陈玉龙
石河子博力工程管理有限公司,新疆 石河子832000
【摘要】得益于我国建筑业的繁荣发展,许多诸如摩天大楼的复杂建筑已经崛起。在地震的影响下,高层建筑往往会损坏一定的薄弱地带,因此,抗震结构的设计非常重要。建筑结构的抗震设计可以提高建筑物的抗震性能,在发生地震时保持建筑物的安全与完整,并最大程度地减少由于地震造成的建筑物损失。
【关键词】建筑结构;抗震设计;改革
随着社会生产力的不断提高,我国建筑结构的要求也在不断变化。许多诸如摩天大楼的建筑物及其规模都在不断变化。近年来,我国地震发生次数相对较多,地震摧毁的房屋数量也在增加。突如其来的、不可预测的地震给我们的国家带来了巨大的经济损失。为了提高建筑物的抗震性能,有必要在结构设计过程中仔细进行抗震分析,同时,为了优化和改进该项目的抗震等级和抗震概念设计,有必要从国外的抗震设计中学习很多相关的东西,全面改善建筑结构的抗震设计。
1建筑结构抗震设计原则
抗震设计在建筑设计过程中尤其重要。设计抗震结构时,必须仔细考虑许多因素。专业的建筑设计师需要对预防地震组件的原理和建筑材料的性能有透彻的了解。在此基础上,需要根据相关理论知识对建筑结构进行全面设计,并确保有效的抗震能力。建筑物的抗震设计必须遵守以下原则:
1.1建筑结构抗震设计规整性原则
在结构设计的准备阶段,建筑设计师必须首先计算建筑物的机械性能。最重要的是抵抗结构侧向力的强度,合理的抵抗结构侧向力系统,可以使建筑物结构更加均匀和完整,从而提高建筑物的安全性。同样,在设计零件时,强度的变化必须均匀,基于此,设计师必须确保在规划时尽可能达到建筑物形状的对称性和高度。值得注意的是,建筑物所在区域的现实情况是规划抗震性能时要考虑的关键原则。因此,为了保持建筑物的正常外观并使其免受诸如地震等次生自然灾害的侵害,必须从整体上考虑建筑物结构的抗震设计,促进抗震性能的提高[1]。
1.2建筑结构抗震设计刚度原则
发生地震时,建筑物会受到来自各个方向的作用力,适度的刚度可以提高建筑物的结构的安全稳定力。如果建筑物的刚度不足,则抗震性能不足以承受地震带来的强烈破坏,并且建筑物会受到一定程度的破坏。然而,如果刚度特别高而韧性达不到要求,则受力会不均匀,进而导致建筑物受损,同时,这也可能导致建筑物倒塌,因此,相关人员必须充分考虑设计的各个因素,才能真正实现组件的牢固和灵活使用,使得建筑物可减少地震造成的破坏与倒塌。在审查了相关的设计工作后,发现合理使用侧边强度构件也可以提高其安全性。因此,除了标准设计外,还需要优化改进侧边强度构件设计与选择。
1.3建筑结构抗震设计科学性原则
建筑物的抗震效果的高低一定程度上受抗震结构设计的影响。为了使建筑物的抗震性能稳定,并且尽可能的花费最少的钱,抗震结构必须科学有效,只有这样,才能实现地震控制最终目标。从小地震到大地震,都可以使得建筑物安全稳定,尽可能的减少破坏。建筑物的建造机体应简单准确,如果太困难,则负载就没有办法均匀地分布,并且集中负载将相对较大,地震对建筑就会造成极大的破坏。因此,在平面规划建筑物时,所有的相关要素分布应尽可能均匀,以促进建筑物的安全效果。在设计时,有必要考虑建筑物的整体建筑情况,根据建筑要求,超出特定位置的建筑物高度不能太多,如果所在区域的不规则无法避免,则应着重于再次构造和计算,以使建筑物的建造准确可行[2]。
2建筑结构抗震设计及其改革
2.1建筑结构抗震设计合理选择建筑场地
在进行建筑结构的地震预防建造设计之前,有必要选择合适的建筑用地。为了确保建设项目的地基稳定可靠,有必要在地质相对合适、地形平坦、地下土壤承载力强且容易处理地基的区域选择尽可能大的场地进行施工,这样可以有效降低操作的复杂程度,促进施工的安全和建筑物的稳定。另外,请勿在地震带,河岸或采石场建造建筑物。如果地质调查显示地下土壤不合适,则有必要进行必要的地基处理,以防止建筑物的不均匀沉降。设计人员必须分析地下土壤的各种参数,并调整上层建筑的要求以处理地基,帮助建造商选择正确的基础处理方法。
2.2建筑结构抗震结构材料的选择要求
在选择用于建筑结构地震预防的材料时,有必要充分考虑建筑成本、建筑结构等所有的相关因素。一般抗震设计要求如下: (1)为了满足抗震设计要求,有必要在砌体结构中提供环形梁和支撑,以确保结构稳定。
(2)钢筋混凝土结构必须具有抗震横截面,并且使它有一个科学的尺寸,可以保证相应的加固程度,并且有更多的加固助力,有效减少结构的剪切破坏和脆性破坏。 (3)特殊结构钢筋混凝土构件的选择应按严格的规范进行设计与选择,所需要的相应钢筋应根据计算结果进行设计。钢筋混凝土是建筑主要设计结构中最重要的内容,为了满足质量要求,必须确保这两种材料的选择符合相关的规则与要求[3]。
