建筑结构设计中的抗震结构设计理念

发表时间:2021/7/13   来源:《中国建设信息化》2021年第5期   作者:刘孝敏
[导读] 在当前我国建筑工程施工的过程中
        刘孝敏
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        摘要:在当前我国建筑工程施工的过程中,人们为了使得建筑结构的稳定性和可靠性得到进一步的提升,就将相关的建筑抗震设计方法应用到其中,从而保障建筑物的正常使用。不过,在不同的建筑工程施工中,人们对建筑物抗震设计的要求也就不一样,我们必须要根据工程施工实际情况,来对其建筑结构进行合理的设计。本文通过对建筑抗震设计的相关内容进行介绍,讨论了建筑物抗震结构设计的相关方法,以供参考。
        关键词:建筑结构设计;抗震结构;设计理念
        引言
        近年来,我国许多地区地震灾害频繁发生,给人民生命财产安全带来严重威胁。这就要求了相关设计人员在设计过程之中,考虑到地震灾害的威胁性,做好相应的抗震功能设计,提升建筑物整体的稳定性,以确保在地震作用下,不会对建筑物和建筑物内的人员造成严重危害。而从建筑结构设计的抗震分析角度来说,应该从结构设计中抗震结构设计的概述入手,分析和论述建筑结构设计的抗震结构和抗震参数,提升建筑结构设计的质量。
1抗震结构设计理念概述
        所谓抗震结构设计思想,是指将建筑结构设计纳入抗震设计中,使建筑工程具有良好的抗震能力。近年来,随着中国城市化进程的逐步推进,超高层建筑已成为新时代工程建设的主要趋势。将抗震思想融入建筑结构设计中,可以全面提高建筑工程的抗震性能,为发生地质灾害的居民提供有效的安全防护。同时,良好的抗震结构设计还可以提高建筑结构的强度和延展性,强震后建筑结构仍可以保持理想的稳定性,可以满足用户的居住需求。因此,建筑结构的抗震设计是建筑结构设计的重要内容,有助于增强建筑的抗震能力,提高建筑工程的使用价值。
2抗震结构设计的作用
        建筑工程抗震结构设计主要有如下作用:首先,可以保证建筑物在遇到常规性地震,在本地区规定的设防烈度范围之内可以保护建筑物完好无损,可以继续正常使用;其次,保证建筑物在遇到强度较大的地震时,造成的损坏经过修整可以保证人们的生命财产安全不受到损失;最后,保證建筑物在遇到罕见烈度极大的地震时,建筑物不至于坍塌。
3建筑工程抗震结构设计基本原则
        3.1整体性原则
        从建筑工程的角度来看,抗震结构的设计必须遵循完整性原则,也就是说,在抗震结构的设计中,必须保证建筑结构的整体抗震性能。这样可以避免由于地震造成的局部建筑破坏而导致整个结构的不稳定性,并形成潜在的安全隐患。同时将抗震结构细分为几个子结构,需要加强每个子结构的抗震性能,实现子结构之间的有效连接,从而提高建筑物的整体抗震性能。
        3.2简化原则
        结合以往的设计经验得知,在抗震设计过程中,所设计的结构形式越简单,传力越清晰明了,其抗震性能也越高,而且简单的抗震结构在进行力学性能计算时,其计算结果的可靠性和准确性也越高。对此,在应用设计中,可以结合实际情况适当简化房屋抗震结构计算模型,优化结构构件的传力途径,这样能够有效提升房屋建筑对建筑地震作用力的承受能力,全面提高房屋建筑在结构设计中的抗震性能。
        3.3结构规则原则
        在建筑工程中,建筑结构刚度的稳定性和抗震结构的抗侧移刚度应该保持一致,因为只有这样建筑的抗震性能才能得到保证。尤其是在设计垂直结构的建筑布局时,由于建筑基础较为薄弱,要保证建筑的结构设计符合抗侧移刚度的要求。但在很多建筑结构布局中都存在垂直结构缺乏抗震能力基础的问题,这样不仅会影响建筑工程的抗震性能,还会影响建筑工程的基础稳定性。因此,在建筑抗震结构设计时应该注意加强结构抗侧移刚度的设计,保证建筑抗震结构设计的科学性和有效性。
        3.4刚度与抗震能力相适应原则
        建筑物遇到地震时对结构的刚度和抗震能力具有双重考验。在进行结构设计时首先要考虑结构的刚度可以抵御来自所有方向的震动,控制结构的变形和平衡度,降低地震对建筑物的损坏。充足的刚度和完好的抗震能力是一般建筑物的结构需要必备的基本功能,尤其是高层建筑。


4建筑结构抗震概念设计基本要求
