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建筑结构设计中抗震设计探析

2015-08-06冯新恒韩梦伟

魅力中国 2015年30期
关键词:抗震设计建筑结构设计探析

冯新恒 韩梦伟

摘要:地震常见的一种自然灾害,危害性极强,破坏力极大。尤其是对于建筑结构的破坏不可想象,大的地震甚至可能造成建筑物直接被摧毁,这样在遇到地震的时候人们的安全就会受到极大地影响。所以,在进行建筑设计的时候一定要認真考虑抗震这个因素,一个建筑有着良好的抗震性能是非常重要的,既可以保护用户的安全,又能够在地震时降低损失。本文分析了建筑结构设计中的抗震设计。

关键词:建筑结构设计;抗震设计;探析

一、抗震性在建筑结构设计中的重要性

地震是我们常见的一种自然灾害,且地震带来的危害大、破坏性强、还具有不容易预测的特点,所以当地震一旦发生,其危害将十分巨大,如果我们的建筑没有抗震性,就可能使人们的生命财产安全遭受毁灭性破坏。所以说,建筑自身的抗震性具有十分重要的作用。我国在对建筑抗震规范的抗震要求提出一定要做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则,根据这个要求和目标,我国建筑结构设计的抗震性取得了十分重大的成就,建筑的抗震技术也基本成熟,使人们群众在地震中收到伤害的可能性大大减低,但目前的建筑抗震性距离人们的要求还有一段距离,而且随着建筑的装饰越来越豪华,如何避免人员伤亡,并尽可能的保护建筑已经成为抗震技术应用层面的又一新方向。

二、建筑工程抗震设计考虑因素

(一)建筑工程选址

建筑工程的选址所在地是其结构抗震设计的关键。具体来讲,地震自然灾害发生时,由于距震中距离、地震强等原因,地震所在区域的地表层会产生一些变化。这种情况下,建筑工程所在地地表结构、土壤情况等客观因素是直接影响到建筑工程结构是否安全的,也是直接影响到建筑工程本身的抗震功能。

(二)建筑结构构成

建筑工程抗震设计是综合建筑工程各个构成的设计,不是单一的设计。对于整个建筑工程的抗震性来讲,其内部各个构成的抗震设计、相互关联的抗震性以及整体的构成抗震性共同组合形成一个完整的体系,才能确保其抗震功能的完美实现。因此,在进行建筑工程抗震设计时,需要处理好个体建筑和整体建筑之间的关联性和独立性,应该尽量避免一方出现问题,影响到另一方的抗震平衡。除此之外,相关设计人员需要具备辩证分析的能力,从全面的角度来考虑建筑部件刚度和强度的关系,对部件的这两个要素进行合理分配,避免由于二者的因素,影响建筑工程的抗震功能。

(三)确保建筑物的平面规则性布置

在建筑结构抗震设计的实际分析中,必须充分考虑建筑物布局的规律,这是抗震设计中一个非常重要的因素。通过尽可能地保持建筑设计的规则,我们就能更好地了解建筑的构造。对于不规则结构设计,必须采取相应的设计对策。

三、建筑结构抗震设计措施

针对当前建筑结构抗震设计过程中存在的主要问题,相应的指出了改进措施。当前,建筑结构的抗震计算的方法主要有反应谱法和静力弹塑性法。在我国和其它许多国家的抗震设计规范中,都采用反应谱理论来确定地震荷载。建筑结构参数计算结果分析的主要内容有结构的位移、扭转系数、层间的刚度、剪重比系数以及自振周期等。

(一)抗震结构的慎重选择

在开展建筑工程项目平面结构设计时,需要注重均衡性。在保证建筑使用功能的前提下,尽可能的简化建筑结构。通过选择一些荷载均匀分布的结构体系,尽可能减小应力集中区域,同时选取一些强度等级较高、刚度较好的主体结构,能最大程度上提升建筑物的抗震能力。要提高结构的延性,还要采取强剪弱弯的措施。要采取措施来增大梁柱和柱端的组合剪力值,保证任何构件在强震发生时都不会损坏其剪力。

