建筑结构工程抗震设计的作用及措施
2021-11-24王文浩
王文浩
北京中健和华建筑设计有限公司山东分公司 山东青岛 266100
我国地域广阔,地理环境差异大,不同地区的地质条件不同,发生地震的频率也不同,因此灾害等级也不同,但都会为人们的日常生活带来严重影响,造成不同程度的经济损失,破坏人们居住环境,还会威胁人们的生命安全,因此对房屋建筑结构进行抗震设计非常重要。根据地质抗震规范操作要求,选聘专业的地质学技术人才,分析房屋建筑结构与地质抗震之间的关系,结合地质环境条件,改善建筑结构抗震设计思路,以达到抗震、减震的设计目标。
1 高层建筑抗震设计的重要性
地震发生时,震源产生的纵波和横波会对建筑造成巨大的冲击,冲击直接作用于建筑,会损毁建筑结构,降低建筑的安全性。高层建筑抗震技术的主要原理是利用缓冲阻尼装置分解和吸收部分地震能量,降低地震对高层建筑的影响。在抗震设计中,可将建筑简化为支座,利用支座和建筑构件吸收和弱化地震能量,降低地震对建筑物的破坏;隔震技术是利用特殊的构造设计提升建筑物整体抗震性能。隔震技术对小型地震的防范效果较好,发生地震时,建筑只会产生轻微摇晃,不会损伤建筑结构,可有效保证建筑结构完整。在高层建筑结构设计中合理使用抗震技术,可提升建筑整体的抗震性能,确保高层建筑的安全性和稳定性。
2 建筑结构工程抗震设计的原则
近年来,地震变得更加频繁,人民和财产安全受到严重影响,造成的一个非常重要的问题是地震造成的建筑物倒塌[1]。因此,从建造建筑项目起,应该进行建筑结构工程抗震设计,并严格评估。抗震设计应遵循以下准则:①在构建复杂的设计项目时,有必要选择一种合适的测量方法来研究建筑项目薄弱层的塑弹性变形,例如静力分析和动力分析等方法。②设计时,将弹性过程分析法作为补充类测算措施。必须注意建筑结构整体内力位移,还必须选择不同的测算方法,确保测算建筑物内力位移的准确性。③在设计连体建筑物的过程中,应同时测量一个或多个建筑物结构的振型数,应为单体数的至少9倍,有效质量系数为0.9以上。
3 加强建筑结构工程抗震设计的措施
3.1 建筑结构抗震的新设计思路
建筑结构设计中要以安全为设计管理的基本要求,不断提升建筑结构整体抗震能力,重视对结构功能水平的分析。根据设计规范的基本要求,对建筑结构中的特殊结构设计进行处理,提升房屋建筑减震抗震的能力,重视建筑抗震效果的优化,以合理的抗震结构方式,保护人们的生命财产安全。
3.2 注意建筑平面布置
平面布置在建筑物设计的过程中属于较为重要的一部分,能够直接反映出建筑的使用功能与实际需求。因为在未来建筑平面布置设计的过程中,需要注意尽量维持结构的对称,其中包括质量均衡、刚度平均、对称协调。地震一旦发生,如果建筑左右两边质量相差过多,就会导致扭转现象发生,也就是互相拉扯坍塌。除此之外,在这一建筑建设的过程中,平面布置方面已经进行了更深层次的思考,尽量将抗侧力构件进行应用,这能够将实际实用需求与抗震要求进行融合,对于建筑来说有助于发挥出基础作用。
3.3 强化结构薄弱层的抗震性能
对建筑结构薄弱层进行有针对性的抗震设计,能够有效提升建筑工程的抗震质量。建立高层建筑结构的受力模型,受力分析表明,结构转换层的抗震性能最薄弱,也是最容易达到极限状态的结构部位。所以在结构设计中,要采取有效措施对结构薄弱层进行加固处理。按照规范要求对结构转换层进行有针对性的抗震设计,适当提高转换层的配筋率,有效提升建筑构件的荷载受力能力。同时也要对薄弱结构层的楼板实施加固处理,利用双层双向钢筋提升楼板强度,也可同时增加楼板厚度,避免薄弱层在地震中发生应力破坏现象,影响建筑结构的整体稳固性。完成设计方案后,设计人员要重视方案的审查工作,根据设计方案简化受力模型,并进行结构受力的再次核算,提高薄弱层的抗震效果,确保薄弱层的结构性能满足抗震设计要求,提升高层建筑结构的整体安全性和稳定性[2]。
3.4 强化建筑底层的抗震能力
根据与地震有关的数据,不难验证大部分建筑物倒塌是由于抗震性差所致。通过对底层建筑结构的基本设计中存在问题分析和讨论,可以集中在两个方面:第一,底层框架可能无法满足国家的抗震设计要求,而是扩充空间以满足投资者的利益,通过中空设计增加销售空间和收益,减少了底层设计中柱的应用数量,降低了整个建筑物的抗震等级。第二,建筑物临街问题。一些建筑物经常建设在街道旁边。临街部分主要旨在提高商业街使用的整体效率,大多数只有承重柱,没有承重墙,因此建筑物承重能力大大下降。发生强烈地震,建筑物可能会因为支撑应力过大导致断裂,使建筑物向临街方向倾斜或倒塌,发生较大事故。为了解决上述问题,最佳解决方案是加固环建筑粱圈以及构造柱的方式,以提高建筑抗震性能。
4 结语
综上所述,在建筑结构的抗震设计中,要对建筑整体的抗震性能进行分析,重视对建筑结构抗震性能的优化。从房屋建筑抗震设计结构规划入手,结合抗震设计思路,分析确定符合建筑结构的抗震设计方案,重点保证建筑结构的整体稳定性,优化建筑结构的安全性,以保障人们的生命财产安全。我国地域广阔、地形多样,地震发生的因素不同,为了更好地加强地震抗震的技术规范水平,就要重视建筑结构的基础设计,从设计技术操作规范入手,提升建筑抗震性能,更好地提升后续房屋建筑的施工管理工作。