建筑结构设计中的抗震结构设计理念

2019-10-21 04:26吴菲
科学导报·学术 2019年40期
关键词:抗震结构设计建筑

吴菲

摘要:建筑结构设计十分关键,其需充分满足住户的居住要求,其中抗震设计必须有强化房屋建筑抗震性能的作用。地震的危害巨大,只有在房屋建筑中优化建筑结构的抗震性能,方可确保建筑的安全性,维护住户的生命及财产安全。

关键词:建筑;结构设计;抗震

1抗震设计在房屋建筑中的重要性

地震是一种严重的自然灾害,对房屋建筑的影响较大,由于其发生规律具有较大的不确定性,通常情况下,人们缺少及时的应对措施,其造成的损害程度相对过高,因此,房屋建筑结构中的抗震设计变得尤为重要。抗震设计可以降低地震灾害对人们生产与生活的影响,有效避免地震中房屋倒塌给人们带来的财产经济损失和人身伤害。抗震设计在房屋结构设计中的意义重大。

2抗震结构设计的主要原则

抗震设计,要对建筑的构件刚度、延性以及承载力等有严格的要求,对于结构中比较薄弱的一些环节,要用抗震性能更加出色的措施,避免用竖向荷载力构件。另外是在抗震设计中,运用一些延性好的构件对各方面进行连接。比如框筒结构中,展开抗震设计就要将剪力墙以及框架结合运用,设计多道防线是不可缺少的,可以避免在首次受到地震冲击后建筑在余震中受到损坏,不同防线可以让刚度以及延性得到更好的统一,这样地震能量就会被消耗。让建筑抗震的效果更加出色。因为抗震结构中有着强弱不同的各类构件,如果防线被破坏之后,建筑抗震结构具有弹性适应,防止建筑倒塌或者是再次受到损坏。

2.1整体性

抗震设计需要从整体的角度进行考虑,比如高层建筑,结构设计就要保证完整性,结构需要做到收集以及传递惯性,在水平方向上可以进行分区,在抗震设计中每个子结构都是需要保证足够的抗震性能。这样整体建筑才会具备理想的抗震能力。

2.2结构清晰

在抗震设计的实際开展中,关系到地震力传递,就需要在抗震设计的过程中,依据结构清晰的设计原则。在结构模型出现位移的情况下,内力以及薄弱的部位要进行数据分析。对其中的参数进行详细计算,然后设计出预防措施,让建筑设计得到有效提升。

2.3刚度与抗震能力相适应

建筑在遇到地震的情况下,对结构刚性以及抗震能力造成严重的考验,在结构设计的开展中,要考虑到建筑结构刚性,可以对各个方向震动起到抵抗的作用,维持好结构平衡以及变形,减少地震对建筑造成的破坏,良好的刚度以及抗震性能,是建筑结构要具备最基本的功能,特别是如今建筑行业主流的高层建筑。

2.4结构规则性和均匀性

建筑布局主要是纵向和垂直,在结构设计的实际开展中,需要保证抗侧移刚度。轴承可以在抗侧移中,保持刚度的稳定可靠,特别是在对垂直结构展开设计的时候,因为建筑基础是比较薄弱的,在保证结构设计的情况下,也要满足抗侧移刚度方面的要求。建筑结构的规则性以及均匀性,对高层建筑的设计是至关重要的,需要设计人员进行重点考虑。

