的数量,重点考虑其承受结构底部地震倾覆力矩,要求该值至少达到底部总地震倾覆力矩的1/2。此外,避免剪力墙间距过大的情况,否则会导致楼板在平面内出现大幅度的变形。根据GB50011—2010《建筑抗震设计规范(附条文说明)(2016年版)》,为屋盖的长宽比,每组数据取较小值。
2.6加强建筑结构的整体性
只有保证建筑结构内部整体强度、刚度和耗能能力,在发生地震时各个部件才能够协调工作。因此,应加强结构四周梁截面尺寸,对于开大洞四周楼板要加大楼板厚度和拉通筋的配筋率,提高楼板的平面内刚度,确保结构满足计算假设以及结构抗震性能满足规范要求。
结语
地质条件、地貌、建筑材料、建筑结构等是影响建筑物抗震性能的重要因素。一旦地震发生,将会对人类带来不可挽回的影响。为了进一步保证人们的生命财产安全,避免我国的经济水平受到地震的重大影响。设计人员在建筑结构的设计过程中,应当充分考虑到抗震结构设计的重要性,再结合当地的地质条件和工程的实际要求对建筑工程的整体结构进行合理规划,保证建筑结构对地震作用力具备良好的分散以及消耗作用,将地震的影响降到最低。
参考文献
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