建筑结构设计中的抗震理念设计

2022-07-13 04:26杜大勇
科技研究·理论版 2022年9期
关键词:建筑结构设计

杜大勇

摘要:近年来,随着我国社会经济的不断发展,人们的物质生活越来越富足,与人们的生活息息相关的建筑行业也受到了更多的关注。建筑行业为人们提供生活、工作的场所,则安全性、舒适性就是建筑物必须考虑的问题。其中,抗震设计是建筑行业绕不开的话题,也是比较重要的建筑环节。然而,在实践中,建筑抗震设计仍然面临着许多问题,传统的抗震设计下的建筑物已经无法从容应对地震的剧烈破坏性,为人们的人身、财产安全造成极大的隐患。基于此,本文就建筑结构设计中抗震理念的重要性以及抗震设计遵循的原则,抗震设计方法以及抗震结构设计的运用发展做了阐述,以期帮助更多对发展建筑结构抗震设计的学者提供更多思路,提高我国建筑物的抗震功能,以促进我国建筑行业蓬勃发展。

关键词:建筑结构;抗震理念;设计

引言:山崩海啸、火灾地震等自然灾害,我们无法阻止其发生。而且,每年都会有地震事件的发生,使我国人民的生命和财产都面临着极大的威胁。面对传统的抗震设计理念中存在的问题,我们该如何开辟新的思路在抗震设计道路中勇往直前?人力物力财力是建筑时必不可少的,如果我们的建筑物在地震来临时瞬间坍塌,不仅白费了我们日夜耗费的心血,甚至连我们是否还能平安等到灾难结束都是未知。传统的抗震设计理念不再适用于当代,更迭换代已成为了必然。建筑设计人员应该严格遵循抗震设计的原则,分析抗震结构设计的新方法、新理念,引进先进的抗震技术,探索新的抗震设计理念,与时俱进,推动抗震理念设计更加深入地发展。

1建筑结构设计中的抗震理念的必要性

地震给国家和人民所带来的伤害往往是不可估量的,家园被毁、资源覆灭,就算世界上已经发生过无数次地震,迄今为止,也没有任何的设备能够百分之百准确的预测地震会在何时发生。古人早就明白“居安思危”的道理,我们也更应该防患于未然,将建筑结构设计中的抗震理念设计发展起来,改进原有的结构设计标准,采取更可靠的抗震结构,确保建筑物的质量,尽最大可能降低地震带给国家和人民的损失。

2建筑结构中的抗震理念设计

2.1抗震设计综述

面对地震产生的巨大破坏性,建筑物的形状、大小、结构布局都与其息息相关。在工程方案阶段,建筑设计人员应该使各个部件对称分布在建筑方案平面布局,是建筑结构的平面布局更加合理。如果在建筑结构中出现不规则的建筑设计,一旦发生地震,那将加剧地震所带来的破坏性,带来更加严重的影响。此外,对于建筑工程结构应该进行深入调查,采用多次调查的方式,才能使数据更加具有参考的价值,从而得出最为科学合理的抗震建筑施工方案。

2.2抗震结构设计需要遵循的原则

2.2.1整体设计原则

整体居于主导地位,具有部分所没有的功能。如果想要建筑结构更加具有抗震效果,设计人员应该纵观全局,从整体利益、长远利益出发。当然,设计人员对于建筑设计的细节更加应该更加仔细地牢牢掌握,正所谓“细节决定成败”,哪怕是一个小小的部位,也有可能成为影响建筑整体功能的关键之处。房屋建筑的抗震性概念,作用于建筑结构的各个环节之中,我们在立足整体时,也要注意合理调节各部分之间的关系,保证各个部分的抗震性能,使房屋的整体抗震性能得以良好的展现。

2.2.2结构清晰原则

地震是由于地壳运动,各板块相互挤压运动而引起的,这就意味着,我们必须探究地震力的传递路径,根据地震结构模型中的位移分布状况、内力分布及各薄弱环节等进行综合分析研究和综合统计,才能据此制定出相对应有效的地震安全防御措施,使破坏性地震所造成灾害的直接损失尽可能减至最小化。所以说在建筑结构工程的结构抗震加固设计过程中,人们更应该始终坚持建筑结构的清晰设计原则,才能真正提高整个建筑结构抗震设计工作的有效性。

