工业与民用建筑结构抗震设计研究

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年39卷9期   作者:耿书峰
[导读] 我国地大物博,对于多方面产生的地理现象之一,

          
         摘要:我国地大物博,对于多方面产生的地理现象之一,地震的繁杂度、随机性与非确定性相当强,想要充分地感知、预测准确的地震参数非常困难。所以,在设计工业与民用建结构的环节,应从地震强度出发,做好抗震设计方面的内容。而在设计建筑结构环节,抗震设计的意义深远,与人们的人身财产及安全息息相关。基于此,从工业与民用类型的建筑出发,探讨了结构抗震方面的设计,为同类型建筑结构抗震设计提供参考。
         关键词:工业与民用;建筑结构;抗震设计
         引言
         为了更好地优化工业与民用建筑结构设计,作为设计师必须充分意识到做好抗震设计工作的重要性,它是工业与民用建筑结构的基础。在进行设计工作之前,必须结合工业与民用建筑工程的实际情况,把握工业与民用建筑结构设计的要点,将抗震技术更好地运用到工业与民用建筑结构设计中,在提高工业与民用建筑结构设计水平的同时,确保建筑物的质量。
         1结构设计中抗震设计的现实意义
         在工民建结构的设计环节,抗震设计拥有极为关键的现实意义,具体应从数据、设计基础理论出发计算数据信息。针对在施工环节不能算出的构件,应从既有的经验,又或数据计算出发,来更好地掌握建筑结构中的各项数据。同时,结合建筑结构的逐步演化建立设计结构抗震性的有关方案。此外,不可太过依靠计算机或者软件的运算,而应根据以前的设计习惯基础,沿袭建筑结构方面的经验。在设计建筑结构的过程中,相应的抗震设计基本原则及观念,属于预防地震灾害、有效控制非确定性。在设计建筑结构时,应从现场地震、抗震基础参数、结构分析出发,综合考量结构空间的基础作用、建筑的整体结构,并结合建筑材料的基本弹性、结构的整体阻尼更改等各种因素完善设计。与此同时,抗震不可太过依赖于计算数据的工作,而应从建筑结构出发,根据结构在分散地震能量方面的作用,发现敏感结构出现衰减抗震能力方面的缺陷,并通过试验,测试各式各样的抗震设计手段。为确保建筑结构拥有更强的抗震能力,设计师需从宏观角度出发,有效控制整体的抗震性能。应以行之有效的措施,严格控制地基的整体稳定性,防止地基直接发生变形。
         2影响高层住宅建筑抗震效果的因素
         2.1建筑材料影响抗震性能
         建筑材料对整个建筑质量的影响较大,建筑材料不同,抗震效果也不一样。当采用如陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材等强度高并且质量轻的材料时,会极大地提升建筑结构构件的强度并减轻结构的自重,增强了建筑抗震能力,在很大程度上确保了整个建筑的质量水平。一般情况下,当建筑质量水平较高时,建筑结构抗震能力就较强,地震对建筑的破坏程度相应的会变小。相反,当工业与民用建筑质量水平低较差时,建筑结构抗震能力也会相应的削弱,地震对建筑的破坏程度会变大。所以,在进行设计的时候,如果条件允许的话,尽量选取强度高、质量轻的建筑材料,以便提升建筑的质量水平。
         2.2建筑地基选取影响抗震性能
         建筑物地基选择也会影响建筑物抗震性能。如果工业与民用建筑选择坚实的地基,即地势平坦并且土层坚硬、密实度高,分布均匀的地区,可以从根本上确保建筑的抗震性能,因为这种地基坚实的区域自身就有很强的抗震能力。如果选择的场地地基比较松软,比如河岸地区或垮在两类土壤上等土层比较疏松的区域,那么建筑物抗震性能比较差,影响整个建筑的质量。所以对建筑物地基的选择十分重要,如果地基选取不恰当可能导致建筑物建成后出现质量安全问题。
         3工业与民用建筑结构抗震设计
         3.1选择合适的抗震结构体系
         (1)针对工业与民用建结构的基本构造特性,采取相应的重建措施,并在发生地震灾害时,有效避免因为破坏结构或构件而导致建筑的整体构造不再具备抗震能力。

