建筑结构抗震设计措施研究

(整期优先)网络出版时间:2022-12-29
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建筑结构抗震设计措施研究

秦云 

深圳市中集建筑设计院有限公司  广东省深圳市    518000

摘要:抗震设计的目的是建设安全可靠、经济实用的工程项目,能够在地震发生时有效发挥抗震作用,为人们的安全出逃争取宝贵时间,尽可能减少损失。为了实现这一效果,必须严格执行抗震设计规范,在总结以往经验教训的基础上,选择合适的工程场地,采用合理的结构体系,不断优化布置方案,并对重点薄弱环节进行加强处理,从不同方面减轻地震灾害的不利影响。鉴于此,文章对建筑结构抗震设计理念在结构设计工作中的应用方法进行了一些总结与思考,以供参考。

关键词:建筑结构;抗震设计;要点研究

1建筑结构抗震设计理念

建筑物进行抗震设计时,需要从整体出发,一方面,要充分考虑建筑结构的水平载荷,对结构内力加以控制,避免建筑结构产生过大变形,同时科学合理的进行抗震单元布局,确保其布局的科学性、合理性与规范性。另一方面,针对于独立的抗震单元,在设计的时候要避免其凹角位置或者是颈缩位置受到集中承受力。例如,在设计电梯间或者楼梯位置时,应避开凹角和端部,这样可以有效地避免建筑物在发生地震时受到外力而发生较大的变形,从而提高建筑物的稳定性。除此之外,为了提高建筑物的抗震性,在建筑结构抗震设计时,应科学合理的选择其刚性,避免由于建筑物刚度过大,无法对地震作用及时消散,同时也要避免由于刚度过小,在地震中造成难以修复的损坏。由此可见,在建筑结构抗震设计时,要综合衡量建筑结构的承载力、刚度、延伸性、整体性,保证建筑的抗震性达到相关标准要求。

2抗震设计的基本特点

2.1科学性

专业理论知识是抗震设计的基础支撑,需要进行大量的计算和推演才能全面反映建筑结构的抗震效果,在许多规范中,明确了抗震设计相关的理论分析和计算公式,给出了设计许可的限值,通过与结果相比对,可以有效判断抗震设计的合理性和可行性,所以,不得超越这些具有规范的要求。

2.2地域性

我国拥有广阔的国土面积,分布着各种各样的气候环境和地质条件,这些外部因素直接影响着建筑功能的布置,而且不同地区风俗习惯、市场发展、行业观念等方面各有不同,这决定着抗震设计既存在普遍性规律和要求,同时也会具有地域性特点,也就是说,在某个地区行之有效的抗震设计方法在其他地区未必适用,需要根据场地条件、施工技术、建筑材料等因素综合优化设计。

3建筑结构抗震设计措施研究

3.1优化建筑布局

提高建筑布局的专业性、科学性、合理性,能够在地震灾害发生时,有效避免建筑出现倒塌或危害住户生命财产安全的问题,有利于提高建筑结构的安全性。在一定程度上,建筑布局不科学往往导致建筑物之间相互影响。因此,在进行抗震设计时,设计人员要保证建筑布局的平衡性以及整体性,例如尽量避免为了建筑的美观性和独特性而采用不规则的建筑造型。另外,在施工过程中,建筑布局必须严格遵循相关国家规定与行业规范的要求。

3.2选择合适的抗震体系

我国现行的抗震设计规范对建筑结构体系的选择运用也提出了明确的要求,需要根据抗震设防烈度、抗震设防类别、场地条件、建筑高度、结构材料、施工技术等多方面条件,通过技术经济比对后得以确定,无论采用哪种结构体系,都应该符合相应要求,比如,具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,具有必要的抗震承载能力,防止因部分结构破坏导致整个结构丧失抗震能力,针对薄弱部位采取适当的提高抗震能力措施,同时最好拥有多道抗震防线,结构刚度和承载力分布合理,避免出现过大的应力集中或塑性变形集中,这些都是建筑结构体系选择时需要面对的抗震设计问题。除此之外,关于建筑设计的规则性也至关重要,影响着地震作用的分配及传递,根据相关研究表明,形状对称、结构简单的建筑能够更好地抵抗地震灾害,主要由于传力的直接和连续,而且容易处理抗震细节部位,所以,在建筑结构设计时,应该尽可能保持平面和竖向的规则性,不规则的建筑应按规定采取加强措施,特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施,不应采用严重不规则的结构。

