建筑结构设计中的抗震设计探讨马应龙

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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建筑结构设计中的抗震设计探讨马应龙

马应龙

新疆阿克苏市843000

摘要:随着高层建筑的迅速发展,建筑高度不断增加,高层建筑的结构设计也成为结构工程师设计工作的主要重点和难点。其抗震设计变得尤为重要,建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法,是非常重要的,对于不同的建筑、不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的抗震设计。因此,本文对建筑结构设计中的抗震设计进行分析探讨。

关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计

建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法,是非常重要的,对于不同的建筑、不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的结构布置。

1关于建筑结构设计抗震的概念解析

针对建筑结构设计抗震概念要从多方面的角度来进行分析。因为整个建筑结构设计往往是涉及到多方面因素,所以在进行建筑结构的建设设计中,只有将建筑结构的抗震设计进行探讨,才有助于建筑工程的建设工作。总体来说,建筑结构的抗震设计要能够根据地震灾害及建筑工程以往总结的工作经验来进行相关抗震设计的理论和观念的总结。其中整个建筑结构的抗震设计是一个长期的过程,将整个建筑设计的方案进行制定和最终实施,中间主要包含有更多的不确定性和复杂性甚至随机性的东西,尤其是针对地震这一地理灾害,人们很难把握整个地震发生的时间和地点。所以在进行抗震结构设计上,要能够综合考虑各方因素来进行建筑工程的抗震设计。

2抗震设防的目标

一般来说,抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据,是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的,其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下,是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看,其基本要求建筑物在使用期间,可以应对不同频率和强度的地震,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。建筑工程在施工中的设防的目标如下:

2.1如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震,建筑物不受损坏,不需修理仍可继续使用;

2.2如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震,建筑物,包括结构和非结构部分,可能损坏,但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁,经修理仍可使用;

2.3如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震,尽量保证建筑物不倒塌。

也就是说,在建筑结构的防震设计上,设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看,多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑,在设计上要达到这样的防震效果:当遭遇多遇烈度作用时,建筑物处于弹性阶段,通常不会损坏;当遭遇相应基本烈度的地震时,建筑物将进入弹塑性状态,但一般不会发生严重破坏;当遭遇罕遇烈度作用时,建筑物可能会有严重破坏,但不至于倒塌。

3建筑结构设计中的抗震设计

3.1选择有利的抗震场地

选择对建筑抗震有利的场地,宜避开对建筑抗震不利的地段,不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。地震引起的地表错动与地裂,地基土的小均匀沉陷,滑坡和粉、砂土液化等。对于地震时可能导致滑移或地裂的场地,应采取相应的地基稳定措施。

3.2建筑结构平立面体型的确定

建筑结构平立面布置也是影响建筑物抗震效能的一大重要因素。合理的建筑结构布置,不仅可以保证建筑物的稳定,还可以提高建筑物自身的抗震能力。在抗震设计中,如果该建筑的结构平立面布置合理,并且该建筑结构的布置符合建筑抗震规范要求,那么此建筑物势必会具备优秀的抗震能力。所谓的建筑结构平立面布置合理指的就是在设计建筑结构体型过程中,在保证使用功能的前提下,尽量选择建筑物平面规则、对称布置,这样才能保证该建筑同一楼层间平面刚度变化一致,其次尽量考虑建筑物竖向凹凸少,使得建筑竖向刚度变化上保持稳定,避免不同楼层之间抗震时刚度不稳的现象,这样合理的平立面布置对建筑抗震有利。在建筑结构抗震设计中,对于结构复杂的建筑物而言,良好的抗震缝的设计也非常重要,抗震缝两侧结构完全分开,中间间隙距离保证在地震作用下两侧结构不发生碰撞。抗震缝一般设置在结构变形的敏感部位。若抗震缝设置不当在地震发生时就会变成薄弱环节,不利该建筑物的抗震。

3.3墙体结构的标准化设计分布

在针对建筑开展内部抗震性能改良设计活动中,需要全面加大对当中墙体的关注力度,毕竟该类媒介始终经受地震活动较为深刻的影响效应。透过以往地震灾害事件中观察总结,建筑内部墙体在地震事件滋生期间都会滋生出裂缝,亦或是倒塌状况,所以说日后要想方设法加大对这类建筑内部纵横墙体的规范化设计力度。尤其是在对建筑构造进行设计规划的同时,要考虑到横向墙体和纵向墙体的承重力和数量,如果墙体数量较少,各墙之间为了分离建筑的内部空间就会间隔较大,建筑的刚度就会较小,抗震能力也相对较低,所以墙体数量和位置的分布,是改善我国建筑抗震设计质量过程中,必须集中审视的细节性问题。

3.4建筑工程结构材料的选用

建筑工程结构设计中结构材料选用也很重要。如果结构设计的很完善,同时也符合防震的要求,但是如果结构材料的选用不当,就可能达不到预期的防震效果。在防震结构设计时必须要对结构材料参数随机性的防震模糊可靠度进行分析,这与以往的结构抗震可靠度的研究不同,以往的研究中只考虑荷载的不确定性而不考虑别的因素。设计时应该综合考虑了材料参数的随机性,地震烈度的不确定性以及烈度等级界限的模糊性等因素,确保设计时考虑因素的全面性。

3.5建筑结构应设置多道抗震防线

建筑物为了提高防震性能可以设置多道抗震防线,地震发生时,第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续的地震动的冲击,提高建筑物的防震能力。

3.6常用的加固设计

为了有效的提高建筑结构的抗震能力,应该根据建筑结构的实际情况采取相应的加固措施,在进行加固方法选择的时候应该具体考虑以卜几个方面的因素:第一,对于一些机构设计存在缺陷的情况,应该根据实际情况增加构件进行加固,或者是采取具有较高抗震能力的构件代替原有构件。对于需要提高承载力或结构整体刚度的情况,可以增设构件,扩大原截面,设置套箍等方法;很多建筑结构整体性连接达小到抗震的标准,可以有针对性的对结构进行相应的调整,这样可以分散地震力,减少破坏。建筑中的一些与建筑结构小相关的构件,在地震时有可能倒塌而造成危害,应该适当进行加固。

结束语:

综上所述,建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法,是非常重要的,对于不同的建筑、不同的情况应区别对待,从而寻求最合理的结构布置。

参考文献:

[1]杨林.建筑结构设计中的抗震设计[J].江西建材,2015,04

[2]温高擎.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].门窗,2015,08

[3]黄莹.建筑结构设计中的抗震设计探析[J].科技创新与应用,2016,04