建筑结构设计中的抗震结构设计
摘要
关键词
建筑;结构;抗震设计
正文
1导言
我国地处多条地震带上,地震频发且强度大灾害重,为避免人员伤亡、减轻经济损失,必须对抗震设防区的所有新建或改建的房屋建筑进行抗震设计,以抵御地震作用带来的不良影响。在一些地震多发地区内,更要提升抗震结构的设计水平,保障建筑的安全性。
2抗震设计和抗震概念设计的关系
为充分的贯彻和执行国家相关建筑工程防震防灾、减灾在法律法规中的应用,根据我国经济实力的提高,国家建设主管部门提出适当的抗震设防标准,既能合理使用建设投资,又能达到抗震安全的要求,确定建筑按3个水准设防目标进行抗震设防。(1)水准建筑在多遇地震下处于弹性状态,不损坏无需维修;(2)水准建筑在设防地震下允许弹塑性变形,经修复后可使用;(3)水准建筑在罕见强震下发生弹塑性较大变形,部分结构破坏但不致发生连续倒塌。为达到以上目标,建筑工程必须进行抗震设计。
从抗震设计的内容上分析,主要包含有抗震的概念设计、分析计算及抗震措施采用。
抗震的分析计算,是对结构承受地震力即由于地震地面作用引起的动态作用如地震加速度、速度和动位移进行定量分析,经简化得出的计算结果,是重要的设计依据,但由于现阶段对地震认识的局限性,计算结果可能与实际情况有较大偏差,仅按计算结果进行设计并不完全能满足预期的设防目标。
抗震概念设计作为建筑抗震设计的主要内容,它是基于无数震害分析、模拟试验等相关经验所构建的抗震设计原则及体系,它把地震作用造成影响的规律性和不确定性结合起来,在具体抗震设计的过程中,抗震概念设计更加关注于建筑结构的总体设计,从建筑方案开始合理把握整个工程设计的原则性问题,包括薄弱部位的分析判断及加强、关键部位的细节构造,或对关键部位提出抗震性能化指标,或提出设置二道防线要求等,以确保建筑的抗震安全。
3建筑结构设计中抗震结构设计的重要意义
地震地质灾害对人们的生命财产安全有着较大影响,虽然随着技术手段的提高,人们可以对地震地质灾害予以提前预估,做到科学防控,但其对固定物体的影响还是不可避免的,尤其是对建筑物的影响。所以在设计中,要优化建筑的抗震性能,对地基基础结构、材料、建筑结构加以科学规划和处理,增强建筑抗震能力,减少地震灾害发生时带来的危险和破坏。建筑结构设计作为建筑工程施工中较为重要的一环,目的是对建筑结构、材料、施工技术实行科学规划,以保障其安全性与可靠性,并给出专业的施工方案,推动作业的顺利进行。建筑结构设计中,抗震结构设计是非常重要的环节,能够保证建筑在地震灾害影响下的安全性,避免倒塌、损坏等严重问题的产生,增加人们居住的安全系数,减少不必要损失的形成。
4建筑结构设计中的抗震结构设计
4.1更新设计理念,加大抗震结构设计重视力度
在建筑结构设计及抗震结构设计中,最为关键的影响因素就是设计人员,如果设计人员不具备专业能力,不具备明确的抗震理念,在设计中很难将抗震与建筑结构融合起来,这样在地震灾害发生时,就会因为抵抗能力不足而出现各种问题,威胁建筑及人们的安全。为此,设计人员需不断提高自身的专业能力和职业素养,根据建筑行业发展趋势做好理念的更新和优化,加大对建筑抗震功能的重视力度,采取科学有效措施完成抗震设计,确保建筑结构安全。建筑工程具有规模大、工期长、设计精准度高等特点,故而设计人员在处理时应做到全面分析和考量,制定针对性的设计方案,更好的指导施工作业的开展。抗震结构设计作为其中较为重要的一环,设计人员应加大对其重视力度,转变传统设计思想,注重数据资料的收集和处理,完善设计内容,增加结构强度,进而减少地震灾害带来的破坏,保障工程的整体效果。再者,还应该充分利用网络资源对抗震结构设计进行深入分析和探讨,了解地震带分布特点,掌握板块运动规律,不断完善抗震结构设计内容,符合建筑结构设计的相关要求,提高建筑整体水平,延长建筑使用寿命。设计完成后,还需开展专项评估和检测,确保抗震设计符合工程的建设要求。抗震结构的不同其产生的作用也存在较大差异,设计人员应重视这一点,并选择合适的结构种类,确保最终设计的合理性与科学性。
