建筑结构抗震设计理念与应用 王华

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:王华 余林合
[导读] 摘要:建筑结构抗震工作开展下面对诸多问题,地震灾害发生对建筑结构造成的危害是毋庸置疑的,为减少这方面的影响,还需要做好抗震结构设计工作。
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        摘要:建筑结构抗震工作开展下面对诸多问题,地震灾害发生对建筑结构造成的危害是毋庸置疑的,为减少这方面的影响,还需要做好抗震结构设计工作。文章通过对建筑结构抗震设计原则进行分析,探讨抗震设计理念的应用措施。
        关键词:建筑结构;结构抗震;抗震设计;设计理念
        引言
        随着城市的快速稳定发展,房屋建筑得到规模化发展,而房屋建筑的质量也受到了人们的关注。近年来,随着高层房屋建筑的不断建设,人们对房屋的抗震性能提出了新的要求。鉴于此,在房屋建筑结构设计过程中,相关设计人员在保证房屋建筑质量的基础上,要重点加强抗震设计方面的考虑,提高房屋建筑设计的质量,提升房屋的抗震性能,从而保证房屋的安全性能得到提高,以此保证人们的生命财产安全。
        1建筑结构抗震设计理念概述
        设计抗震功能之前,首先需要注意建筑设计的合理性,一般来说建筑设计都是经过了设计师的精密计算与反复推敲,因此想要改变结构来提升建筑抗震性能属于非常困难并且也非常危险的行为。提升抗震性能的过程中,改变结构显然是不可能的,但是可以根据施工预案中对于各个位置加强布局,从而保证整体结构质量。这种改善的方法能够在保证原本设计结构不改变的情况来加强结构的整体稳定性,原理并非加固,而是保证各个受力点之间的受力逐渐均匀,因此在地震来临时不会轻易发生形变,也就提升了建筑的抗震性能。如果在施工的过程中没有考虑到抗震的实际需求来进行施工,那么后续进行抗震性能加强就会导致非常困难,因此加强抗震性能需要站在整体的角度上来对抗震设计进行约束。在实际加强的过程中想要将各个位置的部件进行加强,材料无法改变,那么就需要加强面积,这难免会产生一定的浪费。由此可见在抗震设计的过程中,这一过程需要考虑到非常多的问题,因此属于较为复杂的流程,需要考虑到全面的设计内容。
        2建筑结构抗震设计原则分析
        2.1建筑结构的基本性能构件
        在建筑结构设计中,要对承载力、稳定性等基础结构抗震要素进行分析,对抗震系数、建筑结构的抗震设计结构、材料性能等因素进行评估,对柱、梁、节点结构进行基础抗震原则的衡量,结合建筑结构的抗震需求,分析确定构件中可能存在的薄弱问题,结合抗震审计确定符合建筑结构抗震基本性能的要求。
        2.2保证刚度满足要求
        在主体抗侧力结构的力学性能指标中,刚度为关键内容,为确保该刚度值的合理性,需充分考虑水平位移、稳定性及强度延性层面的具体要求,合理设定刚度控制值,以保证建筑结构可以安全使用。在设计工作中不可过度加大结构的刚度,满足和略大于规范限值即可。
        2.3整体性原则
        抗震设计是房屋结构设计的重要内容,同时也是房屋结构设计的重点,相关设计人员在进行房屋结构设计时,应根据实际设计要求进行整体规划布局。由于房屋建筑抗震性概念是作用于建筑结构的各环节,因此设计者在进行相关设计活动时,必须从整体视角考虑问题,对抗震设计存在的诸多影响因素进行综合考虑,并且要注重增强不同结构构件的协调性,从而使房屋建筑结构设计的抗震性得到加强。此外,在具体设计过程中,需要明确不同部位的力学特征,根据建筑物所在区域的具体实际情况,有针对性地开展相关设计工作,不断对房屋结构进行优化,在保证抗震设计要求的基础上,全面提高抗震设计水平和建筑物的安全性。
        3建筑抗震结构设计理念的应用分析
        3.1控制好建筑物的高度
        建筑物的高度是影响建筑结构抗震性能的主要因素之一,为了避免地震发生时建筑物对地震作用力的分散和消耗作用降低,要根据国家相关部门的规定,以及具体的地形以及地质条件,将建筑物的高度控制在合理的范围之内。

