分析建筑工程结构设计中的抗震设计 万广生

发表时间:2020/6/19   来源:《建筑实践》2020年5期   作者: 万广生
[导读] 随着社会生产力水平的不断提升,我国社会对建筑结构形式的需求不断变化

        摘要:随着社会生产力水平的不断提升,我国社会对建筑结构形式的需求不断变化,高层建筑和超高层建筑形式的建筑物在我国不同地区的建设数量及建设规模都在处于不断变化的过程中。我国近些年来地震发生频率较高,受地震作用而发生破坏的房屋数量较多,地震作用的不可预测性和突发性给我国带来了较大的经济损失和人员伤亡。为促使建筑物能够具备一定的抗震性能,需要在结构设计过程中对抗震设计进行充分的考虑,需要综合借鉴国外抗震设计的经典案例对本项目的抗震等级及抗震概念设计等工作进行优化和改进,以全面提升建筑物结构抗震设计的水平。基于此,本篇文章对建筑工程结构设计中的抗震设计进行研究,以供参考。
        关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计
引言
         建筑单位为保证建筑工程的施工质量,具备优秀抗震能力为前提的结构工程,在工程建设中发挥着至关重要的作用,如今,随着社会的进步与发展,人类可以通过地震预警短时间内预测到地震的到来,从而在地震来临时,可以最大程度上保护人民的生命财产安全。因此,在进行建筑工程结构设计的过程中,建筑抗震设计的原理研究和设计分析等工作是保证建筑物的整体设计和提高建筑物抗震能力的前提。
一、抗震设计的基本原则
         建筑设计时,构件的承载力、稳定性和其他的结构抗震设计的关键在于考虑是必要的。强调结构构件遵循的基本原理。设计结构的构件的薄弱部位的地震可以抵抗。这是所有具有良好延展性的整个系统组合,抗震结构,形成了。可以很好地实现抗震设计应与组件延展性好配合使用。在结构的设计里面,我们应该尽可能的铺设地震线以防止余震。设计建筑结构的时候,应注意组件之间的强弱关系。在抗震设计过程里面,如果有牢固的联系,就必定有薄弱的联系,要对长处和短处进行妥善处理。在实际的建筑抗震设计里面,除了上述两个问题,改革之后的建筑物都必须遵循的原则适当设计的地震是最为重要的因素之一。在方案设计和正当性是尽可能有效地改进总体效率的设计工作,达到预期的目的。
二、建筑抗震设计中存在的问题
         (一)建筑材料与结构的选用存在问题
         我国建筑工程目前的主要结构就是钢筋混凝土结构,对于一般的建筑工程来讲,钢筋混凝土结构能够比较容易的满足抗震和使用的需求,但是如果建筑工程的高度比较高,那么钢筋混凝土就不能满足基本的抗震需求。我国一些高度超出了150米以上的高层建筑工程,在进行施工的时候,为了能够从根本上保证整体结构的稳定性,往往会选择三层支撑框钢架构的方法进行施工操作,随着科学技术的快速发展,人们对于钢铁的处理能力不断的增强,钢铁制品的种类和性能得到了进一步的提高和发展,所以,建筑工程在进行设计和施工的时候,钢结构的使用效率越来越高,从根本上提高了建筑工程的抗震性能。
         (二)抗震设计验证不完善
         对抗震设计进行检验,也是提升建筑抗震能力的一项重要策略,主要有下述三种检验方式:①在地震发生后,对建筑完好情况进行检验;②使用抗震模型来开展模拟检测;③研究分析地震对建筑带来的危害。在建筑工程中,因为其规模、结构较大,要想直接进行抗震试验是难以实现的,所以,可以先构建建筑结构模型,再对此模型进行测验,从而得出发生地震后建筑的具体情况。由于不同的模拟软件间或多或少存在一定差异,所以,模拟得出的结果也会各不相同。另外,由于当前使用的预测技术不太成熟,因此导致抗震设计验证结果不太准确。