        4.1借助刚度设计实现高层建筑的抗震性能
        刚度是建筑结构抗震设计中至关重要的内容。在设计高层建筑抗震结构过程中应当注意,各个方面的冲击力和破坏力会对建筑主体主轴产生严重影响,此时应当采取合理的设计保证建筑刚性合格且足以应对地震力带来的破坏,特别是要严格考虑建筑结构的扭转刚度,避免地震力对建筑结构的严重影响,造成建筑结构变形甚至整体稳定性不足。建筑结构抗震设计中最重要的工作是刚度设计,应从结构刚度和结构完整性两个方面充分考虑刚度设计,以确保所有构件和子结构都能符合完整性原则,满足建筑整体刚度的要求,全面提高建筑抗震性能。
        4.2确保建筑设计的规律性和一致性
        应当采取有效的方法进行建筑结构的抗震设计,从设计阶段杜绝出现不科学的结果,降低不合理的结构设计对建筑抗震性产生的不良影响。在设计建筑抗震结果过程中应当严格遵守抗震设计原则,积极融入先进的抗震设计理念,将建筑结构规律性和一致性提高,确保设计的可靠性。此外,设计师在设计建筑结果过程中应当加强对建筑对称性和均匀性的重视,控制好建筑物扭转效应,保证扭转效应满足规范标准要求。
        4.3选择延性与较高强度的建材
        建筑材料的选择也是高层建筑抗震设计的重要内容。高层建筑的抗震性能不仅要合理,而且要保证整体施工质量。通常,高层建筑的抗震设计与建筑物的高度,基础和建筑材料的质量密切相关。在高层建筑施工中,建材质量会直接影响高层建筑的整体施工质量,进而影响高层建筑的抗震效果。因此,选择结构材料应以良好的延展性和高强度性能为标准。只有这样,高层建筑的整体抗震性能才能达到相关标准。
5常见结构的抗震设计方法
        5.1防震缝设计
        在设计建筑抗震结果过程中应当坚持预防为主的理念,如果建筑物的建设标准无法满足设计要求那么可以根据设计要求做好防震缝的设置,在工程项目中设置防震缝可以将建筑内部结构分解,进而实现地震力的分散。为了保证防震裂缝和上层建筑保持相互分离独立应当在防震缝两侧适当预留一定宽度,一旦发生地震,地震所引发的建筑物受力不均匀、结构体型不规则的问题可以通过防震缝得到有效解决,同时如果建筑内部结构某个部位出现了损坏或者变形也不会影响到其他部位的性能。
        5.2墙体设计
        建筑结构中的墙体在发生地震灾害过程中十分容易出现裂缝问题,甚至可能出现坍塌的情况。在建筑结构设计中,墙体设计占据着十分重要的地位。设计这可以通过单独设计墙体的方式将设计效果优化。为了保证墙体能够满足抗震设计要求,可以采用纵向设计和横向设计的方式,保证两方向都能够具有足够的抗震性能。
        5.3屋顶的设计
        建筑物的整体越小,其结构的稳定性就会越强。为了降低地震后建筑所受到的影响,设计时要尽可能降低建筑结构各部位的重量。主要是减少墙体与屋顶的重量,因此设计时要考虑到墙体结构的材质。针对屋顶的设计应尽量降低高度以提升稳定性,可以选择密度小的材料。屋顶上方要避免增加其他结构,因为这样会增加房顶的高度与重量,建筑物原有的高宽比增大,建筑的抗震性会降低。
6结语
        在目前,地震是一种很难以预测的严重自然灾害,但是为了可以避免它给人们的生活造成巨大灾难,在建筑中,工程的设计人员就必须在建筑工程的设计方面,从宏观的整体观念出发。在抗震设计的建筑工程里,它是―个完整系统的工程,从建筑的结构设计里,它要惯穿于整个抗震设计。我们在建筑设计中,要从可靠安全性和功能技术方面等内容考虑,要设计建造出具有更加完整,安全系数高以及更加优质美观的建筑,避免地震灾害给人类造成灾难和损失。
参考文献:
        [1]李超,付成林.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].中国房地产业,2018,(36):82.
        [2]武伟宾.建筑结构设计中的抗震结构设计理念略谈[J].建筑工程技术与设计,2018,(6):330-330.
        [3]吴迪.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].百科论坛电子杂志,2018,(19):75.
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