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建筑工程结构设计中抗震问题分析

2020-02-18任永旺

建筑与装饰 2020年35期
关键词:抗震结构设计建筑物

任永旺

大元建业集团股份有限公司 河北 沧州 061000

1 建筑工程结构抗震性设计研究的重要意义

建筑工程项目的抗震设计与抗震技术不断进步,为人们的生命财产安全带来了很高的保障,在很大程度上降低了地震的危害。而现代人们经济收入不断增长,对居住环境和建筑的质量要求也不断提升,这为建筑工程项目抗震性设计带来了很多难题,而如何有效避免地震灾害所带来的的影响,必须要最大可能进行抗震技术层面的积极研究,以期能够满足人们生活质量需求的同时提高建筑的抗震水平[1]。

2 建筑结构抗震设计基本原则

(1)建筑结构规则、对称分布。在建筑结构的抗震设计中,建筑结构对称分布能够有效提高抗震性能,由于许多建筑的体型较高,建筑抗震的性能要求也更高。因此,必须遵循建筑结构规则、对称分布原则。此外,在进行建筑结构抗震设计时,需要按照实际情况,结合建筑的结构特征,如平面形状。同时,在进行建筑的纵横比设计时,需要更加注重建筑结构设计的对称分布性原则,确保建筑的扭转符合相关要求。此外,需要注重建筑刚度,在确保质量的前提下,从宏观角度上进行考虑,按照建筑结构的对称性原则,提升建筑结构设计的科学性。还需按照建筑的基础形式,分析场地设计要求、设计的可行性,减少建筑结构基础设计问题的发生。

(2)考虑构件的性能要求。在抗震设计中,设计人员应考虑到各构件的承载能力、稳定、刚度等性能,保证各构件达到对应的防震等级要求。如在框架剪力墙结构中,剪力墙构件为建筑物主要的抗侧力构件,在对之进行设计时应综合各方面性能要求来展开设计,确保剪力墙构件稳定可靠,具有较强的承载能力和抗侧拉能力[2]。

3 建筑结构设计中的抗震设计要点

(1)合理确定平立面。在布局规划过程中,要确保建筑物本身结构足够对称,且内部刚度的变化足够稳定,在同一楼层水平位置,整体刚度之间应足够平稳。在建筑结构的设计方面,尤其是对于复杂建筑物,更要做好平立面的控制。但在建筑设计时,可能存在不确定性的因素,设计不规则的建筑时,可采取设计抗震缝的方法,将建筑物分成各个规则的单元,这样形成的单元的结构都是规则的,建筑物的抗震性能也得到有效的保证。另外,也要重视对变形缝的合理设计,由于在整体建筑结构当中,变形缝本身的位置也是建筑结构中相对薄弱的一个部位,在地震中很容易出现变形,进而演变成致命的破坏点。以上问题都需要在建筑结构设计过程中予以高度重视。

(2)慎重选取建筑结构体系。首先在抗震的设计过程中,相关人员一定不能以偏概全,防止出现个别的建筑物结构问题影响到整体建筑物的抗震性能的情况。其次,赘余度在建筑结构中一定要体现出来,这样如果建筑物中的个别结构出现了问题,整体的抗震性和稳定性也不会受到影响。再次,要清晰掌握地震的传递路径,做好设计工作中的计算图。设计竖向结构时,在垂直重力荷载条件下,须保证其在相应条件下,压应力的水平保持均匀。且在设计过程中一定要保证荷载力在转换层经过转换的次数不超过2次,不少于1次。最后,设计人员要特别注意保证建筑结构体系的强度与刚度,这两点要保持在适当的水平。要在建筑的抗震设计工作中,确保均匀地分配每个建筑结构部件的强度和刚度。为使建筑结构的设计符合整体的要求,防止在建筑物区域出现个别部件刚度不足的情况,一定要科学合理地分配刚度和强度。

(3)加强多重抗震防线设置。对于建筑结构的抗震设计而言,多角度布局非常重要。在建筑结构设计的过程中,可人为增加加固措施,使建筑整体抗震能力得到更好的提升,整个结构更加稳定。在进行人为抗震措施设置过程中,要集中在关键的环节。通过采取多角度布局的方式,可提升对建筑自身振动与地震之间的合理区分,这样也能够有效减少共振问题的发生。通过一系列的设置,可大幅降低地震对于建筑结构的影响,降低地震所造成的灾害,也能最大限度地减少人们的损失。一般来说在设置抗震防线时,可优先使用具有良好延展性能的材料,其次选择一些适合作为防震设计的部件,再设置其他防线。这样通过多重防线的设置,能大幅度缓冲地震的冲击力,同时有效降低地震的破坏。需注意,在设计中一定要合理布置整体结构部件,加强整体框架的连接水平,设计时还要遵循相关原则,这样才能保证结构设计的合理性,构件的受力能力也有一定程度的加强,使建筑物的安全性能大幅提升。

(4)对轴压比和短轴进行相关设计。在抗震设计过程中要设计轴压比和短轴,这两者的设计对于抗震效果的提升有着很大的帮助。首先应减少柱的轴压比,并增加截面积。降低轴压比的目的是将柱设置于偏心受压的状况中,从而防止纵向受力钢筋脱离受拉屈服,导致混凝土出现破损。当相关人员设计高层建筑结构时,比较常见、有效的设计模式就是墙柱若梁,因梁的延性较好,能将适当的变形控制在合理的范围内,柱达到屈服强度的概率也能大幅降低,在具体设计时也可增大轴压比。一般来说,高层建筑物底层的柱长细比控制在4,但这不是唯一的标准,当判断是否为短柱时,一般来说,剪跨比控制在2以内,即可称其为短。

4 结束语

综上所述,建筑物的抗震结构设计需考虑的因素有很多,提升建筑物抗震性能不仅要维护建筑物的安全性和稳定性,还需要保证其美观性,为用户提供安全感和满足感。因此,抗震结构设计者要优化设计理念,根据时代变化改进抗震设计措施,在不断的经验积累中提高建筑结构抗震设计质量,保障建筑工程质量,保证使用者的生命安全,使我国建筑行业稳定发展。

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