在建筑结构的实际设计中,抗震设计是非常重要部分,在现阶段的建筑设计中抗震设计受到广泛关注,建筑是否具备足够的抗震能力,也是人们在建筑使用方面非常重视的,抗震设计要从长远的方面进行考虑,对设计理念进行更新,很多地区的抗震设计并未及时进行更新,无法跟上时代的趋势,这是因为抗震设计并未结合行业的发展情况,另外抗震设计没有跟上时代趋势,国际上很多抗震设计的经验,并未及时进行引进。
一、抗震结构设计的作用
建筑物的抗震设计,首先可以使建筑物受到常规地震的影响,并在局部设防烈度下,能够保证建筑物处于良好的状态,继续保证建筑物的使用。此外,为确保人民生命财产不受损害,在发生高烈度地震时,建筑物在受损后进行修复。最后,在罕见的强震情况下,建筑物不会倒塌。进入21世纪以来,中国发生了多次地震。许多城市受到地震的影响,对当地经济和人民生活构成严重威胁。
在建筑设计和施工过程中,对建筑物的抗震性能有一定的标准,即保证建筑物不因小强度地震而受损,保证中等强度地震得到修复,保证较大强度地震不倒塌。抗震结构设计在建筑结构设计中的作用是:(1)遇有局部正常的小规模地震时,建筑物不会受到破坏,可以不经修复继续正常使用;(2)遇有局部中等烈度地震时,建筑物可能受到一定程度的破坏,但仍有可能工程修复后使用;(3)遇有强震时,应尽量保证建筑物不倒塌。在建筑结构设计中,应充分考虑小、中、大三个层次的局部地震强度。就地震发生的概率而言,小烈度地震的概率大于大烈度地震的概率。
二、抗震结构设计的主要原则
在抗震设计方面,对建筑构件的刚度、延性和承载力提出严格要求;对结构中的某些薄弱环节,应采取抗震性能较好的措施,避免使用竖向荷载构件。在抗震设计中,一些延性好的构件被用来连接各个方面。例如,在框架结构中,抗震设计必须将剪力墙与框架结合起来。多道防线的设计是必不可少的,它可以避免建筑物在第一次地震后受损。不同的防线可以使刚度和延性更加统一,从而消耗地震能量。使抗震效果更好,由于抗震结构中有不同类型的构件,当建筑物的抗震极限受到破坏时,建筑物的抗震结构具有弹性适应能力,以防止建筑物倒塌或再次受到破坏。
(一)整体性
抗震设计需要从整体上考虑,如高层建筑,结构设计需要保证整体性,结构需要收集和传递惯性,可以在水平方向上进行划分,在抗震设计中,每个下部结构需要保证足够的抗震性能。这样,整个建筑将具有理想的抗震能力。
(二)结构清晰
在涉及地震力传递的抗震设计的实际发展中,在抗震设计过程中必须遵循明确的设计原则。在结构模型发生位移的情况下,应进行内力分析和薄弱环节分析。详细计算了各参数,并设计了相应的预防措施,有效地提高了建筑设计水平。
(三)刚度与抗震能力相适应
在地震作用下,建筑物的结构刚度和抗震能力受到了严峻的考验。在结构设计的发展过程中,必须考虑建筑物的结构刚度,它能抵抗各个方向的振动,保持结构的平衡和变形,减少地震对建筑物的破坏,具有良好的刚度和抗震性能。建筑结构具有这种功能是最基本的,特别是现在建筑业的主流高层建筑。
(四)结构规则性和均匀性
建筑布局以垂直和垂直为主。在结构设计的实际发展中,必须保证结构的横向刚度。该轴承能够保持抗侧移刚度的稳定性和可靠性,特别是在竖向结构的设计中,由于建筑基础相对薄弱,在保证结构设计的情况下,还需要满足抗侧移刚度的要求。建筑结构的规则性和均匀性是高层建筑设计中的重要问题,需要设计者加以考虑。
三、高层建筑结构抗震概念设计基本原则
(一)高层建筑结构规则、对称分布
高层建筑结构若不均匀或不规则,将影响其抗震性能。特别是高层建筑的主要特点是高度,其结构不同于一般建筑,因此有必要结合平面形状来控制均匀性和对称性。合理设计建筑高宽比,尽量控制建筑扭曲。在结构设计的实际发展中,应注意控制建筑的刚度和质量,使建筑的承载力保持均匀,保证建筑结构的对称分布。在确定结构设计之前,需要对施工现场进行综合考虑,使建筑物的基础形式能够满足现场的要求和设计的各个方面。通常,高层建筑将配备地下室。如果地基软弱,应采用桩基础,避免地基软弱引起的诸多缺点。另外,如果高层建筑有不同的等级,应适当选择桩基础。
(二)借助刚度设计实现高层建筑的抗震性能
在抗震设计中,刚度设计是最重要的部分。在高层建筑设计中,应注意抗震设计。建筑物的主干将受到各个方面的冲击和破坏。此时,建筑的刚度设计应充分满足抗震能力的要求,特别是在扭转刚度方面,应严格考虑扭转刚度,防止建筑结构在地震冲击后发生变化,影响建筑结构的整体稳定性。刚度设计是抗震设计的重要组成部分。需要从结构设计的各个方面考虑,确保各构件的刚度能够满足相关要求,使建筑整体刚度能够按照整体性原则完全满足技术要求,使建筑具有良好的抗震能力。
(三)运用计算机科学设计建筑力学模型
在抗震设计中,借助计算机技术,可以准确地计算出建筑结构的具体地震数据,使建筑结构的抗震能力保持在一个良好的水平,使设计结构与建筑的实际需要相一致,计算机能够全面地分析结构的变化建筑结构在荷载作用下,再绘制设计图。它可以建立更为实用的建筑模型,分析建筑的抗震性能是否满足实际要求。目前,在抗震设计中,借助信息技术,数据分析和建模更加方便。因此,设计师可以充分利用先进的技术,如BIM技术,这是一种非常流行的建筑技术手段。在建筑设计阶段,采用BIM技术,各部门充分参与建筑设计,使抗震设计更加万无一失。在建模方面,BIM具有可视化的特点,能够满足相关要求。
(四)选择延展性以及强度高的材料
在抗震设计中,材料的选择也非常重要。在结构设计中,应注意材料是否符合有关要求。在抗震能力方面,一方面结构合理,建筑质量也至关重要。因此,在抗震设计中,有必要与建筑设防水平、建筑高度、地基、建筑材料等方面协调。在抗震方面,强度和延性是选择合适建筑材料的主要考虑因素。因此,要充分满足材料的均匀性标准,各部位构件的连接应有足够的连续性。借助于这些方面的设计,我们可以对建筑物的抗震性能是否合格进行反向试验。在建筑材料方面,在抗震设计中可以选择,当然,经济性和建筑质量也是需要考虑的因素。
四、结束语
抗震设计是高层建筑设计的重要组成部分。我国许多地区地震频发,使得建筑抗震问题成为影响最大的问题之一。抗震设计水平应不断提高。在建筑结构设计中,设计人员必须结合当地建筑的实际情况,根据当地的地质环境,从经济和安全的角度出发,制定切实有效的抗震方案,确保建筑施工符合有关抗震标准,确保建筑安全。
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