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摘要:在建筑行业发展的过程中一定要充分的意识到建筑抗震设计的重要性,在建筑抗震设计中有效的融入建筑设计的一些理念,从而有效的提高建筑的抗震性,促进建筑行业的可持续发展。因此,本文对建筑结构工程抗震设计进行了分析。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计
一、建筑结构工程抗震设计重要性分析
对于建筑结构工程项目的具体设计工作而言,抗震性可以说是必不可少的一个重要组成部分,这种抗震性方面的设计工作也确实具备着较为突出的作用和价值,一旦缺少了该方面的关注,很容易导致后续建筑物的实际应用价值和安全性受损。在建筑物的正常应用过程中,地震灾害问题的发生时影响比较大的一个方面,并且因为这种地震具备较为明显的不可预测性,如此也就难以在地震发生前进行有效预防,进而也就必然会对于建筑物自身的抗震性能提出了更高的要求,需要其能够时刻准备着地震的侵蚀,保障其能够具备理想的抗震作用效果,减轻地震发生带来的灾害损失。
具体到这种抗震设计过程中,其需要处理的内容是比较多的,并且相对应的设计难度比较大,难以通过简单的计算分析达到理想的设计效果,需要充分考虑到非线性方面的设计处理。如果建筑结构抗震性能能够得到较好保障,能够发挥的积极作用和价值也是比较明显的,其重要性主要表现在两个方面:首先,建筑物具备理想的抗震性也就能够较好保障建筑物能够较为安全应用,对于建筑物使用人员来说是比较关键的,这也可以说是建筑工程项目应该具备的一个基本性能指标,只有安全性能够得到保障,其应用才是有意义的,尤其是在面临地震灾害时,其安全保障效果是比较突出的,值得引起人们的高度重视;另外一方面,这种建筑工程结构抗震性能方面的优化提升也能够较好提升建筑物的应用年限,真正能够做到“大震不倒、中震可修、小震不坏”的建筑物,也就能够促使其在后续的长期应用过程中得到较好的稳定性保障效果,即使遇到一些小地震,也能够继续使用,避免因为其受到明显损坏而影响其使用年限,造成资源浪费问题。
二、影响建筑抗震的因素
2.1建筑结构材料
建筑结构材料是影响抗震效果的重要因素,但这个因素往往在结构设计中被人忽略,一般情况下,地震对建筑物的作用力的大小与建筑物的质量成正比,同等条件下,建筑材料的质量越好,受到的地震作用力也越小,相反,建筑物必然会受到地震的作用力,为了增强建筑的抗震性,在实际的工程中,可以采用隔断、板楼、围护墙、空心砖等轻质材料,来提高建筑物的抗震性,建筑材料的对建筑结构的影响关系到建筑物的整个项目周期。
2.2建筑结构类型
在其他条件相同的情况下,砖混结构的抗震性能最差,框架结构相对较高,而剪力墙结构最好,因此,在对建筑物进行抗震设计时,在考虑经济条件的允许下,应尽量选择抗震性能好的结构类型,并选择合适的建筑结构外形,以增强建筑物抗震的性能。
2.3建筑施工质量
施工质量是建筑结构设计的最关键因素,施工质量的好坏直接决定着工程质量的优劣,施工质量的影响因素很多,施工人员的素质、施工管理水平等都会决定最终的施工质量,如果施工质量不过关,就很难起到正确的抗震作用,因此,建筑施工质量是影响抗震的又一因素。
三、建筑结构设计中的抗震设计
3.1平立面体型的确定
