刍议建筑结构设计中的抗震设计分析朱存彬

刍议建筑结构设计中的抗震设计分析朱存彬

山东文孚建筑设计有限公司山东250101

摘要:在建筑结构设计工作中,抗震设计实际上是一个十分重要的内容,其设计质量和效果对建筑整体安全有直接影响,必须引起相关设计人员的高度重视,切实根据结构实际情况制定有效的抗震设计措施,以此保证结构抗震设计的合理性与可行性。

关键词:建筑结构;抗震设计;设计方案

引言

在我国的历史上,发生过很多次大型地震,地震会造成房屋结构的破坏,危害人身安全,所以在建筑结构中重点考虑抗震设计是非常有必要的。当前我国建筑结构的抗震理念是三道防线,即小震不坏、中震可修,大震不倒,对结构中承担地震荷载的构件进行重点设防,有效提高结构的抗震能力,加强其安全性与稳定性,有效地保障人身安全与财产安全。设计人员在工作中针对不同结构形式的建筑应当制定不同的设计方案,使得抗震设计方案有实用性,能够在地震作用下保证居民的安全。

1建筑结构抗震设计应当遵循的原则

具体来说,建筑结构抗震设计应当遵循的原则主要体现在以下方面:①结构体型简单的原则,即在抗震设计中要做到结构简单明了,以确保能够及时发现问题、解决问题。我们要确保建筑结构只要通过简单的力学计算便可以分析清楚其受力情况,在此基础上才能够进一步提高设计精度并提升建筑结构的稳定性。再者,在保证建筑物抗震性能的前提下尽可能降低其结构的复杂程度,也有助于在地震灾害发生时减少对建筑物造成的破坏。所以可以提升建筑物的抗震性能。②科学、合理的原则。建筑结构抗震设计需要突出科学、合理的设计原则,即参照建筑物的整体结构并着眼于整体进行设计,从而避免由于设计缺陷而造成的建筑结构受损。实际工作中,工作人员要着眼于全局考虑这方面的设计问题,尽可能保证建筑结构中每一个构件都能够衔接稳定。在楼盖、柱体、梁体设置中,尤其需要重视上述问题,以提高工程结构的刚度。

2建筑结构抗震设计中存在的问题

2.1设计人员的抗震设计概念不明确

抗震设计的理念是为了能够更好地抵御地震灾害,提高抗震能力,防止出现人身与财产的损失,但是在过去的几年中,甚至在当下,还有很多设计人员的理念停留在使用大量的钢筋来抵御地震这样的理念上。实践证明,建筑结构的钢筋用量并不是越多越好,钢筋多了反而会使材料的延性降低,反而降低结构的抗震能力,所以,越来越多的设计人员发现,单纯通过计算来进行抗震设计是不全面的。在设计中不仅仅要设计出需要加强的位置,也就是地震不损坏的位置,同样还要设计出薄弱的位置,就是必须损坏的位置来保证建筑结构的安全。因为薄弱构件的损坏会消耗大量的地震能量,最大限度拖延地震破坏的进度,因此,树立正确的设计理念是抗震设计的真正指导思想。

2.2抗震设计在结构设计中不够重视

当前之所以建筑结构在地震中被大量破坏,究其原因,也是因为抗震设计在结构设计中的作用不够明显,设计人员不够重视所致,这些问题尤其是在建筑物的加层或者在改建中经常出现,这些小问题,小隐患在遇到地震之后就会被放大,成为威胁生命与财产安全的重大问题,所以设计人员应当结合施工的实际环境,对抗震等级与建筑物的构造进行合理的选择。

