建筑结构设计中基于抗震措施的分析赵丰庆

建筑结构设计中基于抗震措施的分析赵丰庆

乌鲁木齐建筑设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

摘要:建筑工程的抗震设计工作对建筑工程的质量和安全有巨大作用,在抗震设计方案设计过程中,要能够综合考虑到更多方面的问题,采取有效的抗震措施。本文在分析工程抗震结构设计概念的基础上,进一步分析了建筑工程结构的抗震设计中的相关措施,希望对建筑工程结构的抗震设计工作有所启发,能够增强其抗震能力。

关键词:建筑结构;抗震措施;分析

1关于建筑结构设计抗震的概念解析

针对建筑结构设计抗震概念的分析,要能够从多方面的角度来进行分析。因为整个建筑结构设计往往是涉及到多方面因素,所以在进行建筑结构的建设中,只有将建筑结构的抗震措施进行探讨,才有助于建筑工程的建设工作。总体来说,建筑结构的抗震措施要能够根据地震灾害及建筑工程以往总结的工作经验来进行相关抗震理论和观念的总结。由于整个建筑结构的抗震设计是一个长期的过程,将整个建筑设计的方案进行制定和最终实施,中间主要包含有更多的不确定性和复杂性甚至随机性的东西,尤其是针对地震这一地理灾害,人们很难能够把握整个地震发生的时间和地点。所以在进行抗震结构设计上,要能够综合考虑各方因素来开展建筑结构的抗震工作。

2建筑抗震设计的重要原则

2.1建筑和结构要保证规则有序

经过调查研究发现,平面或者竖向规则性较好的建筑,由于地震的作用,其所受的危害较低。因此,在进行建筑结构设计时,应尽可能的采取平面布置,才能确保建筑整体安全性的进一步提高。建筑设计人员,需要严格的树立抗震理念,将空间观念和艺术观念相互融合,最终获取设计目标的实现。另外,如果建筑结构的形体较为复杂的话,则可以采取设置抗震缝的方式,降低地震对建筑结构整体安全性的影响。而抗震缝的设置必须以地震等级、场地的类型、房屋类型等为基础留有足够的宽度,才能充分发挥出抗震缝在地震发生时的积极作用。

2.2结构体系要科学合理

计算简图以及传力途径的科学合理是确保民用建筑结构体系合理性的关键因素。由于民用建筑所采用的的规则存在较大的差异,因此必须采用计算空间模型的方式进行地震力的计算,同时在计算的过程中还必须充分考虑扭转偶联关系对建筑结构所产生的影响,才能确保建筑结构安全性符合设计的规范和要求。另外,如果民用建筑提醒复杂程度较高的话,那么就必须合理的设置抗震缝对建筑上层结构进行分割,使其成为相互独立且规则的结构单元,从而降低地震对其整体安全性所产生的影响。

2.3结构布置遵循一定的原则

如果建筑结构保持对称的话,那么建筑结构各个构件在地面水平运动所产生作用下,受力就相对就均匀。但是假如建筑结构采取的是不对称结构设计的话,那么就会出现中心偏向一边的现象,这样就会导致建筑结构的各个构件出现受力不均匀的现象,造成建筑受到严重的破坏。建筑层数相对较高的建筑,不仅对其各向对称做出了严格的要求,同时对其扭矩刚度也提出了相对较高的要求。而对于多层砌体房屋而言,则应该采取横墙承重的结构布置方式,以全部建筑结构的安全性符合建筑设计的要求。

3建筑结构设计的相关抗震措施

3.1建筑结构的抗震场地

建筑施工经验表明,地质条件差异较大的情况下,建筑体抗震效果也会有所不同。《建筑抗震设计规范》中明确规定:建筑物应尽量远离抗震不利地段,若无法避免的,需采取有效的抗震措施。故在选择地基的过程中,应尽量避开一些对建筑抗震不利和危险地方。对抗震区进行划分的主要依据为:地震损坏程度、地质条件、地基特点等,分类定位后需要进行合理的方式分析。施工准备期间,根据工程规模、工程特点进行详细的地基勘测,选择一些利于建筑抗震的地段,保证整体抗震效果;具体来讲,选择一些土质坚硬、地质元素分布均匀的地段;尽量避免选择一些极易发生泥石流、滑坡、地裂的地段,以通过保障地表的稳定性来提高建筑抗震能力。

