建筑结构设计中的抗震结构设计理念

(整期优先)网络出版时间:2020-07-14
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建筑结构设计中的抗震结构设计理念

邢智泳

身份证号码: 23082819860619****

摘要:随着我国人民生活水平的不断提高,人们对于建筑工程的质量要求也在不断提高。而建筑结构设计直接关系到建筑工程的建设质量,所以提高建筑结构设计水平对于建筑行业的发展有着重要作用。而在建筑结构设计中抗震结构设计不仅是其重要组成部分,也是建筑结构稳定性和安全性的重要影响因素。因此,建筑企业应该加强对抗震结构设计的重视,努力提升抗震结构设计的水平。本文首先阐述了抗震结构设计的设计原则,然后分析了建筑抗震结构的设计理念,最后分析了建筑结构设计中抗震结构设计理念的具体应用。

关键词:建筑结构设计;抗震结构;设计理念

引言:在建筑结构设计中,抗震结构设计不仅会影响建筑工程的安全性,还会影响建筑行业的长远发展。所以说,抗震结构设计对于建筑工程建设的重要性不言而喻,但是传统抗震结构设计中存在着设计理念老旧、设计针对性不强和设计准则不完善等问题。这些问题若得不到及时有效的解决,不仅会影响抗震结构设计的水平,还可能会导致建筑结构存在安全隐患。因此,在进行建筑抗震结构设计前应该及时更新设计理念,并在设计前深入分析建筑工程的设计要求的基础上进行抗震结构设计。

一、抗震结构设计的设计原则

(一)整体性原则

建筑工程建设是一项整体性很强的工作,所以在进行建筑抗震结构设计时也应该从建筑结构的整体性出发进行抗震结构设计。只有这样才能有效保证建筑整体的抗震效果,并尽量避免地震时由于局部问题而影响建筑整体的安全性能。要想有效保证建筑整体的抗震效果就必须重视细节,因为只有保证组成抗震结构的各个部件、细节都没有问题,才能有效保证建筑抗震结构的性能。企业还可以通过提升建筑收集和传递惯性的能力来达到降低地震对建筑整体结构的影响,从而提升建筑整体的抗震性能。

(二)设计清晰的原则

建筑结构设计中的抗震结构设计主要是通过一些结构路径实现地震能量的分散、传递和消耗,地震能量被有效消耗就不会对建筑工程造成影响。因此,在抗震结构设计中必须要首先确定地震能量的传递路径,可以通过建模分析的方式模拟计算地震时建筑结构的受力和位移的情况,然后确定最合适的能量传递路径。这样以精确数据为基础的抗震结构设计能够有效实现地震能量的分散、传递和消耗,不仅能最大限度的保证建筑结构的抗震性,还能让设计人员提前了解地震可能会对建筑产生的影响,从而提前采取措施降低或避免这些影响。

(三)结构规则的原则

在建筑工程中,建筑结构刚度的稳定性和抗震结构的抗侧移刚度应该保持一致,因为只有这样建筑的抗震性能才能得到保证。但在很多建筑结构布局中都存在垂直结构缺乏抗震能力基础的问题,这样不仅会影响建筑工程的抗震性能,还会影响建筑工程的基础稳定性。因此,在建筑抗震结构设计时应该注意加强结构抗侧移刚度的设计,保证建筑抗震结构设计的科学性和有效性。

(四)结构刚度与抗震能力相适应的原则

建筑结构的结构刚度决定了建筑在地震时能否有效消耗地震能量,保证建筑的稳定性和抗震性能。因此,在建筑抗震设计时应该根据结构刚度与抗震能力相适应的原则进行结构设计,确保建筑能在地震时有足够的结构刚度消耗地震力的作用。并且还应该注意对建筑结构构件的充分利用,提升建筑结构的结构刚度,只有这样才能最大限度的确保建筑在地震后整体结构的完整性。

