建筑结构设计中抗震设计研究

2018-10-21 04:10禇文
装饰装修天地 2018年13期
关键词:抗震设计建筑结构设计原则

禇文

摘 要:建筑行业发展中,其结构设计能够直接影响到建筑项目后期正常使用,特別是建筑安全性,结构设计更是核心要素,而抗震设计又是结构设计的重要衡量指标与要点。基于此,本文主要探讨了建筑结构设计中的抗震设计相关知识,希望对我国建筑结构设计安全性的提高有参考价值。

关键词:建筑结构设计;抗震设计;原则;措施

1 引言

作为一种有很强破坏力的自然灾害,地震产生的破坏一般都是毁灭性的,为居民日常生产与生活造成很大的影响,因此建筑项目结构设计工作中,抗震设计是十分必要的。自古以来,建筑结构抗震设计备受关注,通过不断努力,我国建筑结构抗震设计水平日益提高,在建筑项目设计中得到了广泛应用,居民生命与财产安全有了保障,但深入研究建筑项目抗震设计要点与技巧,依然是十分重要的。

2 抗震设计原则

2.1 连续性

建筑项目结构抗震设计工作中,连续性是基本原则,为“小震不坏、大震不倒”目标奠定了基础。一般,结构设计包含水平与竖向两种构件设计,水平与竖向构件布置与连接的连续性,是建筑抗震性能的基础保障。如果建筑某处构件连续性差,就会导致其构件刚度发生突变,应力集中于局部,从而严重损坏到局部构件,出现灾害的化就会遭到破坏,造成巨大的经济损失。房屋结构设计工作中,建筑平面与竖向规则性都是十分重要的,平面不规则不利于建筑扭转,而竖向不规则不利于荷载传导。房屋顶部突出部分,直接影响到竖向应力传导,必须要注意,有效控制这一高度,原因在于突出太多,该部位振动就会引起鞭梢效应,使得局部应力不断被放大,形成严重的破坏力。

2.2 简洁性

建筑结构设计中,构件与应力就如同电流与导线,力的传导中,直接简单的构件备受欢迎,建筑结构体系中,水平与竖向荷载传导都以明确简单的传导体系为首选。构件布置越简单,其传导明确性越强,这种结构整体内力与变形结构分析,与实际结构一致性越高,为控制提供便利。实际设计中,有效改善并控制不可控振动,以此为建筑抗震性能的提高奠定基础。

2.3 规则性

建筑结构设计中,结构布置规则性原则必不可少,一方面其能够有效缓解振动破坏力,同时结构规则布置,使得建筑外观的美观性增强去,建筑艺术充分体现其艺术效果。发生地震时,结构布置规则且匀称,受应力变化影响,变形与振动受力均匀,一般不会出现突变。一旦构件布置规则性差,结构整体不够匀称,外力作用下,应力传导出现不对称与不均匀问题,局部出现偏差。但因建筑设计有一定的不确定性,一些建筑方案外观规则性差,通过抗震缝的设计,划分成规则的小单元,确保每一单元结构规则,从整体上保障其抗震性能。

3 建筑结构抗震设计现状

3.1 缺乏明确的抗震设计概念

众所周知,地震是一种有很强破坏力的自然灾害,为了保障人身安全,降低财产损失,建筑结构抗震设计显得尤为重要。秉承“小震不裂、中震不修与大震不倒”的设计目标,旨在有效降低地震造成的损害。以往抗震设计中,会利用大量钢筋混凝土抵抗地震冲击力,实践证明,这一设计方法缺乏合理性,大量钢筋混凝土不但不能降低地震破坏力,反而极易破坏建筑结构。大量研究证明,单纯以设计而设计比较片面,加强关键位置抗震设计的同时,设计薄弱位置,更好地抵消地震产生的破坏能量,尽可能减缓地震发生进度。所以,抗震概念称之为建筑抗震设计的灵魂与指导思想。

3.2 结构抗震设计验证不足

为了从根本上提升建筑整体质量,进一步检验抗震设计是十分必要的,其检验方式主要有三种:即抗震模型试验、建筑地震反应监测及建筑震害研究等。抗震设计检验中,因建筑结构体形大,不能采用1:1结构予以检测,唯有利用建筑模型检测,数据分析基础上推测建筑结构抗震性能。近年来,世界上很多国家开始进行盲测试验,旨在对现有抗震模型具有的抗震反应进行检验,实验证明,不同软件模拟实验结果不同。所以,现有抗震设计验证是不够完整的。另外,因地震力量是不可逆的,而预测技术发展还不够成熟,对抗震设计验证带来了很大的影响。