3.3采取有效的抗震构造措施

抗震构造措施在建筑结构抗震设计中具有非常重要的作用,抗震构造措施是否合理直接决定着建筑结构防震效果是否良好。由于建筑上部主体结构的类型存在差异,所以对应的抗震构造措施也不尽相同。笔者以砖混结构的建筑为例对抗震构造措施进行了分析,具体内容如下。首先,设计人员需要按楼板标高设置水平圈梁,以便在实现内外墙连接的同时,保证建筑的整体性。水平圈梁不仅能够有效避免预制板散落,还能够防止砖墙倒塌。作为边缘构件,水平圈梁还具有提高楼、屋盖的水平刚度的重要作用。因此,在地震发生时,较强的硬度和刚度能够避免房梁被砸断。其次,水平圈梁还能有效降低墙体在受到地震灾害冲击后出现斜裂缝的概率。即使建筑墙体已经开裂,水平圈梁也能够控制裂缝的长度与深度,减轻不均匀沉降对建筑造成的不利影响。最后,除水平圈梁外,设计人员还需要注重构造柱位置的合理性。只有与建筑结构相匹配,构造柱的塑性、变形、滑移以及摩擦性能才能充分发挥出来。总之,采取有效的抗震构造措施,能够提高建筑结构的变形能力,有利于快速消耗地震能量,不断增强建筑结构的稳定性和安全性。

3.4增设抗震防线

设计人员需要采用弹性良好的结构部件将建筑的连接点包裹起来,同时增设多条抗震防线。一般情况下,大多数普通建筑在经历一次较大的地震后,其刚度就会大幅降低,就无法抵抗余震。因此,增设抗震防线是为了在地震灾害来临后,通过保护建筑结构的组成部件来提高建筑抵抗余震的能力。

3.5检查建筑物的抗震功能是否正常

由于建筑的地理位置存在差异,因此在地震灾害发生时,其受到的损害程度也不尽相同。这就要求建设单位会同设计、施工、检测等相关单位,由其全面检查结构抗震功能是否正常。在此期间,专业人员应发挥专业技能,严格执行相关国家规范与标准。同时,专业人员还要利用专业科技与检测设备来排查风险,从而增强建筑结构抗震性能,为居民的居住安全提供保障。

3.6利用既有结构来保证建筑结构的抗震性能

在结构抗震设计过程中,设计人员必须了解各建筑结构特点,合理利用既有结构来保证建筑结构在受到破坏时仍具备抗震能力。除损坏部位外,其他的既有结构同样能够发挥抗震作用,它们能够保证建筑结构抗震性能的持续性、稳定性。因此,在具体工作中,设计人员应分析各结构部件的抗震性能系数。另外,设计人员还要对建筑物的各处进行检测。其间,设计人员要重点检测既有结构是否能够保证建筑结构的抗震性能。当在检测过程中发现问题时,设计人员需要及时调整加固处理方案,从而进一步保证建筑的安全。

结语

综上所述,建筑物的抗震结构设计需考虑的因素有很多,提升建筑物抗震性能不仅要维护建筑物的安全性和稳定性,还需要保证其美观性,为用户提供安全感和满足感。因此,抗震结构设计者要优化设计理念,根据时代变化改进抗震设计措施,同时,抗震设计内容需要严格遵守相应的建设规范,同时做好结构细节的设计工作,以此来提高建筑工程的综合性能,延长使用寿命。

参考文献:

[1]马立博.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].绿色环保建材,2019(3):72+75.

[3]陈文杰.房屋建筑结构设计中的常见问题与对策分析[J].门窗,2019(11):78-79.