摘要:为了进一步提升建筑结构的安全性与稳定性,必须在建筑抗震设计中应用科学的设计理念与方法,以确保建筑物可以正常使用,充分发挥其功能。但不同建筑工程对抗震设计的要求不同。因此,必须根据工程的实际情况,进行科学合理的建筑结构设计。基于此,本文简单就建筑结构抗震进行了概述,并对抗震结构设计理念的应用进行了深入分析,以供同行业参考。
关键词:抗震结构设计;理念;方法;建筑结构设计
引言
当前,人们的生活水平得到显著提升,人们在温饱、居住方面的需求得到了满足,同时建筑结构设计工作中抗震结构理念方面面临很多新的要求。现阶段,新型建筑抗震设计不仅要避免建筑物倾倒问题的发生,同时还要依据建筑用途对其破坏状态进行有效控制。为此,设计人员必须在工作之前对抗震概念、施工方法有一个清晰的了解,这样才能达到理想的抗震效果[1]。下文就根据笔者的工作经验,从不同角度针对这方面内容进行分析。
1建筑结构抗震概述
我国幅员辽阔,很多地区的地质情况都比较特殊,在其建筑结构设计中,必须对当地地质条件进行重点考虑。在建筑结构设计工作中,需明确建筑稳定性的要求,纵观目前我国建筑行业的具体情况,传统建筑结构设计主要采用不同结构变量体现建筑结构地震反应,在其抗震设计中需要依据建筑结构的类型、不同功能区域地震反应性质、结构设计中地震破坏模式等因素,进行科学合理的建筑结构设计。
从我国建筑行业的历史发展进程来看,建筑物聚集是一个非常复杂、庞大的建筑系统,仅就我国的地域情况来看,在历史发展过程中不同地区、不同地理环境随着时代的推进而演变,发生地震以后不同地域对建筑的破坏机理非常复杂。与此同时,从建筑结构分析工作来看,设计人员在设计工作中不能对建筑空间作用、材料非弹性性质、材料时效性与阻尼变化等因素进行综合考虑,存在着大量的不确定性[2]。因此,面对建筑结构抗震问题时,设计人员不能完全依赖于“计算设计”,应该在建筑结构设计中运用自身所学知识,充分展现出自己在建筑设计中的才能,并且在设计中不断完善、创新,这样才能设计出抗震性能比较好的建筑。
2抗震结构设计理念的应用
采用抗震设计理念进行建筑结构设计,可以解决原本结构设计中存在的很多关键性问题,为建筑结构的稳定性、完整性提供保证。在结构设计工作中应该从其整体性开始出发,避免单纯依赖于计算设计的传统设计方式。
2.1合理选择抗震场地
在建筑结构设计中,实际设计中建筑物的位置是首先需要考虑的问题。不同地域条件下的建筑工程结构设计所受地震的破坏程度是不同的,这正是建筑设计工作中的新突破。因此,在建筑设计过程中,设计人员需要对工程所在场地的地质环境进行实际勘察,尽量避免在抗震危险地段进行工程建设,这样不仅可以为建筑安全、稳定提供有效保障,最重要的是可以为工程施工的经济、效益提供有效保障。为此,在选择施工场地时,往往需要从非发震断层位置选择场地,并进行适当的施工处理,从而提升工程项目的施工质量[3]。
2.2明确平面与立面布置
在建筑结构设计过程中,平面、立面結构设计工作是非常重要的。第一,考虑到实际设计中的抗震能力、结构设计刚度时,需在避免建筑受到水平地震作用力的情况下,进行双向结构设计,这样在抗震结构布置方面,就可以对来自任意方向的地震起到抵抗作用;第二,结构设计中简单结构性也需要重点考虑。设计人员需要关注建筑结构设计的简单性,在发生地震时建筑结构所受传力方式是明确且直接的;第三,需确保建筑结构整体性、协调性与统一性,这是设计人员必须掌握的建筑设计原则。在实际施工中,楼面部分结构的作用相当于水平隔断,在结构设计中需对各建筑子结构进行协调,从而更好地承受结构抗震力的作用[4]。
2.3刚度、承载力与延性匹配
钢筋混凝土剪力墙的抗侧移刚度比较大,地震作用大,如果墙厚、数量增加,而横墙间距减小,那么刚度将会增加,但地震反应也会随之增大。如果承载力不足,剪力墙则可能在地震中遭到破坏,二者是相互匹配的,抗震墙数量直接决定了剪力墙自振周期。框架体系体现为抗侧移刚度较小,而水平侧移较大,同时结构周期长。因此,其地震反应是比较小的。如果水平位移比较大,效应将会增加,并且随着高度的增加会一步步街垒,此时弹性极限变形将会增大,相反则弹性极限变形较小。在循环往复地震动力的影响下,由于弹性变形的能力比较差,墙体、支承将会出现裂缝、水平抗力降低等情况,此时结构层之间位移角度将会远远小于框架弹性极限变形值,此时不能充分发挥出框架的水平抗力。由于各抗侧力构件延性、刚度是不匹配的,各构件的水平抗力不能协调发挥出来,此时将会出现各个击破的情况。
2.4对建筑结构体系的选择
在对建筑结构进行选择时,首先需要考虑到合理选择建筑结构体系。在结构设计之中,需关注结构设计方案及评价是否合理、科学,这对结构设计的安全性、经济性将会起到重要作用。以建筑学视角来看,在建筑结构设计中需关注一点,即在实际设计工作中,一定不能由于某些构件被破坏而导致整个建筑结构失去其本身的安全性、耐久性,这是建筑结构设计的基本要求。
3结语
综上所述,传统建筑设计对计算过于依赖,普遍以计算结构为判定结构设计的标准,很明显其设计方案是非常狭隘的,虽然地震计算结果会对一些建筑结构设计起到作用,但就建筑整体的结构而言,普遍存在整体性差、不规范等问题,一旦有地震发生时,其抗震性能是不合格的。因此,有必要把抗震结构设计理念应用于建筑结构的设计之中,最终进一步提升我国建筑结构的安全性与稳定性。
参考文献
[1]刘嘉杰.刍议建筑结构设计中的抗震理念设计[J].低碳世界,2021,11(05):122-123.
[2]祁福军.房屋建筑结构体系选型及抗震设计分析[J].中国建筑装饰装修,2021(04):184-185.
[3]张攀,张宽,裴永忠,张虎.复杂框排架结构体系抗震设计及性能分析[J].建筑科学,2021,37(03):138-144.
[4]刘宇,郑佳丽.某超限项目中轻质条板隔墙及连接件抗震设计分析[J].四川建筑,2021,41(01):199-201.
作者简介:竺森(1982年6月27日),男,汉族,浙江省湖州市人,学历:本科,专业:城市规划,研究方向:建筑设计,现在职称:中级工程师
中国美术学院风景建筑设计研究总院有限公司 浙江省 杭州市 310012