二、抗震结构设计的设计理念

(一)结构规则、对称

若是建筑的结构不均匀或者不规则,就会对抗震的性能造成影响。在结构设计的实际开展中,要注重控制好建筑刚度以及质量,让建筑承载力保持均匀,并保证建筑结构的对称分布。在结构设计进行确认之前,需要对建筑场地进行综合性考虑,让建筑的基础形式可以满足场地以及设计的各方面要求。

(二)借助刚度设计实现抗震性能

建筑结构设计中,抗震设计需要注意,建筑主体主轴会受到各个方面的冲击力以及破坏力,这个时候建筑刚性方面的设计,就要充分满足抗震能力方面的需求。特别是在抗扭转刚度方面,要进行严格的测算,防止在建筑受到地震的冲击之后,建筑结构出现变化,建筑结构的整体稳定性受到影响。刚度设计是抗震设计中至关重要的部分,需要对结构设计的各个方面进行考虑,要保证各个构件的刚度都是能达到相关的要求,从而根据整体性原则,使整体的建筑刚度才会充分满足技术要求,让建筑具备良好的抗震能力。

(三)运用计算机科学设计建筑力学模型

计算机技术在抗震设计中可以对建筑结构的具体抗震数据展开精确计算,从而让建筑结构的抗震能力保持良好的水平。计算机可以进行充分分析,建筑结构在荷载的作用下出现的变化,然后绘制出设计图纸。可以构建出更加符合实际需求的建筑模型,分析出建筑的抗震能力是否符合实际的要求。现阶段在抗震设计中,借助信息技术,在数据分析以及建模方面都是更加方便的。

三、建筑结构设计中的抗震结构设计理念的具体应用

(一)合理选择建筑基址

建筑结构的抗震设计首先要合理选择建筑工程的基址,应尽量选择地质结构比较稳定且地势平坦开阔的区域。同时,应根据建筑结构的设计载荷要求对该区域的土壤密度以及硬度等指标参数进行检测,以确保其基础的稳定性以及承载能力能够达到设计要求。在选择建筑基址时应尽量避免在地震断裂带、河岸边缘地带以及采空区等位置进行工程建设。如果受客观条件限制必须在软弱基址上开展工程建设时,设计人员应根据基址的地质特点,采取相应的加固处理方法来改善地基的承载性能。

(二)选择科学合理的结构形式

在目前的建筑结构设计中,钢筋混凝土结构是比较常用的结构类型,其具有较好的整体性、延伸性和经济性。然而一旦遭遇持续性地震作用的影响时,钢筋混凝土结构会在地震荷载的持续作用下出现刚度下降的情况,并造成开裂等问题的出现。虽然新型钢筋混凝土结构的施工简单易行,然而其在形变以及强度等方面还存在一定的缺陷。因此,设计人员应综合分析建筑工程施工现场的具体地质特点、地震烈度等级以及工程投资成本等多种因素,合理选择建筑工程的结构类型,以保证建筑结构的抗震性能,并提高抗震结构设计的经济性。

(三)屋顶的设计

建筑物的整体越小,其结构的稳定性就会越强。为了降低地震后建筑所受到的影响,设计时要尽可能降低建筑结构各部位的重量。主要是减少墙体与屋顶的重量,因此设计时要考虑到墙体结构的材质。针对屋顶的设计应尽量降低高度以提升稳定性,可以选择密度小的材料。屋顶上方要避免增加其他结构,因为这样会增加房顶的高度与重量,建筑物原有的高宽比增大,建筑的抗震性会降低。

四、结论

综上所述,建筑抗震结构的设计是建筑结构设计的重要组成部分,对于建筑工程的安全性和稳定性都有很大的影响。因此,在进行建筑抗震结构设计时应该根据整体性、设计清晰、结构规则和抗震能力与结构刚度相适应的原则进行抗震结构设计,这样能够有效增强建筑工程的抗震性能并促进我国建筑结构设计水平的提升。此外,在建筑抗震结构设计中还应该注意屋顶的设计、合理选择建筑基址和合理选择结构形式,从而提升建筑工程结构的建设质量,促进建筑行业的健康长远发展。

参考文献:

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[2]孙健.探究建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].居舍,2020(03):107.

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