建筑工程结构设计中抗震问题的分析 杨利群

发表时间:2021/2/2   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:杨利群
[导读] 摘要:从目前情况来看,地震是人们平时生活中最常发生的自然灾害之一,同时地震灾害产生以后的危害性、破坏性非常大,并且也具备了很强的不可预估性。
        蕲春县华泰建筑勘察设计有限公司  湖北省黄冈市  435300
        摘要:从目前情况来看,地震是人们平时生活中最常发生的自然灾害之一,同时地震灾害产生以后的危害性、破坏性非常大,并且也具备了很强的不可预估性。因此,一经发生地震,影响程度将特别大,倘若人们居住的建筑没有抗震能力,就会危及民众的个人安全以及财产安全。可见,建设物本身的抗震能力具有了特别关键的作用。在很早以前,我国在对建筑结构抗震标准方面就提出了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的准则,所以大部分结构设计人员都意识到了建筑结构抗震能力的重要性,并且按相关规范、标准要求进行建筑结构抗震设计,以保证建筑抗震能力得到显著的提升,继而保障建设物的整体安全稳固性,这样就能最大程度上降低地震对民众生命财产安全的影响程度。因此结构设计人员的责任重大,如何使建筑在地震来临时发挥出应有的抗震能力,保证人民生命安全与财产安全是结构抗震设计人员需要重点研究的内容
        关键词:建筑工程结构设计;抗震问题;控制措施
        1导言
        随着社会经济不断进步,土木行业蓬勃发展,我们更要注意的就是地震对建筑物带来的影响,要不断降低地震对建筑物的破坏,也就意味着我们要加强建筑物抗震设计,逐步提高建筑物的抗震性能,本文立足于建筑结构的抗震结构设计原则,针对建筑工程结构设计中抗震问题及控制措施进行了分析,以期抗震设计方面提供相应理论支持。
        2建筑工程抗震设计主要原则
        2.1规整性原则
        在结构设计初步阶段,建筑设计人员需先计算建筑物的力学性能,而其中最重要的就是结构的抗侧力。结构抗侧力体系合理,可以使建筑结构受力更均匀,完整性更高,从而建筑物的稳定性更良好。另外,在建筑物构件的设计中,强度变化要均匀。在此基础上,结构设计人员就要保证在设计中尽量实现建筑物造型平面立面对称。更值得一提的是,建筑物所在地区的震级是抗震性能设计中要遵循的大原则,所以,建筑结构的抗震设计要整体考量,保持建筑物外观规整,确保建筑物在地震等次生灾害面前有较强的抗震性能。
        2.2科学性原则
        建筑物抗震效果很大程度取决于结构抗震设计,建筑物抗震设计必须要遵守科学性和合理性,才能使建筑物抗震性能既经济又可靠,这样才能最终实现抗震最终目标:小震不坏,中震可修,大震不倒。建筑物结构宜简单规整,如果过于复杂,则荷载分布不均匀并且集中荷载相对较大,地震会对建筑结构造成更大破坏。所以,建筑物在进行平面设计时,要尽量刚度、质量分布较均匀,从而提高建筑物的抗震效果。在结构设计时,要考量建筑物的鞭梢效应。建筑物超出屋面的高度不宜过高,要满足设计规范要求。如果不可避免平面不规则现象,则要着重计算离建筑物刚心较远处剪力墙的设计计算。
        3建筑工程结构设计中抗震问题的分析
        3.1建筑结构可能产生的变化
        当前国内建筑结构主要采用的结构有两种,一种是“填墙框架”,这种建筑结构的主体的钢筋混凝土,在面对强震动时出现剪切破坏的可能性较高。此种结构外墙框架柱在强震动环境下会因为窗下墙的限制出现短柱型剪切型损坏。而使用了框架一体建筑结构的建筑项目,案例显示在强震动环境中受到的影响最弱。还有一种以“底框结构”为主要建筑结构的建筑物,这一类建筑物底层的刚度更弱,面对强震动环境底层首先会受到严重的破坏进而影响上层建筑。与之相似的还有“填墙框架”类型建筑结构,同样是因为地层结构受影响严重,导致上层建筑也出现严重损坏。


        3.2建筑物的地基问题
