蔡静1 孙培华2
1大连市港口设计研究院有限公司 辽宁 大连 116000
2大连市建筑设计研究院有限公司 辽宁 大连 116000
摘要:科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,我国经济水平快速发展,建筑行业也日益崛起。与之而来的还有人们对建筑工程越来越严格的质量要求,如对建筑结构的抗震加固等。
关键词:建筑;结构设计;抗震设计
引言
随着经济的飞速发展,人们对建筑空间的需求也往大空间大跨度发展,建筑设计与建筑抗震设计两者也就必须相辅相成,才能促就建构筑物的适用性、安全性、经济性。作为建筑设计从业人员务必重视建筑的综合平衡,才能在建筑功能布局、结构安全乃至建筑经济性中找到合适折中点。
1建筑抗震设计的意义
面对着地震灾害所造成的巨大损失,建筑的抗震性为越来越多的人所关注。为减小地震灾害,国家在建筑工程的相关规定中明确要求,建筑设计过程中,务必根据抗震设防烈度进行相关设计。为保证遇到地震灾害时,建筑物不会因为抗震设防不到位,而导致意外损失。因此,建筑设计往往是以最不利设计作为重要考量,而其中抗震设计是建筑安全的决定因素之一,同时决定着建筑的经济性。
2建筑结构设计中的抗震设计研究
2.1加固建筑场地
建筑抗震结构设计和实际施工的过程中,需要对建筑场地进行兼顾,从而能够保证建筑在建设过程中,以及后期使用过程当中的安全性和稳定性,提升建筑的整体抗震性能。如果某处施工地的土质较软,且含水性较高,施工人员应避开此地施工,或者对此地进行加固,以此保证建筑物的稳定性,有些工程没有办法避开土质较差的地方,可以采取以下措施进行加固:开展实际建设的过程中,可以将相应的土壤进行加固和替代,采用更加适合当地建设的土壤进行填补,同时可以采用强夯法,对松软的土地进行加固以保证建筑建设过程当中,土地不会因为较大压力而出现下陷。施工团队应根据不同的地质条件进行合理科学的施工,保证在发生地震时,以确保工地在发生地震时不会下沉。
2.2建筑设计中优化功能布局的必要性
在进行建筑平面设计时,作为各种功能需求的承载平台,应对建构筑物的功能拓展有一定的预见性,对柱网的选择、开间进深的控制,甚至主要墙体的布置、交通流线的组织均应根据使用者的整体情况进行综合分析,为使用人员或单位留有余地,以便后期功能改造和拓展。通过调查发现,建筑后期为满足功能需求而扩建的项目,地震时出现破坏的情况十分明显,究其主要原因有:(1)新旧建筑结构体系不一,导致地震作用时变形协调能力差,容易拉裂;(2)建筑平面上的外围填充墙、内隔墙以及非承重的内隔墙构造上不统一,工艺条件有别,新老墙体抗剪能力差异明显,亦容易出现结构性破坏;(3)改建建筑往往追求高大和共享空间,容易导致建筑整体改造后出现不对称、不均匀的现象。建筑物的整体刚度和质量在平面布置上不均匀,会使得其在地震作用时产生扭转效益,导致受损情况;(4)建筑物在进行改扩建时,由于项目投资受限或原始资料确失,无法对结构的安全性问题进行全面排查,导致建筑整体性能差,地震作用时也容易破坏。由此可见,建筑物的平面布置设计对其整体抗震能力有着巨大的影响。在进行建筑平面布置设计时需严格遵守国家相关法律法规,并对特殊建筑的未来发展留有余地,同时在保证功能流线合理的情况下,建筑空间布置大小适宜,整个建筑物重心明确,刚度均匀,扭转可控。
2.3抗侧力体系布置
根据建筑施工图布置方案,剪力墙布置在建筑交通核四周及角部,四周设置稀疏的框架柱。剪力墙尽量采用长墙形式,增加结构的抗侧移刚度。底部因建筑功能为商业,需要大开间空间,而局部区域上部剪力墙无法落地,故可通过结构转换层进行转换,采用型钢混凝土框支柱、框支梁进行转换。