4.2选择合理的抗震结构体系、优化结构布置、加强结构的关键部位薄弱环节等
1)建筑方案是抗震概念设计应考虑的首要问题。对于由建筑、结构、给排水、电气等专业组成的建筑工程设计行业,抗震概念设计不仅关乎结构专业,建筑专业设计的建筑方案才是抗震概念设计最重要的一环。根据对现有地震灾害进行总结和分析,可以看出即使是同一次地震,不规则建筑较规则建筑更容易受到破坏。因而按照抗震概念设计理念,抗震规范对建筑方案的规则性提出了严格要求,即优先采用规则的建筑方案,对特别不规则方案有条件采用,不应采用严重不规则方案。建筑方案的规则性有关于建筑平立剖等方面,不规则类型包括平面不规则和竖向不规则,其中平面不规则有扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续等,竖向不规则有竖向刚度不规则、抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等。在讲究建筑多样化的当代,建筑方案设计过程中不仅要求建筑师掌握抗震规则性知识,同时结构工程师还应积极参与并给予建筑师更多合理有效的结构建议,这样才能让设计出来的建筑具备良好的抗震能力。
2)抗震结构体系是抗震概念设计的重要环节。抗震结构体系是工程结构抗御地震作用的核心组成部分,应受力明确、传力途径合理、具备必要的承载力和良好的延性,还应布置多道防线,组合多个延性较好的分体系协同工作,有效地避免由于部分结构、构件的破坏所导致的整体结构抗震性能及稳定性、承载能力下降等。同时,具备直接明确受力途径的抗震结构体系其结构模型计算中内力和位移分析都可能更与实际地震情况相符,这对提升建筑的抗震性能具有积极意义。
4.3结构选型
抗震结构设计中,结构选型合理性对于抗震效果提升有着重要意义,在设计过程中应加大重视力度,增强整体设计有效性。在建筑工程结构抗震类型的设计和应用中,必须特别注意建筑结构抗震类型的正确设计和选择。根据建筑的具体功能要求及主体结构的特点,做到精心设计和分析,通常体现在两个方面,即立面的主体结构和建筑平面的主体结构。
在抗震结构设计中,还应该遵循既有原则和要求,保障结构的安全性和稳定性,从而优化建筑抗震性能,有效提高建筑质量,延长建筑的使用寿命。为此,在建筑结构选型中,设计人员需要分别从整体性、安全性、协调性等多方面进行分析和考量,增强结构抗震效果,提高建筑稳定性和安全性。另外,在抗震结构设计中,分析结构受力特征,并根据结构性能要求,对抗震性加以科学分析,以削弱地震破坏力,保证建筑的质量和安全。
结束语
综上所述,抗震概念设计对建筑抗震的重要性是远非抗震计算分析可以比拟的。结构抗震设计应重概念轻精度,还应重视工程经验,重视地震灾害分析。根据现有规范要求及建筑特征,对建筑结构抗震性实行科学规划和处理,提高结构刚度、强度、承载能力,科学选型、选址,保障建筑安全性,降低地震灾害带来的破坏和威胁,在提高建筑质量的基础上,为人们营造安全舒适的建筑空间。
参考文献
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