(二)优化布局尽量减少地震能量

在地震设计中,通过对结构设计和定量点位移加固方法的分析,能有效地减少地震灾害的输入能量,整体效果是达到建筑物的抗震性能。在定量分析与设计中,通过构件多次重复计算总承载力的计算,采用合理的措施来控制建筑的位移延性比,使建筑在面对地震灾害时,其结构变形最小。建筑地基的选择,尽可能地为硬地基,尽可能避免建筑物在地震周期中处于更积极的位置,减少地震能量在建筑中的运输,从而减少地震破坏的程度。

(三)抗震防线的多重设置

抗震防线可以实现抗震效果的最大化。在设计中,我们可以用良好的性能来讨论扩展建筑结构,并将人们引入抗震防御线系统。此外,一些建筑构件被用作两到三道防线。通过建立多条地震线,可以有效地减少地震后的冲击力,从而保障人民的财产和生命安全。

(四)科学严谨地选择建筑建造场地

在建筑结构抗震设计中,设计者首先要确定好建筑建造场地,场地的选择非常重要。一般来说,要选择开阔、平坦的坚硬场地土或者是密实度均匀的应场地土地段等,这样能够避免由于软弱场地土、易液化土、状态不均匀等问题所引起的建筑结构不稳定问题。尤其是一些危险地段,如果地震发生,有可能所示出现坍塌、地陷以及泥石流等,这些区域本身的地质情况就是如此,因此对建筑本身的结构设计要求就非常高,建筑结构本身的抗震性也必然非常卓越,但是由于周围大环境的条件恶劣,这些区域的建筑结构抗震性能也会大打折扣。而通过大量的研究发现,一部分由于地震引起的建筑损坏事件,在地震到来的时候,建筑结构的损害不仅仅来自于地震所带来的外部伤害,还包括建筑建造场地选择不合理的因素。所以,严谨选择建筑建造场地是非常重要的,它是保障建筑结构抗震性能的基础和前提。如果必须要将建筑建造在软弱土质、易液化土等区域上,那么则必须要采用一定的加固措施,通过这些措施,保障建筑结构能够符合国家抗地震等级标准。

(五)保证建筑构件以及连接点处质量

要保证建筑中各个结构以及与连接处的质量,防止玻璃幕墙等在受到地震所用下出现变形情况,或者是在受到地震影响之后可以及时由建筑物脱离。在对玻璃隔断或者是在内隔墙等构件展开设计时,一定要保证连接点的质量。

结语

综上所述,地震自然灾害作为重大地质自然灾害,我国大陆有众多区域属于地震自然灾害频发地带。尤其是近几年,我国多次发生重大地震自然灾害,如2008年汶川地震,这些地震灾害造成了重大人员伤亡,给当地经济造成了巨大的损失,影响了当地社会的发展,给灾后重建也增添了难度。为了避免出现更多的人员伤亡,降低灾后重建的困难度,我们就必须要注重地震带区域建筑工程的结构设计,尤其是抗震设计,综合当地地质特点,设计出具有实用性的抗震方案,保证其合理性,保证方案投入使用后,建筑工程能够具有完美的抗震功能,提高建筑工程结构的稳定性,能够在地震中生存下来,减少灾后重建的工作,在地震中能夠提供安全的场所。

参考文献:

[1]莫磊,郭艳昭.刍议如何提高建筑结构设计中建筑的安全性[J].门窗.2014(07)

[2]栗忠福,刘国东.提高建筑结构设计安全度的必要性分析[J].门窗.2014(07)

[3]史开军.关于建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].中外企业家.2014(12)

[4]马阳.建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].中外企业家.2014(12)

[5]代奕奕.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].住宅与房地产.2014(21)

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