建筑结构设计抗震措施分析

2021-04-10 16:32李彩霞
工程技术研究 2021年9期
关键词:抗震建筑物建筑工程

李彩霞

西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司,云南 昆明 650000

建筑工程设计阶段的抗震措施设计,以及建筑工程使用阶段的抗震措施应用对保障居民生命财产安全具有非常重要的作用。目前,我国建筑工程抗震研究工作已经取得了显著的成效,但是这些抗震研究并不能够满足如今国家的居民安全需求。

1 建筑工程抗震概念设计

建筑工程抗震概念设计指建筑工程设计工作人员根据早期地震灾害所造成的影响、建筑工程设计原则及思想,对建筑工程的整体结构及细节构造进行设计的一个过程。为了确保建筑工程的抗震性能,设计工作人员需要在建筑工程抗震基本理论的基础上对建筑工程的抗震经验展开相关的应用,这样才能使建筑工程的抗震设计达到其应有的效果。

2 建筑工程建筑结构的主要抗震措施

目前,在建筑工程的设计过程和施工过程中,通常会从建筑工程的地基入手,展开建筑工程的抗震措施设置工作。对建筑工程的地基展开特殊处理,并在这一基础上为建筑工程增加相关的抗震装置及抗震设计,从而使建筑工程的抗震能力得到有效的提升。设计工作人员需要根据建筑工程本身的结构基础,结合建筑工程所处环境的特点,在建筑工程的关键部位设置抗震层。根据建筑工程抗震层的设计,建筑工程的抗震措施主要可分为以下几种类型。

2.1 地基抗震措施

地基抗震措施是建筑工程抗震设计中最基础的抗震措施,在建筑工程施工的过程中,施工人员需要利用特殊的方式对建筑工程的地基部位进行处理,通过这一方式来消减地震对建筑物造成的影响。通常情况下,建筑工程地基抗震特殊处理方式主要有以下两种:一是在建筑工程的地基施工过程中,交替使用黏土和砂石来完成建筑工程的地基铺设工作;二是在建筑工程的地基施工过程中,在地基层设计黏土层或者沙土层。上述建筑工程地基处理措施能够有效提升建筑工程地基层的抗震性能,对于建筑工程整体抗震能力的提升同样具有非常重要的意义。

2.2 建筑工程基础抗震措施

建筑工程基础抗震措施是指在建筑工程的施工过程中,在建筑工程的基础部位与建筑工程的上层结构之间设置具有抗震能力的特殊装置。如果建筑工程遇到了地震的威胁,这些特殊装置将会降低地震向上传递的能力,通过这一方式,建筑工程的抗震能力能够得到显著提升。相关研究表明,在建筑物的基层与建筑物高层之间设置特殊装置能够有效减少地震能量在建筑物中的传播力度,地震的能量最多减少2/3。然而这一抗震措施并不适用于所有建筑物,当建筑物的高度超过了一定范围,该抗震措施只能够延长建筑物的自振周期,并不能够减少地震对建筑物造成的损害。目前建筑工程基础设施抗震措施主要有摩擦滑移抗震措施、黏弹性抗震措施。应用较为普遍的特殊装置主要有橡胶垫、混合抗震装置等。

2.3 建筑物层间抗震措施

这一抗震措施主要被应用于旧房改造工程,相对于其他抗震措施,该抗震措施的施工操作较为简单,施工要求也较低,但减震效果并不明显。层间抗震措施的主要原理是在建筑工程遭遇地震之后,建筑结构各层间所设置的减震装置能够对地震的能力进行吸收或者化解,通过这一方式,能够有效降低地震对建筑物造成的损害。层间抗震措施与基础抗震措施的基本原理及常用装置具有一致性。

