建筑工程结构设计中的抗震设计 王三男

发表时间:2019/3/27   来源:《基层建设》2018年第34期   作者:王三男
[导读] 摘要:抗震设计是建筑工程结构设计的重要内容,直接影响居民生命及财产安全。
        吉林省新兴人防设计有限公司
        摘要:抗震设计是建筑工程结构设计的重要内容,直接影响居民生命及财产安全。因此建筑工程结构设计中必须根据实际情况,将抗震设计放在重要位置。基于此,本文对建筑工程结构设计中的抗震设计进行了研究分析。
        关键词:建筑工程结构设计;抗震设计;基本措施
        近年来,一些国家和地区相继发生强烈地震,造成巨大损失。而我国又是一个地震多发的国家,特别是,唐山大地震,四川汶川地震,青海玉树地震对我国人民的生命财产安全造成了巨大的损失。由于目前科技技术的影响,对于地震还达不到不到百分之百的准确预测,然而就算对地震可以达到百分之百的预测,人民群众又能采取什么样的方式来对抗这种可怕的天灾呢?因此,目前 要抵御、减轻地震灾害,必须对建筑结构进行必要的抗震设计。下面,本人结合多年工作经验,现就建筑抗震设计方面浅谈几点个人体会,谨供参考。
        1  抗震设计的基本原则
        1.1 对建筑结构进行整体的规划
        设计人员在进行建筑设计的过程中要综合规划抗侧力的结构,进而保证建筑设计的均匀、对称和规整。在进行实际设计的过程中,设计人员要将规则的图形或者是对称的图形作为构造形式并在此基础上调整调整建筑结构的整体性,进一步的实现惯性力的聚集和传递,将地震过程中的破坏力分开,以此来保证建筑物在地震过程中的安全。
        1.2 保证建筑物的结构刚度
        在对建筑物进行设计的过程中,要考虑地震作用力的双向性,进而保证建筑物能够从各个方向对作用力进行抵抗。设计者还要将主轴方向上的刚度控制在合理的范围。另外,结构刚度方面的设计还要能够防止建筑物的过度变形,柔性结构对外力进行分担,进而避免地震作用力下的整体结构变形,导致人员伤亡和财务损失。
        1.3 抗震防线的设置
        建筑工程的结构体系包括很多的结构分体,这些结构分体进行协调合作,进而降低地震对建筑物的影响。有些地震在发生之后还伴随着很多次的余震,并且余震的级别不一,所以设计人员要设计多道抗震的防线,以此来保证建筑物尽量不受余震的影响。抗震的防线要通过有效的方式安置在结构在内外部,设计人员还要尽最大努力来处理结构刚和柔的关系,进而提高建筑物抵抗地震的能力。
        2  做好建筑结构抗震设计的基本措施
        2.1选择有利场地
        造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。在不同工程地质条件的场地上,地震对建筑物的破坏程度是截然不同的。因此,选择工程场址时,设计者必须结合工程的实际需要,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,选择对建筑抗震有利的地段,当没有办法避开时,适当的抗震加强措施应被采用,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
        2.2选择合理平面与立面布置
        在建筑结构的立体结构与设计平面中, 则有以下几方面:(1)建筑的结构刚度以及它的抗震能力, 在水平的地震作用下它是双向的, 在结构的布置上, 结构应该可以抵抗任何方向的地震。 一般情况下, 可以促使结构从平面的主轴方向,它具有足够的抗震力和刚度 。所谓结构的抗震力, 它是从结构的强度以及对延性反映的综合情况。 而结构的刚度选择则是要减少对地震的作用, 但又要控制好对于结构的变形度, 因为变形过大会产生一定的重力效应, 也会破坏结构 。(2)简单的结构性。

所谓结构简单它是对结构在地震时所具有明确和直接传力方式,也只有在简单的结构, 才可以把结构的计算模型以及位移内力进行分析, 控制薄弱的部位出现,因此对抗震结构的性能估计也是比较可靠的。(3) 整体性结构, 在高层的建筑设计中楼盖的设计在整体结构中会起到十分重要的作用, 结构中的楼盖是等同于一个水平的隔板 不仅是传递惯性力到每个竖向的抗侧力子结构 ,并且对这些子结构可以协同承受一定的地震作用, 当布置不均匀的竖向的抗侧力子发生水平变形时在整个的结构中, 是要依靠楼盖的作用把抗侧力子结构来协同工作。
        2.3选择合理的结构形式
        具体而言,应注重以下几方面的设计:第一,结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应具有必要的赘余度和内力重分配的功能,即使地震中部分构件退出工作,其余构件仍能将竖向荷载承担下来,避免整体结构失效或失稳。第二,结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。在这过程中,竖向构件的布置,应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀;楼屋盖梁系的布置,应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构的布置,应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。与此同时,整体抗侧力结构体系也必须明确,抗侧力结构一般由框架、剪力墙、简体、支撑等组成,它们宜尽量贯通连续,若它们沿竖向要有变化,则变化要缓慢均匀。第三,结构体系应具备必要的承载能力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力,能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。第四,结构体系应具有合理的刚度和强度。宜具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;框架结构设计应使节点基本不破坏,底层柱底的塑性铰宜晚形成,应当使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散;对于可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
        2.4提高结构的延性
        结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。 结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震长时间持续作用引起的共振效应。
        2.5确保结构的整体性
        结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。
        3结束语
        总的来讲,地震是一种目前难以准确预测的自然灾害,为避免它给人类带来大的灾难, 作为工程技术设计人员在建筑结构的抗震设计中,只有注重对结构抗震设计的方法总结和不断完善,不断提高建筑抗震等级,真正理解设计规范,严谨认真,才能设计出经济安全的建筑,才能确保人民生命财产安全。也就是说,在建筑结构抗震体系中,只要使体系布局合理,计算正确,同时采取有效的加强措施,便可获得结构的最大抗震能力,达到防震减灾的目的。
        参考文献:
        [1] 倪广林. 对建筑结构抗震设计的若干思考[J]. 山西建筑, 2010,(27) .
        [2] 方小丹,魏琏. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 建筑结构学报, 2011,(12) .
        [3]陈育新. 当前形势下的建筑结构抗震设计探讨[J]. 四川建材, 2010,(02) .
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