         (三)建筑的结构设计专业人才的缺乏
         虽然我国建筑工程得到了空前的发展,但是我国建筑工程的专业设计人才还是十分的匮乏,我国众多高校里,建筑设计专业还是比较欠缺的,我国大部分建筑工程的设计工作主要都是由国外设计专业进行设计,不利于我国建筑工程的进一步发展,优秀的设计人才的缺失也阻碍了我国建筑工程的进一步发展。
三、优化建筑结构抗震设计的有效策略
         (一)基础性防震措施应用
         基础隔震是在地基与土壤之间建立的缓冲层,这样才可以减少到建筑物与土壤之间的冲击和碰撞。当发生地震的时候,为可以达到有效吸收和反射地震能量,减少建筑物的破坏。现在我国最常用的基层隔震层是沥青隔震层。可以降低上部结构的地震破坏,有必要建立一个接触点之间的隔离层上部结构和基础,以防止地震力的传播基础和上层建筑,以降低上部结构的地震破坏。基础隔震装置通常采用混合隔振装置、滑基础隔震层之间的设备和橡胶隔离设备。隔离层的目的是吸收地震的影响。有效地设置隔离层可以进一步减少隔离层对建筑的破坏。层间距通常安装在原结构层上。但是在实际的情况里面,我国最早采取的抗震措施就已经有了施工操作较为简单的优点。隔振是一种使建筑物的全部或部分结构脱离地面,从而在地震发生的时候减小到地面振动和建筑物间地震力的悬挂方式。现在这样的抗震措施的主要应用的大型建筑钢结构中,良好的抗震效果。
         (二)对建筑结构形式进行合理化的选择
         现阶段应用于我国高层建筑中的结构形式以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土结构具备良好的整体性、延性和经济性。但是,在持续性地震作用下该类型结构的刚度会出现明显的下降,容易出现裂缝而影响建筑物的整体稳定性与安全性。新型钢筋混凝土结构的发展速度较快,其施工工艺较为简单但在变形控制及强度方面依旧存在问题。钢结构具备足够的延性与强度,但其工程造价较高,经济性不足。结构设计人员在进行建筑结构抗震设计的过程中,可以依据该项目实际情况合理选择建筑结构的形式,不限于单一结构形式,可以对多种结构形式进行整合,但应注意对不同结构形式组合的过程中相互连接措施予以重视,不得破坏结构整体的抗震性能。
         (三)消能减震
         隔震体系的主要作用就是能够控制地震对结构自身所带来的破坏性,根据相关调研和试验数据表明,通过隔震措施能够有效的降低60%左右的结构水平地震加速度的反应,最终通过隔震设计措施最大程度上降低结构的地震损坏。一般主要会选择消能减震的方案提高阻尼,比如建筑工程中的消能器的应用可以有效的减少结构在风力下的位移,对于减少结构地震反应的效果十分的显著。通过科学、合理的隔震设计的时候,应该通过橡胶隔震支座以及阻尼装置等部件进行有效的布置,从而形成整体复位效应的隔震层,有效的延长了结构自振周期,减少水平地震的作用,最终起到了有效的抗震效果。在进行消能减震设计的时候,建筑工程中往往会设置消能器,消能器的相对变形和速度能够进一步增加阻尼,从根本上提高了建筑工程的防震效果,保证建筑工程的质量和安全。
结束语
         所以在建筑工程结构的抗震设计中,需要多角度考虑,并且结合建筑物所处地形,对抗震材料和抗震结构进行合理选择。此外,在抗震设计过程中,设计者应当考虑如何对建筑物结构和平面进行构思,强化建筑物的抗震能力。通过加强对建筑物抗震能力的设计,可以改善建筑物结构质量和平面的功能划分,提高建筑物的抗震能力,保持我国经济的平稳发展。
参考文献
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