3房屋建筑结构设计中抗震设计注意事项

认识到抗震设计在建筑结构设计中的重要意义,设计人员在开展具体工作前应注意一些事项,一方面,严格控制建筑设计限值,按照相关的规章制度设计人员应明确建筑物的层数和总体楼高,并加以严格控制。此时,假设建筑物的设防烈度为8度,其建筑层数应小于6层。而针对于黏土多砖型的建筑而言其总体高度应小于18米,如房屋建筑结构为钢筋混凝土,其整体高度应小于45米。另一方面,结构连接点及屋顶设计中的注意事项,设计人员在工作中,应保证房屋主体结构连接符合抗震基本要求,其设计过程中,建筑构件形式和种类日趋增多,具体包括玻璃幕墙、花岗岩以及大理石板材等,这些结构虽然在一定程度上,增加了建筑物本身的强度,但是,为保证房屋抗震性能的稳步提升,设计人员还应注重非结构固件对建筑物的影响,例如壁橱、玻璃隔断以及内隔断,相关人员通过增加各部分的稳定性,提高了建筑房屋整体施工水平。

4建筑结构抗震设计要点

4.1做好建筑抗震场地的选择

在进行实际抗震结构的设计时,对抗震场地的选择十分重要,这涉及建筑结构地基的稳定性和安全性。地震灾害的过程也就是地表位置错动的过程,不同土质、不同地质结构的工程,处理过程所面临的地震威胁大小也不尽相同。地震时,建筑的剧烈振动,对建筑物结构的破坏力作用巨大,建筑场地选择不当,就会造成建筑物结构的破坏性加强,坍塌风险性增加。对此,在建筑物选址工作中,要尽量减少对土层过软地带的开发,并做好地基加固工作。

4.2合理选择建筑结构体系

作为抗震工作的主体部分,建筑物结构的方案体系设计显得尤为重要。首先,在抗震方案设计工作中,要把握好建筑物的功能和全局,对其整体分析,不因为局部的建筑结构而对整个建筑物性能产生影响。在结构设计工作中,对结构保持一定的赘余度,使其个别损坏的部位不会对整体结构的安全和稳定性造成严重影响。其次,对地震发生时力和波动的传递路径要进行模拟和分析,在计算图纸中进行良好的分析计算工作。竖直结构需要在垂直重力的作用下使得横向的压应力保持稳定。在转换结构的设计工作中,要保证其竖向构件对于重力载荷的传递工作,保证其承载能力和分散能力。最后,在设计工作中保证好对刚度和强度的控制工作,保证均匀分配到建筑物整体设计水平的要求。

4.3提升建筑结构参数计算的水平

建筑结构的相关参数计算和核对工作,在设计过程中也是十分重要的一部分,因而在设计过程中要对建筑物的基本情况进行具体分析,对建筑物所能够承受的应力和相应载荷进行计算说明,以保证设计的科学性。在受地震外力的冲击作用时,建筑结构的类型不同,进行参数计算的模型和方式也不同。现在通常采用的是计算机模拟技术方法对建筑物和地震的实际情况进行模拟作用,进行数据核算和模拟分析的过程,检验其抗震效果和安全性。

4.4结构布置设计

(1)对平面布置来说,要力求对称。在设计时,需要考虑在地震时,建筑物在地平震动后产生的平移量是相等的。这就需要在设计过程中对构件应力进行分析,使对称结构受力均匀,以免产生不对称的受力造成建筑物失衡。(2)在竖直方向上的分布工作是要求力的分布均匀,在最大范围内提升其刚度、强度的均匀性。在建筑物的顶部和底部都会有不同程度的空间作用,因此要在不同规划和设计过程中对抗震墙的向上支撑等工作进行更好地稳定,向下通常会采取框架结构进行支撑和力学平均分布效果的提升。

5结语

建筑工程设计中,结构抗震设计十分关键,建筑结构的抗震设计直接影响着结构的稳定性和安全性,同时也关系到建筑的使用寿命。对此,在建筑工程结构抗震设计中,设计人员应当严格遵守设计中的主要原则和基本流程,加强抗震设计的概念,进而增大建筑工程对地震作用的抵抗能力,提高建筑的安全性。

参考文献:

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[2]苗茜,闫风全.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].中国标准化,2017(16):164-165.

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[5]魏琏,王森.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].建筑结构,2017,47(01):1-9.

(作者单位:胜利油田营海建设工程有限公司)

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