建筑结构平立面布置也是影响建筑物抗震效能的一大重要因素。合理的建筑结构布置,不仅可以保证建筑物的稳定,还可以提高建筑物自身的抗震能力。所谓的建筑结构平立面布置合理指的就是在设计建筑结构体型过程中,在保证使用功能的前提下,尽量选择建筑物平面规则、对称布置,这样才能保证该建筑同一楼层间平面刚度变化一致,其次尽量考虑建筑物竖向凹凸少,使得建筑竖向刚度变化上保持稳定,避免不同楼层之间抗震时刚度不稳的现象,这样合理的平立面布置对建筑抗震有利。在建筑结构抗震设计中,对于结构复杂的建筑物而言,良好的抗震缝的设计也非常重要,抗震缝两侧结构完全分开,中间间隙距离保证在地震作用下两侧结构不发生碰撞。抗震缝一般设置在结构变形的敏感部位。若抗震缝设置不当在地震发生时就会变成薄弱环节,不利该建筑物的抗震。
3.2根据建筑场地和建筑规划进行抗震设计
通常情况下,地震在同一区域造成的破坏程度具有差异性,即同一区域的建筑房屋在地震灾害的破坏下,有的建筑物破坏程度不是很严重,而有些建筑物破坏程度极为严重,造成这一问题的主要原因除了同建筑物体自己的建筑质量有关外,还同建筑场地和建筑规划有着必然的联系;如建筑物体在建设过程中建筑场地刚好处于地震震中外,地震的破坏能力最强,使得这一区域的建筑物体受破坏程度最为严重。所以在建筑结构工程抗震设计时要针对各个区域以往发生地震震级的大小及地震发生的区域进行设计,规划条件允许的情况下尽可能在选择
建筑场地时候避开地震频发区域。
3.3根据建筑结构类型进行抗震设计
目前建成的房屋建筑中,大部分为钢筋混凝土框架结构。以框架结构为例,抗震设计过程中需要对框架构件的截面尺寸和配筋率进行合理设置。合理的布置设置构造柱和防震缝。对于建筑结构的薄弱位置应加强构造措施,提高建筑结构的整体抗震能力。
3.4高层建筑的受力特点
高层建筑本质是一个竖向的悬臂结构,垂直荷载主要是结构的轴向力和建筑的高度成线性关系,水平荷载导致结构产生弯矩。从受力上来看,垂直荷载基本不变,而水平荷载则可能来自任意方向,而且随着建筑的高度的增加而增加,如果水平荷载是均布荷载,那么弯矩与建筑的高度呈二次方变化,侧移与建筑高度成四次方变化。因此,水平荷载的影响远远大于竖直荷载的影响,在进行剪力墙设计时,一定要让侧向变形控制在结构变形的允许范围内。
3.5抗震结构设计注意事项
在针对高层建筑不同结构进行抗震性能强化过程中,要尽量使结构的刚度和质量均匀分布,使得建筑不论是平面还是各立面上都呈现出规律的感觉。因此在建筑物的抗震设计时,一定要注意建筑自身结构排列衔接的均衡性,同时合理分配各项资源,尽量减少各类力源对高层建筑抗震和安全性能的侵蚀。须知在地震灾害侵袭过程中,不单单会引发大规模的建筑架构塌陷和地质破坏现象,同时还会引发强烈的空气冲击,以及结构荷载等不良效应,这部分消极因素交互式作用之后,高层建筑整体结构自然饱受摧残。所以说,在针对相关建筑设施进行抗震架构规范设计过程中,必须要将地震灾害引发的其余问题全面考虑进去,经过多方创新技术要素和实践经验贯穿融入过后,使得该类建筑物抗震主体结构强度能够顺利达标,其核心动机指标便是在削弱地震灾害携带的破坏威力基础上,令建筑物主体架构一直处于一类安全性较高的空间环境之中。
四、结语
综上所述,基于我国地震灾害频发不断,为了能够尽可能地降低地震灾害对人们生命财产安全的危害程度,我们必须要高度重视建筑结构工程中的抗震设计,结合工程实践,积极地探索总结经验和技术,全面提高建筑结构工程中的抗震设计质量,这是当今建筑领域需要面对和亟待解决的重要课题,需要大家的不断努力来实现。
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