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摘要:对建筑抗震结构的设计中存在的问题进行具体分析,合理地考虑建筑所在抗震区域的物理、地质、气候特点以及建筑施工现场的环境、经济、技术等各种因素,以保证各种抗震建筑结构的整体设计能够满足建筑抗震结构性能的基本要求,在一定程度上保证建筑抗震的实用性和效果。
关键词:建筑结构设计;抗震设计;措施
1建筑结构设计中的抗震结构设计理念
1.1 建筑结构设计中抗震结构设计需要遵循的原则
首先,要从建筑结构的整体进行规划。要想有效地保证建筑结构具有良好的抗震效果,需要保证建筑设计的均匀、对称以及规整,因此设计人员在设计阶段就需要对抗侧力的结构进行规划。地震带来的影响巨大,要想保证建筑结构具有良好的抗震性能,还需要通过合理的结构将地震过程中的破坏力分散,因此设计人员在设计结构造型时,尽可能选择规则的图形或者对称的图形,在这些图形的基础之上再进一步对建筑结构的整体性进行调整,保证建筑结构能够良好地聚集和传递惯性力,提高建筑结构的抗震性能。
其次,需要科学地设置抗震防线。建筑工程的结构体系是由很多结构分体组成的,这些分体之间相互协调工作,共同保证建筑结构的抗震能力。近些年,我国发生的地震不仅破坏力大,还会伴随不同程度的余震,余震同样会对人类的生命和财产健康带来威胁。因此,设计人员在设计的时候应当设计多道抗震的防线,避免地震对部分结构引起的破坏影响到整体体系的抗震能力,同时降低余震对建筑物带来的破坏力。
再次,还需要保证建筑物的结构刚度。地震作用力的双向性会对建筑结构造成严重的损害,因此设计人员在设计结构要充分考虑到地震作用力的双向性,当地震发生之后建筑结构的各个方向都能够对地震的作用力进行抵抗。建筑物的刚性结构和柔性结构的作用不同,为了保证人类的生命和财产安全,设计师的设计时,要合理地控制主轴方向上的刚度,最大限度地保证建筑结构原本的形态;同时还要利用柔性结构抵抗地震对建筑结构带来的破坏力,保证建筑物在地震发生之后还能够保持原来的整体结构,最大程度地提高建筑结构的抗震性能。
最后,需要进一步明确地震力的作用和原理。地震发生的时候建筑物是通过消耗以及分散地震力保证自身的安全性,因此,要想保证建筑结构具有良好的抗震性能,需要对建筑结构的抗震原理进行充分研究,从而调整建筑的内部构造,提高建筑结构的抗震性能。某一地区地震力的传递方向以及位置有自己的特点,设计人员在设计之前,需要进一步研究地震发生之后对建筑结构带来的地震力传递位移、方向以及受力等因素,利用信息技术建立针对性的建筑结构模型;进一步明确地震力在建筑结构上的各项参数,从而合理地调整建筑结构的设计方案;进一步完善建筑结构消耗以及分散地震力的方案,有效地提升建筑结构的抗震性能。
1.2 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、中震不修以及大震不倒。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;中震不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。
2我国现阶段建筑结构抗震性能设计中的问题
2.1设计人员的抗震设计概念不明确
抗震减灾设计是为了更好地抵御大地震中的灾害,提高抗震减灾能力,避免造成生命财产的严重损失。但是现在仍然有很多设计人员的建筑理念是用大量的优质钢筋混凝土来抵抗地震。
实践证明,建筑材料结构中主要钢筋的固定不尽人意。而且,钢筋数量的增加不仅会直接降低建筑材料的延性,还会降低建筑结构的整体抗震适应性。因此,越来越多的研究发现,单纯通过计算钢筋数量来设计和分析结构的抗震能力是不全面的。在建筑结构设计中,不仅要突出需要加强的薄弱部位,还要突出不能被地震破坏的薄弱部位,以保证整个建筑主体结构的安全。由于基础构件的严重破坏往往直接消耗抗震建筑的大量能量,建立正确的建筑结构设计指导理念才是我国抗震建筑设计真正的基本指导思想。
2.2抗震设计在结构设计中不够重视
目前,许多建筑的主体结构在多次地震中遭到严重破坏,这也是由于目前的抗震设计在建筑结构设计中的重要作用不够明显,设计人员不够重视。这些安全问题和隐患,在遇到大地震时可能会逐渐放大,它已成为严重威胁人民生命和公共财产安全的重大社会问题。因此,在充分考虑抗震建筑实际工作环境的基础上,应做出合理的设计选择,以提高抗震设计水平。
3建筑结构设计中抗震设计措施
3.1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。
3.2延性减震设计
多震国家的建筑结构设计主要方向都开始朝延性抗震理论过渡。延性减震设计,顾名思义,就是用材料的延性来减少地震的破坏力。因此,设计时就要增加结构或者构件的延性,通常是通过塑性铰的设计来增加延性的。延性抗震的目的就是结构构件可以产生塑性变形,也能造成损坏,但是不能够倒塌。结构设计时,往往会让其具有滞回的特性。通过这种特征来抵抗地震力的弹塑性变形,这样在大地震发生时,产生的是反复的弹塑性变形循环,以此来保护建筑。
3.3新结构
型钢混凝土在抗剪力能力以及延性方面也高于传统钢筋混凝土结构,耗能能力强,因此具有良好的抗震性能,能保证建筑结构的变形在安全的范围内,也就避免了建筑结构因变形过大而产生的质量问题,能够显著延长建筑结构的寿命及提升安全性。对比传统的抗震设计,没有增加成本而且降低了材料的费用。上述抗震设计中,在实际施工中应用最多的是前两种设计。这两种设计采用的方法、措施都是截然不同的,设计的机理、使用范围也不一样,因此这两种是相互独立的,在工程中可以通过协调使用起到更好的效果。
结束语
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。
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