建筑结构抗震设计的主要问题及措施探析

(整期优先)网络出版时间:2023-06-03
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建筑结构抗震设计的主要问题及措施探析

赵海峰

身份证号码:330724199206235216

摘要:分析了建筑结构抗震设计中存在的弊端,归纳为结构设计体系不合理、地震地质选择存在问题、不重视布置的规定性等。在此基础上,分别从结构设计、材料选择等方面,着重探讨了提高建筑结构抗震性能的有效措施,可以提高建筑工程的安全性。

关键词:建筑结构;抗震设计;问题

1建筑结构抗震设计中存在的问题

1.1建筑整体高度远高于限制高度

高度站在建筑物安全性能和抗震性能的角度上考虑,对于不同结构形式的建筑,建筑行业明确规定了它们所对应的建筑高度。但是随着经济的高速发展,大量的人员流入到城市建设中,城市人口越来越多,土地可用面积越来越少,为了满足人们的居住需求,建筑行业大力建设建筑。为了最大限度提高建筑的利用率,实现经济效益最大化,很多建筑的整体高度远远高于限制高度。一旦建筑物高度突破了地震的极限值,就会大大降低抗震性能,在地震灾害作用下就会出现高楼坍塌事故,进而破坏了周围抗震性能较好的建筑物,带来不可预估的经济损失。

1.2建筑基础选择不合理

目前很多房地产开发商在选择建筑面积时,只考虑建筑面积的空间面积和繁华程度,一般不太重视地质条件,几乎不考虑地形。就建筑的整体安全性能而言,在选择建筑基础时,地形是一个非常关键的因素。有必要选择宽阔柔和的地带作为建筑基础。基础的土密度要高,施工区域要离河岸足够远。建筑物基础不应含有两种或两种以上的土壤特征;洼地地形、悬崖边缘和土壤断裂带都不是理想的地基。如果开发商不重视地形地貌问题,在不合适的地形上选择建筑基础,那么必然会导致抗震性能不符合要求,建筑整体存在较大的安全隐患,稍有不慎就会发生安全事故。

1.3建筑材料选择不合理

建筑材料的质量直接关系到建筑物的整体施工质量,影响着建筑物的安全稳定。如果在施工过程中使用廉价、不合格的建筑材料,将严重降低建筑质量,造成渗水、墙面剥落、地面不安全等不良问题。一旦发生地震灾害,这种建筑受到的破坏严重程度远高于合格建筑,损失惨重。由此可见,在施工中选择合格的建筑材料是非常重要的。建筑企业不应为短期利益选择不合格的建材。否则,得不偿失,将影响企业的社会形象和市场声誉。

2 提高建筑结构抗震性能的有效对策

2.1科学合理地选择建筑的地理位置

在建筑结构设计中,要科学合理地选择建筑的地理位置。设计人员需要对建筑区域的地质条件和环境条件进行充分的调查和实地研究,并记录详细的地形、水文和地质资料,为建筑结构的抗震设计提供可靠的数据支持。如果施工现场出现断层错位、坍塌等问题,要及时向上级领导说明现场情况的危险性。这种网站是无法建设的,需要选择新的网站。在选择施工场地时,还需要对建筑物在地震作用下的破坏特征和程度进行详细的分类,并根据场地性质的不同特点,制定有针对性的抗震措施,消除不利因素。在建筑结构抗震设计中,结构工程师还需要对基础的液化程度和基础的抗震设防类型进行有效分析,并在此基础上制定优化措施,提高上部结构和基础结构的刚度;从而有效解决地基液化沉降问题,避免不利的地质环境影响建筑物的整体强度和稳定性。

