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抗震概念设计在建筑结构设计中的应用探析

赵飞
  
建筑创作
2022年3期
筑博设计股份有限公司成都分公司 四川成都 610000

【摘  要】地震是自然灾害,一旦发生,造成的危害不可估量,为了能够有效地抵御地震,应该对建筑结构设计进行优化,提高其抗震性能,这样级别不大的地震就不会直接毁灭建筑,造成大量的人员伤亡。为此,要对建筑结构抗震设计进行研究,采取有效的方法,提高建筑的抗震性,以及建筑的质量与稳定性,从而为人们提供一个安全的住所。

【关键词】建筑结构设计;抗震概念;应用

对于地震自然灾害而言,其主要会对人民群众的生命和财产造成危害,同时,地震会给建筑物和工程设施造成破坏,并引发二次危害。对于房屋建筑而言,其与人们的日常生产生活存在直接联系,无论在城市还是农村,都占有较大的面积。因此,建筑企业必须结合工程实际的建设规模以及建设区域的地质情况,制定完善的房屋抗震方案,以此提高建筑结构自身的稳定性以及抗震能力,这才不会在发生地震灾害时产生巨大的经济损失,并为人民群众的人身安全提供保障。

1建筑结构抗震的设计理念

建筑结构的抗震设计主要是实现建筑结构的稳定设计。从概念和理论上分析,明确建筑结构设计的意义,分析各类房屋建筑结构的地质抗震问题。房屋建筑结构的不同体系设计直接关系建筑整体的抗震水平,需要分析建筑局部力学与整体力学之间的关系。不同的房屋建筑结构受地震灾害的影响不同,要从工学理论实验、设计理念思维上进行分析,重视建筑结构角度中各个方面的因素,准确分析建筑结构的各方设计要求。根据各方概念,清楚定位,准确辨别,进行高精准度、可靠性思维分析,优化建筑结构设计的综合应用,确定建筑结构地质抗震设计理念标准。

2建筑结构工程抗震设计的作用

2.1提升建筑物的抗震能力

为了确保建筑结构工程的抗震能力,应做好以下几点:(1)在建筑结构工程中,必须考虑到地基稳定性因素,选择适合于抗震性的地基,避免地基变形影响建筑物抗震功能;(2)同一个建筑结构工程单元要选择性质一样的地基,必须将地基的最大潜力包括在建筑物的结构设计中,发挥地基的抗震能力;(3)建筑结构工程需要规则且对称,目的是减少由于地震活动引起的建筑物变形,并防止由于地震作用力集中而导致的建筑扭曲;(4)为了提高建筑结构工程抗震性能,我们需要增加几道抗震防线。同时,有必要明确建筑结构工程的受力设计,防止建筑结构工程的局部薄弱。

2.2降低地震对建筑的影响

降低地震对建筑的影响中,一种常见的方法是在建筑基础和建筑主体之问添加隔震层,这样可以有效减少对建筑物的潜在破坏。例如,在建筑物顶部添加一个“反摆”,“反摆”使建筑物和摆在地震中产生方向相反的位移,从而减小加速度,减小地震对建筑的作用。相关研究分析认为,如果合理设置“反摆”,减少地震影响的概率可以达到65%,可以最大限度减少建筑物的受损程度。该方法已在国内外得到广泛研究,在实际施工中也得到了应用,并取得了优异的效果。

2.3保证建筑刚度

正确设计建筑结构工程抗震和明确建筑物刚度非常重要。因此,有必要充分考虑大量使用钢筋混凝土,主要应用是通过改善结构来加固现有的钢筋混凝土结构。

3建筑工程结构抗震设计的原则

3.1结构简单化

建筑工程项目结构设计中,需尽量选择结构简单的构造体系,进而改善工程的抗震质量和抗震效果。与结构复杂的建筑工程相比,结构简单的建筑工程结构体系能够有效增强力学计算的准确性,进而加大对结构设计平衡性的把控力度,防止结构设计过于复杂而造成的设计质量不佳的问题。同时,相对较为简单的设计形式能够减轻由于地震因素所造成的损害,减轻地震破坏力对结构的伤害,从而有效优化建筑工程结构的抗震效果。

