建筑结构设计中抗震设计探讨李无穷

(整期优先)网络出版时间:2018-06-16
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建筑结构设计中抗震设计探讨李无穷

李无穷

长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410000

摘要:随着地震灾害事故的频发,当达到一定强度的时候,就会造成破坏性的伤亡,这对于城市的建设和社会发展的带来严重影响,在地震发生时如果建筑结构的抗震性不能满足使用要求,就会造成安全事故的发生。避免地震灾害造成的损失,加强建筑结构的抗震设计已经成为社会各界广泛关注的话题。设计人员进行建筑结构设计中,应该严格按照相关标准和设计要求进行抗震设计,加强建筑工程的整体抗震效果,了解抗震设计的重要性,为人们提供更加安全的居住环境。

关键词:建筑;结构设计;抗震设计

引言

地震产生的破坏程度非常大,因此,做好建筑结构的抗震设计是十分必要的。做好建筑的抗震设计能够提升建筑的稳定性,保证建筑内部人们的生命安全和财产安全。因此,设计人员应当从实际情况出发,结合建筑地地质情况做好建筑结构的抗震设计。

1建筑结构抗震设计的基本原则

1.1结构设计的连续性原则

在建筑工程设计中结构抗震设计中,设计连续性原则是最基本的,也是保证“小震不坏,大震不倒”前提,结构设计大体分为水平构件设计和竖向构件的而设计,这两个维度构件布置的连续性以及连接的连续性是保证建筑抗震性能的基本前提。一旦某处构件不连续,则会引起该处的构件刚度突变,造成局部应力集中,局部构件就会受损严重,灾害出现的时候最易破坏,从而引起整体破坏。房屋结构设计中,建筑平面和竖向的规则性都起到了重要的作用,平面的不规则会引起建筑的扭转不利,竖向的不规则则会引起荷载传导的不利。房屋顶部突出的部分对于竖向应力的传导很不利,因此要格外注意,严格控制突出高度,因为突出过多的话,振动时该部位会出现鞭梢效应,局部应力成倍放大,破坏极大。

1.2结构构件布置的简洁性

结构设计中的结构构件和应力的关系就好比是电路中的电流和导线的关系,力的传导喜欢选择简单直接的构件,结构体系中的水平和竖向荷载传导往往会选择明确简洁的传导体系。构件布置的越简洁,传导就越明确,这样结构整体的内力和变形分析结构和实际应用中的结果就越一致,更加利于控制,在设计阶段便可以对不可控的振动进行有效的改善和控制,十分有利于提高建筑的抗震性能。

1.3建筑结构设计的规则性原则

在结构设计中还要遵循的一条基本原则就是构件布置的规则性,一方面可以缓解振动给建筑造成的破坏;另一方面规则的结构布置有利于保证建筑外观的美观,保证建筑艺术方面的视觉效果。因为在地震发生之时,匀称规则的结构布置,在受到应力变化的时候,变形和振动也是一直的,受力均匀往往不会造突变。如果构件布置不规则,结构整体不匀称,受到外力的时候,应力传导会不对称,不均匀,局部变会出现偏差。但是基于建筑设计的不确定性,在对于外观不规则的建筑方案,可以通过设计抗震缝,将其分切成各个规则的单元,从而保证每个单元的结构规则,保证整体的抗震性能。

2建筑结构设计中抗震设计

2.1加强建筑施工场地的优化选择

建筑施工场地的安全性是保证建筑物质量的前提。在选择施工场地时,应根据施工场地的周围环境、施工难度进行全面分析,从而保证建筑施工过程顺利进行。不同建筑物结构类型对施工场地的要求也不同,我国有关条例将施工场地的按照安全等级分为四类,其中丙类施工场地属于普通类型,进行一般的建筑工程施工时普遍会选择该类型,而甲类施工场地要求建筑物的安全系数较高,能抵御地震的较大破坏。比如居民区、大型商场等建筑工程的施工场地就应该选择地震不经常发生的地区,这类场所属于经常有大量人流走动,并且在地震发生时,由于人流较大,不能够及时远离地震波及区域,所以应该保证这类建筑物具备一定的安全性,在进行该类建筑物的抗震方案设计时要求较为严格,并且需要经验丰富的专业设计人员进行设计。总的来说,施工场地的选择是建筑物具有良好抗震性能的前提,根据该地区地震发生的概率和发生的等级能有效的判断出不同类型建筑物结构适合的施工场地,从而保证建筑物的良好质量,促进建筑行业稳定持续的发展。

2.2做好建筑结构的参数计算工作

建筑结构设计的抗震设计是一项极具专业性的工作,在设计过程中必须要具有合理性、科学性、技术性,才能确保抗震设计的完整。在设计过程中,设计人员必须要经过准确的参数计算,才能够设计出更为安全的抗震设计,结合相关的材料参数及结构体系,计算建筑物结构的承载能力。通过利用现代化的模拟系统,对建筑物整体结构进行地震冲击力的模拟,了解地震灾害可能造成的结构损失,根据的得出的参数结果,编制有效的应急系统设计。通过各方面参数的综合分析,确保建筑结构抗震设计的合理性与准确性,提高抗震效果。

2.3多重抗震防线的设置

在目前的建筑中,面对地震灾害频发的情况,多重抗震功能是十分重要的。多重抗震防线的设置,通常是指在建筑结构设计的过程中,设计人员根据实际情况来对建筑进行多重抗震设计,特别是在建筑的组成构件上。在进行抗震设计时,设计人员应当选择延展性、刚度较好的构件作为抗震的“第一道防线”,同时设置第二道以及第三道防线,加强抗震性能,形成良好的抗震防线体系。在上述情况下,当第一道防线被地震破坏后,还会有第二道、第三道防线发挥实际作用,为人们的生命安全、财产安全提供保证。此外,多重抗震防线的设置对设计人员的综合能力要求非常高,因此,设计人员需要提高自身对抗震设计的重视程度,并在此基础上严格要求自己,学习更多专业领域的知识,以便在抗震设计中发挥更多效用。

2.4合理设置抗震等级

在进行建筑结构设计中应对抗震等级进行重点考虑,在确定建筑物抗震等级时,需要考虑建筑物的类型和建筑物的抗震烈度和建筑物所在场地等。结合建筑物不同的使用功能可以将建筑物结构分成四类抗震设防类别,分别为甲、乙、丙、丁类,一般住宅与写字楼为丙类建筑。比如:在河南省郑州市建筑按抗震规范要求,抗震设防烈度为Ⅶ度,在设计建筑结构计算中应选用相应的计算系数,在合同中一般不会体现出具体的计算系数的。在设计建筑结构之前都是要由相关部门进行审核批准和备案的,具体的工作步骤可以通过市建委进行了解。

2.5科学布局降低地震能量

降低地震的能量也是减少地震灾害带来破坏的一个良好的方法,将位移作为基点的建筑结构设计以及定量分析是降低地震能量最为重要的一种方式。想要实现在地震出现之时,破坏结构的变形程度能够达到相关的要求,应该实施设计定量分析,降低建筑物的位移延性比。而且应该尽量去选择那些地震灾害不活跃的地区,或者地质硬度较大的位置建设房屋也会有效地减少地震的能量。

结束语

地震对于建筑的破坏十分严重,因此相关设计人员和工作人士在实际工程操作中要对结构的抗震设计给予足够的重视,文章对于建筑结构的抗震设计的基本原则和改善措施进行了详尽的分析说明,希望每一位相关人士在工作学习中给予这方面工作足够的重视,不断学习交流,加强业务作业能力。

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