2.2根据实际情况确定合适的建筑结构形式

随着建筑业的繁荣和发展,也延伸出了各种各样的建筑结构形式,砖混结构、钢结构、框架剪力墙结构、混凝土结构等都是常见的建筑结构形式,这些建筑结构形式各有优缺点,抗震性能也大不相同。因此,在进行建筑结构设计时,要根据实际情况考虑到建筑区域地震的频率和地震等级,确定合适的建筑结构形式,提高建筑结构的安全和抗震性能,保证人们的生活安全。同时,在设计过程中,要建立科学合理的地震力模型,合理分析和准确计算结构力,保证建筑结构各承重构件满足抗震设计要求,从而提高抗震设计效果。在相同的外部条件下,如果建筑采用砖混结构形式,其抗震性能要差于混凝土结构。具体原因是砖和混凝土结构的主要承重材料是砖砌体。这种材料结构强度和硬度不够,容易损坏,而且砖结构的重量太大。在地震作用下,建筑物的破坏程度大大增加。混凝土结构的主要承重材料以混凝土为主,采用轻质材料填充墙体,整体自重远低于砖混结构,因此一旦发生地震,其稳定性、抗震性能均高于砖混结构。目前,国外常用的建筑结构形式是钢结构,这主要是因为钢结构的生产和施工方便高效,而且钢结构具有优异的抗剪和抗压性能,以及良好的强度和延性。此外,钢结构材料可回收利用,绿色环保,抗震性能、防火性能优异。框架剪力墙结构也是不错的选择,既能承受各种荷载引起的内力,又能有效控制结构的水平受力,具有较大的刚度,即使在水平地震力作用下,整体结构也能保持较强的抗变形能力。

2.3增强建筑结构薄弱层的抗震性能

进行建筑结构抗震设计时,设计师需要格外重视建筑结构薄弱层的设计,只有强化建筑结构薄弱层的抗震性能,才能确保建筑整体结构的抗震性能得到显著提升。通过构建建筑结构受力模型,分析受力情况和数据参数,发现抗震性能最薄弱、极其容易达到极限状态的结构部位是建筑结构的转换层位置,因此,在建筑结构设计中,需要采取有效的措施加固处理建筑结构转换层部位。严格按照相关的规范要求有针对性地进行结构转换层的抗震设计,可以对转换层的配筋率进行适当提高,从而使建筑构件的荷载力、承受力得到有效提升。同时也需要加固处理薄弱结构层的楼板处,为了提高楼板强度可以采用双层双向钢筋,也可以适当增加楼板厚度,这样发生地震时,建筑薄弱层就不会出现应力破坏现象,整体建筑结构也能始终保持良好的稳定性。建筑结构薄弱层的抗震设计方案完成后,设计人员也需要做好方案的审查论证工作,根据设计方案构建简易的受力模型,再次核算结构的受力情况,提高薄弱层的抗震能力,确保薄弱层的抗震性能符合抗震标准。

2.4科学合理地进行隔震、消能减震设计

在建筑结构抗震设计中,可以将一些效能部件添加到建筑结构中,这样在多震作用下,建筑结构也能达到预期的减震效果,并且仍能确保建筑结构保持在弹性范围内正常工作。进行隔震、消能减震设计时,需要注意以下问题。第一,选择建筑场地和建筑地基时,需要确保地基具有较高的密实性和稳定性,这样才能大大降低地震对建筑物的不良作用。第二,建筑结构间存在不同的差异,这些差异会导致不同的隔振系数,在设计过程中需要根据实际情况合理选择隔震支座。第三,选择抗震的相应构件时,需要重点考虑构件材料的延展性,降低地震给建筑物结构带来的破坏性和损坏程度。

结语

综上所述,只有确保建筑结构具有优异的抗震性,才能确保建筑物的稳定性和安全性。因此,设计人员需要提高建筑结构抗震设计的重视度,在设计过程中科学合理选择建筑物的地理位置,确定合适的建筑结构形式,注重建筑结构薄弱层的抗震性能设计,做好建筑结构的隔震、消能减震设计,提高建筑结构的抗震效果,保障人们的生命安全和财产安全。

参考文献:

[1]宿专青.建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J].住宅与房地产,2019(5):81.

[2]陈宇飞,郝绍金,马贵红,等.超限建筑结构抗震设计失效分析[J].工程抗震与加固改造,2020,42(6):175.