浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计

发表时间:2021/7/13   来源:《中国建设信息化》2021年第5期   作者:陈淑娟
[导读] 近年来,伴随着社会经济的不断发展
        陈淑娟
        昆明北科领秀置业有限公司  云南省昆明市   650000
        摘要  近年来,伴随着社会经济的不断发展,我国的城市化的发展速度也越来越快。建筑业的快速增长已成为确保人民生活质量和社会进步的主要动力。因此,提高建筑质量和人民生活安全水平非常重要。在这样的社会背景下,混凝土结构的抗震设计引起了越来越多的关注,需要及时发现问题并进行解决。
        关键词:混凝土结构,建筑,抗震结构设计
        引言
伴随着我国社会经济的不断进步,人们对住房的需求也随之上升。高层建筑的出现在一定程度上减轻了城市土地资源的压力,充分发挥了土地资源的作用。混凝土结构作为高层建筑的主要建筑材料,直接对整个建筑物的安全和稳定产生影响,如果混凝土结构存在隐患,会给建筑带来巨大的安全问题,造成重大的经济损失。因此,对混凝土结构的抗震结构设计的研究和分析具有重要意义。
        一、混凝土结构建筑抗震结构设计的重要性
混凝土结构建筑物的抗震结构设计主要是指在建筑项目开始之前,根据建筑物倒塌和地震区域的数量等因素设计师进行对比,在此基础上,设计出抗震性行能极佳的建筑结构,并结合当前的创新建筑理念和实际的建设项目工程条件,在进一步加强建筑物的抗震能力。良好的混凝土结构建筑的抗震结构设计,在为人民群众的生命财产安全提供保障的同时,还可以为人们提供更加舒适、宜居的生活环境。设计人员应充分了解地震对建筑物的影响,并应充分考虑混凝土结构的地震参数,例如建筑物形状、地基深度、结构材料等,以确保整体质量建设项目,并为企业节省更多的资金成本效益。首先,可靠性。所谓可靠性是指建筑物在指定的使用时间内执行的预定功能,包括结构的强度和支撑以及建筑物本身的稳定性和耐用性。如果建筑物超过一定的使用期限,上述性能可能会以各种方式下降,如果继续使用,可能会导致严重的安全事故。其次,功能。在对建筑物的结构进行设计时,必须要先考虑建筑物的安全方面,并且必须充分考虑建筑物结构的承载力和稳定性,确保建筑物结构的安全性。由于建筑物的持久性要求比较高,需要最大化的延长建筑物结构的使用寿命,同时要符合建筑物的适用性,所以建筑物需要具备极高的工作性能,从而符合不同用户的需求。
        二、混凝土结构建筑抗震结构设计存在的问题
建筑物的抗震结构设计一直是建筑设计的核心内容,但是就建筑物的抗震性能而言,建筑物的抗震结构设计的效果不是很理想。大多数建筑物的抗震结构设计均未达到预期要求。这对于建立用户来说是沉重的负担。对发生这种情况的原因也进行了相应总结。首先,没有进行地质调查。在建筑项目的设计阶段,设计师常常无法进行良好的现场调查。抗震结构设计仅依靠以前的设计经验,对建筑物周围环境的了解不足会导致结果达不到建筑物抗震结构设计的合理性。其次,是对建筑材料的不当使用。为了确保建筑物具有良好的抗震性能,必须选择质量和性能优良的建筑材料,但是为了降低成本,许多建筑公司忽略了材料在建筑质量和材料方面的重要性。施工材料质量差,无法满足建筑物的抗震要求。第三,缺乏合理的布局。在抗震结构设计中,建筑物的平面图和立体图必须规则且对称,确保质量和刚度均匀变化,从而为建筑物的整体抗震性能提供保障。但是,现在很多建筑物的图形设计中不对称的问题非常严重,这会影响建筑物的整体刚度和抗震性能。第四,缺乏标准化的地震接头设计。许多建筑物在设计过程中没有注意抗震缝的设计,这严重影响了建筑物的整体稳定性和安全性。
        三、混凝土结构建筑抗震结构设计要点
        (1)扭力控制
地震作用可以分为水平作用、扭转作用和垂直作用,地震产生巨大破坏力的原因恰恰是因为这些力是整合在一起的。由于地震的发生都是比较突然的,因此必须重视扭转作用在混凝土建筑结构设计中的重要性。如果尚未建立位移标准,则需要以最大和最小位移部件的刚度为标准,确保结构位移的统一。如果出现不合理的情况,则需要及时的调整,以最大程度减少地震扭转作用产生的不利影响。


        (2)混凝土建筑物各层参数设置的研究
