建筑結構設計中的抗震結構設計分析
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摘 要 隨著城市發展步伐的加快,我國城鎮化建設中由于土地資源的緊張以及城市人口的增加,城市建筑越來越多。在現代建筑工程中,由于其本身所具有的一定特殊性,使之在抗震設計問題的解決上成為一項不容小覷的關鍵性問題。本文通過對建筑結構設計中的抗震結構設計特點、基本要求和設計要點三個方面進行了探討,以確保建筑抗震結構設計水平的提升。
關鍵詞 建筑結構設計;抗震結構;設計
我國地域遼闊,在很多地區曾發生地震,且帶來的慘重損失與危害已經深入人心。很多工程師、設計師也把他們畢生的精力用到了建筑抗震結構設計上。建筑抗震結構設計雖然還有很長的路要走,但我們卻從未停止對其進行更加深入的研究與探索。在進行建筑抗震結構設計時,主要圍繞著概念設計與參數設計兩個方面包而展開。從概念上,特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策;建筑結構的參數設計主要是采用二階段的抗震設計方法,包括對地震作用的計算、構件強度的驗算,以及結構變形的驗算等,由此實現高水準的抗震設防要求。由此可見,建筑結構設計中的抗震結構設計具有較強的專業性和復雜性,需要我們切實加強對其設計特點的掌握,明確其設計要求和要點,以達到良好的設計質量。
1 建筑抗震結構設計的特點
首先,建筑抗震結構設計需要監測結構受力。由于建筑結構無論是從整體柔性上,還是建筑承載力方面都需要充分考慮其受力均衡性,而且這也對建筑在強震環境下保持穩定性具有重要的影響作用,為此需要在結構設計過程中切實關注其受力狀況,加強對結構構件和連接點之間的受力狀況監測,確保強震環境下臨時能量對建筑不會產生過大沖擊,確保其受力平衡,保障主體結構的完整性。
其實,建筑抗震結構設計存在軸向變形問題。由于建筑的豎向載荷較大,不僅存在著一定的軸向變形問題,而且還會對連續梁彎矩產生較大影響,使之在負彎矩值減小的同時,卻增大了正彎矩值,這將影響預制構件的下料長度。為此,必須進行軸向變形計算,從而及時調整下料長度,調整結構剪力和側移的影響。
最后,建筑抗震結構設計還具有結構的延展性。結構延展性是建筑的一個重要設計指標,與低層樓房相比樓房結構更加柔軟,這導致其在地震作用下的變形可能性也更大,為了避免地震情況下出現倒塌,使建筑結構在塑性變形后仍然具有一定的變形能力,需要在構造上采取一定安全措施來提高建筑結構延展性[1]。
2 建筑抗震結構設計基本要求
2.1 確保建筑抗震結構設計的簡單性
建筑結構設計必須考慮融入抗震設計,而且還應確保其達到有效的承重能力。這一過程首要保證建筑抗震結構設計的簡單性,使之在簡單計算下就明確得出建筑結構的受力情況分析,也由此確??拐鹪O計的精確性。簡單性設計要求下,既能使建筑結構免于遭受地震的嚴重破壞,還能由此鞏固建筑設計中的薄弱環節,使其整體穩定性與抗震性得以同步提升。
2.2 保證建筑抗震結構設計的科學性
為了能夠全面提升建筑結構抗震性能,需要從建筑工程的實際情況出發,進行嚴格的建筑抗震結構設計規劃,既要保證建筑結構中各安裝連接件的安全可靠性,還要確保其穩固性。尤其是進行基礎設計,以及樓蓋、柱體等位置的連接時,使之達到整體設計的科學性與合理性,在發生地震時,支撐梁可以最大限度承擔沖擊力,由此確保建筑整體剛性達到使用要求,同時兼具良好的抗震性能。
2.3 建筑結構的合理性與完整性
在進行建筑抗震結構設計時,應保證其完整性與合理性,由此既增強建筑結構的穩固性,還能使其布局更加合理。在遵循這一設計要求前提下,不僅可以保證建筑結構外形與剛性達到協調統一,還能提升其整體抗側壓力,由此在增強建筑結構整體抵御能力的基礎上避免中心位置出現偏移,確保建筑整體抗震性的提升[2]。
3 建筑抗震結構設計要點分析
3.1 對建筑材料進行合理選擇
建筑材料選擇的是否合理,直接影響建筑結構的抗震能力。在進行抗震結構設計過程中,對建筑材料的選擇一定要結合工程實際情況,針對當地地質地貌、天氣等進行充分的考慮,要選擇能夠滿足建筑抗震要求的施工材料進行施工。這一過程除了應選擇剛性較強的材料提升建筑結構穩定性以外,還應注重選取輕量級建筑材料以減少建筑物的重量,從而達到抵御地震的作用。
3.2 優化建筑的抗震結構
針對建筑存在結構精密設計不足、超高超限問題以及嵌固端設置不合理等問題,首先,應進一步優化抗震結構。這需要從對地基的選擇就加以重視并關注地基的夯實,穩定地基之前要準確計算超建筑的高度和建筑面積,從而確保地基能夠對結構重量進行充分的承載。地基位置要避開地下水位較高或者土質較為松軟的區域,從而提高低級的穩定性以及地基對上部結構的支撐力。對建筑結構各構件位置也要加強規劃,使得結構構件受力均衡,維持主體結構的穩定性。水平剪應力和垂直剪應力也是抗震設計過程中不可忽視的問題,可以通過梁柱節點的加強,以及抗震墻的設置等來對水平剪應力進行抵抗。其次,還應合理地進行結構方案的選擇。這一點十分重要而且必要,而且在具體的建筑抗震結構設計中,不僅要使之能夠滿足建筑抗震結構設計要求,同時還應確保其達到經濟合理性,要做到結構形式、結構體系都具備切實可行性。合理的建筑抗震結構設計方案要確保具有明確的受力構件和合理的傳力路徑,對結構平面的設置和空間的布置都要盡量做到簡單,同時在方案設計過程中也要考慮到工程的實際情況,不僅要對工程建設的周圍環境與地質條件進行詳細而周密的勘查,還應全面考慮綜合處理措施[3]。
4 結束語
綜上所述,建筑的結構設計關乎人們生命財產安全,在對建筑結構設計時一定要給予抗震設計足夠的重視,切實考慮各種因素條件,對結構設計中常見問題要多加關注,確保建筑抗震結構設計的合理性,使之既能夠滿足人們的功能需求,同時還要確保建筑安全性,為社會國泰民安地和諧發展提供安全保障。因此,需要我們切實掌握建筑抗震結構設計要點,并切實強化抗震
參考文獻
[1] 謝玲君,宋文濤,馮學剛.建筑結構設計中的抗震設計[J].居業,2019,(02):50.
[2] 韓崗,廉政.建筑結構設計中抗震結構設計問題及策略研究[J].建筑技術開發,2019,(03):18-19.
[3] 高斯佳.建筑結構設計中的抗震設計探討[J].居舍,2019,(04):80.
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