徐玉斌
盐城辰冉建设工程有限公司 江苏省盐城市 224100
摘要:建筑结构设计是建筑工程的基础,良好的稳定性、安全性为后续施工奠定基础,同时建筑结构设计人员较高的职业技能和安全意识是提高建筑物结构安全性的根本保障。基于此,本文主要探讨了建筑抗震设计原则和措施。
关键词:建筑;抗震设计;原则;措施
中图分类号:TV312文献标识码:B
引言
随着近年来地震次数的频发,这对一些房屋建造提出要求,第一要求便就是符合抗震要求。在质量和基础上,符合自然灾害对于房屋的抗磨性和耐久度。在房屋建造方面,需要采取合理的抗震措施。房屋的选址方面尽量避免在地震带上以及在抗震设计应该与房屋的设计相互结合起来,不仅仅要提高房屋的质量更要与抗震相统一。
1超高层建筑结构设计的主要特性
超高层建筑整体结构设计的特性主要有以下几个方面:①相对高层建筑更高,其建筑水准荷载比较建筑整体会带来相应竖向轴应力,同时在水平面上遭受自然灾害、风力等因素干扰。基于此,高层建筑整个结构设计中,不但要考量建筑竖向荷载,同时也需加大建筑水平荷载考量。②高层建筑顶部压力非常大,在建筑完工交付使用中,会产生轴向走样的现象,进而干扰建筑梁弯矩。所以如何确保高层建筑的安全,需要在结构设计中重点关注建筑梁弯矩,防止类似建筑轴向走样的现象出现。③关注整个高层建筑的抗震性需求。在高层建筑结构设计中务必重点关注结构延展性,确保高层建筑可以对抗地震灾害,进一步确保人民的人身与财产安全[1]。
2抗震结构设计原则
2.1结构形状简单化
设计师在进行结构设计时,一定要遵守结构形状简单化原则。设计师要预算出建筑物倒塌时给人体造成的压力,尽量减少建筑物带给人的倒塌压力,保证抗震设计的精准性。将结构形状简单化能够保证建筑物的稳定性和安全性,这样能减少地震带给人们和社会的影响。
2.2坚持科学化与合理化
为了保证建筑物有较强的抗震性,设计师在设计时一定要坚持科学化和合理化的设计原则。在设计前设计师需要对建筑物的实际情况进行调查,保证设计符合实际。同时,建筑物的设计还要注意全面性,保证各个设计之间的联系恰当且紧密。这样能够有效保证整个建筑物的稳定性,提高建筑结构的抗震性。
2.3结构体系明确、平面立面力求简单
在进行建筑结构抗震设计时,要遵守结构体系明确、平面立面力求简单的原则。在进行设计时,设计师要保证每个梁柱受力明确,设计结构合理清晰,保证建筑物的主轴方向的动力相同。所以设计师要保证建筑物的平面设计要平直,避免转弯,不要出现突变的情况。在设计师设计时要保证遵守结构规则,这样建筑物的抗震设计才能得到保证[2]。
3建筑抗震设计优化措施
3.1构建优化设计模型
想要更加高效地对结构进行设计优化,首先应构建科学合理的设计模型。房屋结构设计优化的本质内容是指,将各种变量因素充分考虑在内,然后建立相应的函数模型,利用科学技术手段计算出最优结果,这样既能保证所得方案的有效性,同时房屋结构也能得到进一步优化。在对模型进行优化建立的过程中,首先应该对设计变量进行科学合理的选择,设计人员要对参数的变化情况进行观察和分析,从众多的参数中挑选出一些变化较大的参数,并且将其设定为预定参数,通过这种方式能够有效减少工作人员的计算工作量。在对预定参数进行设定后,需要确定目标函数。最后,要确定约束条件。在确定约束条件时应从多方面入手,其中最为主要的包括应力、裂缝、宽度及结构尺寸等。
3.2合理确定抗震水准框架
设计人员应当首先确定框架的使用需要,通常来说国外水工建筑物的抗震水准框架是根据美国标准中的地震动参数概念,最大设计地震(MDE)和基准地震(OBE)的两个参数,以及水工建筑物的地震要求来进行设计。大量国内外水工建筑结构的抗震设计实践表明,重复周期为100-200a的OBE通常在设计中无法发挥良好控制作用。因此,设计人员在合理确定抗震水准框架时,应当明确防震性能定位,以使水工建筑能够在遭遇到局部地震破坏后可以进行修复。而对于需要抗震保护的大型水工建筑物,设计人员必须进行特殊的地震安全框架设计,这一设计需保证水工建筑物在遭受极端地震破坏时,能够保证该水工建筑物避免遭受毁灭性破坏,从而保证人类财产与生命的安全,降低二次灾害出现的可能性,这就需要设计人员进行大量模拟实验,以确保该抗震标准的绝对安全性[3]。
