李国荣
北京五豪世纪建筑设计有限公司海南分公司 海南海口 570206
摘 要:随着时代的不断发展,各种建筑工程越来越多,对建筑工程设计要求越来越高。抗震结构设计是建筑工程结构设计的重要组成部分,如果结构设计不够合理,就会对建筑的抗震等级造成非常直接的影响。为此,笔者将要在本文中对建筑结构设计中的抗震结构设计进行研究,希望对促进我国建筑工程事业的发展,可以起到有利的作用。
关键词:建筑结构;抗震结构;设计
1前言
抗震设计是建筑设计的重要组成部分,在当前建筑工程设计中,越来越受到关注。在抗震结构设计的过程中,应该从长期的角度来进行考虑,并对传统设计中不完善因素合理进行分析。在当前地震结构设计的过程中,往往缺乏对各种数据的分析和统计工作。很多建筑抗震结构设计不能有效适应时代发展的趋势,不能对以往建筑抗震结构中的漏洞进行有效的总结。
2建筑结构的抗震性分析
高层建筑钢结构分析。在当前高层建筑的实际使用过程中,对钢结构的使用相对比较多。钢结构的性能非常优良,具有相对比较强的强度,重量也相对比较轻,使用的灵活性相对比较强,能够承受比较大的负荷。虽然钢结构具有很多优点,但自身在使用的过程中,也存在着一定的缺陷,且使用成本相对比较高,这在一定程度上限制了其使用范围【1】。
大型建筑结构剪力墙结构分析研究。由于钢结构的使用成本相对比较高,在大部分建筑结构当中,都会采用剪力墙作为基本的承重结构。剪力墙的优点非常突出,其具有非常好的承力能力,对各个方向的承力能力都相对比较强,且水平位移的控制效果相对比较好,且使用成本相对比较高,具有较强的抗震性能,在各种高层建筑中的应用数量持续增加。
框架结构的抗震性能分析。在很多建筑当中,都会采用框架结构,其对空间的分隔能力比较强,抗震性能出色,还能有效协调与建筑物的一级位置关系,对建筑空间的分配也相对比较灵活。构架结构的地震效应非常出色,能够根据使用要求的不同,对梁或者柱子的截面进行调整。
砖混结构的抗震性能分析。在现代城市发展的过程中,除了楼梯、阳台和其它辅助建筑外,砖混结构在建筑中的应用还相对比较少,在当前农村建筑建造的过程中,对砖混结构的使用还相对比较多。砖混结构的支撑结构并不是梁、柱和板,通常需要使用地板和墙。砖混结构主要由少部分混凝土和大多数砖所组成的,应用范围也最为广泛。
3设计工作的具体措施
(1)根据抗震标准要求,来设计建筑的高度和宽度。建筑高度和宽度对建筑设计的稳定性,有非常直接的影响。如果建筑宽度和高度设计不能很好进行平衡,就会对建筑物的使用带来潜在的危险。因此,在开展建筑抗震结构设计的过程中,应该对建筑的宽度和高度科学进行设计。在通常的情况,可以根据建筑抗震设计标准要求来开展设计工作。设计人员在设计的过程中,应该严格按照相关标准要求来进行设计,避免出现建筑高度和宽度失衡的现象,必要时应该采取一些必要的补救措施,认真做好建筑薄弱结构的补强工作。如果在建筑工程设计中出现了高度和宽度不能改变的情况,就需要认真做好底部和竖向的加固工作,使用品质更高的混凝土。此外,在工程计算的环节当中,也应该严格按照主管部门要求来进行计算,保证各项数据满足相关标准要求【2】。
(2)根据抗震标准相关要求,不断对平面设计工作进行规范。平面设计效果,对建筑的稳定性有着非常直接的影响,需要设计人员在工程设计当中应该着重考虑的事情。在通常的情况下,抗震建筑的平面都有一定的标准。因此,设计人员在开展设计的过程中,应该考虑平面规则是否符合相关标准要求。如果建筑的凹口不能满足建筑设计标准的相关要求,就应该及时采取一定的补救措施,这样才能最大程度保证建筑自身的稳定性。如果建筑设计中凹口出现了不符合建筑标准的现象,可以采用以下的方式来进行弥补:一、以材料的选择,来有效弥补建筑设计的缺陷。在一般的情况下,可以使用刚性较好的材料来建设顶部,也可以使用韧性比较好的材料来建设凸出部分的顶部。二、如果建筑结构相对比较简单,可以直接使用韧性较好的材料来建设其顶部,这会更加有利于相关数据的计算。
