建筑结构设计中的抗震结构设计理念 陈笑

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:陈笑 何邦龙
[导读] 摘要:加强抗震建筑的结构设计是建筑抗震结构设计的一项重要基础工作,在当前的建筑设计中已越来越受到业界的重视。
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        摘要:加强抗震建筑的结构设计是建筑抗震结构设计的一项重要基础工作,在当前的建筑设计中已越来越受到业界的重视。目前,一些偏远地区的射频仿真电路结构设计没有得到更新和完善。
        关键词:建筑结构设计;抗震结构;设计
        1抗震设计概述
        建筑结构设计单位,在工程方案阶段有必要提出相应的抗震布置图设计方案。结构的性能与层间位移角密切相关。结构性能与层间位移角关系见表1。如果抗震布置不合理,地震发生时具有影响,会造成非常严重的破坏,这将会使得地震产生的破坏性不断加剧,引发非常严重的影响。在建筑方案平面布局时建筑的结构工程师应该对称分布各个部件,禁止出现特殊的、不规则的建筑设计,设计师要调整建筑物的形状、大小和结构布局,经过对建筑工程结构的深入调查,多次调整后得出了最科学合理的抗震建筑施工方案。
        表1结构性能与层间位移角关系
       
        1.1做好抗震结构的设计
        现阶段高于150m的建筑,一般采用框架—核心筒、筒中筒和框架支撑体系这三种结构体系。设计前,设计师应该要熟知影响建筑结构设计的因素,设计时避开这些因素,科学地解决问题,只有这样才能提升建筑结构设计的效率,在地震发生时发挥良好的抗震作用。
        1.2做好力学分析
        受经济和负担能力的影响,如果结构的弹性能够保证,设计力可以低于设计的要求。而抗风结构的设计则是在各种因素的影响下保持弹性。指定的规范要求旨在提供必要的非弹性地震行为。在目前设计的大多数建筑中,大地震建筑物是否能够幸存,主要依赖于其框架系统通过(相对)大的非弹性变形时间延迟耗散能量的能力。这是抗震设计要注意的事项。因为地面运动的惯性阻力,在结构中产生了力。建筑的反应是动态的,变形是相反的———在同一次地震中正位移和负位移的量相等。对于非常严重的地震,响应是非弹性的。事实上,在地震活动频繁的地区,每隔10年左右发生一次地震,甚至可以预期会出现中度的非弹性反应。虽然在构件中产生设计力,但实际极限状态是能够变形的。
        在基于力的方法中,选择一个系统并假定其延展性供应,设计力的计算方法是将弹性需求除以预期的延性供给。这种方法非常适合新架构,由于在流程的开始阶段,每个元素的强度都是未知的。基于排列的方法,只要能证明在临界区域内变形的需求低于供给,则该结构是没有问题的。这个方法非常适合目前的建筑要求,因为单个元素的强度在设计开始时都是已知的。
        2我国现阶段建筑结构抗震性能设计中的问题
        2.1 高层建筑数量不断增多
        我国是世界上人口最多的国家,随着我国经济的快速发展,近几年,人口开始向一线和二线城市集中。人才的集中化发展促进了我国经济的发展,加快了我国经济和科技发展的速度,但同时也给这些一线和二线城市带来了巨大的人口压力。人口问题不仅会造成资源短缺、环境污染以及交通堵塞,同时也会带来很大的住房压力。为了有效地解决这一问题,许多建筑工程的负责人抓住这一商机,开始大批量地建造楼层较高的建筑物,导致我国现在高层建筑的数量持续增加,许多建筑物的高度甚至已经超出了国家的相关规定。建筑物的高度会对建筑结构的抗震性能造成严重的影响,建筑物的楼层较高,会影响到建筑结构的正常性能,地震发生之后建筑物无法按照设计对地震力进行消耗和分散,最终导致地震力的破坏力大大加强,给人们的生命和健康安全带来了风险。
        2.2 建筑结构体系以及材料存在问题
