建筑结构设计中的抗震结构设计

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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建筑结构设计中的抗震结构设计

潘怡华

广东机电职业技术学院    广东省广州市    10000

摘要:下文当中结合实践,主要针对建筑结构抗震设计予以分析研究,分析了建筑抗震设计过程当中存在的一些主要问题,并对建筑结构抗震设计要点予以讨论,希望能够进一步提高建筑物安全系数,确保人们生命财产安全。

关键词:抗震设计;建筑结构设计;建筑场地

1引言

地震灾害不仅破坏性非常强,而且具有突发性的特点,造成了损害也相当严重,正因如此,人们对于建筑物抗震能力越来越重视。在建筑结构设计过程当中,抗震设计具有很强的复杂性,不仅要对建筑物自身功能充分考虑,而且还要深度考量建筑物的荷载、内力以及形变等各个方面。就当前而言,在建筑结构设计过程当中,抗震性能设计还有很大不足存在,需要有关人员进一步扩大研究,在具体施工时也应当将有效的抗震措施以及理论实践等充分结合,进而不断增强建筑自身抗震能力,保证建筑物的安全性、稳定性与持久性。

2建筑结构抗震设计中存在的问题

就当前建筑结构抗震设计而言,依然有很多问题存在,主要体现在以下几点。

2.1工作人员没有充分明确抗震设计概念

加强建筑抗震设计,最终目的是为了有效抵御各类地震灾害造成的不利影响,增强建筑物自身抗震能力,避免人员和财产遭受损失。然而在过去很长一段时间内,甚至是当下,依然有一些建筑设计工作人员,将大量应用钢筋作为抵御地震这种观念上。实践发现,建筑结构当中,并不是应用的钢筋数量越多越好,如果钢筋量应用过多,反而会造成材料延性降低,使建筑结构抗震能力无法保障。随着研究工作的不断深入,很多设计工作人员发现,抗震设计单纯通过计算还是不全面的,在设计过程当中,还应当对需要加强的位置进行设计,也就是地震不损坏的位置,而且还应当对薄弱位置进行合理设计,也就是必须损坏的位置,通过这样的设计,来最大程度确保建筑物结构安全性,这是由于损坏的薄弱构件可以将很多地震能量给消耗,进而拖延地震造成的破坏进度,保证建筑安全性。由此可见,在建筑抗震设计过程当中,树立正确的抗震设计理念,非常重要。

2.2 抗震设计在结构设计中不够重视

当前之所以建筑结构在地震中被大量破坏,究其原因,也是因为抗震设计在结构设计中的作用不够明显,设计人员不够重视所致,这些问题尤其是在建筑物的加层或者在改建中经常出现,这些小问题,小隐患在遇到地震之后就会被放大,成为威胁生命与财产安全的重大问题,所以设计人员应当结合施工的实际环境,对抗震等级与建筑物的构造进行合理的选择。

3.提高建筑物抗震能力的有效措施
3.1选择有利场地
造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,选择工程场址时,设计者必须结合工程的实际需要,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,当没有办法避开时,适当的抗震加强措施应被采用,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
3.2优化平立面布置
建筑布置的平立面应规则,体型要求简单。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。建筑中的独立单元及整个建筑应力求质量刚度对称,使其刚心与质心偏心很小甚至完全重合。此外,建筑沿竖向分布的刚度和质量还须均匀,只有简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应。


3.3建筑结构抗震体系的合理选择
在建筑的结构设计过程中要对结构抗震体系进行合理的选择,这也是在建筑结构抗震设计过程中需要慎重考虑的问题。此外,建筑结构的抗震方案的选择是否具有一定的合理性也是决定建筑结构的安全性和经济性的重要因素。
1)首先,在地震的灾害之中,要避免因为结构或者构件的破坏导致的整体建筑结构失去抗震的能力,而发生整体破坏。建筑结构设计过程中,一个重要的设计原则是,当建筑结构具有良好的承载能力和变形协调能力,且无明显的薄弱部位,在地震发生的过程之中,可以良好的发挥抗震的性能。即使有部分的构件退出了工作,剩下的构件也可以承受荷载作用,防止整体结构失去平衡、发生破坏。
2)建筑结构体系当中,还应该具备清楚而明确的计算的简图,这也包括了恰当而合理的地震的作用所传达的路径。明确的传力路径,保证了地震作用下,构件的有效连接和承载。同时,应使结构构件传力尽可能竖向发展,减少竖向不连续情况的出现。

3)建筑的结构体系要有合理的刚度和强度,同时,刚度布置合理,分布均匀。在抗震设计过程中,为了防止地震作用过程中局部的削弱和变形,对建筑物产生过大的影响。因此在建筑结构设计中,要对结构薄弱部位进行加强,采取一定的加强措施使该部位强度和刚度合理,使建筑整体刚度分布均匀,提高整体的抗震能力。

3.4对结构荷载进行恰当的处理
为了保证建筑物有效的抵抗地震灾害,设计人员在结构设计的过程中要遵循强弱协调的设计原则,对节点、柱等的位置强度进行合理的提升,并对梁、弯、拉力中心等部位的强度进行削弱。为了避免节点过早的被破坏,设计人员需要使柱端的承载力大于梁端的承载力。与此同时,设计人员要根据具体的规范要求对各个构建的荷载进行合理范围内的调整。


3.5对结构的自重进行弱化
在地基条件相同的情况下,设计人员对建筑进行抗震结构的设计。如果在设计的过程中能够降低结构的自重,那么便可以合理的增加建筑的层数,进一步的控制成本,这种作用在软土地基的情况下会更加的明显。另外建筑的质量会直接影响地震的效应,如果建筑物的层数过多,地震作用越明显,地震作用可能带来的损伤越严重。为了尽可能的缓解这一现象,可以用轻质材料来减轻控制结构本身的重量,优化结构质量分布。在进行设计的过程中,要合理优化结构自重与层数之间的关系,既保证建筑经济性,又要保证良好的抗震能力和结构安全性。

4.结语
综上所述,建筑结构的抗震设计直接关系到其整体的使用质量,虽然地震的发生我们无法对进行控制,但是却可以采用相应的措施提高建筑结构的抗震性能,确保其不会因地震的发生而受到影响。因此,在未来的时间里,建筑工程的设计人员在对建筑进行设计的时候,应该尽可能全面考虑其抗震性,达到对其优化,确保其抗震性能,从而提高建筑的整体质量。
参考文献:
[1]蔡英.建筑结构抗震性设计的常见问题及改进措施[J].《科技资讯》.202028
[2]常业军,隋杰英.建筑结构抗震设计中的若干问题[J].《特种结构》.202004