新疆西域建筑勘察设计研究院(有限公司)和田分院 新疆和田 848000
摘要:地震是一种难以避免的自然现象,一旦发生就会造成人类社会的重大灾难。多年来国内经历了大大小小无数次地震,承受着十分严重的后果。如何将抗震设计理念与结构设计相联系成了建筑结构设计人员最为重要的工作内容之一。普遍都是采取概念设计来模拟地震的情况,从而得出地震的实际情况,而且要依据相关模拟的有关参数来对建筑结构上的计算,因此得到相关的建筑抗震结构,从而更好地保障现在建筑物结构的总体抗震性能。同时也对建筑在一些大地震的情况下结构的弹性变形进行精确的计算,从而保障设计能够达到相关抗震的要求。
关键词:建筑结构;抗震设计;注意事项
建筑抗震结构设计对于建筑的安全性和稳定性具有重要影响,在结构设计中,应当保证机构设计简单有效,科学合理,体系明确。从当前结构设计来看,建筑企业对于抗震结构设计不够重视,不能够达到国家的相应标准,同时国家没有相应严格的审查程序。因此在开展结构设计的过程中,应当加强对于建筑场地的加固优化建筑的延性,制定相关标准完善相关法规,这样才能够更好地提升建筑的抗震性能。
1建筑工程结构设计中抗震设计的基本原则
1.1适用性原则
基于我国建筑工程结构设计的“小震不坏、中震可修、大震不倒”要求,应围绕不同的建筑物特点选择适合的抗震设计体系,在尽量降低设计成本的基础上发挥最大化的抗震效果。
(1)基于抗震设防烈度较大的地区,应尽可能采用具有多道防线的结构体系,例如,针对框架剪力墙结构,一般可借助延性框架与剪力墙相配合的方式来构成抵抗水平地震力体系,其中,当地震灾害发生时,剪力墙侧向具有较强刚度,能作为第1道防线抵抗水平地震力的影响,若地震力相对较大对剪力墙造成破坏,框架结构作为第2道防线发挥作用,最终能有效削减地震力对于建筑结构的影响。
(2)在现有建筑工程抗震设计体系中,框架与核心结构的融合同样较为常见,而这种抗震设计体系通常适用于高层建筑结构,能在层层削减地震力的过程中提高建筑结构在大震作用下不发生整体坍塌的安全系数,是高烈度地区抗震结构设计的关键所在。
1.2科学合理的结构设计
建筑抗震结构设计需要保证结构的科学合理性,需要按照建筑设计与施工的原则开展设计工作,同时需要符合国家的相关标准。最为重要的是抗震结构设计需要符合力学特征,要对地震对于建筑物产生的影响进行模拟,从而设计出科学合理的抗震结构。同时设计建筑物时要注意建筑物设计的全面性,以确保各个设计之间的紧密联系。只有这样才能够有效保证整个建筑物的稳定性,并提高工业和民用建筑的抗震性能力。
1.3系统性原则
在建筑工程抗震设计过程中,应围绕包括建筑物承载性能、刚度、延性、稳定性在内的设计参数进行精确控制,且建筑物的结构构件应严格遵循系统性原则进行设计,如一般应按照强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱连接的要求就建筑工程结构进行优化,且应针对承载薄弱部位采取必要的措施提高其结构抗震性能。
同时,在通常情况下,建筑工程抗震部件应具有良好的延性,即能充分应对高强地震灾害及其余震的反复冲击,这就意味着需加强对于建筑物冗余度需求的完善,并借助建立屈服区布置系统以层层削弱地震能量,进而最大化提升建筑物的抗震性能。
此外,不同建筑物所具有的结构特点往往存在较大差异,因此应围绕建筑物抗震需求构建适合的抗震设计方案,以确保建筑结构拥有长久的抗震性能,最终一方面满足建筑工程的预期施工要求,另一方面在保障建筑工程后续使用效益的同时延长建筑物的使用寿命。
2建筑结构抗震设计方法
2.1建筑结构减震设计