2.2.1建筑结构抗震结构材料钢筋的选择
对于钢筋混凝土结构,必须根据钢筋的特性选择钢筋的类型和强度。垂直载荷钢筋应为HRB400或HRB500型。对于梁、支撑和对角柱等构件,沿纵向方向加载的钢筋应为HRBF400或HRBF500。如果需要选择特定钢筋,则应选择符合条件的、适合的特殊钢筋。现有的HRB系列具有良好的延展性的材料,它具有可焊性高和接头机械性能好的特点,可提高钢筋混凝土结构的强度,因此得到了广泛的应用。为了满足防止倒塌的设计标准,钢筋参考强度的保证水平必须至少为95%。无论是普通钢筋还是特殊钢筋,计算得出的各项参数都必须符合国家的使用标准和要求。还值得注意的是,当在钢筋混凝土的建筑建造时使用不同类型的钢筋时,有必要使每种钢筋的载荷符合当前规范中指定的计算强度值。
2.2.2建筑结构抗震结构材料混凝土的选择
在钢筋混凝土建筑的建造中,混凝土的抗压强度应由立方体的抗压强度的标准值确定。建筑结构中混凝土的强度必须至少为C15,如果为建筑结构选择的所有钢筋均不小于400 MPa,则所选混凝土必须不少于C25。还值得一提的是,如果建造中钢筋混凝土需要承受重载荷的组件,则应选择强度必须至少为C30的混凝土。
2.3??建筑结构抗震设计对建筑结构形式进行合理化的选择
目前,我国高层建筑所使用的结构形式大多数是钢筋混凝土,因为它具有完整性、延展性和实惠性等特点。但是,在长期地震的影响下,这种材料的力度会大大降低,会出现一定的裂缝,并且会影响建筑物的整体牢固作用。新型钢筋混凝土结构的发展迅速,尽管施工方法相对简单,但仍存在变形和强度控制的问题。组件结构具有足够的硬度和力度,但是它们的技术成本相对较高,并且整体经济效益也随之下降。在抗震规划中,技术人员可以根据整体因素选择建筑结构的形式。它不限于一种结构形式,可以组合多个结构形状,但是在组合不同结构形状时要格外小心,必须认真采取粘合措施,以免影响结构的整体抗震性能。
2.4建筑结构抗震耐久性设计
建筑结构的耐用性具有十分重要的作用,并且直接影响建筑物能够使用的时长,因此建筑材料的选择必须满足相关的参数要求。耐用的结构也是钢筋混凝土建造中基本的结构和组成部分。设计要点如下:钢筋混凝土结构必须严格匹配建筑物的使用寿命,执行耐久性计划,并以建筑物的正常使用时间为管理指标。这在一定程度上防止了因为组件老化而导致的建筑物使用功能下降,建筑材料的恶化与保持与环境的类别也存在一定的关系,它主要采用结构强度的外部基本原理。南北地区之间有很大的差异,冻融循环现象广泛存在于严寒地区,因此在确定耐用性能时必须仔细考虑其相关因素的影响。设计主体结构的组件时,需要采取适当的工程措施。例如,混凝土必须相应地增加包层的厚度,如果硬端裸露,则必须将其密封。还值得注意的是,在寒冷地区,建筑材料必须要满足抗冻的条件。例如,如果建筑物处于II级和III级环境,则裸露的金属部件必须要保证不会生锈。
2.5抗震设计中建筑结构计算参数的选择
在抗震建筑规划中,结构参数的选择和验证是详细建筑设计的关键环节,也是最重要的环节。设计过程要求对基本建筑条件进行实际评估,对每一个问题进行详细分析,选择和描述适当的荷载,并确保计算结果的精准性。当前,结合了微型地震波的PKPM和ETABS软件通常用于信息的采集和分析。最后,计算结果用于确保组件的性能符合一定的要求,并最终确定模型是否安全稳定[4]。
3结语
随着社会生产力的加速发展,以及建筑行业的积极发展,应更加重视地震的破坏力,不断减少地震带来的建筑物破坏,因此,必须加强建筑物的相关抗震组件建造。为了有效促进建筑物的抗震这几技术,保障建筑物组件的抗震性能,本文基于相关的设计要求与特点,提出了相关的理论。
【参考文献】
[1]程怡.建筑结构抗震设计课程教学改革与研究——以阳光学院相关课程为例[J].河南教育(高教),2020(07):58-60.
[2]贾松刚.建筑结构抗震设计及其改革研究[J].住宅与房地产,2020(06):79.
[3]夏冰华,刘远才.建筑结构抗震设计课程中实验教学的改革与实践——以西南林业大学为例[J].西部素质教育,2016,2(21):88-89.
[4]刘林超,闫启方.《建筑结构抗震设计》课程教学改革探索[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2014,14(03):101-103.