孟涛
珠海市建筑设计院 广东珠海 519000
摘要:随着城市的发展,以及建筑工程的增多,对于建筑抗震结构设计也逐渐提出了更高的要求。建筑中的抗震结构设计也在处于不断的发展变化中,为此在进行建筑设计的过程中,要先对施工现场进行全面的考察,随后在根据施工现场的地质条件等特征进行深入的分析,合理设计建筑的抗震结构,提高建筑安全性能。基于此,文章针对建筑结构抗震设计展开了针对性分析,以供参考。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计
1抗震设计在建筑工程结构设计中的重要性
1.1工程地基的影响
建筑工程结构中地基起到重要的支撑作用、稳固作用和承载作用。地基的抗震性能设计直接关系到地基的抗震能力,是提高地基设计质量的重要因素。一旦地基施工中未按照设计图纸进行标准化施工,就会严重影响地基的抗震性能。因此,地基设计前要做好实地勘察工作,明确地基所在地的地质状况和地质条件,才能保证地基抗震设计与实际情况符合,从而保证地基抗震设计的科学性和实用性。同时在地基设计时要保证地势平缓,降低不利因素的影响。
1.2工程项目高度的影响
建筑越高,受地震影响越大。所以在工程结构设计时,高度要把控好。在一定高度范围内钢筋混凝土结构的抗震效果是最佳的。超建筑设计必定会降低结构抗震性能,增加建筑工程结构的危险系数。
1.3抗震预防能力的影响
建筑工程结构抗震设计的主要作用是提高地震的预防能力,运用弹性灵活的设计方法,使建筑工程结构简单且抗震能力强。最终实现有效防御小震,面对中震能够通过修复方法使工程结构得以恢复。当出现大震时,工程结构能尽可能的避免崩塌,从而有效保证建筑内人员的人身安全和降低经济损失。
2建筑工程结构设计中的抗震设计原则
2.1简单化原则
复杂的工程结构,结构内部的作用力相对较复杂,地震时破坏力的传递过程和方向也较为复杂,在设计时需要以结构简单化作为主要的设计方向。简单的结构可以明确计算工程体系中的力学数据,从而避免复杂结构导致的防震性能不佳的弊端,有利于提高工程结构设计质量。除此之外,结构越简单,地震对结构的破坏影响越小,建筑结构的抗震性能反而增加。
2.2整体性原则
抗震设计要结合整个建筑工程结构来进行,而不是仅表现在某个结构内部。因此抗震设计要提高整体性。也就是说建筑结构抗震设计是要使所有结构联合作用产生最终的抗震效果,各个环节的抗震能力,要共同作用于整体。所以整体抗震设计才是抗震的最终目标。设计时要加强内部之间的协调,对结构内部的力学作用进行分析,从而完善细节提高整体抗震性能。
2.3抵抗性原则
建筑工程结构抗震设计主要是提高工程结构的可靠性、安全性和稳定性,使结构在地震作用下能够有较强的防震抗震作用,从而体现出结构的抵抗性,降低地震危害。因此,建筑工程结构抗震设计要采取科学的设计手段。首先,确定结构最佳的抵抗力条件,使结构在遇到地震作用时,能够表现出最佳的抵抗力。其次,在应用抵抗力时也要有一个合理的度,从而保证结构的稳定性、科学性、平衡性和可靠性。
3建筑工程结构设计中的抗震设计要点
3.1建筑工程结构设计中抗震强度的确定
在做出建设规划决策后,建筑工程结构设计前要做好建筑的抗震强度设计,使后续的结构设计紧紧围绕该抗震强度进行。抗震强度的选择并不是随意而行,而是要根据相关规定和建筑标准,在结合实际情况和地质条件,综合各方面的信息来进行科学判断。在我国,抗震烈度一般选在6度~9度之间。多数建筑以7度设防为设计基准。不同地区的地震烈度不同,甚至是同一地区的地震烈度也不同。因此,地震强度设计要充分地对当地的环境条件进行综合考虑,再结合土木工程结构特征和具体类型,科学选择地震烈度基准值,并在抗震设计中要灵活多变,提高结构抗震效果。
3.2建筑工程结构设计中施工场地的选择
