建筑結構工程在抗震設計中的探索
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摘要:我國處在多個地震帶之上,是一個地震多發的國家,唐山地震、汶川地震造成巨大人員傷亡和巨額財產損失,銘記災難、痛定思痛,必須重視建筑物的安全性能。房屋的抗震性能的好壞和建筑的結構設計方式是有著很大關系,人們應當重視建筑結構的設計問題,采取科學的設計方法,并根據實際的土地情況具體分析,找到一個最適合本地的建筑結構,從而滿足保護人民生命和財產安全的要求。
關鍵詞:建筑結構設計;抗震設計;要點
中圖分類號:TU352;文獻標識碼:A
引言
伴隨著世界經濟的發展,人類與自然的關系變得越來越微妙,由于地下資源的過量開采,從而造成地面下陷等問題,嚴重時甚至會導致地震等自然災害,嚴重威脅著人們的生命財產安全。近幾年來,我國的地震災害現象時有發生,人們對建筑質量的要求也因此不斷提高。做好抗震設計工作以此來提高建筑物抗震效果,減少地震對建筑物的破壞,給人們帶來安全感,是每一位工程人員的責任與義務。在這種環境下,加強對施工質量的管理和控制變得尤為重要。因為提高建筑物的抗震水平不僅是國家的嚴格要求,更是人民的愿望所在。
1建筑工程結構抗震設計的原則
1.1結構簡單化
建筑工程項目結構設計中,需盡量選擇結構簡單的構造體系,進而改善工程的抗震質量和抗震效果。與結構復雜的建筑工程相比,結構簡單的建筑工程結構體系能夠有效增強力學計算的準確性,進而加大對結構設計平衡性的把控力度,防止結構設計過于復雜而造成的設計質量不佳的問題。同時,相對較為簡單的設計形式能夠減輕由于地震因素所造成的損害,減輕地震破壞力對結構的傷害,從而有效優化建筑工程結構的抗震效果。
1.2提高整體性
為使建筑工程結構設計展現出較好的抗震效果,在設計中要高度重視結構的整體性。結構的抗震性并不是對結構某一個部分提出的要求,其是對建筑工程體系當中的所有部分都有著較高的要求,所以應從整體上把控結構的設計,保證結構布局的科學性及合理性,特別要關注對建筑工程項目有著較大影響的幾個因素,我們必須要采取多種有效措施減少甚至避免其對結構的不利影響,確保各部分結構之間的有效協調。另外,在工程建設的過程中也需對各部分力學作用的基本特點予以全面的分析,從而不斷完善工程結構的抗震性能。
1.3加強抵抗性
為了增強建筑工程結構的穩定性與安全性,應以工程結構體系來抵抗外力作用,尤其是地震作用的負面影響。為了實現這一目標,我們需對建筑工程結構予以科學設計,在設計中要以工程的抵抗力為切入點,在建筑工程建設和設計階段首先構建理想狀態下的抵抗力,這樣才能夠在發生地震的狀態下使結構具有良好的抗震性能。這也充分展現了結構最佳的抗震能力。再者,為了保證結構的穩定性,在結構設計的過程中也可嚴格控制抵抗力,從而確保力學體系的平衡性及合理性。
2建筑結構設計中的抗震設計要點
2.1抗震設計以位移為基礎
抗震設計以位移為基礎能全面進行抗震性能設計,提高建筑物的抗震能力,是符合現代建筑物抗震設計的需要。該方法是以位移為基本出發點,通常將位移控制運用到建筑結構的設計過程中,通過為位移譜的位移偏移計算出剪力的數值,進行建筑物的結構分析,如何進行性能提升,通過具體的配筋進行有效設計,采用增加剛度的方法,將位移目標進行變化,提高建筑物的抗震能力,有效的考慮抗震性能中的位移偏移的重要性,有效提升其在設計理論的應用過程,有效增加其使用方法,有效提高建筑物的抗震性能??拐鹪O計以位移為基礎的方法是提高建筑物抗震性能的有效方式,符合現代建筑物提高性能的有效方法。
2.2抗震場地選擇