在我国建筑结构设计过程中,建筑结构工程师越来越重视建筑结构的抗震设计方法和相关的施工技术。其中,建筑结构阻尼技术主要是通过相关的阻尼装置,有效降低建筑结构主体结构的振动应力。大大增强了建筑结构的抗震性能和稳定性。通常,在建筑结构抗震技术中,一般只采用建筑结构抗震技术的一个分支,通过阻尼技术在建筑结构设计中的有效应用,能够增强整个建筑结构的抗震性能。同时,也有效减少了建筑结构和工程设计中产生的大量经济投资。新型减震施工技术使建筑结构内部结构更加牢固、稳定,从而使建筑结构更安全。
2.2重视建筑结构布置的规则性
通常情况下,建筑物平面不规则现象是影响建筑结构抗震性能的主要因素,例如,建筑物凹口过大或突出过于明显的问题均会直接对建筑物的抗震性能造成影响。对此,应加强对于建筑结构布置规则性的重视,在合理解决建筑结构协调性问题的基础上保障建筑物的抗震能力。
一方面,可采用弹性或刚性模型更换原有建筑物楼板,即借助刚性较好的楼板以提高建筑结构的承载性能;另一方面,若建筑物整体结构相对简单,一般可采用弹性较好的楼板进行设计,不仅能降低建筑工程的整体设计难度,同时也能进一步提升建筑工程的结构稳定性。此外,在必要情况下,应对建筑结构进行弹塑性分析,即通过模拟建筑物于地震灾害环境下的受力变形情况来确保其抗震设计合理性,进而保障抗震设计与建筑物整体结构设计相符。其中,当建筑物整体结构较为简单时,一般需整体采用弹性较好的楼板,其目的在于减少工程的计算量,提升抗震设计的精确性和有效性。
2.3优化建筑延性
目前我国在进行建筑设计和建设的过程中,主要采用钢筋混凝土结构为主,这种结构具有较高的安全性和稳定性,抗震性强,在发生地震时可以减少地震对建筑物的不利影响。因此,在实际的设计和施工过程中,应注意优化建筑结构的延展性,避免发生地震时建筑物的主体结构断裂,从而影响建筑物的整体安全性和稳定性。施工人员在施工过程中应注意施工质量保证,并按照设计标准进行施工,以增强建筑物的抗震性能。加强建筑物的抗震性可以为人民的生命安全和国家的社会经济提供保证。
2.4完善建筑结构水平与垂直设计
在建筑结构设计体系中建筑水平、垂直方向的布局往往直接关系到建筑结构的整体稳定性。一方面,针对建筑承重墙水平面,应尽量保证其平整性和稳定性,即在建筑设计标准的要求下确保墙体的刚度和质量;另一方面,针对建筑垂直面,除了应保障构建中心处于垂直面偏下位置外,还应提高建筑墙体的刚度要求,满足建筑物的稳定性设计需求。
此外,应设置多重防震线以应对大型地震灾害对于建筑物的影响,在合理结合刚度和非结构强度建筑结构的过程中形成一定的安全风险防范体系,进而保障建筑抗震设计的整体性。其中,当前国内建筑主要采用的结构以“填墙框架”和“底框结构”为主,前者以钢筋混凝土作为建筑主体,在面对强震动时容易出现剪切破坏,且由于窗下墙的限制导致出现短柱型剪切型破坏,因此多需采用框架一体建筑结构以降低地震对于结构的破坏;后者在强震动环境下其上层建筑结构更加容易受到破坏,因此应注重优化建筑物的抗侧力结构,通过提升其强地震环境下的结构稳定性以增加其震动幅度的承受能力。
结论
综上所述,目前民用建筑中,需要树立一个先进的抗震理念,这样才能更好地指导建筑结构设计,从而确保整个建筑结构的稳定性。建筑结构的抗震设计实践中,应对工程实际进行综合考量,结合工程地质条件与地震情况等特点,利用合适的抗震装置与设计方法。技术人员也应积极完善建筑结构抗震设计的方案,深入探索新的设计理念,推动抗震技术实现在建筑结构工程中的大规模应用,以此来有效提高整个建筑结构的抗震性能,保证建筑结构的安全,提高我国建筑结构工程建设发展的质量。
参考文献:
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