建筑结构设计中抗震理念设计探讨

2020-09-10 01:55朱旭
看世界·学术上半月 2020年1期
关键词:抗震设计建筑结构设计重要性

朱旭

摘要:建筑是人们生产、生活的重要空间,建筑结构的稳定性与安全性关系到用户的安全,具备较强抗震性、舒适性的建筑可以很好地满足当前社会需求。基于地震的突发性与较强的破坏性,在具体的结构设计中,设计人员应对抗震设计予以重视,从细节中优化和提升建筑结构的抗震性能。以下本文将简单分析建筑结构设计中抗震设计的重要性及影响因素,重点围绕优化建筑结构设计中的抗震设计展开深入的探究。

关键词:建筑结构设计;抗震设计;重要性

对于建筑结构来讲,地震灾害作为一种不可控性的自然灾害,其所造成的损失和伤害非常大。所以,施工企业在建筑结构设计中一定要非常重视抗震设计的工作内容。具体来讲,结构设计的抗震设计规划严格性和有效性,对于建筑施工以及项目二者而言,都具有非常重要的作用,当建筑工程所在地发生地震自然灾害时,抗震设计能够有效的保障建筑结构的稳定以及对于地震的防御和抵抗。那么,对于建筑结构设计中的抗震设计,设计师务必需要将相关的设计规则、原则、建筑工程施工要求以及其他相关内容列为考虑因素,将抗震设计更为细致化、具体化以及适用性,从而确定最为有效、适用以及具有针对性的抗震设计,才能保证建筑结构在处于地震灾害中能够稳定和安全,保证周边以及建筑内部人员的生命财产安全。

一、建筑结构抗震设计的原则

(一)建筑结构的构件设计原则

对建筑结构进行抗震设计的过程中,构件所拥有的承载力性能以稳定性为应当关注的重要内容。在进行抗震设计的过程中,要依照“强柱弱梁,强节点弱构件,强剪弱弯”的设计原则。一些性能相对薄弱的构件则要重点加以设计,确保建筑结构的抗震性能能够达到抗震要求。

(二)抗震防线布设点设计原则

在对建筑结构进行抗震设计过程中,延性设计工作是最为重要的一项工作。拥有较为优良延性的建筑结构,所组合而成的整体,能够确保不同构件之间在抵抗地震灾害时可以实现良好的协作。进行抗震设计的过程中,应当尽可能多的设置抗震防线,这样便能够有效的避免余震对建筑结构带来的破坏。

(三)建筑结构构件设计的强弱原则

对于建筑结构构件的抗震设计,应当关注不同构件之间的强弱原则,在强弱两方面之间应当恰当的进行设计。在一个楼层之中,要确保主要的耗能构件发生屈服以后,另外的一些抗侧力构件依然处在弹性状态,如此才可以确保构件的有效屈服能够维持相对长的时间,保证建筑结构的抗倒塌性能以及延性有所提升。

二、建筑结构设计中抗震设计的措施

建筑结构抗震性能的强弱与周边环境有着直接的关系,抗震能力弱的建筑会直接威胁到建筑结构内及周边行人的生命财产安全,同时对周边建筑和设施也会有一定的影响,因此,切实有效的提高建筑结构的抗震能力是一件刻不容缓的事情。经过多年的实践,提高建筑结构抗震能力主要通过以下方式:在建筑设计过程中谨慎选择建筑抗震结构、合理的布局减少地震带来的能量、建筑中设置多重抗震防线,确保建筑结构的抗震性能满足要求。

(一)谨慎选择建筑抗震结构

谨慎的选择建筑抗震结构能够有效的提高建筑结构抗震性能,选择强度较优、刚度较高的建筑结构主体,能够有效的降低建筑结构的变形,同时能够确保建筑物的安全性。针对建筑中容易出现安全隐患的部位进行必须的措施,防止安全性问题的出现。

