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序论:在您撰写建筑结构设计中的抗震设计时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词:建筑工程;建筑结构设计;抗震设计;抗震研究
近年来,我国经济不断发展,人民生活水平不断提高,但是地震灾害却不断发生,地震灾害不断威胁着我国人民的生命财产安全。众所周知,地震灾害的后果十分严重,然而,以现有的技术很难对其进行控制或者提前预测,因此,对地震灾害进行根本性的防治是无法做到的,但是,在建筑结构设计中加入抗震设计,大幅度提高建筑的抗震能力,从而确保建筑在遭受地震灾害时有一定的稳定性,进而减少地震灾害发生带来的危险。
一、在建筑结构设计中加入抗震设计的意义
毫无疑问,地震灾害是众多自然灾害中破坏了最强的灾害之一,对人们生命财产的安全有着极大的威胁,不仅如此,地震灾害对建筑工程有着极强的破坏力,也因此,怎样提高建筑物的抗震能力是是从事建筑工程设计的相关工作人员重点想要解决的问题,在我国历史上,出现过许多次破坏力极强的地震,例如,唐山大地震,汶川地震。而我国经济不断发展,城市化发展迅速,建筑需求不断增加,人口激增,高层建筑的需求量不断扩大,建筑人群比较集中,所以,建筑人群集中的区域如果发生了地震,相应的损失是无法估量的。众所周知,地震这一自然灾害,以现有的技术手段无法提前预测并实施有效的防护措施,因此,在建筑结构设计中加入抗震设计,提高建筑物的抗震能力是比较有效的防护手段,因此在建筑结构设计中加入抗震设计是十分重要的。
二、建筑结构设计中的抗震设计需要达到的相关要求
首先,需要明确得是,我国对于建筑结构设计中的抗震设计是有着十分明确的要求的,因此,在实际建筑结构设计过程中需要遵循相应的设计准则,以相关设计准则为标准严格施工,在实际建筑结构设计过程中,相关设计师们要善于总结以往的设计经验,再根据当前的建筑设计实际需求,完成建筑结构设计,从而使建筑结构设计科学合理。其次,在选择防震措施时一定要选择多级防震。以往的建筑物通常选择得是三级防震措施,即需要建筑物做到小震没有损坏,中震可以修理,大震不会倒塌,然而,根据相关实际状况来看,建筑结构的防震措施必须选择多级防震,从而最大程度地提升建筑物的抗震性能,只有这样,在地震发生时,才可以尽可能地减少建筑物摇晃倒塌带来的危害,减少人民群众的经济损失。最后,在实际建筑结构设计过程中,需要将概念设计理论与性能设计理念有效结合起来,在对建筑施工地点进行严谨科学地考察后,综合多方面具体状况进行全面的分析,从而设计出科学的建筑设计方案。
三、建筑结构设计抗震设计重点
(一)确保建筑物连接处的质量
在进行建筑结构设计工作时,不仅需要设计师们对建筑构件实施科学配置,还要确保建筑物连接处的质量问题,确保建筑构件之间的连接十分牢固,从而最大限度地降低因为建筑构件之间连接不牢固降低抗震性能情况的出现。如今,许多建筑物外壁都会使用一定的装饰物品,相应的装饰材料一般为大理石,瓷砖等,不仅如此,在对建筑物进行装修时很有可能会使用新的装修技术,而这些装饰会依附于建筑结构而存在,从某种程度上来说,这些装饰物的存在对建筑结构设计的抗震性能会产生一定的影响,这些装饰物很有可能会降低建筑物的抗震能力,从而在地震来临时增加建筑物遭到破坏倒塌时带来的危害,比如,在地震发生时出现的玻璃雨,玻璃雨的出现通常是因为地震发生时,强大的破坏力使建筑物的玻璃幕墙产生变形,随后在地震的破坏力作用下破碎。因此,在建筑结构设計中需要确保建筑构件连接处的质量,进而避免出现玻璃幕墙因为地震破坏力变形破碎从而带来危险。不仅如此,在进行玻璃隔断,内隔墙等工作时必须确保连接处的质量,让建筑物主体连接更加稳固,从而确保建筑物的抗震性能。
(二)重视抗震措施的作用
设计师们在进行抗震设计时可以综合运用基础性防震措施来提高建筑物的防震性能,然而在实际运用过程中,需要根据建筑物的实际状况进行科学选择。比如,基础隔震技术,这种技术在使用过程中,必须将隔震层放置于建筑项目的上部和基础位置连接处,这样放置能够有效地降低建筑结构上部受到地震能的影响,从而减少地震能从地基传递到上层的可能性。目前,比较常用的抗震装置包括夹层橡胶隔层,混合隔震装置等。而间层隔震技术一般可以用来吸收地震产生的冲击余力,最大程度地削弱地震的冲击力量,从而保护建筑物不受地震冲击力的较大影响,通常情况下,间层隔震使用于原始结构层。
(三)注意建筑结构的空间设计
在进行建筑结构设计抗震设计工作过程中,需要注意空间设计工作,即既要做好平面设计工作,也需要完成立体空间设计工作,从而确保建筑物的抗震效果达到最大,与此同时,在进行空间设计时需要确保设计方案科学合理。首先,需要确保方案设计的均衡性。在进行建筑设计工作的过程中,需要考虑地震发生时产生的多方面的作用力,确保设计方案的均衡性能够有效地削减地震的冲击力。其次,在不影响建筑物使用功能的同时简化建筑结构,从而确保结构稳定性不会受到建筑结构的影响。最后,设计师们需要重视结构的整体性。
四、总结
随着我国经济的发展,人民生活水平不断提高,而经济的发展,城市化进程的发展使得建筑需求越来越大,高层建筑的需求量越来越大,在这样的情况下,考虑建筑结构设计中的抗震设计是十分重要且有必要的。本论文从建筑结构设计中抗震设计的重要性开始谈起,简述了抗震设计的相关要求,提出了几项抗震设计重点,希望对抗震设计有一定的帮助。
参考文献:
[1]刘明魁.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计,2017(23):1543-1543.