在相同的設計條件下,場地的地質條件對建筑抗震性能有著極大的影響,并且受到地震破壞程度差異明顯,所以做好抗震場地選擇工作十分重要。在選擇抗震場地時,盡可能避免地質較差的場地,降低地震帶來的災害。通常情況下,微風化與中等風化基巖、密實砂土層、含水量低的黏土都是較為有利的建設場地,而軟土、液化土、濕陷性黃土都是不利場地,需要正確辨別場地的影響因素。如果工程建設區域地質不理想,則需要結合土質采取加強措施,同時要對可能出現的不利條件進行估算,并采取預先防護措施進行加固處理。如果發生地震時可能出現斷裂的場地,需要重點加強地基,確?;A工程的安全。
2.3建筑結構平面布置的規則與對稱性
根據抗震理念,對建筑立面、平面設計時,應確保建筑結構的規則性。對于不規則建筑工程通常都是采用空間結構計算模型;對于工程結構中較為薄弱的環節,需要提高內力系數,結合相關標準對彈塑性變形進行分析,薄弱部位需要采用針對性抗震設計。對稱性同樣是抗震設計中的重要一環,需要建筑結構對稱、質量分布對稱、剛度對稱。通常最理想的方案是“三心重合”,三心即平面形心、質量中心、剛度中心。結構對稱也就是抗側力主體結構對稱,該種對稱較為容易實現,主要保證主體結構沿著主軸方向進行剛度、強度設計,變形特征差異不大;保證沿抗側力主體結構當中的主軸線強度、剛度分布均勻;結構整體具備一定的協調能力,確保剛度、強度能夠滿足扭矩性能,這樣即可在發生地震災害時,建筑結構不會產生較大的扭轉變形,避免主體結構、構件遭到破壞。
2.4嚴格規范建筑物的高度和寬度
首先要嚴格控制建筑物的高度和寬度,在建筑施工之前,對于建筑設計超高或者高寬比不符合標準的應予嚴格的把控,對于高度接近限高或者高寬比接近不合標準,為了加強建筑物的穩定性和抗震能力應該在其底部增加一層豎向構件,一般情況下采用的豎向構件采用混凝土柱或者混凝土墻等。其次在進行建筑物抗震設計計算時候,采用的計算方法應該使用經過主管部門認定的符合建筑力學模型的方法,對于計算結果,應該滿足建筑物的實際要求和基本規定。
2.5設置多重抗震防線
在地震災害出現的時候,要是多了一道抗震的防線,也就給人們的逃生提供了多一分的希望,而且會為建筑結構整體抗震性能的提升提供保障。在抗震設計中,采用多重防線的設置方式具有非常重要的現實意義。應該選擇具備優秀延展性能的原材料對其中一道抗震防線進行設置,再選擇其它的一些適合用做抗震設計的各種材料和部件設置更多的防線。對多重防線進行設置的優點在于能夠有效的對地震所帶來的沖擊力進行緩沖,降低地震形成的破壞,減少損失。
2.6非結構構件設計
建筑結構設計中的非結構構件主要是依附在主體結構上,在設計的過程中對于女兒墻、內隔墻、圍護墻、填充墻這些非結構構件的設計要更加關注,加強這些部分的結構設計,可顯著提高建筑抗震性。在設計雨篷、女兒墻這些附屬構件時要從整體角度考慮,做好連接和錨固工作。例如填充墻的局部高度可能就會造成主體結構的短柱出現脆性破壞。填充墻、內隔墻和圍護墻設計中還要減少主體結構的自震周期,對其剛度分布予以改變,使構件在地震作用下的內力分布得到有效改變,緩解其受力狀態。而對于建筑結構中的頂棚、貼面、建筑裝飾以及懸吊物部分,則需要綜合性的采用柔性連接和剛性連接的雙重手段,防止這些構件在地震中發生破壞和脫落。
結束語
在建筑工程結構設計中,抗震設計綜合水平直接影響著整個結構設計的質量,因此在結構設計中,我們必須要高度重視抗震設計。始終堅持抗震設計的基本原則,嚴格把控抗震設計中的要點,并采取有效措施不斷優化和改善結構的抗震設計,讓建筑工程高質量竣工。
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