(3)根据抗震相关标准要求,来对建筑结构合理进行设计。通过对建筑结构的合理设计,可以有效提升建筑自身的稳定性。在建筑工程技术高速发展的今天,各种抗震建筑结构越来越多,并经受住了时代的考验,在地震发生的过程中,很好发挥了自身的作用。通常来说,建筑的主要结构通常是强度比较高的材料所组成的,通过对相关材料的合理应用,可以有效保证建筑的抗震效果。在建筑抗震结构设计完成之后,应该及时开展验证工作,对建筑模型的薄弱性进行测试,然后及时采用局部加强措施,从而提升建筑的整体结构强度,为建筑的可持续使用,提供必要的保障。
(4)根据抗震标准,认真做好科学设计布局工作。在建筑抗震结构布局的过程中,通过对建筑结构合理进行布局,可以有效提升建筑的抗震效果。通过对地震能量变化进行有效的分析,并巧妙对建筑进行布局,可以有效避免能量在局部出现累积的情况,从而有效避免地震发生对建筑造成严重的破坏。在通常的情况下,可以选择以位移为基点的结构,这样可以有效避免发生能量累积的情况,让地震能量得到更加均匀的分散,从而提升建筑的抗震性能。
(5)采用多重抗震防线设置。通过采用多重抗震防线设计,可以进一步提升建筑的抗震性能。在一般的情况下,通过采用抗震多防线结构,能够给予建筑更多的时间和空间来抵御地震所带来的威胁。因此,在开展建筑结构抗震设计的过程中,可以对第一道抗震防线采用延展性构建,这样可以让建筑自身的抗剪力作用得到更进一步的增强,在地震发生损坏的情况下,依然具有较强的抗震作用。通过采用多重抗震防线设置,还可以进一步提升建筑的稳定性,为人们的生命和财产多一重保障【3】。
(6)由于填充墙结构设计独特的优势,其在建筑当中的应用不断增加。通过合理对填充墙进行布置,可以增加一道耗能防线。填充墙的刚度在初期比较大,在地震发生的初期,其可以有效程度大部分的减力,并通过自身的变形和开裂,尽可能消耗更多的地震能,降低主体结构的负担,在一定程度上增加结构的耗能。在对填充墙的使用过程中,应该最好选择轻质砌体材料,在开展框架连接设计的过程中,可以采用填充墙与框架脱开的设计方法。填充墙的顶面距离框架梁应该具有20毫米以上的空间,在其缝隙连接的过程中,可以采用聚苯系泡沫塑料板或者聚氨酯发泡材料,并使用硅酮胶或者其它密封材料进行封闭处理。对于填充墙的端部应该布置构造柱,柱子之间的距离应该大于20倍墙体厚度,柱子的宽度应该超过100毫米。柱子的顶部距离框架梁应该超过15毫米,并使用硅酮胶进行封闭处理。填充墙的两端应该卡入到建筑结构的卡口之内,卡口板竖向距离应该超过500毫米,墙顶卡口板的水平间距应该小于1500毫米。如果墙体的高度超过了4米,就需要在墙的高中部分设置与柱相连接的水平梁。填充墙的高度不应该超过6米。如果填充墙上有超过2100毫米的洞口,应该在洞口的两侧设置钢筋水泥柱。
4 结语
随着时代的不断发展,对开展建筑工程抗震结构设计,提出更高的要求。在建筑抗震结构设计的过程中,应该认真做好建筑使用情况的调查工作,能够根据建筑的抗震性能要求,来开展针对性的建筑抗震设计,并认真做好抗震性能分析、仿真工作,并在此基础上认真做好建筑抗震结构的优化设计。
参考文献
[1]任胜.高层建筑的抗震设计浅析及工程实例[J].建筑与预算.2020(07):22-23.
[2]倪震宇.建筑结构设计中抗震设计研究[J]. 工程技术研究.2019(02):37-38.
[3]王宇.探讨钢筋混凝土在建筑结构设计中的关键点[J].城市地理.2014(14):55-57.