建筑结构设计中的抗震结构设计探析

建筑结构设计中的抗震结构设计探析

汪涛

连云港建筑设计院

摘要:建筑物结构的防震工程设计直接关系到其总体的使用质量,尽管人们无法及时对地震的发生进行有效控制,但却能够通过改善建筑物结构的防震特性,从而减小损失。城市建筑结构设计中防震性能工程设计占有了地位,应受到设计者的关注,所以本章首先根据城市建筑结构设计中防震性能工程设计的内容进行剖析,并首先根据城市建筑结构设计中防震工程设计的内容进行了探讨。

关键词:建筑结构;抗震;结构设计

抗震灾难不仅破坏力非常强,而且具有高度突然性的特征,造成的损害也相当严重,因此,人们对于建筑物抗震能力越来越重视。在房屋结构设计活动中,抗震工程有着很大的重要性,不但需要从建筑本身功能全面考虑,同时需要深入考虑建筑物的荷载、内力和变形等各个领域。

1建筑设计在房屋抗震工程中的主要功能

1.1强化建筑的内部性能

抗震设计概念在建筑中的渗入,还可以进行对建筑布置以及构造安全的理论指导,为了保证结构的安全和可靠性,根据建筑抗震设计应留出的余地使结构比较合理,在进行建筑抗震设计方案的设计中,还需要严格按照国家规范的建筑参数标准,并参考结构上的剪力墙设计,使建筑布置可以比较均衡合理,即便出现对建筑构件核心部位的破坏,仍可保证结构良好的抗震功能。

1.2提升结构设计水平的路径

建筑设计人员在对建筑工程结构实施规划过程中必须考虑各种原因的综合影响,从整个视角考虑并确定进一步提高建筑工程总体设计技术水平的途径,在投资更多资金技术基础上,解决我们所要求的防震系统设计要求。而因为建筑抗震设计中涉及的各种因素特别多,所以在总体设计时必须对地震结构因素做出多重研究,也就是要在物质稳定性基本上进一步提高建筑工程总体设计的科学化。从而能进一步提高建筑工程总体设计的合理化,并根据具体情况给出可行性的工程设计方法,同时由于对建筑工程原有构造加以改善工程设计可以进一步改善建筑抗震特性。以此在建筑物科学运用的技术基础上,保证了抗震结构设计的科学化,并根据本区域的地质灾害状况与抗震性能实行空间的优化设计,在符合国家抗震设计标准基本上,给人民提供了更为舒适的生活环境。

1.3提升建筑抗震应用效果

多年的工程实践积淀,使建筑的技术基础不断完善,累积了相当较好的工程实践经验,同时通过新型技术在建筑上的运用,也能够提高抗震的有效性,部分房屋出现了明显的凹凸不规则结构和超出了屋顶高层建筑标准的现象,在房屋的抗震方案设计中,通过引入现代建筑的相关概念,可以较好的解决这些情况,从而提高了建筑的刚度。建筑工程中把升降机设置在中央部位,这是一个提高抗震工程效益的主要方法。

2建筑工程抗震结构设计基本原则

2.1整体性原则

从建筑的观点出发,抗震建筑的建筑设计应当贯彻整体性原理,在抗震建筑的建筑设计时,应当保证建筑构件的总体抗震特性。防止因为地震灾害所引起的部分结构损伤而造成整体结构的不稳定,从而产生潜在的重大安全隐患。同时把建筑抗震构件划分成若干级结构,根据需要提高各个次级结构的整体抗震特性,并进行次级结构间的合理衔接,改善房屋的总体抗震特性。

2.2结构清晰原则

从流体力学的观点出发,为建筑物所设计的防震结构大多通过分散传播能量和消耗地震力的途径来减轻对地震的损害,所以很有必要做好地震传播途径的选择。在这些前提下,了解建筑构件的具体位置就十分关键。利用计算机技术,能够精确测算在抗震期间作用于建筑结构模型上的作用力,从而有效应对和增强在抗震构件中出现的问题,总体上通过提升建筑效率和水平就可以完成抗震结构。

2.3结构规则原则

侧向刚性也是建筑物结构抗震设计的主要内容。保证侧向强度的统一性,才能提高建筑物结构的稳定能力。建筑物空间结构的布置主要包括了垂直与水平。所以,有必要在建筑物结构抗震工程设计中进一步增强结构布置的科学化与合理化,以保证建筑物结构中各组成部分的侧向强度均相同,以便于提高建筑物空间结构的稳定能力与抗震性。

