建筑结构工程抗震设计的作用及措施

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月7期(上)   作者:陈晶晶1 赵雪2
[导读] 在建筑抗震设计工作中,应综合运用多方面的知识,并对建筑的使用功能
        陈晶晶1  赵雪2
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        摘 要:在建筑抗震设计工作中,应综合运用多方面的知识,并对建筑的使用功能、场地类型、基础类型等方面内容进行综合考虑,并且将结构设计、施工技术以及经济保障等内容纳入进来,从而选出最优的结构体系,这样才能为其抗震性能的发挥提供保障。对此,本文着重从作用、措施两个方面针对建筑抗震设计进行分析,仅供参考。
        关键词:建筑;抗震设计;结构工程;作用;措施
        地震的破坏性非常大,极易造成建筑物倒塌,对人们的生命及财产安全造成了严重的威胁。因此,有必要在建筑结构工程中融入抗震设计。面对地震灾害发生时,人们往往仅能进行一些力所能及的防护。大量实践证实,在建筑结构工程设计中进行抗震能力设计,可在地震发生时有效减少对人们生命财产造成的损失。
        1 抗震设计的作用
        对于建筑工程建设而言,结构工程设计起到了至关重要的作用,提升其抗震能力,可有效减少地震对人们生命财产造成的损失。具体来说,抗震设计对于建筑工程而言可体现出以下几个方面作用:
        1.1 可提升建筑的刚度
        对建筑物刚度进行合理设计非常重要。首先,需采用大量钢筋混凝土,其次,应在已有钢筋混凝土基础上加层加固。加固可分为这两种情况:(1)如果是在钢结构基础上加层,则是与抗震规范不符的,因为按照国家有关规定,上层为钢结构,下层则必须为钢筋混凝土结构[1];(2)如果屋盖为钢结构,那么整个建筑工程抗侧力则以钢筋混凝土为主要体系,必须结合有关规定实施抗震设计。
        1.2 可提升建筑的抗震能力
        在建筑结构工程设计工作中,要想有效提升建筑的抗震能力,就必须将以下几个方面的工作做好:(1)坚持对称性原则,可降低由地震作用导致的变形,同时在地震发生时可避免作用力集中,以减少建筑扭曲情况的发生;(2)需对地基的稳定性进行考虑,选择有利于抗震的地基,可有效防止由于地基变形因素对抗震功能产生的影响;(3)同一单元需在性质一致的地基上进行设计,以利于地基抗震功能的发挥[2];(4)在结构设计中增加抵抗防线,可显著提升抗震力,并且要注意受力设计明确,这样可以有效避免局部薄弱。
        1.3 可降低地震对建筑的影响
        在抗震设计工作中,业界公认的一种方法是在基础、主体二者之间增设隔震层。一些设计师选定顶端加设“反摆”,在地震发生时“反摆”会使建筑朝相反方向运动,这样可以减小加速度,从而降低地震对建筑造成的不利影响。据有关研究显示,如果该“反摆”设计得合理,那么它对地震的影响将会达到65%。
        2 抗震设计的措施
        抗震设计在建筑工程结构设计中意义重大,当地震灾害发生时,人们根本无法控制,只能采用一些力所能及的措施进行防护,以减小地震对人们生命财产造成的损害。

对此,笔者认为有必要通过以下几个方面措施加强抗震设计:
        2.1 提高抗震设计等级
        如果在地震灾害分析过程中把50年当成一个分析周期的话,那么小震重现的时间是50年,超出抗震设防烈度,其概率可达62%;中震重现时间是475年,超出抗震设防烈度,其概率可达10%;大震重现的时间是2000年,超出抗震设防烈度,其概率是2%。因此,相关专家曾指出,在我国的地震多发地点应该对抗震工作引起重视,并提升抗震等级,严控抗震设计,最终为抗震的稳定性提供保障[3]。
        2.2 合理选择结构体系
        科学、合理的结构体系不仅可以在建筑变形方面满足其要求,同时还能起到抵抗地震冲击力的效果。建筑必须具有一定刚度,才能承受地震发生时建筑物变形带来的巨大力量,从而避免局部受损,起到良好的抗震效果。因此,对结构体系进行选择时,不仅要明确建筑传力途径,同时还要对受力情况进行精确计算,从而避免发生建筑倾斜及局部受损等问题。
        2.3 加強轴压比与短柱设计
        在抗震设计过程中,为了使结构抗震性能得到提升,需尽量减小柱轴压比,并注意增大其截面尺寸。之所以要减小轴压比,是因为这样可以使柱处在偏心受压的状态下,有效避免纵向受力钢筋达不到受拉屈服,从而压碎混凝土情况的发生。因为柱具有较高的刚性强度,所以结构延性较差,一旦有地震发生,结构能够吸收、耗散的地震能力少,此时结构极易发生损坏[4]。因此,在结构设计尤其是高层设计过程中,可利用强柱、弱粱的方式,同时粱的延性较好,适量变形也不会影响整体的效果。因此,可减少柱处于屈服强度情况的发生,同时设计工作中还能通过增大轴压比的方式减少地震影响。
        2.4 提升建筑材料质量
        建筑物抗震性能的发挥不仅与工程体系、施工方案以及抗震防线等因素有关,很多情况下还会对建筑材料带来较大的影响。一般来说,建筑材料的刚度、强度都会影响抗震性能的发挥,同时建筑材料的均衡性、连续性也会影响抗震性能。因此,在对建筑材料进行选择时,一定要仔细、认真的对建筑材料的刚度、延伸性进行考察,还要从最大程度上确保所选建筑材料与工程体系相符。
        2.5 重点位置加强设防
        在建筑工程设计中一些地方极易出现问题,对于此类重要环节应该采用人为方式加强,例如,煤矿建筑工程设计,在其井口房设计之中,会遇到在井口房楼板上设计驱动装置的情况,此类区域的拉力比较大,同时和煤矿的生产操作直接相关。因此,在设计过程中应该重点加强[5]。除此之外,对于地震中极易出现大面积倒塌的建筑构件,也要对其实施加强处理。
        3 结语
        综上所述,随着近年来人们对资源的利用程度越来越大,各种自然灾害频繁发生,地震就是一种比较常见的自然灾害形式,基于其破坏性、不确定性等特点,人类往往无法控制,只能通过一些力所能及的方式实施防护。在建筑结构工程之中,设计工作的重要性可见一斑,尤其是在应对地震这类自然灾害上,必须积极探索出合理的抗震设计措施,以全面提升建筑工程的质量,最终为人们的生命财产安全提供保障。
        参考文献:
        [1]张馨怡,张正霞,樊依玲.抗震结构设计理念在建筑结构设计中的有效运用探究[J].城市住宅,2020,27(06):253-254.
        [2]周楫.建筑结构工程抗震设计的作用及其设计关键探究[J].现代物业(中旬刊),2019(07):90.
        [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]郭刚.建筑结构抗震设计中的三个基础性问题及其优化措施研究[J].科技视界,2015(35):287+334.
        [5]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.
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