建筑结构设计中的抗震设计浅谈
2017-01-17高琳琳
高琳琳
摘 要:受地理位置和地震板块活动的影响,我国属于地震多发的国家,历次的地震灾害给人们身心所带来的冲击,仍然使我们记忆犹新。因此在进行建筑设计的时候,建筑设计人员不能够仅仅将目光局限在建筑物的实用性和经济效益上,而是应该将建筑抗震设计纳入到建筑设计工作中来。不仅应该努力提升建筑设计方面的专业知识,还应该重点学习国外发达国家的抗震设计理论和经验,从而全面提升建筑物的抗震水平。
关键词:建筑结构;抗震;设计
抗震设计在建筑设计中具有十分重要的意义。与普通建筑工程相比,建筑的构造与之明显不同,无论是规模还是构件都存在着较大差异。一旦建筑质量出现问题,所带来的后果不堪设想。因此,在设计阶段就要充分落实好质量控制。其中抗震设计与高层建筑工程整体质量存在着密切关联。通过有效的抗震设计,可让建筑结构的刚度、延性、整体性达到相关要求,使建筑整体稳定性得以提升。换句话说,抗震设计是否合理直接关系到建筑物的质量,应给予重视。
1 建筑结构抗震设计基本原则
1.1 保证建筑结构构件具备必要的功能
建筑结构抗震设计过程当中,要确保建筑结构构件具备良好的承载性能、刚性、延性以及稳定性,建筑结构构件要按照‘强剪弱弯、墙底层柱、强节点弱的构件设计基本原则,构件设计的过程当中针对有可能造成构件薄弱的位置采取相应的促使结构抗震性能提升的有效方法。一般情况下,主要耗能构件是不以承受竖向的承载为主的。
1.2 尽可能多的进行抗震防线的设置
一个良好的抗震结构系统通常是由几个具备良好延性的分体系共同构成的,同时良好的延性结构构件可起到各构件之间良好的连接作用。譬如:框剪结构是由延性框架与剪力墙两个分体共同构成。通常情况下,当地震发生之后会在接下来的一段时间会有多次余震的发生,若在建筑结构设计中只有一道防线,那建筑结构必将在第一地震之后有接下来出现的几次余震遭受巨大的影响,久而久之,甚至还会有建筑倒塌的事情发生。建筑抗震结构系统要尽最大限度上满足建筑的冗余度要求,建筑结构设计的过程当中要做到下意识的创建屈服区分布系统,这样可达到最大限度上吸取及消耗地震能量的作用,进而可促使建筑抗震能力得到大幅度的提升。
2 建筑结构设计中抗震设计的要点分析
2.1 建筑场地的选择
在进行建筑结构抗震设计时应该选择合适的建筑场地,这是做好建筑抗震设计的首要工作,建筑结构设计人员应该尽可能的选择开阔、平坦的地段作为建筑工程的建设场所,同时保障建筑工程现场范围内土地具有足够的硬性和密度,保证其硬度和密度能够满足建筑结构的荷载承重要求。在进行建筑场地选择时应该尽可能的避免河岸边缘、采空区、山岳、软土等地段,主要是因为上述场地土体的凝结度、坚硬度以及密实度等,不能够很好的抵抗地震灾害过程中对土地造成的影响,出现土地承载力不足的问题。
2.2 抗震结构的选择
选择合适的抗震结构对于提高建筑结构的抗震性能具有至关重要的作用,通过选择刚度高、强度优的建筑主体结构设计方案,在很大程度上能够降低建筑结构变形的概率,以此保障建筑结构的安全性。在选择抗震结构时应该注意以下几个方面:(1)建筑结构设计人员应该对抗震结构进行全面、细致的分析,同时还应该考虑非结构构件的抗震性,特别是注意非结构构件的强度、刚度等;(2)抗震结构必须具有足够的承载能力、良好的变性能力以及消耗地震能量的能力,钢筋混凝土结构的塑性内力重分布能力较好,能够有效的吸收与消耗地震能量;(3)抗震结构应该具有明确的计算简图与地震作用传递途径,楼屋盖梁系布置过程中应该尽可能的选择垂直重力荷载,这样能够以最短的路径将地震荷载传递到柱、墙等竖向构件上,在进行转换结构布置时,应该尽可能的保证其能够对上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载进行一次或者两次转换,真挑剔抗侧力结构体系由支撑结构、剪力墙、框架结构等组成;(4)在进行抗震结构体系设计过程中应该尽可能的避免出现由于部分构件或者结构受损,导致整个抗震结构丧失对重力荷载的能力或者抗震能力,因此应该保证抗震结构具有内力充分配功能以及足够的赘余度,即使在地震过程中建筑部分构件或者结构退出工作,其他构件依然能够承担竖向荷载,避免出现建筑整体结构失稳或者失效的现象;(5)在进行建筑抗震结构设计时应该从建筑结构的整体抗震性能出发,保证建筑结构的底层结构、内部结构以及楼盖等能够形成一个有机的整体,保证建筑整体连接过程中力传递的合理性,在地震灾害的冲击力作用下始终以一个整体进行抵御,这样能够有效的防止出现建筑单一结构抵抗性不足造成的建筑整体结构崩塌的现象;(6)建筑结构在受到地震作用时,为了提高建筑结构的整体抗震性能应该保证结构能够抵挡来自所有方向的作用力,保证主轴方向上具有足够的稳定性、刚度以及强度抵抗地震灾害带来的作用力,并且建筑结构的稳定性越好、刚度越强、强度越高,则建筑结构抵抗平面方向上地震冲击力的能力越强。
2.3 建筑结构参数计算工作
建筑结构参数设计对于提高建筑的整体抗震性能具有至关重要的影响,设计人员在进行建筑结构设计过程中应该对建筑结构需要承受的作用力进行明确、清晰的计算,同时完成对不同建筑结构类型在地震冲击力作用下需要具备的荷载作用承受参数的计算工作,模拟地震灾害发生过程中的建筑结构抗震模型,采用计算机技术对建筑结构的各参数进行计算,保证建筑结构设计与施工过程中各种受力参数的科学性和合理性,能够显著的提高建筑结构的整体抗震性能。
2.4 多重抗震防线的设置
通过设置多重抗震防线,能够有效的提高建筑的抗震性能。在进行建筑结构抗震设计时,应该选择具有良好延展性的构件作为第一道抗震防线,同时设置其他的抗震防线,形成完整的抗震防线体系,当第一道抗震防线破坏之后,其他抗震防线发挥作用,以便于提高建筑的整体抗震性能,为人们的生命和财产安全提供可靠的保障。
3 结语
综上所述,现在有关地震作用的研究越来越深入,抗震理论的总结也越来越全面,经过几次地震灾害之后,工程人员和研究人员更加重视对地震设计的总结,抗震设计也更加的被关注,也有很多专注于抗震设计的研究会不断的成立。现代的塑性分析已经到了相对完善成熟的程度,但是还有很多问题需要进一步的研究和解决,这也将会成为以后抗震分析的重要方向。建筑结构的抗震作用与人类的生命安全和财产安全关系密切,结构的抗震性亟待提高,抗震理论的分析也需要不断的完善。目前,我国建筑行业迅速发展,高层建筑不断出现,这就要求在结构设计中要更加重视抗震性能的设计。
参考文献
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