针对实际的重力,在设计工民建的基本构造时,应始终遵循以下设计原则:在工民建的基本结构拥有必要的力度,以及中肯的变形能力时,而在发生地震的过程中,可充分发挥优异的抗震能力。即便有些构件不再作业,余下的构件也可继续承载压力,以防工民建的整体结构不再具有平衡性。(2)在工民建的整体结构体系中,还需要拥有清楚、明晰的结构计算简图,其中也有涉及科学、合理的传播地震渠道,以及地震作用下的科学的传输渠道。(3)在工民建的基础结构、整个体系中,均需具备科学、合适的强度、刚度,以及合理、均匀化的布设。在具体抗震的过程中,为保证在抗震环节出现的变形或削弱不会大幅破坏整个工民建,则在设计工民建的整个过程中,应周全考量一切薄弱部位,通过行之有效的专业技术手段,在一定程度上增强抗震的总体能力。
         3.2优化抗侧力体型
         针对一般性能的高楼结构,柔性没有刚性好,通过刚性方案打造的高楼,除了较少破坏主体构造外,由于发生地震时具有较小的构造变形,则会在一定程度上保护非结构部件,如隔墙、围护墙等,而缓解破坏现象。通过大幅提升结构的整体超静定次数,控制在地震时形成的较多塑性铰,以更多地耗散地震能量,相应的结构也就更能承受强地震而不塌陷。通过改善结构屈服机制,在破坏结构的过程中,根据整体屈服方面的机制进行,而不是按照楼层屈服方面的机制进行。在构造设计中,应本着强节、强柱、强剪、强压、弱杆、弱梁、弱弯、弱拉的基本原则。而在设计结构的过程中,应选择构件中轴力较小的水平杆件做重要的耗能杆件,并尽量避免弯曲耗能,促使整个构件形成较大的延性、能耗等。
         3.3选择合理高层住宅建筑结构类型
         人们对工业与民用建筑的要求越来越高,使得建筑结构形式不断发展变化,并呈现出多样化的特点。在设计中应该结合实际情况并综合考虑各种因素,尽可能选择一个结构承载力和抗变形能力强、结构受力分布均匀的结构体系,确保建筑的稳定性和安全性。目前建筑结构类型较为多样,结构类型不同,抗震效果也不一样,其中应用较广泛的主要是混凝土结构、钢结构、砖混结构。在设计的时候,做好研究分析,根据实际情况选择合适的结构类型,尽可能的降低地震对建筑物的破坏程度,保障人员的生命财产安全。
         3.4合理选择建筑场地
         开展工业与民用建筑工程结构抗震设计之前应对建筑场地进行合理化的选择,应尽量将建筑场地选在地质结构较为稳定、地势开阔、地下土质的承载力强、地基处理难度低的地区,以确保建筑工程地基处理工作的难度较低且地下土体能够对建筑物起到较强的嵌固作用。并且,建筑施工区域也不宜设置在地震断裂带、河道边缘或采空区等区域。如果经过地质勘察工作了解到地下土体较为复杂,应为避免建筑物出现不均匀沉降而采取必要的地基处理工作,设计人员应对地下土地的各项参数进行分析,结合上部结构对地基处理的要求帮助施工单位选择合适的地基处理方式。
         结语
         综上所述,在工民建中,整体结构的具体抗震性能与国家及群众的人身财产安全息息相关,而抗震设计属于系统化的高度复杂工程。要想严格控制工民用建筑的整体抗震能力,则在设计工民用建筑整体结构抗震性的过程中,需选用有效的设计手段,并积极加以强化,以促进工民建结构抗震综合能力的提升,加快我国建筑事业健康发展的步伐。
         参考文献
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         [2]张志强,贾洪亮.建筑设计中基础梁的结构处理研究[J].工程建设与设计,2019(1):34–35,39.
         [3]汪世虎.刍议工业与民用建筑结构抗震设计工作[J].四川水泥,2016(4):90.
         [4]万昊昱.高层建筑梁式转换层结构的抗震设计标准———以某高层住宅建筑为例[J].中国标准化,2017(20):163~164.
        
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