3.3 设计人员缺乏抗震设计意识

建筑结构抗震设计中,因有的设计人员专业理论知识及设计能力差,进行设计时,不重视建筑建筑抗震能力设计,使得建筑结构缺乏抗震能力。另外,还有的设计人员自身缺乏安全意识,追求外观设计美感,而忽略了建筑结构的整体抗震能力,使得建筑结构抗震风险能力下降。作为一名建筑结构设计人员,在实际设计工作中,必须要有责任与义务的考虑居民生命与财产安全。必须要不断提升自我修养与专业能力,增强安全意识,从人民生命与财产安全角度出发,为人们提供安全且美观的建筑结构设计。

4 建筑结构抗震设计建议

建筑结构抗震设计工作中,设计人员必须要全面考虑,如下图其所示为现浇钢筋混凝土房屋显示的抗震等级,实际设计中,设及人员可参考这些数据内容,对建筑抗震能力进行针对性的设计。

4.1 严格选择建筑场地

建筑结构抗震设计中,场地选择非常关键,是首要设计工作。在实际设计中,设计人员可从以下几方面考虑,选择建筑场地增强抗震设计效果:(1)尽可能选择平坦且视野好的地点,用于建筑场地,确保所在地土质硬度与密度符合要求,很好地承受地面荷载力。(2)不能在空山区、软土质及河岸等开展项目建设,因这些土质条件密度与坚硬度吗,与相关设计标准不一致,地震抵御能力差,所以,建筑结构抗震设计中,要排除这些地点。(3)在泥石流及滑坡等问题发生几率高的地点,不能作为建筑地点,以此降低地震等自然灾害对建筑造成的负面影响。

4.2 结构参数计算必须要准确

建筑结构抗震设计中,准确计算各项结构参数也是十分必要的,其直接影响到建筑结构的整体抗震性能,比如墙柱梁板承载力与变形计算,直接决定了建筑结构的整体稳定性效果,必须要重视;计算建筑结构参数的过程,是有效利用各类建筑结构设计软件进行全面分析,以此提高计算的可靠性,为建筑结构抗震性能的提高奠定基础。

4.3 合理设置多重抗震防线

我国属于地震多发地带,建筑结构设计中,为了增强建筑结构的可靠性,多重抗震设计显得尤为重要。合理设置多重抗震防线,一般是在建筑结构设计中,设计人员依照实际情况设置多重抗震设计,尤其是建筑构件。抗震设计过程中,设计人员必须要选用延展性与刚度好的构件用于抗震“首道防线”,并同步设置第二道与第三道防线,增强其抗震性能,抽检良好的抗震防线体系。如果发生地震后,首道防线被破坏,第二、第三道防线还会发挥抵御作用,保障人民生命与财产安全。另外,设置多重抗震防线,要求设计人员必须要具备较高的综合能力,所以,在实际设计工作中,设计人员必须要从自我做起,加强抗震设计意识,严与律己,主动学习并掌握更多专业知识,更好的开展抗震设计工作。

4.4 布局要合理

建筑结构抗震设计中,通过相关基点结构设计与定量分析方法分析抗震设计。在有效定量分析基础上,反复核算结构各种承载力,对强震感情况下,建筑下层位移延性比进行有效控制,地震损害时,降低建筑结构变形。选择建筑场地时,尽可能选取土壤坚硬地区,预防土壤受冲刷;规避活跃度强的地带,降低建筑结构中的地震共振现象,降低地震能量输入建筑物中的几率,以防建筑遭受地震严重破坏。

4.5 合理选用抗震构造措施

混凝土构件,要尽量避免剪切在弯曲破坏前、钢筋屈服前发生混凝土压溃、构件自身破坏前出现钢筋混凝土黏结力被破坏等问题,即所谓的“强剪弱弯、避免超筋或强连接”理念。结构设计中,抗震措施必不可少,为了更好的实施抗震概念与计算模型,抗震构造措施不断创新,主要体现为,箍筋加密区的设立,有效控制大配筋率,钢筋最小锚固长度得到保障。砌体构件要根据规范对构造柱与圈梁进行有效设置,确保砌体结构具备一定的承载力与延性。预防钢构件失稳遭到破坏,保障其承载力与变形能力。

5 结束语

综上所述,作为一种破坏力强的自然灾害,发生地震时,房屋倒塌引起的人员伤亡与经济损失是非常严重的。因地震預测难度大,属于突发性,因此提升建筑结构抗震性能,降低其破坏力是十分必要的,以此保障人民生命与财产安全。所,建筑结构抗震设计中,要围绕人们生命安全,设计人员不断完善自身知识结构,提高综合素养,结合地质结构实际情况,合理选用抗震等级标准与材料,科学设计抗震性能,提高建筑结构安全性。

参考文献:

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