2.4结构刚度与抗震能力相匹配原则

建筑刚性与抗震性能是判断建筑物结构是否有效对抗地震灾害的关键因素,所以建筑物设计的抗震方案设计要坚持建筑刚性与抗震性能相匹配的原则。在防震建筑设计活动中,工程设计技术人员要高度重视建筑构件的刚性。近年来,由于建筑高度的增大,对建筑强度的要求也愈来愈大,建筑强度和防震水平的配合原理显得愈来愈关键。

3提高建筑抗震性能设计的途径

3.1保障结构参数的准确性

在对高层混凝土抗震构件的工程设计中,必须根据实际的建设地点、条件、地理环境等作出科学的调查与计算,获得精确的数据,以便保证高层建筑结构设计数据的精确性与全面性,保证进行修改结构工程设计的合理化与切实可行。高层建筑不同高层在遭受自然灾害后产生的位移限值会受建筑质量、构造体系等各种因素制约。所以,在具体建筑设计中,应综合利用计算机软件,在调查资料的基础上,形成完整的建筑设计模式,确保建筑设计技术参数的科学化与准确度,为进一步提高建筑设计的安全系数,增强建筑抗震功能奠定有力的基础。

3.2砌体结构设计

房屋的柱体构造与圈梁砌筑结构外墙局部会因为承受水平地震负荷与竖直地震荷载的共同作用下而形成裂纹,因而将房屋外墙分割为数个块体构造。在水平地震负荷的共同作用下,建筑结构会形成高低角度的空间位移,逐步地向外推移,进而使得房屋结构裂缝的开裂深度愈来愈大,进而破坏了外墙的完整性,使外墙承压范围逐步地缩小。当其强度不能满足建筑设计承重需要时,就会造成倒塌,而外墙强度也随之消失了。由于这些条件下,应注重结构柱和圈梁的设置,以增加空间的强度,因而耗费了一些地震作用力,以防止了建筑墙体的刚性迅速衰减进而引起坍塌现象,甚至延缓了这些事情的发展,使建筑主体即便在中震与大震的条件下,也不会造成迅速倒塌。

3.3完善结构体系设计

要满足建筑构件的规则性结构,对其抗震结构进行了精细化设计,以提高建筑竖向构件的受力均匀度,并结合应用平面、立面构件的合理性,设计多层抗震防线,以最大程度减少因抗震而对房屋的位移损伤;加强对建筑物主要构件的防护功能,以提高其抗震稳定性,促进其应用周期,维护建筑结构安全性;要对筒体、悬吊、剪力墙等抗震构件技术手段开展组合运用,以提高其抗震构件强度,推动建筑整体抗震效能的提高。

3.4建筑材料的科学选择

针对所有的建筑物结构而言,其最关键的承重原材都是建材,而建材本身的可塑性和强度也会在整座建设工程构造耐震能中起到很大的作用。正是由于此原因,在对我国市政建设工程构造实施防震建筑设计的整个过程中,建筑设计工作人员必须充分考虑对建材的科学合理选用。在具体实施选项中,还必须对我国市政建设工程构造地方实际的地理特点、山势地貌、板块运动等的各项要求加以全方位理解,并以此为根据来选用抗震性能符合实际工程建设要求的建材,如此才能够让总体城市公共空间的抗震性能获得有利保证。一般情况下,在市政建筑构造的选材中,往往以轻工程质量、高强度的建材居多,但同样也应保证其总体特点和延伸性都一定好。而相对板块比较稳定的建筑施工地区,在城市政府建筑构件设计中,也应当科学利用装配式混凝土结构,该种材质更为轻便,且建筑施工作业也较为简单。但是,一旦市政建筑工程项目现址为抗震多发区段,现浇筑混凝土的结构材料就很极易产生裂缝问题,其安全性也就无法获得有效保障。

4结语

综上所述,防震自然灾害是近年来在中国发生较多的自然灾害,其破坏性能极强,严峻危及人类的自身健康,加强了房屋的防震能力并引发了各界的重视。目前,更有效的抗震设计方法尚有待继续研究,以最大限度地增强建筑物抗震功能,才能够尽可能地降低因地震灾难所造成的建筑损失。

参考文献

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