抗震设计中的不足及对策分析
2020-11-27孟洪潮
孟洪潮
(天津华冶工程设计有限公司,天津 300270)
1 抗震结构设计理念概述
所谓抗震结构设计理念,指将抗震设计融入建筑结构设计之中,由此使建筑工程具备良好的抗震能力。近年来,伴随我国城市化的脚步,高层及超高层建筑日渐成为工程建设的主流,因此其抗震性能需求也随着提高。在建筑结构设计中融入抗震理念,能够全面提升建筑工程的抗震性能,在发生地质灾害时为建筑居民提供有效的安全防护。与此同时,良好的抗震结构设计还能够提高建筑结构的强度和延伸性,在发生较大强度的地震后建筑结构仍保持理想的结构稳定性,能够满足用户的居住使用需求。
2 当前建筑结构抗震设计中存在的问题和不足
2.1 对抗震设计不够重视
我国城镇化日趋深化,建筑业也因此得以快速发展。现阶段,在开展建筑工程项目设计时,绝大多数设计者最关注的是建筑的形状与实用性,实际工作中抗震设计缺乏整体性和超前性,往往习惯照本宣科,机械理解规范规定的条款,对于建筑结构的抗震性设计并没有真正的重视起来。
2.2 对抗震结构设计的精密要求不够高
当前,很多建筑工程都属于超高、超大建筑,这类建筑工程中影响其抗震性的因素有很多,例如建筑结构、建筑材料、连接点与结构之间的连接受力等等。加之这类建筑大都具有多种功能,因此,更应该加强其结构抗震设计。但是就现阶段来看,这类建筑在抗震设计时还存在一些不足,主要是对建筑结构抗震有关参数、数据计算精度不够高,很难满足实际建筑工程需求,这样一来导致其抗震性能难以得到有效保障。
2.3 对抗震设计理念理解不到位
建筑结构抗震理念是为了保证建筑物在地震灾害中能够抵御一定的破坏,最大程度的降低地震给人们带来的经济损失与生命危险。不过直到现在,还有一部分建筑设计人员对抗震设计的理念停留在多采用钢筋就可以提高建筑结构抗震性的层面。实践证明,建筑结构抗震设计过程中,并不是钢筋使用量越多越好,如果建筑结构中使用过量的钢筋反而降低了建筑结构的延展性,并不利于提高抗震性,反而降低抗震的能力[1]。
3 抗震设计优化策略
3.1 设定抗震等级
为保证房屋抗震功能稳定有效,设计人员应该注意,在进行房屋抗震等级时,必须确保房屋抗震等级必须高于地区抗震等级,这种等级划分,主要是为了避免在常规地震条件下房屋结构出现大规模坍塌现象,同时提高在地震等级异常情况下小幅房屋抗震能力,为居民逃生赢得时间。因此,设计者应该着重注意依据抗震等级进行抗震结构设计,为此,相关单位应该依据当地实际情况,通过借助当地地质勘查部门以及查阅当地历史地震等级记录来确定当地地震等级。除此以外,设计者在确定当地地震等级时,还应该重视地震周期,避免房屋建筑在经过长时间使用后性能下降时遭遇地震,一旦出现这种情况,会给当地居民的生命财产带来极大的损失。
3.2 加强审核设计质量
鉴于在房屋抗震设计的复杂性,以及可能存在的条件限制,在设计者初次进行抗震设计时极有可能出现抗震性无法满足实际需求的问题,所以设计者为了避免出现条件限制,会对建筑结构进行调整以满足抗震性能要求,但是调整建筑结构又会对抗震等级产生影响。所以设计者在进行设计时,应该依据实际要求对设计初稿进行复核,如果发现抗震性能由不符合实际需求时,应及时分析设计方案中的缺陷在哪,并采取针对性措施进行调整,确保房屋建筑抗震性能符合当地实际情况。
3.3 科学设计传力路径
本质上讲,抗震结构设计是一种力学知识的科学利用,因此采用合理的方式将地震力进行有效传导和分散,使建筑结构的抗震能力得以增强。传力路径是建筑结构防震设计的重要内容,其目的在于明确地震力的传导方向与途径。在进行传力路径设计时,需要确保建筑各构件均匀受力,同时也要对建筑工程所在区域的抗震等级要求等客观因素加以综合考量。
3.4 科学设计建筑结构布局
建筑结构布局的科学性与合理性对建筑工程抗震能力有着十分重要的影响,其中建筑结构布局平面、竖直面规则性与刚度是决定抗震能力的基础和前提。为实现理想的抗震效果,建筑结构布局设计需要满足以下几方面内容:其一,建筑结构布局中各构件要尽量保持规则、对称的排列方式,特别是建筑中心与刚度中心要保持重合[2]。其二,建筑结构布局在竖直面方向要降低重心,由此避免出现错落问题。其三,注重建筑结构中墙体、支撑柱等结构或层面的强度和刚度,确保其达到相关标准和要求。
3.5 建筑力学模型技术运用
现阶段,建筑力学模型技术越来越多的应用到建筑结构抗震设计工作中,如BIM 技术依据建筑结构相关数据进行建模,并对其在地震环境中进行模拟,由此得出相关结构设计存在的问题或不足。通过建筑力学模型技术的运用,极大的提高了建筑结构抗震设计的科学性与实效性,为建筑结构设计水平的提升奠定了坚实的技术基础。
4 结语
总之,房屋的抗震性在房屋结构设计中占据着重要地位,因此业界应该加强对房屋抗震性提高的研究,全面提高房屋抗震性能,切实保障居民生命财产安全。经过分析,我们可以得出结论,抗震设计的主要目的降低房屋在地震中倒塌的几率,延长倒塌时间,因此设计者应该明确抗震设计中简化性、整体性、抵抗性原则,注重设定合理的抗震等级以及图纸复查工作。