2.4 建筑物结构悬挂抗震措施

悬挂抗震其实就是将建筑物的大部分结构或者将建筑物的整体结构悬挂起来,在地震来临之后,由于建筑物本身与地面有一定距离,地震所产生的能量自然就不能传递给建筑物,能量无法传递,地震也就无法对建筑物造成损害。目前建筑物结构悬挂抗震这一措施主要被应用于大型钢结构的建筑体系,在大型钢结构建筑体系施工的过程中,建筑工程可以采用钢结构悬挂体系来完成建筑工程的结构构架,通过这种方式,建筑物的抗震能力能够得到有效提升。一般情况下,大型钢结构主要分为主体框架结构和子框架结构。在施工的过程中,子框架会通过锁链或者采用其他方式悬挂在主框架之上,地震来临之后,子框架不会受到非常严重的影响,建筑工程的抗震能力自然也就可以得到保障。

3 建筑工程结构设计中常用的抗震设计

建筑工程的主要抗震措施是对建筑结构自身的部位或者关键部位展开特殊设置,通过这一方式来减少地震能量在建筑物中的传递,而建筑结构中的减震设计则是利用建筑物中本就不存在的部件来增强建筑物自身的阻尼,通过这一方式减少地震对建筑物造成的损害。

3.1 新建建筑物抗震设计

如今随着社会经济的不断提升,居民对于建筑结构的抗震能力、抗震设计等工作的重视度也在不断提升。在完成建筑工程结构设计工作的过程中,设计工作人员需按照以下标准完成建筑工程的结构设计工作。

一是强柱弱梁标准。由于目前我国建筑物的主要构架是钢筋混凝土构架,因此在建筑工程结构的设计过程中,设计工作人员需要注重这一标准,调整建筑工程之中柱的抗弯能力,确保柱的抗弯能力能够高于梁的抗弯能力,只有这样在地震发生之后,建筑工程的整体框架才能尽量保持完整。

二是强剪弱弯标准。在建筑结构的设计过程中,设计工作人员需要确保当建筑工程的结构受外部环境因素的影响出现了破坏时,这一部分的结构能够直接退出整体建筑的抗震构成,不会影响建筑物的抗震能力。建筑工程设计工作人员不仅需要对建筑工程的基础结构采用各种特殊处理方式来提升建筑物的抗震能力,同时还需要利用消能减震装置来消减地震对建筑物造成的影响,提升建筑物的抗震能力,减少地震对居民生命财产安全造成的威胁。

3.2 旧建筑物抗震设计

通常情况下,要想确保建筑物的抗震能力,就需要在建筑物的动工阶段按照建筑物抗震设计的相关要求完成建筑物的抗震措施建设。但是由于我国部分建筑物历史悠久,在建设这些建筑物时,相关建筑人员未对抗震能力进行研究,导致这些建筑物的抗震能力并不达标。为了提升这些建筑物的稳定性,就需要通过后续的抗震加固措施来提升建筑物的抗震能力。通常情况下,建筑工程设计人员需要在建筑物自身结构的基础上,对建筑物结构的薄弱处进行分析,在不影响建筑物整体结构的基础上,对建筑物采取特殊的消能减震措施,通过这一方式来提升建筑物的抗震能力。

3.3 建筑物走向抗震设计

地震与地壳运动之间关系密切,在进行建筑工程设计工作的过程中,建筑工程设计工作人员需要充分考虑建筑场地的地质条件,分析该地区的地震震向,在这一基础上完成建筑物走向的设计工作,尽量确保建筑物的走向与地震的走向处于垂直状态,以此保证在地震发生之后,建筑物不会出现倒塌问题。相关研究表明,与地震震向平行的建筑物更容易在地震中倒塌。

3.4 非结构构件抗震设计

建筑工程的非结构构件所包含的主要内容为建筑工程的附属结构构件、建筑工程的装饰物构件及建筑工程的非结构墙体部位。在非结构构件的抗震设计中,为了减少地震对建筑物造成的损害,设计人员需要采取相关的措施加强建筑工程非结构构件的整体性,同时还需要选择抗震性能较为优秀的结构形式作为建筑工程的非结构构件。

4 结束语

建筑物的抗震措施是建筑工程中非常重要的问题,同时也是国民生命财产的有效保障。在进行建筑工程结构设计工作的过程中,设计工作人员必须按照相关的抗震标准和抗震要求落实建筑工程的抗震措施,只有这样建筑工程的抗震性能才能够得到有效的提升,居民的生命财产才能够得到有效的保障。

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