建筑工程结构设计中抗震问题分析

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年4月第10期   作者:如则托合提·麦麦提伊
[导读] 现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,在建筑工程结构设计体系中,抗震设计始终是非常关键的一环。
        如则托合提·麦麦提伊敏
        新疆印象建设规划设计研究院(有限公司)和田地区 和田市  848000
        摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,在建筑工程结构设计体系中,抗震设计始终是非常关键的一环。对此,通过分析建筑工程结构设计中抗震设计的重要性,研究抗震设计的基本原则,从提高结构体系承载能力、设置多重抗震防线、加强地基基础设计等多个层面指出建筑工程结构设计中抗震设计的要点,进而为建筑工程结构设计人员提供有效的指导,最终在促进建筑工程结构设计质量进一步提高的同时推动我国建筑行业的健康持续发展。
        关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题
        引言
        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。将抗震特殊构件设置于建筑物中防止建筑物因地震倒塌,抗震设计有很多种类,应根据不同的建筑物结构特点进行选择。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。在建筑结构的抗震设计当中,设计目标是设计工作的重要方向,所有的设计都要围绕这项目展开。由于地震有较大的不确定性,要根据性能的抗震设计要求来预计各种等级的地震影响。我国的抗震有关规定,对于在地震断裂带两边10km当中的结构要计入近场影响。在抗震设计当中对于主体结构来讲,结构的性能划分成3个水平,即使用良好、人身安全以及防止倒塌。
        1建筑抗震结构设计的概念
        建筑抗震结构的整体抗震结构设计主要是指在大型建筑的整体抗震结构设计中,设计人员能够大胆突破设计传统,充分吸收当地地震灾害的统计数据、地震灾害的严重程度以及经过长期实践积累的大型建筑整体抗震结构设计的技术经验,最终形成更加系统、科学的结构抗震建筑设计技术理念。此外,还要以适应这一理念为设计依据,完成所有主体结构和部分基础结构的整体设计。对于建筑主体结构抗震灾害的概念设计,设计人员更有必要灵活、科学地充分利用地震相关知识和当地有关地震的详细设计资料。
        2建筑工程结构设计中引起抗震问题的主要因素
        现阶段我国建筑工程抗震设计工作很多仅为建立在原有建筑结构设计体系之上的优化处理,这导致抗震设计存在较多的局限性,通常需更改原有建筑结构设计才能发挥基本的设计效果。例如,一些设计人员会在抗震设计过程中忽视对于原有建筑结构的保护,且并不能结合建筑总体设计来对抗震设计体系进行完善,这导致抗震设计与建筑结构设计相对不符,无法满足预定的抗震设计要求。
        3建筑抗震结构设计理念阐述
        3.1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。


        3.2设计重点
        房屋建筑结构体系设计水平关系到整体建设效果,因此抗震设计的基础房屋建筑结构体系设计,优化房屋建筑结构体系受力效果。评判结构体系,需要综合衡量结构的延展性、刚度及能耗等方面,选择的结构体系要符合质量标准,优化整体施工条件。施工单位需要深入贯彻落实建筑结构布置体系,保障结构布置符合规范要求,避免因为受力不均导致结构重心不稳定,从而影响建筑抗震性。验收结构布置情况,发现不符合标准,将会影响整体受力的均匀性,结构稳定性因此被破坏。为了合理布置整体结构,需要根据实际情况协调结构各部位,严格控制抗震墙间距。设计人员需要明确建筑结构中核心抗震部位,优化细节设计工作,提高整体房屋建筑结构体系的抗震性。核心抗震部位可以有效防御地震冲击力,保障整体建筑质量。在建筑结构设计阶段,需要利用先进的设计理念,充分体现出剪力墙结构的作用,避免出现倾斜和扭曲等问题,同时需要加大力度监督和管理地基结构,合理布局竖向构件。
        3.3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。
        3.4适当提升建筑物抗震设计等级
        如果建筑结构抗震性能设计标准等级不合理,其结构抗震设计性能将大大降低。因此,为了进一步优化和提高建筑结构的抗震设计性能,结构设计人员通常需要制定合适的设计标准等级来提高建筑结构的抗震性能,以防止建筑结构出现严重的变形、扭曲、鼓包等抗震现象。比如在各类高层建筑工程中,结构设计人员需要用计算机分析软件进行综合统计分析,根据各个工程的物理刚度,准确计算出工程结构的扭转力和位移。结构设计人员应不断遵循建筑形状的常规设计,符合国家相关技术规范,合理测量和判断高层建筑的物理刚度,确保高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1~1.2之间。剪力墙和简化连梁的要求应符合下列要求:当连梁跨度高度比不大于2时,需要考虑配置一个十字暗柱支撑;当连梁跨度的高度比不大于1时,可以考虑交叉暗柱支撑。地震运动的主要原因之一是该地区地壳的垂直运动,这与内部地质和地理结构的运动密切相关。为了有效保证建设项目内部地质构造的运动结构更加合理,设计人员必须认真收集和分析具体地质和地理调查统计资料,并根据具体地质和地理环境条件,准确判断和找出该地区地壳垂直运动的运动趋势和特征,分析该地区的地震运动趋势,确保区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的运行状态,有效降低特大地震对区域建筑工程前期工程设计的不利影响。
        结语
        综上所述,目前建筑中,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
        [1]袁柳根.房屋建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].砖瓦,2020(12):103-104.
        [2]王乾玺.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2020(11):275-276.
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