建筑结构设计中的抗震设计探讨孙晓杉

(整期优先)网络出版时间:2018-10-20
/ 2

建筑结构设计中的抗震设计探讨孙晓杉

孙晓杉

天津市中天建筑设计院天津市300000

摘要:地震灾害是一个较为常见的自然灾害类型,其对于人们的生命安全及城市发展影响极大。建筑结构抗震性能的加强刻不容缓。设计人员在进行结构设计的过程中,应把抗震设计考虑在内。故针对抗震设计的内容和原则、现状及注意事项等展开介绍,希望能够使建筑设计的抗震性能有所提高。

关键词:建筑结构;抗震设计;结构设计;抗震能力

引言

我国地处板块运动活跃区域,加之人类生产活动对地球造成的破坏,使得近些年地震灾害发生的频率升高,同时的破坏程度也逐渐加深。据不完全统计,每一年,我国发生的地震灾害次数已经达到世界总次数的三分之一,而每一次地震灾害的发生都会对人们的生命财产安全以及国家经济发展造成严重的破坏。因此,国家对房屋设计的抗震性也提出了新的要求,希望现代建设结构设计中,特别是地处地震多发区内的建筑设计,应更加重视房屋的抗震性,保障人们的生命和财产安全。

1建筑结构抗震设计的相关概述

1.1抗震设计的重要性

基于地震灾害的极强破坏性,我对于建筑工程的结构抗震设计要从整体局面考虑,加强结构的整体抗震设计。具体到工程设计中,需要相关设计单位和施工单位结合实际情况,综合考量,考量建筑整体的抗震性能,考量每个单元之间的具体链接方式,从简到繁,有逻辑的科学设计。其中结构抗震设计的核心观点就是采取怎样的构件连接方式,如何设置抗震防线,从而形成缜密有序逻辑交圈的抗震系统。由此出发选择不同刚性,不同延展性能的构件,进行不同的组合连接,探讨各种组合方式下的抗震效果。

1.2抗震设计的核心要素

建筑设计师在具体的建筑结构设计中,需要将抗震设计列入设计基本内容之一,作为至关重要的设计对象,设计师在进行具体的抗震设计规划时需要坚持承上启下的原则,具体来讲,设计师需要根据以往的建筑设计来总结归纳经验和教训,即对于以往处于地震灾害的建筑结构设计进行重新的观摩,对于建筑工程倒塌的设计以及具体关于抗震设计的规划方案,务必要总结其合理和不合理的地方,吸取成果和教训。其次,在此基础上,设计师需要保证其自我学习和更新的能力,即及时学习和掌握先进的抗震设计理念、抗震标准以及规则等内容。第三,结合上述两点内容,和项目业主方仔细沟通设计要求,仔细分析当地地震灾害对于建筑工程结构的影响,得出有效的相关数据,完善具体的抗震参数设计统计,从而建立有效的、全面的以及针对性的抗震设计方案,保证抗震设计方案能够实施,从而确保建筑结构能够在地震灾害中稳定和安全。

2建筑结构设计中抗震设计存在的问题

2.1建筑抗震场地选择不合理

建筑结构在设计有几点需要特别关注的问题,首先就是对建筑抗震场地的选择,由于其对于建筑抗震的整体设计具有直接影响,如果选择不到位就会直接造成建筑整体抗震性能的下降,在地震灾害发生的时候,地表会发生不同程度的振动活移动,对所在区域不同结构、不同性质的建筑物造成的损害程度也是不一样的。在剧烈的振动影响下,建筑结构的整体结构被破坏,严重的情况下甚至有可能会发生坍塌现象。在建筑设计中场地选择的时候应该避免在不适合地地质条件上建立,比如:软土层或易被液化的砂土层。当不能避免在这种环境中进行施工时,必须要采取有效的改良措施,根据地震级别的要求,加强地基基础的加固和防护。

2.2结构空间刚度方面存在的问题

从我国目前建筑结构的形式来看,其主要包括横向承重构件、竖向承重构件以及楼盖等几个部分,每一部分的刚度和稳定性对建筑的整体质量均有直接的影响。在建筑结构整体中,刚性楼盖体系是保证所有竖向抗侧力构件共同受力的先决条件。如果刚性楼盖的结构空间刚度达不到工程的需求,那么势必会加剧地震作用下对建筑整体的破坏。