        随着我国建筑业的不断发展,人们开始对建筑结构抗震性能的影响因素进行研究,逐渐认识到了建筑物的材料以及结构体系对建筑结构抗震能力的影响,因此在设计人员应当选择合理的建筑结构的材料以及体系。现阶段我国大部分建筑工程依然采用的是钢筋混凝土结构,该结构的位移限制会对建筑结构的抗震性造成一定的影响。钢架结构也很难改善较大的变形侧移度。这一条件导致建筑结构的抗震性能不仅得不到提高,同时还会导致钢结构的荷载力大大加大。结构转换层的结构对建筑结构的抗震性能有一定的影响,如果提高加强层和转换层的刚度,会导致刚度突出,从而使相邻柱构件之间的剪力增大。
        3建筑抗震结构设计理念阐述
        3.1选择合理的地理位置
        地震的主要原因是板块地壳断层反向运动,导致不同板块之间的强烈碰撞,对许多建筑物的结构造成巨大的破坏。基于这一实际情况,我们在进行建筑设计工作时,首先必须选择合理的施工场地,最大限度减少地震灾害造成的破坏。由于建筑物的震害是由一些地质运动直接造成的,可以考虑选择一些地质较强的位置来建造建筑物,增强其抗震破坏能力。在选择抗震地理位置时,应基于以下两个方面:①选择地质相对较硬的地理位置,相应的山体承载力也较强,可以有效防止地震活动引起的山体崩塌;②选择平坦宽阔的建筑位置,可以有效保证高层建筑的地震稳定性和抗震性能,减少地震活动对建筑的破坏。
        3.2确定建筑结构抗震设计的各项标准
        一般来说,在准备建筑的抗震基础结构设计之前,设计人员必须首先通过综合各种设计数据和信息来确定抗震结构的设计标准。只有确保确定设计标准的依据真实正确,才能为抗震设计管理的后期发展奠定坚实的理论基础,提高抗震结构抗震基础设计的科学合理性和设计科学性。本文对我国建筑结构的高层抗震工程设计标准进行分析,其主要技术参考的是关于建筑结构抗震的国家技术标准,该标准充分地考虑了未来实际使用中建筑地震可能对高层建筑工程产生的重要作用力,从而全面深入地分析建筑地震中地力,掌握高层建筑结构的震害能力评估等级,这也是当前结构抗震建筑设计的重要前提。
        3.3适当提升建筑物抗震设计等级
        如果建筑结构抗震性能设计标准等级不合理,其结构抗震设计性能将大大降低。因此,为了进一步优化和提高建筑结构的抗震设计性能,结构设计人员通常需要制定合适的设计标准等级来提高建筑结构的抗震性能,以防止建筑结构出现严重的变形、扭曲、鼓包等抗震现象。比如在各类高层建筑工程中,结构设计人员需要用计算机分析软件进行综合统计分析,根据各个工程的物理刚度,准确计算出工程结构的扭转力和位移。结构设计人员应不断遵循建筑形状的常规设计,符合国家相关技术规范,合理测量和判断高层建筑的物理刚度,确保高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1~1.2之间。剪力墙和简化连梁的要求应符合下列要求:当连梁跨度高度比不大于2时,需要考虑配置一个十字暗柱支撑;当连梁跨度的高度比不大于1时,可以考虑交叉暗柱支撑。地震运动的主要原因之一是该地区地壳的垂直运动,这与内部地质和地理结构的运动密切相关。为了有效保证建设项目内部地质构造的运动结构更加合理,设计人员必须认真收集和分析具体地质和地理调查统计资料,并根据具体地质和地理环境条件,准确判断和找出该地区地壳垂直运动的运动趋势和特征,分析该地区的地震运动趋势,确保区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的运行状态,有效降低特大地震对区域建筑工程前期工程设计的不利影响。
        结束语
        综上所述,目前民用建筑中,需要树立一个先进的抗震理念,这样才能更好地指导建筑结构设计,从而确保整个建筑结构的稳定性。建筑结构的抗震设计实践中,应对工程实际进行综合考量,结合工程地质条件与地震情况等特点,利用合适的抗震装置与设计方法。
        参考文献:
        [1]周誉,张冬梅.刍议建筑结构设计中的抗震理念设计[J].房地产导刊,2014(11):89.
        [2]郭成华.刍议建筑结构设计中的抗震设计分析[J].商品与质量,2015(52):95.
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