在模拟地震中,可以根据通过设施分析获得的数据来设置每一层的参数。例如,混凝土结构中墙的承载能力。在预处理阶段,有必要基于易于理解的地形条件、质量检查和其他方面建立设计框架,并应用设计概念来创建描述,以完成混凝土结构建筑物的设计。对于特定的结构设计工作,最好建立一个设计信息数据库,以便工程师可以使用查找和汇总案例的方法来开始工作。在研究结构的综合验收时,有必要选择合适的模型并以此为基础判断建筑结构的合理性。有必要研究计算机操作的结构,并为将来的计算机操作提供基础。由于混凝土建筑必须处理各种参数,例如扭转角,因此必须反复审查混凝土建筑结构的设计,以确保其具有良好的抗震性。
        (3)抗震结构的加固设计
首先是地震层。混凝土结构建筑物的地震层通常位于建筑物的顶部,是一种通用的基本地震结构设计,可以有效地隔离地震能量,以确保建筑物的稳定和安全使用。相关的设计单元可以在抗震地板的顶部和基础结构地板之间留有0.8 m或更大的空间,以更好地满足混凝土结构的抗震要求。另外,应从功能的角度对地震层的上部平板进行深入分析和利用,如果水平力太大,则可以通过安装减震器的方式通过地震层的弯矩和剪切力将地震的冲击能力分配到墙的其他部分,从而达到地震作用。第二个是抗冲击接缝。为了更好地避免地震对建筑物产生的不利影响,需要在适当的位置对地震缝进行安装,并将建筑物分成不一样的分布形状结构。换句话说,地震缝的存在旨在减少由于地震引起的建筑物整体变形而导致与建筑物相邻的组件的相互突出。合理有效的抗震接缝设计可以通过将建筑物划分为规则的子结构来提升混凝土结构的抗震性能,以尽可能避免建筑物出现质量问题。建筑设计师需要结合实际施工情况设计科学的抗震缝,如果缝太大,会影响建筑物的美观和整个建筑结构的外观设计。最后是抗震轴承。根据地震对建筑物不同部分的影响,在冲击能量最大或伸缩光束较大的位置安装地震支撑。承受建筑物本身的负荷,具有出色的垂直耐压性和刚性,并且不容易变形。
        (4)注意结构的规律性
在设计混凝土结构时,应注意建筑结构的规律性,严重的不规则设计方案将无法进入选择范围。合理的布局可以有效地提高结构的抗震性,在设计中应促进平面和垂直表面的对称性。在对地震破坏进行调查之后,可以看到对称建筑物的地震破坏最小,进行抗震处理非常方便。
        (5)加强建筑结构的减震和隔震设计
在减震和隔震设计方面,可以选择高度紧凑的基础,并且还可以使用以下方式:首先,在选择结构构件材料时,需要选择延展性强的建筑材料,可以对地震能量进行消耗,并且建筑物不会因为地震的影响发生倒塌。其次,根据建筑物的实际需要,可以设计适当的隔离系数并设置某种隔离度,并在基础和上部结构之间安装抗震装置,以减少流入上部的地震能量,从而减少上层建筑的振动。基本的隔离类型是摩擦和滑移隔离,层压橡胶轴承隔离和支撑类型、摆动隔离、混合隔离、云隔离等;此外,为了改变结构系统的动态特性,可以对结构本身的某些组件进行结构处理,或者可以将子结构系统或减震设备添加到结构中。当前常用的减震器包括摩擦阻尼器、金属屈服阻尼器、梁弹性阻尼器、梁液体阻尼器、铅压接阻尼器等。
        (6)建立多条地震防线
一个好的地震结构系统由两个或多个具有良好延展性的子系统组成。这是因为地震通常会引起余震,很难防止某些结构的损坏,造成建筑结构整体的倒塌。所以,在对地震结构设计的过程中,首先必须具备最大可能的内部和外部冗余度,其次,必须构建一组完全分散的屈服体系。最后,地震防线是系统的主要能耗组件,当建筑物面临地震灾害时必须具有较高的延展性和足够的强度,以确保当主要防线由于强烈的地震作用而倒塌时,第二级和第三级防线可以承受后续地震波的影响。
        结语
总之,地震具有随机性、强破坏性等许多特征,地震给社会带来伤害是巨大的。所以,混凝土结构建筑抗震能力直接对人们的安全和财产有重要影响。结构工程师在规划结构时应采取有效措施来提高混凝土结构的抗震性能,保护人们的人身安全。
        参考文献
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[2]张闪闪.浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计[J].城市建设理论研究:电子版,2015(18).
[3]吴学红.混凝土结构设计要点及问题浅析[J].工程技术(文摘版),2016(8):39.
[4]黄文宇.浅谈高层建筑钢筋混凝土结构设计要点[J].建筑工程技术与设计,2016(36):65-67.
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