3做好建筑结构抗震设计

3.1合理选择建筑抗震场地

抗震场地的选择是建筑结构抗震设计中非常重要的一部分内容,若建筑物的地表性质不稳定,那么位于该类地域之上的建筑物的抗震性能也将会受到影响。如果地震发生,加之建筑物地表性质不稳定,便会大幅度降低建筑物的抗震性能。具体来说,建筑设计与建设单位应选择开阔、平坦而且地质结构稳定的地段作为建筑物的建设场所,还应当通过必要的技术检验确定土壤硬度和密度能否达到建筑结构载荷的要求,从而保障建筑物的承载力和稳定性。此外,选择抗震场地时需尽可能避免河岸边缘、采空区、地震断裂带以及山岳软土地段,这类区域的土质凝结度均无法达到相关标准。建筑物场地经常会出现地基承载能力不足的问题,所以需通过相应的技术处理方法对地基进行加固处理,保障人民群众的生命财产安全。

3.2合理选择建筑结构

综合多次地震发生后建筑物的状况来分析,钢结构的建筑物抗震性能最好,但是因为其经济成本高、后期维护费用高等因素限制了它在抗震设计中的推广和应用。在当前的抗震设计中有许多建筑工程都是应用钢筋混凝土结构,它具有造价较低、整体性好的特点,能够突出结构的延展性,但是在持续时间较长的地震中它却有着不可忽视的弊端,因为地震载荷的作用,构件会出现开裂情况,且其刚度会逐渐下降,建筑物的稳定性自然难有保障。当下还有一种新兴的混凝土结构,它虽然有效降低了施工难度,但是他配件的变形能力远远低于配件本身的强度,不利于建筑结构的稳定性。因此在对土木工程结构进行抗震设计时,我们要从实际情况出发,结合当地的地势特点有针对性的选择合适的方式,从而确保建筑结构的稳定性。

3.3做好结构参数的选择与计算

要做好建筑结构的设计工作,尤其是抗震设计工作,需要对建筑结构的参数进行选择,如果参数的选择错误,会对建筑结构的抗震性能造成很大的影响,因此在设计之前,设计人员就应当对建筑结构的设计参数进行科学选择,不能够确定的参数通过实验进行确定。在模拟地震灾害所建立的模型当中进行计算与分析,甚至可以按照比例建造建筑物的模型,并在振动台上模拟地震作用进行试验,找到建筑结构抗震的薄弱点,进行计算与加强,从而保证建筑结构在地震中的受力合理与科学性。

3.4设计多级地震防护

在我国原有的建筑设计之中,所设计的地震防护功能过于单一,在地震真正发生的时候并不能够很好的进行地震防护。所以在我国现阶段的高层建筑实际设计与高层建筑的现场施工中,为了可以提高高层建筑的抗震性,一般情况下会采用多级地震防护的工作措施,举例来说,在现阶段的高层建筑设计是通常会选择使用多段墙框架,多段墙框架可以十分有效的对高层建筑的抗震性进行提高加强,这样可以大大的降低地震的发生对高层建筑所造成的破坏,最大程度的来保护我国人民群众的生命财产安全。

3.5合理运用抗震技术

在房屋建筑结构抗震设计中,可以采用以下新抗震技术:(1)隔震技术。技术原理为增加房屋建筑结构的自振周期,进而减弱地震作用。这需要在施工作业中,做好严格的把控,将建筑结构底部和上层进行合理分割,使用隔震装置,必须要保证装置的稳定性,进而确保使用效果。(2)消能减震技术。比如利用阻尼元件设备,加大对重要部位的保护力度。

结语

在历史中,出现过很多次地震,每一次的地震都对人身和财产造成了不可忽略的影响,做好建筑的抗震设计工作刻不容缓。发生地震造成生命财产损失的原因多是由于抗震设计不合理所致,第一是因为很多从业者对于抗震设计的理念理解不足,第二是设计人员对于抗震设计的忽视。想要做好抗震设计,需要从场地开始,考虑建筑的结构,体型,加强与薄弱点的留置等等,并考虑做好二次结构,只有将这些工作全部做好,才能够真正提高建筑物的抗震能力,保证城镇居民的人身与财产安全。

参考文献:

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