3.2注重抗震结构的设计

就当前的建筑概况来看,150m以上的建筑中,主要采用了三种类型的结构体系,即框-筒、筒中筒以及框架支撑体系,这三种体系均是在建筑中存在和应用较好的主要体系。我国钢材生产总量较大,且在钢结构生产中取得了非常大的进步,故建议在建筑结构设计中,尽可能地运用钢骨混凝土的建筑结构、钢管混凝土结构以及钢结构,并在此基础上,不断调校柱断面的大小,改善结构中的抗震性能。建筑结构在抗震功能的设计中,施工人员可以将传统的、以硬性为主的抗震模式逐渐转向以柔性为主的抗震模式,最终将以柔克刚和刚柔相济的主要目的进行落实,能够将地震发生时的主要冲击力进行释放。

3.3统筹分配建筑材料,严格把控质量关卡

建筑材料质量在建筑结构设计中对建筑安全性能的影响同样至关重要,建筑材料的选择设计要充分结合建筑施工的环境和基础选型,结合建筑功能性。根据有关规定指标选择有保障的建筑材料,例如墙体、柱体为竖向压弯构件,考虑受力情况,混凝土强度必须采用C30或以上较高等级,对应的横向构件混凝土强度可根据实际设计情况综合设定。钢筋应采用符合规定的高强度、高性能钢筋,以国家规范的最小配筋率为最低要求,实际施工中应根据建筑结构合理分配各结构体的配筋率,受力较大的结构体应该适当提高配筋。监管部门在建筑材料采买过程中应平衡实用性和经济性,不滥竽充数,严惩“豆腐渣工程”。建筑材料的选择也应该考虑材料的特征,符合建筑的美观性能要求。统筹分配建筑材料,尽可能做到性能、美观。质量等硬性要求的平衡,物尽其用,从而确保建筑结构设计的整体质量。

3.4隔震技术的应用

被动隔震控制技术应用中最重要的就是基层隔震处理。建筑结构设计人员会在建筑结构的基础部门与上部结构之间进行隔震层建设,以将建筑基础与上部结构进行隔离,降低地震能量的传播成效,提升建筑工程项目的抗震性能,缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。隔震技术在建筑结构设计中的应用,可使得建筑工程主体结构在地震灾害的影响下,仍保持良好的应用安全性,同时对建筑内部的非结构构件起到保护作用,且地震灾害过后建筑工程无需进行大规模的修复工作,只需更换建筑隔震装置即可。被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高,隔震装置要具备很强的竖向承载能力、初始刚度和强度性能,能够在地震作用力的影响下对建筑水平位移进行有效控制;隔震装置自身的水平变形能力以及阻尼能力也是非常关键的,在地震自然灾害中,隔震装置的自振周期可以逐渐接近场地振动特征周期,以此吸收和消耗一定的地震能量,减轻地震灾害。

3.5设置多道抗震防线

抗震防线的设置可使建筑结构抗震体系具备充足的安全可调节度,比如框架-抗震墙体系是由延性框架和抗震墙组成,从概念设计的角度出发,应优先选择重力荷载小的竖向支撑,或是选择轴压较小的抗震墙等作为第一道抗震防线的抗侧力构建,不宜采用轴压比较大的框架柱,以避免框架柱在受到地震力破坏后而失去竖向承载力,进而出现坍塌现象。

结语

综上所述,建筑工程抗震设计工作与工程安全质量具有紧密的联系,在采取抗震措施中,往往涉及到多方面的因素。所以工作人员在进行抗震设计中,要充分了解建筑结构抗震设计概念,在实际建设中要结合基于承载力与和薄弱环节等方面,综合考虑墙体承重、建筑结构抗震和减震消能结构等方式进行抗震设计工作,只有这样,才能够不断提高建筑工程的抗震性能。

参考文献:

[1]郭刚.建筑结构抗震设计中的三个基础性问题及其优化措施研究[J].科技视界,2015,(35):287+334.

[2]白雨.建筑结构工程抗震设计思路及策略研究[J].建筑技术开发,2016,(10):59-60.

[3]刘荣达.建筑结构抗震设计的思路与措施[J].中外企业家,2016,(15):238.

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