建筑结构设计中的抗震结构设计理念探究

2020-11-27 06:24:34
建材发展导向 2020年21期
关键词:力学抗震结构设计

李 坤

(山西潞安工程勘察设计咨询有限责任公司,山西 长治 046299)

1 抗震结构设计理念与基本原则

1.1 抗震结构设计理念

抗震结构设计理念是在结构设计中融入抗震设计,使建筑工程项目所具备的抗震能力符合要求。随着我国城市化进程推进,超高层建筑物成为建筑工程项目的首选,因此,对建筑中抗震结构设计也提出了更高要求。建筑结构设计过程中将抗震理念融入其中,可使建筑工程的抗震性能大幅提升,良好应对地质灾害,为居民提供良好的建筑安全防护。良好的抗震结构设计,可使建筑结构强度增强,使建筑结构具备延伸性,遇到震级较高的地震时,保证建筑物结构仍具有良好的稳定性,从而保证居民用户的安全所需。由于地震具有不确定性、难以预测等特点,现今科学无法对地震进行精确预测。因此,建筑物抗震等级加强成为现今建筑工程设计的热点问题。建筑工程由于施工环境、地理位置、空间结构差异等问题,使得抗震等级设计与施工时均存在一定的不确定性。因此,在开展抗震结构设计过程中,应从计算设计、概念设计两个方面出发,根据空间结构与实际运用情况不同,制定不同的设计方案。

1.2 整体性原则

从建筑工程学角度而言,抗震结构设计应遵循整体性原则,应以保证建筑物整体抗震性进行设计,从而避免局部构件破坏时,降低建筑物整体结构的稳定性,导致建筑安全存在极大隐患。建筑抗震结构可细分为多个子结构抗震构建,保证子构建间衔接良好,方可使建筑物的整体抗震性能有效提升。

1.3 结构清晰原则

从力学角度而言,地震力分散传递消化在结构抗震设计中,可有效减少地震对房屋建筑的损害。因此,房屋设计时应强化地震力传递路径的设计工作。利用计算机信息技术,模拟当地地理环境,对不同等级时建筑结构的受力情况进行精准计算,并对抗震结构中存在的不足之处进行强化改进,提升建筑抗震结构设计的质量。

1.4 结构合理原则

纵向布局与垂直布局是建筑结构的重要布局组成,为了保证建筑结构满足相关规定要求,结构抗震性能设计时,保证结构布局合理的情况下,而需对抗侧移刚度进行充分考量,以保证建筑结构各部分受到的抗侧移刚度相同,以使建筑结构更具稳定性、抗震性。

1.5 结构刚度匹配原则

结构刚度与抗震能力直接影响着建筑结构的抗震能力。建筑结构抗震设计中应保证结构刚度与抗震能力相匹配,设计师应充分重视建筑结构刚度,以保证建筑结构刚度可有效面对地震力造成的破坏,保证地震发生时,建筑结构不会出现变形。

2 建筑中抗震结构设计的实现方法

2.1 传力路径的合理设计

抗震结构设计需要设计师具备完整的力学知识体系,可熟练应用力学知识。通过在建筑结构抗震设计中合理应用力学知识,将地震力在结构内部进行有效的分散与传导,使建筑物结构所具备的抗震能力满足要求。抗震结构设计时,应重视传导路径,对地震力在建筑结构内的传导方向与途径进行明确。抗震结构设计时应充分考虑到建筑物所在区域,对区域内的地震等级进行了解,对地震相关客观因素进行考虑分析,保证所设计的建筑结构各构件可均匀受力,有效提升抗震性能。

2.2 建筑结构的合理布局

建筑结构布局的合理性,可有效提升建筑物的抗震能力。建筑结构布局的平面、竖直面的规则性与刚度直接决定着抗震能力。建筑结构布局设计时,各构件应以规律性、对称性进行排列,使建筑中心与刚度中心点相重合;在竖直方向需降低重心,以避免错落情况发生;建筑结构中的支撑柱、墙体等结构层面所具备的刚度与强度,均应符合相关标准与要求。

2.3 科学运用建筑力学模型

随着计算机信息技术的提升,建筑力学模型技术的完善,建筑结构抗震设计工作中建筑力学模型应用情况逐渐增多。设计前收集建筑结构相关数据,导入到BIM技术之中进行建模,对地震环境进行模拟,使结构设计中存在的不足与问题显露出来,及时进行修正。建筑力学模型技术的良好运用,可使结构设计工作有序开展,更有利于抗震结构的实效性与科学性显著提高,有效提升建筑结构设计水平,为后续建筑结构开展奠定坚实的技术基础。

2.4 科学选择建筑材料

建筑材料质量直接影响着整体建筑的结构强度,选择合适的建筑材料,可以保证建筑物整体强度,提升建筑物的抗震能力。因此,设计人员在开展建筑结构设计时,应根据所要求的抗震性能要求,全面分析考量,选择最佳的建筑材料,以保证建筑施工后,获取理想的建筑结构强度。

3 结语

综上所述,抗震结构设计在建筑结构设计工作中发挥着重要作用,直接决定建筑工程设计水平。只有提升建筑物的整体质量,满足抗震要求,才能最大程度保证地震发生后,建筑物的整体性良好,为居民提供安全、舒适的居住环境。

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