2.2.3刚度与抗震能力相适应原则

传统的抗震设计以提高结构的强度和刚度为原理,增强抗震能力,降低地震破坏性。然而在刚度与抗震能力的适应度上,也应该有所考究。地震来临时,建筑结构的刚度和抗震能力的大小,都是建筑物必须面临的考验,建筑物的刚度与抗震能力越高,建筑物所具备的抵御能力就越强。要想让充足的刚度与完好的抗震能力相结合,在以刚度来抵御四面八方的振动为原理进行结构设计时,还要注意控制结构的变形和平衡度,以此来最大程度地降低地震带来的损坏。

3建筑结构抗震设计方法

近年来,我国的抗震技术一直在向前发展,技术人员贯彻“实践出真知”这一原则,一反传统的仅以结构的强度和刚度为出发点,将建筑结构减震设计及弹性减震设计这两种新的建筑结构抗震设计方法贯彻运行。

3.1建筑结构减震设计

传统设计中的抗震结构构件会直接承受地震所带来的损害,这种能保证结构整体性且不易坍塌的方法,仍然会存在结构损失,在现在并不被建筑结构工程师所青睐。在新型的建筑结构抗震设计中,建筑结构阻尼技术被得到深切的认可,其抗震效果显著有效,大大提高了我们国家建筑工程结构的抗震性能和稳定性的同时,还减少了工程资金的投入,为建筑企业赢得了更高的经济效益,安全性和性价比都有了一个显著的提升。

3.2延性减震设计

延性减震,顾名思义就是以延性材料来降低地震的破坏力。弹性材料往往具有滞回的特性,这与地震力的弹塑性变形相适应,在设计时,如果我们采用延性材料,或者是投入人力物力财力,以增加材料的延性,这与传统的抗震理念设计相比,更加经济实惠,且用延性材料的建筑结构构件可以产生塑性变形,但不会倒塌。在大地震发生时,就会产生反复的弹塑性变形循环,以此保护建筑物,达到抗震的目的。

3.3抗震结构设计的运用发展

根据建筑结构中抗震设计理念需要遵从的原则,将其运用于抗震結构设计之中,我们需要合理设计刚性结构,提高建筑的刚度,并且保证建筑结构布局合理。传统设计理念单纯增加建筑结构的强度和刚度,没有人考虑到刚度过大地震容易造成在大地震的发生的瞬间会使周围建筑物产生额外的受力,发生建筑物瞬间就倒塌了的这种可怕局面。虽然建筑物本身的结构抗震性能在很大的程度上是依赖结构刚性强度的客观事实,但结构强度的合理设计最为其关键。建筑构件合理的空间布置当然也有其讲究,合理空间的合理布置要作为现代建筑设计的一个基本的内容,首先它就要求必须要保持有其规则性。布局包括横向与纵向:以纵向而言,建筑物结构构件受重力影响,为降低房屋坍塌风险,建筑平面及纵向构件都必须简洁布置,才能有效降低自重,降低对地基的压力。同时,对于中心高度,也要进行适当降低,在纵向布置上保持均匀性;以横向而言,施工单位要保证各个构件的质量必须合格,并与其刚度中心相重合,从而确保建筑物具有集中、统一的受力方向。一旦发生地震,横向的集中统一性与纵向的均匀稳定性充分发挥其作用,最大程度地降低了地震带来的破坏性。

结束语:地震带来的伤害是毁灭性的,是无情的,在灾难面前,我们既然无法预料避免,就只能未雨绸缪。探索先进抗震设计理念或许任重而道远,但为了降低地震所带来的伤害,我们不得不紧跟着时代的步伐,将抗震设计理念及时更迭换代,将最先进的抗震设计应用于建筑结构设计之中,让我国的建筑行业不仅能为人民提供栖息之所,还能在危难来临之时,将人民的损失降低最低。

参考文献:

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