建筑结构设计中的抗震结构设计理念探讨 韩芳彬

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:韩芳彬
[导读] 建筑结构设计直接影响到建筑整体的稳定性与安全性,因此随着人们对建筑性能要求的不断提升,建筑结构设计也愈来愈被人们所重视

        深圳市同济人建筑设计有限公司  广东深圳  518000
        摘要:建筑结构设计直接影响到建筑整体的稳定性与安全性,因此随着人们对建筑性能要求的不断提升,建筑结构设计也愈来愈被人们所重视。本文对建筑结构设计中的抗震结构设计理念展开了分析与探讨,并结合当前建筑结构设计中存在的问题提出保证建筑结构抗震性能的基本措施,以供参考。
        关键词:建筑结构设计;抗震设计;基本原则


        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。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。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。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。
        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
        虽然设计师在设计的时候会遵循强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件这种构造思路来提高建筑的整体稳定及安全,争取在地震来临时为人员逃离赢得更多的时间。但是在抗震设计中依然存在一些问题。
        2.1 高层建筑数量不断增多给建筑抗震性能提出了更高的要求
        近几年,人口开始向一线和二线城市集中。人才的集中化发展促进了我国经济的发展,加快了我国经济和科技发展的速度,但同时也给这些一线和二线城市带来了巨大的人口压力。人口问题不仅会造成资源短缺、环境污染以及交通堵塞,同时也会带来很大的住房压力。为了有效地解决这一问题,许多建筑工程的负责人抓住这一商机,开始大批量地建造楼层较高的建筑物,导致我国现在高层建筑的数量持续增加,许多建筑物的高度甚至已经超出了国家的相关规定。建筑物的高度会对建筑结构的抗震性能造成严重的影响,建筑物的楼层较高,会影响到建筑结构的正常性能,地震发生之后建筑物无法按照设计对地震力进行消耗和分散,最终导致地震力的破坏力大大加强,给人们的生命和健康安全带来了风险。
        2.2 建筑结构体系以及材料存在问题
        随着我国建筑业的不断发展,人们开始对建筑结构抗震性能的影响因素进行研究,逐渐认识到了建筑物的材料以及结构体系对建筑结构抗震能力的影响,因此在设计人员应当选择合理的建筑结构的材料以及体系。现阶段我国大部分建筑工程依然采用的是钢筋混凝土结构,该结构的位移限制会对建筑结构的抗震性造成一定的影响。钢架结构也很难改善较大的变形侧移度。这一条件导致建筑结构的抗震性能不仅得不到提高,同时还会导致钢结构的荷载力大大加大。结构转换层的结构对建筑结构的抗震性能有一定的影响,如果提高加强层和转换层的刚度,会导致刚度突出,从而使相邻柱构件之间的剪力增大。



        2.3 短柱和轴压比在设置过程中存在问题
        调查显示,我国许多高层建筑工程在施工的过程中,往往会选择通过增大柱的断面对控制柱的轴压比例进行调整,但是即使采用高强度的混凝土也无法对这种类型的建筑结构进行缓解。限制柱轴压比的主要目的是避免柱子在偏压的情况下产生严重的形变而影响到整体的结构,一旦柱轴压比的比例没有调整到合适的范围,很容易导致柱子的结构被地震作用力破坏,混凝土被压碎,最终导致结构的延性降低,对建筑结构整体的抗震性能造成不良的影响。
        3 建筑结构抗震性能设计水平的提升措施
        3.1 控制好建筑物的高度
        建筑物的高度是影响建筑结构抗震性能的主要因素之一,为了避免地震发生时建筑物对地震作用力的分散和消耗作用降低,要根据国家相关部门的规定,以及具体的地形以及地质条件,将建筑物的高度控制在合理的范围之内。建筑结构的抗震性能不仅关系到建筑企业的经济效益,同时也直接关系到人们的生命和财产安全,为了保证建筑高度在规定的范围之内,当地政府应当成立专业的监督团队,要求建筑工程施工之前必须向政府先行报备,上交建筑物高度、建筑材料以及建筑结构等一系列资料,通过政府部门审核之后才能开始施工。同时,政府部门还要在工程的施工期间选派监督人员到现场进行检查,详细地对建筑材料等情况进行核实,保证当地所有的建筑物在规定的高度内。
        3.2 妥善处理建筑结构的荷载以及抗震构造
        建筑结构的荷载以及抗震结构的类型直接关系到建筑结构的抗震性能,因此为了有效地提高建筑结构的抗震性能,设计师应当协调建筑结构中强和弱的关系,合理地提升剪、节点以及柱之间的位置强度,同时适当地削弱梁、弯以及拉力中心等部位的强度。设计师在设计的时候,应当保证柱端的承载力大于梁端的承载力。除此之外,设计人员还需要根据建筑工程的实际需求对建筑结构中各部分的荷载进行调整,将其控制在材料和架构允许的范围之内。设计人员在对建筑结构进行设计的时候,应当根据建筑结构的实际类型,进一步确定建筑物的抗震构造,保证整个建筑结构和抗震结构同时具备良好的抗震能力,最大限度提升整个建筑物的抗震性能。砖混结构的建筑应当配合使用水平圈梁加内外连续墙的抗震设计,水平圈梁可以施加一定的约束力,从而对地震作用力起到一定的抵抗作用,而内外结构墙的作用主要是加强塑性变化以及提高位移程度,提高建筑工程的整体性以及延展性,有效地提高建筑工程的抗震性能。
        3.3 优化建筑物抗震结构的整体设计方案
        整个建筑结构是由许多分结构组成的,因此设计人员在设计建筑结构的时候,应当从整体的角度出发,保证整个建筑结构具备平衡对抗地震作用力的效果,提高建筑结构抗震的整体性。设计人员在实际的工作中,应当针对不同的结构体系采用不同的抗震措施,同时还要注意不同的体系对整个建筑工程的安全以及经济带来的影响。除此之外,设计人员还需要将震害的传递路径清晰地标注在结构图中,保证施工人员可以按照设计要求进行施工,保证应力传递过程的连续性。
        4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。

        参考文献:
        [1]闫争科.建筑工程结构设计中抗震问题分析[J].建筑技术开发,2021,48(09):19-20.
        [2]王雷,赵国良,王诚杰,金坎辉.刍议高层混凝土建筑的抗震结构设计策略[J].工程抗震与加固改造,2021,43(01):172.
        [3]赵进.高层混凝土建筑抗震结构设计研究[J].工程技术研究,2020,5(23):196-197.

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: