建筑结构工程在抗震设计中的探索
邢永超
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邢永超,. 建筑结构工程在抗震设计中的探索[J]. 中国航空航天科学,2022.10. DOI:10.12721/ccn.2022.157198.
摘要:
建筑结构的抗震设计对于建筑整体的应用性能具有较大的影响,所以在建筑结构设计时应在建筑场地选择到建筑结构设计的整个过程中,使抗震设计符合相应的要求。建筑结构的防震设计是保证建筑物稳定的基础,也是对人们生命及财产安全的有效保障。
关键词: 建筑结构工程抗震设计探索
DOI:10.12721/ccn.2022.157198
基金资助:

引言:就建筑结构工程设计来讲,在设计中需要考虑周全,而且根据当地的具体情况选择适宜的抗震结构。同时,在建筑结构抗震设计中需要以建筑物的平面以及结构选型为切入点,进一步完善建筑物的抗震力,提升建筑物的抗震性能。做好建筑结构工程的抗震设计,可以增强我国建筑结构的整体质量,使我国建筑物可以更好的抵御自然灾害带来的不利影响,推动我国社会经济健康有序发展。

1建筑抗震设计中的重要作用

地震作为一种破坏力极强的自然灾害,一旦发生,不仅影响范围大,造成的伤亡也十分严重。在地震作用下,房屋大面积损毁坍塌,威胁到人们的生命财产安全,还会造成交通网断裂,使得人们无法正常生活。我国历史上发生过几次级数较大的地震,例如汶川大地震、青海地震等。几乎每次发生地震,都会有大量的人员伤亡。当地经济发展遭到极大的打击,对我国全面发展极为不利。尤其是近年来大量人口涌入城市,城市人口密度不断增大。城市建筑物密集,一旦发生地震,相连的建筑物都会互相影响,人员逃脱及其困难。就地震灾害来说,产生破坏的因素主要是建筑的损毁坍塌。作为人们生产生活的场所,一旦建筑受到地震影响而出现变形、坍塌问题,那么对处于其中的人员来说,无疑是巨大的威胁。地震灾害破坏力如此之强,引发了社会的恐慌。虽然近年来科学技术发展极快,地震灾害检测手段层出不穷,但即使能够准确预测地震,但要想阻止地震的发生却是不可能的。因此,只能够采取相关措施,来降低地震造成的不良影响。而强化建筑结构抗震性能,无疑是最有效的方法。如果建筑具有可靠的稳固性,在地震发生时,强大的抗震能力能够使得建筑尽量屹立不倒。只要建筑不受到损毁,地震灾害造成的损失和伤亡就能得到有效控制。随着建筑施工技术水平的优化改良,人们期望在发生地震时,建筑结构不仅能够不倾倒,内部的各种装饰和设备也能维持原样,这就对建筑抗震设计人员提出了更高的要求,也是当今建筑行业迫在眉睫的任务。

2当前我国在建筑抗震设计上的主要问题

2.1抗震指标规定不明确,评判体系不系统

我国的建筑抗震设计理念起步较晚,发展稍缓,因此对于衡量建筑物抗震性的评判体系尚未完全建立,很多抗震指标没有明确规定。这就导致设计者在涉及建筑抗震设计时无从下手,无法从固定的几个方向来增强抗震性,也无法最终量化地评价某个建筑的抗震能力。

2.2设计理念过于保守,缺乏创新

我国设计领域在抗震性设计上大多依然遵循着一些老旧过时的设计规范,没有综合考量现实情况,更没有对建筑结构性能的考虑,所以很难产生科学的、更适合当今环境的设计理念和设计技术。

2.3抗震设计目标层级低,不够经济

我国目前的抗震设计目标大多还是集中在震而不倒,即只要不出现大的伤亡损失即可,而对于建筑本身的功能性损害和修复的经济性则没有太多考量。所以,这种设计理念最终致使建筑在应对地震后,建筑物内部功能损害过大,经济损失不可估量。

3增强建筑结构工程抗震设计的有效对策

3.1抗震设计以位移为基础

抗震设计以位移为基础能全面进行抗震性能设计,提高建筑物的抗震能力,是符合现代建筑物抗震设计的需要。该方法是以位移为基本出发点,通常将位移控制运用到建筑结构的设计过程中,通过为位移谱的位移偏移计算出剪力的数值,进行建筑物的结构分析,如何进行性能提升,通过具体的配筋进行有效设计,采用增加刚度的方法,将位移目标进行变化,提高建筑物的抗震能力,有效的考虑抗震性能中的位移偏移的重要性,有效提升其在设计理论的应用过程,有效增加其使用方法,有效提高建筑物的抗震性能。抗震设计以位移为基础的方法是提高建筑物抗震性能的有效方式,符合现代建筑物提高性能的有效方法。

3.2抗震场地选择

在相同的设计条件下,场地的地质条件对建筑抗震性能有着极大的影响,并且受到地震破坏程度差异明显,所以做好抗震场地选择工作十分重要。在选择抗震场地时,尽可能避免地质较差的场地,降低地震带来的灾害。通常情况下,微风化与中等风化基岩、密实砂土层、含水量低的黏土都是较为有利的建设场地,而软土、液化土、湿陷性黄土都是不利场地,需要正确辨别场地的影响因素。如果工程建设区域地质不理想,则需要结合土质采取加强措施,同时要对可能出现的不利条件进行估算,并采取预先防护措施进行加固处理。如果发生地震时可能出现断裂的场地,需要重点加强地基,确保基础工程的安全。

3.3建筑结构平面布置的规则与对称性

根据抗震理念,对建筑立面、平面设计时,应确保建筑结构的规则性。对于不规则建筑工程通常都是采用空间结构计算模型;对于工程结构中较为薄弱的环节,需要提高内力系数,结合相关标准对弹塑性变形进行分析,薄弱部位需要采用针对性抗震设计。对称性同样是抗震设计中的重要一环,需要建筑结构对称、质量分布对称、刚度对称。通常最理想的方案是“三心重合”,三心即平面形心、质量中心、刚度中心。结构对称也就是抗侧力主体结构对称,该种对称较为容易实现,主要保证主体结构沿着主轴方向进行刚度、强度设计,变形特征差异不大;保证沿抗侧力主体结构当中的主轴线强度、刚度分布均匀;结构整体具备一定的协调能力,确保刚度、强度能够满足扭矩性能,这样即可在发生地震灾害时,建筑结构不会产生较大的扭转变形,避免主体结构、构件遭到破坏。

3.4严格规范建筑物的高度和宽度

首先要严格控制建筑物的高度和宽度,在建筑施工之前,对于建筑设计超高或者高宽比不符合标准的应予严格的把控,对于高度接近限高或者高宽比接近不合标准,为了加强建筑物的稳定性和抗震能力应该在其底部增加一层竖向构件,一般情况下采用的竖向构件采用混凝土柱或者混凝土墙等。其次在进行建筑物抗震设计计算时候,采用的计算方法应该使用经过主管部门认定的符合建筑力學模型的方法,对于计算结果,应该满足建筑物的实际要求和基本规定。

3.5设置多重抗震防线

在地震灾害出现的时候,要是多了一道抗震的防线,也就给人们的逃生提供了多一分的希望,而且会为建筑结构整体抗震性能的提升提供保障。在抗震设计中,采用多重防线的设置方式具有非常重要的现实意义。应该选择具备优秀延展性能的原材料对其中一道抗震防线进行设置,再选择其它的一些适合用做抗震设计的各种材料和部件设置更多的防线。对多重防线进行设置的优点在于能够有效的对地震所带来的冲击力进行缓冲,降低地震形成的破坏,减少损失。

结束语:建筑结构设计中的抗震设计是一种复杂并且系统性极强的工作,从建筑的选址到建筑的结构设计都要进行严谨的抗震设计,根据不同的建筑项目,不同的抗震方法进行不同的建筑设计及抗震设计,保证建筑的抗震能力符合其结构设计。

参考文献:

[1]任云肖.建筑结构工程在抗震设计中的研究[J].时代农机,2018,45(05):137.

[2]颜桂云.《建筑结构抗震设计》教学改革探索与实践——基于工程教育认证标准[J].福建建筑,2018(01):98-104.

[3]程新波.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].中国高新技术企业,2019(21).

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