        建筑物的地基往往距离震源更近,受到的震动也更强,可能产生的变化有以下几种:一种是建筑地基处于冲积土层,土壤结构相对松软厚实,这一类型地基对上层建筑的影响更为显著;其次是在强烈的震动下地基土出现不均匀沉降或液化现象,地面建筑结构受到显著破坏或整体建筑倾斜;再次是本身就处于相对危险地质条件下的建筑工程,强震动损坏地基带来建筑工程的损坏。最后是建筑结构受共振效应的影响,出现强震动时受影响程度相对更高。
        4建筑工程结构设计中抗震问题的控制措施分析
        4.1合理确定平立面
        在建筑物结构设计的过程中,前期的合理结构布局须考虑到建筑物的整体结构特点,并且对平立面进行合理的确定。在布局规划过程中,要确保建筑物本身结构足够对称,且内部刚度的变化足够稳定,在同一楼层水平位置,整体刚度之间应足够平稳。在建筑结构的设计方面,尤其是对于复杂建筑物,更要做好平立面的控制。但在建筑设计时,可能存在不确定性的因素,设计不规则的建筑时,可采取设计抗震缝的方法,将建筑物分成各个规则的单元,这样形成的单元的结构都是规则的,建筑物的抗震性能也得到有效的保证。另外,也要重视对变形缝的合理设计,由于在整体建筑结构当中,变形缝本身的位置也是建筑结构中相对薄弱的一个部位,在地震中很容易出现变形,进而演变成致命的破坏点。以上问题都需要在建筑结构设计过程中予以高度重视。
        4.2严谨选择建筑场地和地基类型
        建筑物所处的地质条件以及地基的质量对建筑物本身的稳定性和抗震能力的影响是直接且关键的,建筑场地和地基类型的选择是提高建筑物抗震能力的基础要素。在敲定选择之前,首先要对所处区域的震动情况和强度进行全面的了解,借助科学技术手段掌握区域内的地质情况。确保信息的真实、有效且全面的基础上分析目标场地开展建筑工程的可行性。除此之外,还需要对建筑物的抗震水平有清晰明确的评估和认知,在设计阶段对结构进行合理的设计和安排,便于建筑物抗震理念的表达。如果评估结果显示目标场地不适合开展建筑工程,开发单位应当尽可能的转变建设地点,如果建设地点已经无法改变,就要通过技术手段或设计方法提高建筑物的应对能力。需要特别注意的是,高层建筑必须要建立在相对密度较高的土地上,保证建筑物的抗震能力和稳定性,充分保障使用者的安全和权益。
        4.3加强多重抗震防线设置
        在建筑过程中也要注意设置多重抗震防线。对于建筑结构的抗震设计而言,多角度布局非常重要。在建筑结构设计的过程中,可人为增加加固措施,使建筑整体抗震能力得到更好的提升,整个结构更加稳定。在进行人为抗震措施设置过程中,要集中在关键的环节。通过采取多角度布局的方式,可提升对建筑自身振动与地震之间的合理区分,这样也能够有效减少共振问题的发生。通过一系列的设置,可大幅降低地震对于建筑结构的影响,降低地震所造成的灾害,也能最大程度地减少人们的损失。一般来说在设置抗震防线时,可优先使用具有良好延展性能的材料,其次选择一些适合作为防震设计的部件,再设置其他防线。这样通过多重防线的设置,能大幅度缓冲地震的冲击力,同时有效降低地震的破坏。需注意,在设计中一定要合理布置整体结构部件,加强整体框架的连接水平,设计时还要遵循相关原则,这样才能保证结构设计的合理性,构件的受力能力也有一定程度的加强,使建筑物的安全性能大幅提升。
        5结束语
        总之,提升抗震设计效果,对于预防地震、降低地震所带来的损失是非常必要的。因此,在实际设计过程中,设计人员要对自身的观念和结构设计的知识进行积极的改进,不断提升自身的专业设计能力,积极学习和积累抗震设计经验,以提升抗震设计的科学性和整体效果。
        参考文献:
        [1]王泽峰.建筑工程结构设计中的抗震设计[J].江西建材,2017(12):52+57.
        [2]童海.论建筑工程结构设计中的抗震设计[J].住宅与房地产,2017(30):93+110.
        [3]茹彩磊.建筑结构抗震设计关键问题及对策研究[J].居舍,2019(35):111-112.
        [4]崔凯.结构设计中的抗震设计要点分析[J].建筑技术开发,2018,45(22):12-13.
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