442825197109285238广东省佛山市,528000
摘要:地震能对建筑物产生强大的破坏作用,影响社会经济的发展,为降低地震对建筑结构的破坏作用,在建筑设计环节,必须要重视和强化抗震设计,结合建筑物的实际情况,根据影响建筑物抗震能力的因素,有针对性地采取有效措施,来提高建筑物结构设计的科学性和抗震能力,为其安全性能提供可靠保障。
关键词:建筑结构设计;抗震设计;问题;应用
1建筑结构抗震设计概述
1.1抗震设计的主要内容
抗震设计在建筑结构设计中,占据着十分重要的地位。抗震设计能够降低地震对建筑物的破坏程度,最终对人民生命财产的安全进行保障。在建筑结构的抗震设计中,首先,要掌握建筑物的所有结构,并进行概念设计。概念设计能够对地震计算结果进行保障,对建筑物的抗震性能进行提高。其次,对地震进行计算。因为在建筑结构的抗震设计中,需要以精确的数据作为支持,所以设计中所需的数据必须通过严格的抗震计算来取得。第三,应注意采取适当措施,提高结构性能。
1.2抗震设计目标与原则
明确设计目标,能够对建筑结构抗震性能进行提高。建筑结构抗震设计主要对象是整个建筑,目的是对整个建筑的抗震性能进行提高,在设计过程中避免出现薄弱环节,对建筑结构的整体性能造成影响。在抗震设计过程中,应对建筑设计原则进行遵循。首先,抗震设计应对建筑物的整体结构性能进行掌握,在提高建筑结构的刚度时,应利用严格的计算和应力分析来进行。其次,要实现建筑结构的合理设计,均匀分散强度,防止建筑结构出现薄弱环节。第三,对结构的刚度进行保障,以便抵抗地震的冲击,提升建筑结构的抗震性能。
2建筑结构抗震设计工作中应当注意的问题
2.1关注建筑抗震场地的选择
不只是建筑结构会对地震危害产生影响,排除一些不可控因素,在同样的建筑结构条件下,把这个建筑结构放到不同地质的环境中,受到相同等级地震影响,产生的结果也是不同的。所以,想要促进建筑结构设计工作能够取得更好的结果,就需要选择一个能够很好减轻地震影响的建设场地。能够减轻地震影响的场地环境就必然是地基相对坚固、不易被地震的震动破坏地基的。相对不稳定的地质环境包括液化地区、靠近河岸的地区、土坡等,这些都是很容易受到地震破坏的地方。相对的比较坚固的地质区域有未被侵蚀或轻微侵蚀的基层岩石、质地密集的砂土层等,这些都是对减轻地震影响很有用的场地。
一个好的抗震建筑环境加上建筑自身的结构强度的优化,就可以在最大程度上减轻地震对建筑的破坏程度。但是,我国人口众多,土地资源有限,想要都找到一个很好的地质环境去建筑房屋是很不太现实的,必然有的地区人们必须要在一些抗震条件差的地方建房子。在这种情况下,人们就应当多从建筑结构上下功夫。在条件差的地方建房子,就应当想办法增加建筑的结构强度和稳定性,设计师们应当相办法去增加地基的坚固程度,可以采用夯实、桩基、增加地基高度,具体要根据实际情况考虑。
2.2关注建筑结构抗震机制的选取
关于建筑结构抗震机制的选取,有以下三点注意事项:
第一,对一个科学的建筑结构抗震机制,它应当在具体的强度、刚度方面有着具体的科学测量参数。建筑结构的抗震性能是总体部位相结合的体现,如果面对地震,建筑结构中出现了一些薄弱的环节,那么其他的部位就会相应的产生结构应力,这些应力就会破坏结构原本的稳定性能,所以想要维护建筑的稳定性,就需要找到这些结构的薄弱点,并加以改进。
第二,在建筑结构设计中应当考虑到建筑各受力构件在受到竖直方向的重力的时候能够平均分配这些力量。同时,也要能够使保证竖直方向的重力负荷在最近的距离内传递到附近的结构上。