3.3合理设计建筑纵向布局
在建筑抗震结构设计过程中,要对建筑物纵向的布局进行合理设计,其主要内容为建筑工程结构刚度、质量及高度等方面的设计,也是对建筑结构空间抗震影响能力的分析。伴随着我国科学技术的不断发展,部分建筑工程结构设计过程中,部分墙体与主体的排布不合理,使得整个纵向的布局过于复杂化,特别是对酒店这类功能性强且复杂的建筑来说,其各楼层之间分布过于混乱,整体的承载能力也比较差,从而给整个工程抗震结构设计带来挑战。所以,设计工作人员在对建筑进行纵向布局设计过程中,应尽量保证剪力墙布置的均匀性,使得其可不间断地沿着纵向布局向建筑底端进行延伸,对建筑工程结构总体质量及刚度等系数进行协调管理,从而可更好地改善发生地震时,所带来的各个楼层之间出现质量不均匀状况所产生的建筑物体扭曲的问题。
3.4设置多道抗震防线,明确设计注意事项
对建筑工程结构体系进行分析,不难发现完善的结构管理体系一般由很多延性的分体组织体系所组成,而不同的分体组织体系需经过对其延性结构的了解,促使其产生很强的抗震性。经常应用的框架剪力墙建筑结构就是结合了框架和剪力墙延性的拓展而建成的。一旦发生强度大的地震时,就会对部分分体组织体系造成破坏,其余分体组织体系则可构建抗震防线。从内力的分布角度可看出,建筑整体结构主要是利用多道抗震防线抵御来自地震灾害的破坏,以防建筑物出现倒塌现象。此外,分体组织体系之间的主要连接构件,如剪力墙,采取科学的设计可使其能够在遭受地震灾害时发生一定的塑性变形,从而降低地震灾害带来的危害,并有效地保护主体结构[4]。
3.5建筑场地加固处理
第一,可采用换填垫层法将之前较松软的土壤替换为较好的土壤,保证该地不会出现下陷的情况。第二,强夯法,用大锤对此处进行夯实,保证不会因为承受较大压力而出现下陷的情况。第三,水泥土搅拌法,在该处混入水泥,让土壤和水泥充分均匀地搅拌在一起,以此提高此地的承受力。第四,高压喷射注浆法。通过高压将混凝土注入土壤内,以此加强该地的硬度,避免此地出现下陷等情况。施工团队要根据不同的地质条件来进行合理科学地施工,保证在发生地震时,该地不会出现下陷等情况。有些建筑企业为了提高经济效益,就会开发地下室,但是一旦发生地震,地下室会直接被掩埋,所以高层建筑一定不要开发地下室[5]。
结束语
我国很多地区不处于地震多发区域,但在实际发展过程中还可能存在一定地震性,所以,采用抗震结构设计能更好地确保整个建筑物体的强度,也在一定程度上为人们心理建立一道安全保护的屏障,可促使人们更好地生活,其生命财产也可得到更好的保证。
参考文献
[1]李志刚,马龙.工民建结构抗震现状分析及研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(36):1541-1542.
[2]张玲玲.浅谈工民建结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2020(8):1013.
[3]王浩.如何强化工民建结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2019(31):959.
[4]汪奎.工民建结构设计中的抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2019(16):900.
[5]金扬.土木工程结构设计中的安全性与经济性探讨[J].现代物业(中旬刊),2020(1):82.