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摘要:在我国良好的发展环境下,建筑行业取得了迅猛的发展,诞生了许多标志性建筑。随着人们生活品质的提升和观念的转变,对建筑的需求发生了巨大的变化,如,生态建筑。然而,自然灾害的频发让人们意识到建筑安全性能的重要性,尤其是地震这种自然灾害,对建筑的稳定性是一种严厉的考验。人们开始重视建筑的抗震性能,基于此,本文对建筑结构设计中的抗震设计进行研究,以供参考。
关键词:建筑结构;结构设计;抗震设计
引言
建筑工程的结构抗震性能,是衡量建筑工程结构安全性的重要指标。在建筑工程的结构设计作业中,如何确保建筑抗震结构设计质量和建筑结构安全性,已引起了广泛的关注。
1建筑结构设计中的抗震概述
1.1抗震建筑必要性概述
随着地震现象的频繁出现,人们对建筑物的安全性能逐渐重视起来,特别是深受地震灾害的区域,建筑均采用防震设计,这在很大程度上保护了人民群众的生命财产安全。地震是一种危害十分巨大的自然灾害,抗震建筑的设计能够有效缓解地震发生时能量的局部集中,其采用巧妙的布局与结构,在材料的选择方面也与普通建筑存在较大差异,这样的建筑对抵抗地震这类自然灾害具有十分显著的效果。虽然我国绝大多数地区并不处于地震多发区域,但其仍存在地震的可能性,抗震建筑的设计能够大大地保证建筑的强度与韧性。而且,这种设计给人们的心理上增加了一道安全屏障,使得人们能够安居乐业,生命财产得到有效保障。
1.2抗震设计的目标
抗震设计的目标要从“小震不坏,中震可修、大震不倒”入手,此目标源于89规范提出的并在2001规范进行延续性抗震设防中,对三个水准目标的设定。其中《规范》所采用的小震烈度(又称众值烈度)是在50年设计基准期内,超越概率为63.3%的地震烈度,即指超过该烈度的地震出现的可能性在全部地震中所占的比例为63.3%,它比基本烈度约低1.55度;而中震烈度即为基本烈度(或设防烈度),是在50年设计基准期内,超越概率为10%~13%的地震烈度;大震指的是发生概率极小的罕遇地震,相应的大震烈度是在50年设基准期内,超越概率为2%~3%的地震烈度,为小概率事件。它比基本烈度大1度左右。
2建筑结构设计中抗震结构设计重点探讨
2.1多元化抗震设计
抗震建筑的设计需要综合多方面因素,设计过程中不仅需要基本的抗震设计作为基础,还需要考虑多方面的因素。对地震的特征进行分析,运用科学知识对其进行多元化的设计,以确保建筑具备多功能的防震性能。在一些地震多发区域,单纯的抗震设计无法全面提供保障,抗震效果不佳。因此,在设计过程中要充分考虑建筑抗震设计的多重性。以增加建筑的安全性能,进而保证其在抗震中发挥显著的效果。这是如今抗震建筑设计所遵循的基本原则之一。
2.2合理选择建筑结构体系
在加强高层建筑结构设计、优化抗震性能的过程中,应注重建筑结构体系的合理选择。(1)根据高层建筑的自身情况及所在区域的地质状况、气候特点等,设计人员在实践中应重视对框架—剪力墙结构、剪力墙结构等不同结构体系的选择及使用,落实好相应的设计工作,并通过对地震冲击力破坏影响的思考,注重对多道防线结构体系的合理设置,促使高层建筑可处于安全应用状态,为其抗震设计目标实现及性能可靠性增强等提供专业保障;(2)基于高层建筑结构的抗震设计研究,通过对多道防线结构体系设置及应用方面的综合考虑,有利于增强相应设计方案的应用效果,逐渐提高建筑物结构方面的安全性能。
2.3重视基础勘察及数据调研
工程基础的稳定性对工程的施工质量影响重大。
在建筑工程的抗震结构设计中,为保障工程抗震结构设计质量的合格性,建设单位在委托设计单位进行设计作业之前,应明确要求设计单位进行基础勘察及数据调研工作。以保障建筑工程抗震结构设计中,基础勘察及基础参考数据的准确性和可靠性,同时达到提升抗震结构设计质量的目的。
3建筑结构设计中抗震结构设计工作的具体优化措施
3.1结构刚度的合理布置
对于钢框架核心筒结构,变形控制主要要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准,但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值;此外,在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层和加强层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变,常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大,加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时,要慎重选择其结构形式,尽量减小其本身刚度,减小其不利影响。
3.2统筹全局,优化抗震结构设计
在建筑工程结构抗震设计中,落实统筹全局,优化抗震结构设计,对于工程抗震能力的提升及整体安全性的控制意义重大。其中在具体实施中关于统筹全局作业的实施,设计单位、施工单位、业主单位应从基础勘察作业,沟通协调平台建立,设计监管及在设计期间内,以定期召开现场交流会议的方式开展设计作业,以此确保工程设计方案符合业主方的需求,符合安全要求,适用建筑工程类型的目的。
3.3选择科学的设计方案
在高等建筑项目之中,最为重要的就是结构设计方案,所以针对其实施结构设计的过程,要保障结构设计方案的科学合理性,并针对剪力墙,建筑结构超高和设置嵌固端方面的问题来实施优化。第一,结构方案设计之中的全部参数都得要与建筑结构具体情况相符,还得要确保其与设计规范和技术标准一致。第二,在实施设计的时候,还得要针对施工过程之中的作业活动来予以考虑,在保障结构科学的形势上来为后续施工提供安全可靠性的基础。另外,合理化的结构设计方案还可以简化施工工序,减小施工难度。所以,在选择并确定结构方案的时候,还得要深入到施工作业现场之中来进行实地考察,以更好地掌握所在区域周边的水文地质条件。从而进一步优化结构设计方案,并依据特征来具体选择,从根本上保障结构设计方案的科学合理性与可行性。
3.4依据抗震标准,科学设计布局
综上所述,地震对高层建筑的影响较大,科学性、规范性的抗震设计,能够确保居住公民的生命和财产安全,也能够降低危险事故的发生率。所以,在高层建筑实际设计当中,应当提高对抗震设计的重要性,设计人员要掌握基本原则和要求,根据工程实际情况,优化设计方案及流程,从根本上提高抗震设计的有效性,确保高层建筑的质量安全。
结束语
综上可知,地震灾害是一种破坏力极强的地质灾害,当地震发生后,可能会带来严重的人员伤亡和经济损失。由于地震具有突发性,所以很难提前预测防范。因此,随着建筑行业的飞速进步,也应提高建筑结构的抗震能力,使建筑体能够更好的抵御地震灾害。建筑工程设计人员要以安全、稳定为核心目标,对建筑建设区域的地质结构进行详细勘察分析,确定合适的抗震等级标准,进行合理的抗震设计,以此提高建筑抗震性能。
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