型钢截面尺寸、厚度通过计算确定,并加强钢柱、钢梁节点构造,增加其在地震作用下结构的延性。同时,对于其余上下连续贯通落地的剪力墙,在框支层以下部分进行加厚处理,边缘构件内设置型钢,增加落地剪力墙的刚度和延性。上部四周框架梁适当加高加宽,以提高结构的整体性。
2.4建筑结构抗震的加固设计
在建筑结构设计中,要加强抗震结构设计规划,在施工前做好抗震设计标准。面对建筑施工规范管理要求,对建筑结构安装部位的技术指标进行分析,判断建筑结构中需要采取的抗震措施。施工单位可以采用抗震阻尼操作方式,对建筑上层实施抗震、减震设计,以提升房屋建筑结构整体抗震性能。
2.5强化结构薄弱层的抗震性能
对建筑结构薄弱层进行有针对性的抗震设计,能够有效提升建筑工程的抗震质量。建立高层建筑结构的受力模型,受力分析表明,结构转换层的抗震性能最薄弱,也是最容易达到极限状态的结构部位。所以在结构设计中,要采取有效措施对结构薄弱层进行加固处理。按照规范要求对结构转换层进行有针对性的抗震设计,适当提高转换层的配筋率,有效提升建筑构件的荷载受力能力。同时也要对薄弱结构层的楼板实施加固处理,利用双层双向钢筋提升楼板强度,也可同时增加楼板厚度,避免薄弱层在地震中发生应力破坏现象,影响建筑结构的整体稳固性。完成设计方案后,设计人员要重视方案的审查工作,根据设计方案简化受力模型,并进行结构受力的再次核算,提高薄弱层的抗震效果,确保薄弱层的结构性能满足抗震设计要求,提升高层建筑结构的整体安全性和稳定性。
2.6建筑结构中无黏性抗震、减震设计
建筑结构中要对无黏性抗震体系实施减震效果的设计与评估,分析无黏结支撑体系的配置标准和设计规范。在房屋建筑结构设计中,钢管与内核钢之间无黏结固定,可实现建筑整体造型和层次的美观。当地震发生时,钢管外部和内部之间的空隙可以起到直线支撑和减震、抗震的作用,保证房屋建筑结构不受外力的严重破坏,达到保护建筑结构的目标。
2.7运用高延性结构消震和隔震
高延性结构可以有效提高抗震能力,并且有着良好的吸收地震能量的作用,我国当前在建筑的防震设计及后期施工过程中,为增加建筑结构的延性、整体刚度,对结构节点构造进行了科学合理的设计,以减少地震作用带来的不利影响。必要时可采用减震、隔震设计,确保建筑结构的安全、经济、适用
2.8加强设计人员的工作能力,保证设计工作的开展
设计人员的积极程度和素质的高低程度对于建筑有着不可分割的关系,因此对内部设计师实行统一管理,定期开展广泛培训,建立相应的薪酬和处罚制度。在一定程度上,可以提高设计师的报酬,相应的激励机制可以用来调动设计师的积极性,在这样的机制下优秀的设计师得到报酬,相对较弱的设计师也会努力工作来寻求改善,激励机制用来调动设计师的积极性是十分正确的,确保设计工作顺利开展,推动更多工程建设。
结语
为了提高房屋建筑的抗震性,建筑企业需要重视房屋建筑结构体系选型和抗震设计工作,根据实际情况合理选择建筑物结构体系,深入研究抗震设计理论,保障整体建筑结构的安全性,优化人们的使用效果。
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.
[3]胡洁.房屋建筑结构设计中的常见问题与解决措施探究[J].科技创新与应用,2020(33):86-87.
[4]李东松.房屋建筑结构设计中节能及环保体现策略探讨[J].四川水泥,2020(10):311-312.
[5]申晓宝.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计,2020(19):29-30,33.