3.2提高整体性

为使建筑工程结构设计展现出较好的抗震效果,在设计中要高度重视结构的整体性。结构的抗震性并不是对结构某一个部分提出的要求,其是对建筑工程体系当中的所有部分都有着较高的要求,所以应从整体上把控结构的设计,保证结构布局的科学性及合理性,特别要关注对建筑工程项目有着较大影响的几个因素,我们必须要采取多种有效措施减少甚至避免其对结构的不利影响,确保各部分结构之间的有效协调。另外,在工程建设的过程中也需对各部分力学作用的基本特点予以全面的分析,从而不断完善工程结构的抗震性能。

3.3加强抵抗性

为了增强建筑工程结构的稳定性与安全性,应以工程结构体系来抵抗外力作用,尤其是地震作用的负面影响。为了实现这一目标,我们需对建筑工程结构予以科学设计,在设计中要以工程的抵抗力为切入点,在建筑工程建设和设计阶段首先构建理想状态下的抵抗力,这样才能够在发生地震的状态下使结构具有良好的抗震性能。这也充分展现了结构最佳的抗震能力。再者,为了保证结构的稳定性,在结构设计的过程中也可严格控制抵抗力,从而确保力学体系的平衡性及合理性。

4建筑结构抗震设计中存在的问题

4.1地下抗震的问题

在房屋建筑结构抗震设计中,要重视建筑结构的均匀分布,提升建筑结构构件的合理布局,保证结构的连续、均匀。在建筑结构设计中,平面结构较为复杂,为了保证结构平面与立面的平整、均匀和连续性,要对房屋建筑地下部位结构与地上部位结构进行衔接布置,如果防震缝上下部分脱离,就会导致抗震性能降低。另外,如果上下构件呈现不同的结构,上下不吻合,就会导致构件规范不合理、不标准。为了使建筑结构符合转换层的要求,就要调整转换层抗震控制效果,避免出现薄弱层或断裂层。

4.2结构高度对抗震性能的影响

结构高度为室外地面至主要屋面构件的高度,结构承受的倾覆弯矩随结构高度的增加而增加。建筑物高度越高,结构的稳定性就越差,相应的结构刚度就需要更大,剪力墙等承受的水平力构件就需要布置越多,结构经济性会变得较差。当建筑结构的高度超过相关规范允许值时,应采取比规范更严格的抗震措施进行抗震超限专项设计,并通过专家的论证后方可实施。

4.3设计人员的抗震设计概念不明确

抗震减灾设计是为了更好地抵御大地震中的灾害,提高抗震减灾能力,避免造成生命财产的严重损失。但是现在仍然有很多设计人员的建筑理念是用大量的优质钢筋混凝土来抵抗地震。实践证明,建筑材料结构中主要钢筋的固定不尽人意。而且,钢筋数量的增加不仅会直接降低建筑材料的延性,还会降低建筑结构的整体抗震适应性。因此,越来越多的研究发现,单纯通过计算钢筋数量来设计和分析结构的抗震能力是不全面的。

5优化设计基础结构

在建筑结构设计中,基础结构设计非常重要,与建筑的质量与稳定性有很大的关系,因此,要想优化建筑结构抗震设计,首先要对基础结构设计进行优化,使其设计更加的合理,在实际的过程中,如果地基位置的地质发生了变化,不利于建筑工程的建设,要及时采取措施对地质进行改变,使基础结构的承受力不断提升,利于建筑抗震性的增强。但是,在使用过程中,要注意一些事项,在合适的情况下进行使用,并保障建筑结构的设计保持一致性,从而使抗震性能提高。

6结束语:

地震灾害对居民生活有明显的影响,也会对城市的经济发展造成一定的损害。考虑到广大居民的人身和财产安全,我国必须重视不同结构是否具备相应的抗震能力。在结构设计过程中,相关的设计人员需要不断更新建筑结构的设计理念,采用最新的抗震设计理念来进行建筑结构设计,保证不同建筑在受到地震的影响更小。虽然地震灾害是无法避免的,但是通过一系列的抗震设计能够做好抗震预防,能减轻地震的不利影响。

参考文献

[1]韩东.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用探讨[J].2020.

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