建筑结构的抗震性能不仅关系到建筑企业的经济效益,同时也直接关系到人们的生命和财产安全,为了保证建筑高度在规定的范围之内,当地政府应当成立专业的监督团队,要求建筑工程施工之前必须向政府先行报备,上交建筑物高度、建筑材料以及建筑结构等一系列资料,通过政府部门审核之后才能开始施工。同时,政府部门还要在工程的施工期间选派监督人员到现场进行检查,详细地对建筑材料等情况进行核实,保证当地所有的建筑物在规定的高度内。
        3.2抗震建筑地基处理与基础设计
        地基起到承受载荷并将建筑物固定在地表的作用。它虽不属于建筑的组成部分,但对保障建筑物稳定性具有重要作用。因此,在抗震建筑设计中,应格外关注对地基的处理。首先,为避免后期出现不均匀沉降的问题,地基应具有同一性。在条件适宜的情况下,建筑地基可选用天然地基。当地基条件不利时(如软土地基等),可通过设置桩基础等方式促进建筑刚性与稳定性的提升,从而使建筑的抗震性得到充分保障。同时,在建筑基础埋设时应合理控制深度,避免因埋深过浅而导致嵌固作用下降,从而提升建筑在地震中的稳定性。此外,对于承载力薄弱的地基,还可设置圈梁,以促进整体水平的提升,增强抗震能力。
        3.3设置多道抗震防线
        第一,科学选择抵御地震的第一道防线。严格来说,第一道防线设置和选型负担比较小或者没有,可以选择一些比较小的填充墙和竖向支撑墙就可以承重。尝试选择尽可能小的轴向压缩设计,通常具有较高轴向压缩力的框架柱不适合第一道防线。但是,根据施工的约束,只能使用单一的框架系统,该框架的支柱是结构系统抗侧力的主要因素,因此应选择“强柱弱梁”设计。第二,通过安装冗余组件可以形成多条抗震防线。建筑物通常使用双重抗侧力体系:框架-抗震墙、芯筒-框架、内墙筒-外框筒、框架-支撑。根据水平地震侧力,可以依靠支撑或墙体等框架为主要抗震防线。
        3.4建筑结构的平面规范分析
        建筑结构中平面规则与建筑结构抗震的稳定性有直接联系。建筑设计中要充分考虑建筑平面的布局和规范,对凹凸的深度、宽度、稳定性等因素进行分析,充分考虑建筑结构设计中平面的规则操作是否符合建筑结构的设计标准。建筑结构中平面设计的凹面、凸面要采用符合地质结构抗震设计思路的方式,最大限度提升建筑结构的稳定性。从材料的选择和结构设计上来弥补,选择符合抗震刚性要求的材料,而建筑结构顶部则要选择韧性强的材料。
        3.5优化结构形式
        在进行房屋建筑结构优化时,必须足够重视细节设计,这样才能保障优化的效果。现浇板施工技术是常见的房屋建筑结构施工技术,也是关键的一道施工程序。在实际的施工过程中,经常会出现结构拐角末端异形板断裂问题。为了妥善处理该问题,需要合理进行设计方案的编制,这就要求设计人员要预先明确房屋建筑结构塑性要求,同时选择极限拉力较大的材料,增强钢筋受力的合理性,使其达到房屋建筑结构塑性标准。在结构设计过程中,要根据房屋建筑工程的标准及要求,对现有的设计方案进行合理优化。抗震设计是建筑结构设计的重点,也是设计的难点,相关设计人员要认识到抗震设计的重要性,提高抗震设计等级,实现其设计效果的最优化,以此保证房屋建筑的质量。
        结语
        综上所述,随着我国社会经济水平的不断提高,高层以及各种超高层建筑在城市建设中的应用越来越多。为有效保障人们生命财产安全,必须重视对高层建筑结构的抗震设计,特别是当前高层建筑逐渐增多,地震灾害对结构稳定性的伤害是不容忽视的,为保证建筑结构质量安全,做好抗震设计至关重要,对此还需要注重多道抗震防线设计、优化结构形式,从而保证房屋建筑抗震设计的有序发展。
        参考文献:
        [1]张以刚,刘旭.房屋建筑结构的抗震设计要求探究[J].住宅与房地产,2017(9).
        [2]冯国将.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(6).
        [3]张振新.房屋建筑结构的抗震设计要求探究[J].住宅与房地产,2017(12).
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