(二)合理的布局减少地震带来的能量

在对建筑结构进行抗震设计中对建筑采取以位移为基点的结构设计和定量分析能有效的减少地震灾害的能量输入,增加建筑结构的抗震效果。在建筑进行施工中其地基要尽量的选择在比较坚硬的场地,同时要尽量的避开地震活跃范围,减少地震余震对建筑物造成的共振,减少地震对建筑物造成的破坏。

(三)在建筑中设置多重抗震防线

在对建筑物进行抗震设计时要设置多重抗震防线,这样可以在最大限度上降低地震对建筑物造成的伤害。在对建筑进行设计时,可以将延展性好的构件加入到建筑物的抗震体系中,可以将其视为第一道防线,同时可以将一些其他的建筑构件作为第二、第三道防线,这样在地震发生时,第一道防线遭到破坏后,可以利用其他的防线进行抵抗地震的后续冲击力,以保证人们的生命财产安全。

(四)常见结构的抗震设计

(1)防震缝的设计

在预防地震的基础原则上展开抗震结构的设计,对于一些没有符合标准要求的建筑,应该在一定的地点设置相关的防震缝,利用防震缝可以有效的分解建筑的内部结构,使得建筑内部结构呈现出独立的单元,缝隙的两侧应该预留出合适的宽度,这样可以使得防震缝同上层建筑物分开,当地震发生时,防震缝可以很好的减缓地震带来的波动程度,建筑的某一单元受到损害不会影响到其他部分。

(2)墙体的设计

在内部结构的设计过程中,一旦发生地震,受到影响最大的就是建筑物的墙体,墙体经过地震的侵袭很容易产生裂缝,严重就会产生倒塌的现象,因此,墙体的设计是至关重要,应该对墙体结构展开单独的设计,墙体的纵向设计和横向设计应该符合抗震性能的基本要求。在总体设计和规划的过程中,应该进行细致化的设计,其中,墙体的横向设计应该以均匀为基础,当地震来袭时,墙体不会发生横向位移。对于墙体的纵向设计而言,当强大的地震来袭时,墙体不会发生竖向的裂痕,纵向设计同横向设计的结合可以有效的减少地震带来的伤害,而且,能够有足够的承载力。一般情况下,建筑的强度主要受墙体数量的影响,假如墙体量没有达到要求,建筑的结构空间就会产生隔断,建筑的强度自然无法得到保障,相应的,建筑結构的抗震能力也就相对的减小,因此,墙体的设计和分布对于抗震设计而言具有关键性的作用。

(3)屋顶的设计

对于现代房屋而言,其建设的质量越好,建筑的结构稳定性也就越强,当发生地震时,其受到的影响也就越小,人们受到的生命财产损失也就越小,为了能够增强建筑的稳定性,应该在整体的设计中减轻结构的重量,例如屋顶的建设可以既能符合标准,同时能够减轻重量,适当的减轻屋顶的重量可以减小整体建筑的重量。

(4)推广使用隔震和消能减震设计

现今,在高层建筑的抗震设计中,多采用的是传统的抗震结构体系,也就是延性结构体系,主要是控制建筑结构的刚度,如果发生地震,就会使建筑的构件进入非弹性的状态中,使其具有较大的延性,进而有助于地震作用下的能量消耗,尽可能的减小地震效应,避免建筑物的倒塌。此外,通过采用相关的隔震措施,如软垫隔震、摆动隔震以及滑移隔震等,可以改变高层建筑的动力特性,进而减少所受到的地震能量的作用,同时通过采用高延性构件,也可以增加高层建筑结构的耗能能力,有助于减轻地震效应。

结语:地震灾难是建设安全生活和人民财产的重大威胁。在设计建筑物结构的过程中,要充分认识到抗震设计的重要性,严格控制抗震设计的要点,以便更好地提高建筑结构的整体抗震性能,保证建筑物的安全和人民的生命安全,为促进整个建筑业的健康和可持续发展作出应有的贡献。

参考文献:

[1]冯国将.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].城市建设理论研究,2018,No.252(06):75.

[2]陈晶晶,王呈志.建筑结构设计中抗震设计研究[J].建材与装饰,2018.

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