3抗震功能设计的内容分析

3.1建筑结构的设计

在建筑防震的设计中,建筑本身的结构设计也十分重要,必须保证建筑结构的科学合理来提高建筑的稳定性,可从以下几方面考虑。首先,保持平面结构的均衡。在地震发生时,建筑物所受到的作用力来自不同的方向,因此在设计平面结构时应保证其能抵抗任何方向的作用力,以此抵抗地震所带来的冲击力,保证稳固性。其次,保证结构的整体性。工作人员在进行结构设计时,要将建筑物的顶层、内部、底层有机联合为一个整体,确保地震来临时,建筑物能够作为一个整体来抵挡地震所带来的冲击。另外,尽量保证建筑结构的简单性。相对复杂的建筑结构可能更加美观,但其需要维持的力量也越多,进而影响到建筑物的稳定性。反之,相对简单的建筑结构可能会对建筑的稳定性有所帮助。因此,工作人员在进行设计时,应选取简单的结构设计,同时加固建筑的主要承受结构,改善建筑结构的稳定性。最后,保证建筑结构的对称性。建筑结构设计师在进行建筑结构设计时,应最大限度地保证建筑结构对称。因为这样可使建筑结构的刚度分布均匀,从而使建筑物受力均衡,当地震发生时不会出现由于不对称而受力不均使建筑坍塌。

3.2建筑场地的选择

在抗震设计工作中,最先要考虑的是对建筑场地进行选择,这样会对建筑整体的抗震性能形成非常大的影响。在地震出现的时候会形成一系列的地质活动,所以在选择建筑场地的时候应该尽可能选择那些更为平坦开阔的地域,那些地质比较活跃的地带并不适合用于房屋的建造。除此之外,土质疏松的程度也会对建筑结构形成较大的影响,场地选择的时候应该对所选择区域的土质进行勘测和分析。应该选择具备较强密实程度,土质比较坚硬和均匀的地域,这样将对建筑整体的抗震性能提升更为有利,继而为建筑结构稳定的程度提供保障。

3.3多重抗震防线的设置

在目前的建筑中,面对地震灾害频发的情况,多重抗震功能是十分重要的。多重抗震防线的设置,通常是指在建筑结构设计的过程中,设计人员根据实际情况来对建筑进行多重抗震设计,特别是在建筑的组成构件上。在进行抗震设计时,设计人员应当选择延展性、刚度较好的构件作为抗震的“第一道防线”,同时设置第二道以及第三道防线,加强抗震性能,形成良好的抗震防线体系。在上述情况下,当第一道防线被地震破坏后,还会有第二道、第三道防线发挥实际作用,为人们的生命安全、财产安全提供保证。此外,多重抗震防线的设置对设计人员的综合能力要求非常高,因此,设计人员需要提高自身对抗震设计的重视程度,并在此基础上严格要求自己,学习更多专业领域的知识,以便在抗震设计中发挥更多效用。

3.4合理设计刚性结构,提高建筑的刚度

建筑的抗震能力很大程度上取决于起刚度,当建筑的刚度达到要求后,可以有效抵消地震波对房子的破坏。因此,在建筑设计的过程中,相关设计人员应在设计图纸中对设计到钢筋、水泥、混凝土等材料的性质参数。另外,在有需要采用双层或者多层结构时,要注明各层结构所用的材料刚度一致,这样才能保证受力均匀。最后也是最重要的一点,便是建筑的整体刚度应适量,不能过大,过大容易导致建筑在地震发生时出现额外受力的情况,很容易造成房子瞬时坍塌;整体刚度也不能偏小,偏小的情况下,建筑不能低于地震波的强烈冲击,从而无法起到安全保障的作用。

结语

由上可知,在不可抗力的地震灾害面前,虽然无法做到有效的规避,但是可以通过加强建筑结构设计中的抗震设计来提高建筑的稳定性。设计人员应当在做好建筑选址的前提下,对抗震参数进行精确设计,并在设置多种抗震防线的基础上,做好建筑空间布局设计,以提高建筑整体的安全稳定性能。

参考文献

[1]黄莹.建筑结构设计中的抗震设计探析[J].科技创新与应用,2016(4):258.

[2]贾昭.建筑结构抗震设计问题的研究[J].住宅与房地产,2016,(12):28+30.

[3]朱克冰.建筑结构设计中的抗震设计探讨[J].住宅与房地产,2016,(18):65+70.