建筑结构设计中的抗震设计
2015-10-21康杰
康杰
摘要:建筑中的抗震结构设计的重要意义。地震所具有的破坏力,在多次地震中已显而易见,而其又具有不可预知性,设计人员设计出高性能的抗震结构的建筑,所拯救的就可能是许多生命。为此,建筑结构设计人员任重道远,只有不断钻研,不断努力,设计出真正意义上的抗震建筑,才是我们工作的根本出发点和落脚点。文章对抗震设防的目标进行了分析,并进一步对建筑结构设计中的抗震设计策略进行了具体的阐述。
关键词:结构设计;抗震设计
引言
随着高层建筑的迅速发展,建筑高度不断增加,高层建筑的结构设计也成为结构工程师设计工作的主要重点和难点。其抗震设计变得尤为重要,建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法,是非常重要的,对于不同的建筑、不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的抗震设计。
一、建筑结构抗震设计的理论内涵
1、建筑结构中的抗震设计方法
1.1以结构中的基本构造为依据
通常我们如果以钢筋混凝土框架作为建筑主要的结构,那么对工民建结构进行设计时,就需要充分的考虑影响钢筋混凝土的构建因素,如钢筋截面尺寸大小、最小配筋率等,通过对这些进行充分的计算,从而对抗震性能进行有效的设计。大多数情况下,如果我们选择对房屋高度、楼层以及整个建筑的高度进行限制的构造方法,这种方法一般用于对工民建筑的砖混结构构造的设计。另外,设计工民建筑的横纵墙结构时,通常情况下主要针对钢筋混凝土的构造柱以及防震缝进行设置。随着我国经济的发展,建筑行业的发展也日益迅速,建筑行业中建筑结构抗震设计规范得到不断的完善,例如建筑屋顶的电梯、楼构造的设计等。
1.2以建筑规划和场地为依据
稳定性较强的建筑场地,是在进行工民建筑结构良好的抗震性能设计时需要充分考虑的问题。抗震层的设置是建筑物抗震性能设计优劣的重要因素之一。建筑结构的外部空间进行设计时,要对与相邻楼栋间的距离、建筑物外观、楼栋之间的舒适度以及建筑物的安全性能进行充分的考虑。建筑结构场地进行规划时,主要需要考虑的因素有建筑物结构上部位移特点、位移性能、结构整体移动范围内无障碍物等。因为建筑物的使用年限较长,因此如果出现障碍物,可以在建筑物可移动范围内设置出入口。但是出入口的设置也存在一定的问题,如有时会对人们的生命安全造成威胁,因此,我们可以采取设置门墙或是标志的方式,提高过往人群和车辆的安全。
1.3以建筑结构性能目标为依据
建筑结构的抗震设计主要的目的就是在遇到地震时,能够有效的保证建筑物的安全。因此,建筑物结构抗震设计需要考虑的设计标准是遵循建筑区域内可能出现的大地震烈度机构性。抗震性能指标是以建筑物受到地震影响时其内部结构和外部结构不会受到破坏。同时,还要保证建筑结构中没有抗震性能的结构以及建筑物结构的重要基础部位也具有较强的抗震能力。除了对建筑物抗震性能的考虑之外,我们还要充分考虑建筑物的抗风性能。在大风或者臺风的影响下,建筑物的结构会发生水平振动从而导致建筑物安全性能的降低,同时还会影响建筑物本身的抗震构造的耐久性。因此,建筑物抗震设计的要求得到满足就需要将建筑结构的性能指标达到制定的标准。
二、实现建筑结构抗震措施
1、基础性防震措施应用
基础性防震措施根据建筑的结构的不同位置有着不同的措施:
1.1地基隔震
地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层,以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞,实现对震能的有效吸收和反射作用,减小地震对建筑物的破坏。目前,我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。
1.2基础隔震
基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键,想要降低地震对建筑物的破坏,就必须要做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时,为了减小地震对上部结构的破坏,需要在建筑物的上部结构和基础位置接触处设置隔震层,防止地震力由地基处向上部结构传播,降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。
1.3间层隔震
间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的,间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减,以达到降低地震对建筑的破坏作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上,其实我国最早使用的的抗震措施,具有施工操作简单的优势。
1.4悬挂隔震
悬挂隔震是通过悬挂的方式,将建筑物全部或部分结构脱离地面,从而在地震出现时,降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前,此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中,收到了较为不错的抗震效果。
2、机敏减震支撑体系
机敏减震支撑体系是集成现代科技技术的防震系统,其利用活塞运动的原理,对建筑结构进行设计。在地震灾害发生时,保证建筑结构中的内、外钢能够通过不断的滑动来消减地震的破坏力,减轻震力破坏和消耗地震作用力的传导。目前,这项技术还在不断的研究和完善当中,相信其很快就能够实现有效的应用,为建筑抗震设计水平的提升做出贡献。
3、积极引进先进的技术
科学技术是第一生产力这句至理名言适用于任何地方,抗震的结构设计也不例外。只有拥有先进的技术才能保证抗震设计的质量和效果。应该积极借鉴国外的先进抗震技术,再结合我国的实际情况,建造出适合于我国的抗震建筑,才是我国建筑行业长久、持续、健康发展的不懈原动力。
3.1不断培养抗震结构设计的专业人才
我国长久以来的应试教育体制在一定程度上扼杀了人才的创新能力。现阶段我国正大力提倡素质教育,但我国人口多决定了这并不是一蹴而就的事,需要有一个时间上的过渡阶段,需要人们的不懈努力才能完成。为实现素质教育,培养抗震结构设计专业型人才,应该在各个大专院校的课程中设置抗震结构设计的专业,教师在传授理论知识的同时,不能忽视学生的实践能力,组织建筑领域抗震设计比赛,最大限度地调动学生们的学习积极性和主观能动性,使其充分发挥聪明才智,不断鼓励他们,使他们不断研究探索,最终成为既有理论基础又具备实践能力的真正意义上的专业型的人才,为我国建筑的抗震结构贡献更多的力量。
3.2完善相应的法律法规
法律法规是监督和约束建筑人员工作规范的行为准则。只有建立了一定的法律法规,才能使建筑设计和施工人员时刻摆正自己的位置,工作上做到认真负责,保质保量的完成工作。法律法规一方面是专业问题有效蓝本和依据,很多专业问题可以从中找到明确的答案,使施工人员有章可循。另一方面的作用是有法可依。特别是有些施工人员没有按照既定的操作流程进行工作,或有的施工人员违背职业道德,相应的法律法规对此都有明确的惩罚措施,这不仅可以对犯错人进行了有力的惩罚,更为深广的作用是警示他人,警钟长鸣,规范人的行为。
结束语
建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法,是非常重要的,对于不同的建筑、不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的结构布置。
参考文献
[1]郑赞辉.浅析工民建结构的抗震[J].轻工设计,2011.
[2]王金铎,崔赫.浅析工民建结构的抗震[J].企业导报,2012.
[3]周敦辉,汪峰.工民建结构的抗震技术研究[J].中国新技术新产品,2012.