第三,建筑结构的设计中应当注意结构的整体承受力的作用,不可以出现因为某些结构部件的承压能力弱而导致的整体建筑稳定性能下降的问题。一个设计良好的建筑应当能够在受到地震的作用的时候,把这些力量平均分摊到结构的各部件之中,这样即使结构中某些部分出现了一些问题,也可以保证整体抗震性能的稳定。
3建筑物结构抗震设计有效措施
3.1对建筑场地与环境进行科学分析与选择
建筑物在建设前,必须要科学选择建设场地与环境,因为其所处的地理位置、地形、水文等因素,都会对建筑物的抗震性能产生重大的影响。设计人员要对建筑场地、环境等各项条件进行充分调研,如果发现场地存在断层错动、陷落等问题,就说明场地属于危险地段,不能在其上建造各种建筑物,需要另外进行选址。适合建造建筑物的场地,要详细勘察其地形、地质、水文等情况,并做好详细的勘查记录,从而为建筑物的结构设计提供准确的参考。
3.2结合实际优选适宜的建筑结构形式
从整体上来看,建筑结构形式比较多样,常见的有砖混结构、框架剪力墙结构、钢结构等,每种结构形式都各有优点和缺点,其抗震性也存在很大的差异。因此,在对建筑物结构进行设计时,要选择匹配的结构形式,这样才能有效提升其抗震效果。如果处于相同的条件下,砖混结构形式的建筑物,其抗震性能要弱于混凝土结构,这主要是因砖混结构是以砖砌体作为主体承重材料的,而砖砌体易破碎,而且其自身重量大,一旦发生地震,就容易受到破坏。而混凝土结构是以混凝土作为主体承重材料的,其墙体采用的是轻质填充材料,整体自身重量小,因而在地震中具有较好的稳定性。国外大多采用钢结构的形式,因为钢结构生产、施工都比较方便,而且钢材质具有优良的抗剪、抗拉、抗压性能,强度与延展性也极佳,采用钢结构的建筑物,其使用寿命可超过百年。钢结构的建筑物还具有良好的环保型、可循环利用性及抗震防火性等。
3.3科学设计建筑形体及构件
在建筑结构设计中,除了场地的影响,建筑形体也会对建筑物抗震性能产生重要的影响。在设计过程中,建筑设计师要依据建筑抗震的相关规范与要求,科学确定建筑形体,并对其构件进行合理设置。建筑设计师要分析建筑的平面、立面和竖向剖面,按照相关的规则性来评价其抗震性、经济性等各项性能。在具体设计实践中,最好是优先选择规则的建筑形体。因为规则的建筑形体,其抗侧力构件在平面布置上是具有对称性的,同时,侧向刚度会沿着竖向方向进行均匀地变化,这样就能减少侧向刚度突变及承载力不均匀等情况。如果是形体复杂发热建筑,因其平立面具有不规则性,在此种情况下,需要根据其具体特点,来进行分析,以便明确有无必要设置防震缝。防震缝的设计事关重要,设置不当会适得其反,合理的防震缝的设置可以使不规则的建筑形成多个规则的抗侧力结构单元,从而简化建筑物结构抗震分析模型,提高建筑物的抗震能力。
3.4设置合理的抗震等级
建筑物抗震设计中,需要重点考量抗震等级,结合当地的实际情况,来确定地震设防类别、烈度等,同时,还要考虑建筑物的结构类型、建筑高度等因素。根据建筑破坏造成的人员伤亡、经济损失及社会影响,可将建筑物的抗震能力分为四种,即特殊、重点、标准、适度四种。一般住宅与写字楼为标准设防类建筑。
结束语
当代建筑设计水平不断提升,建筑工程规模日益扩大,越来越多的高层建筑栉次鳞比地林立在城乡。对于建筑物来说,建筑结构起到了非常重要的支撑作用,其设计水平对于建筑物安全与寿命具有直接的影响。为了更好地提升建筑物性能,在建筑设计环节,必须要强化建筑结构抗震设计,从而提高建筑结构的安全性。
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