在抗震设计中,施工场地是不可忽略的一环。主要原因在于施工场地的地质状况和地理条件直接影响着建筑工程结构的抗震效果和性能。因此,为提高抗震效果,就要做好施工场地的调研和勘察,提高选址的可靠性,使抗震性能得到有效保证。勘察中要对当地的地质条件、气候条件、地壳活动等信息进行调查和汇总,谨慎而科学地选择施工现场,使地形地貌、地质条件等不利因素,在施工之前得以消除,从而提高建筑工程结构的抗震效果。
3.3建筑工程结构设计中结构选型的设计
抗震设计中,建筑结构在地震时要表现出较强的抗震效果,这也是建筑工程结构设计中要科学选择抗震结构的出发点。良好的抗震结构选型可以有效的提高结构的抗震效果和结构体系的稳定性,使结构内力处于稳定,内力、外力相互作用科学合理,从而增强结构的稳定性。实践证明:结构简单,抗震效果良好的建筑工程结构,其结构平面和立面的体系都相对稳定,作用力的相互削减性能较强,是建筑工程结构抗震设计中的首选。
3.4建筑工程结构设计中结构计算的分析
在进行抗震设计时,建筑工程的结构计算分析起到了重要作用,能更有效说明结构的抗震性能。结合抗震级别的要求,计算分析中要将结构之间的作用力,节点之间的作用力加以关注。计算分析时由于数据繁多、过程复杂、力的变化莫测,人力计算时难免产生误差。因此,要求计算分析时运用计算机技术来提高计算的有效性和可靠性。一般而言是依靠计算机模型来进行计算分析,计算中所有涉及的因素都囊括其中,有效的保证了计算分析的准确性和有效性。
3.5建筑工程结构设计中施工材料的选择
工程结构有了高质量的抗震设计,再配合高质量的施工材料,在地震发生时才能起到良好的防震、抗震、减震作用。因此施工材料的选择十分重要。质量达标,符合设计要求的施工材料可以提高工程结构的承载力和支撑强度,从而提高结构的抗震性能。当前而言,钢筋混凝土结构应用较多。在抗震设计中对钢筋混凝土材料的选择至关重要。设计师要控制好配筋率,使建筑工程结构中的钢筋混凝土能够起到很好的防震作用。
4建筑工程结构抗震设计中其他应注意的问题
第一,工程结构科学合理才能够有效削弱地震能量。在结构设计中,要很好的应用双向抗侧力体系,使建筑结构的中轴线处于同一水平面上,从而形成科学有效完整的双向抗侧力体系。有时地震对建筑物还表现为弯剪力破坏,最明显的特征是塑性屈服出现在墙的底部。所以,在设计中要尽可能的保证连梁形变水平和梁端部呈现典型的塑性屈服特征。同时,抗震设计中要加强墙的承载力,弱化梁的承载力,使墙成为抗震主体,从而提高剪力墙的抗震作用。
第二,建筑工程结构设计前先选定抗震等级,再根据抗震等级来做好墙、柱、梁以及相互之间的连接设计,从而优化工程结构的抗震性能和抗震能力。此外,要重视钢筋混凝土的物理特性,在设计中使柱截面与轴压比处于最佳比例,重视钢筋结构的理化特性和处理技巧,使其达到最佳抗震效果。
第三,注重节点抗震设计及质量。根据抗震级别计算出屈服强度,并以此为参照,适当提高屈服强度,使工程结构同一水平柱两侧具有较高的屈服强度,使塑性铰能够在柱端与两端进行有效扩散,使整个工程结构抗震性能得以优化和提升。
第四,将建筑工程各结构的抗震防线整合为一体,形成一个整体的抗震体系,使作用于结构内部的能量得以有效传递出去,对建筑工程结构及其内的人员起到很好的保护作用。
5结束语
综上所述,在确定建筑结构抗震设计时,需要全面地考虑建筑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、结构材料和施工工艺等,同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等,选择最优化的结构体系。
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