[2]陈潇.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑·建材·装饰,2017(7):121,142.
关键词:建筑事业;建筑结构;抗震设计
中图分类号:TU352.11文章标识码:A文章编号:1672-9129(2017)10-0114-01
前言:
隨着近些年来我国发生的地震灾害不断增多,其给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。为此,我们要积极采取应对措施来抵御地震等自然灾害带来的危害。在建筑结构设计工作中,加强建筑结构的稳定性是降低地震灾害的有效措施,而如何科学合理的实施建筑结构设计便成为了诸多建筑工程单位所关注的任务。因此,文章针对于建筑结构设计在抗震设计的研究具有极为重要的现实意义。
1抗震设计在建筑结构设计中的重要性分析
就我国的自然灾害形式而言,地震灾害是目前对我们建筑工程事业威胁最大的自然灾害之一,为此,在建筑结构设计中加强其抗震设计研究便十分重要。我们知道,在我们中国已知的地震灾害史上,有很多地震给我国的人民生命和财产带来了极为严重的损失,如唐山大地震和汶川地震等。随着我国城市化进程的不断加速,各种高楼大厦林立,倘若在建筑结构的抗震设计中做好充足的准备工作,那么一旦发生地震灾害其所产生的危害便会降至最低。为此,建筑结构的抗震设计是人们生命和财产安全的重要保证。建筑结构的抗震设计原则为“小震不破坏建筑结构、中震建筑可加固、大震建筑不倒”,建筑结构设计在抗震设计中若能保证以上几点原则,那么在地震灾害来临之时便会很大程度的减少人员伤亡和财产损失。由此可见,抗震设计在建筑结构设计中的研究是多么重要[1]。
2建筑结构设计中的抗震设计的要点分析
2.1选择合理的建筑场地
提高建筑结构本身的抗震性能够从多方面进行实施,其中,合理的选择建筑场地是其抗震性得以提升的首要工作。建筑结构设计人员在对建筑物建筑地形进行选择时要选用地势较为平坦的地方,这样能够降低建筑结构的抗剪力强度,从而提高整体稳定性。此外,建筑工程现场的土质情况也要做好前期调研工作,尽可能选择土层硬度和密度较高的地段进行施工建设,这样能够满足建筑结构本身的荷载力承重要求。传统的建筑物建筑基地往往存在河岸边缘、采空区和软土土质层问题,这些地段对建筑物自身的稳定性影响较大,很容易在地震来时发生沉降和塌陷问题。为此,建筑结构设计中抗震设计要合理选择建筑场地。
2.2选择科学的抗震结构
建筑结构的抗震性设计研究需要从以下几方面实施:第一,建筑结构设计人员应该对抗震结构进行全面分析。科学合理的抗震结构能够有效提升建筑物本身的稳定性,尤其是建筑结构的强度和刚度,为此,相关技术人员在进行结合设计时一定要做好抗震结构设计,选择刚性较强的建筑结构方案推进建筑结构设计。第二,提高建筑结构的承载力。钢筋混凝土结构的塑性内力重分布能力较好,能够有效的吸收地震能力,为此,必须选用科学的抗震结构,从而提高建筑结构的承载力[2]。
2.3建筑结构参数计算工作
对建筑结构的参数计算工作进行合理推进十分重要,其能够对可能形成的损害进行针对性的预防。为此,负责建筑结构参数计算的工作人员要结合多方影响因素进行分析,对地震发生时建筑结构受承受的各种力进行计算,从而明晰建筑物可能承受力的数值。此外,为了能够保证参数计算工作的有效性,相关技术人员可以对建筑结构进行模型设计,并通过地震模拟来观测模型所承受的力是多少,最后通过合理的参数设计和整改对建筑结构的抗震性设计参数进行修正,这样便有效的提高了建筑结构的抗震可能性。
2.4多重抗震防线的设置
多重抗震防线的设计能够进一步提升建筑结构设计的抗震性能。通常情况下,抗震防线多能够给建筑结构更多的时间和空间来抵御地震所带来的威胁。为此,在对建筑结构进行抗震设计时,要对第一道抗震防线的采取延展性构建,延展性构建对建筑物本身的抗剪力作用有着更高的适应性,且即便在地震中发生损坏也能让其它的防线继续发挥着抗震作用[3]。如此多重抗震防线的设置能够将建筑结构设计的稳定性得以最大化发挥,从而为人们的生命和财产安全提供可靠的保障。
3结语:
【关键词】建筑;结构设计;抗震设计
1 导言
随着社会不断进步与发展,人们在生产生活中的用地面积逐渐增加,对物质生活的质量要求不断提高,所以在房屋建筑方面一直呈现建筑高层及超高层的趋势。这种高层建筑的结构实质上来说很复杂,为了保证这类高层建筑的抗震能力,对建筑设计中的抗震设计来说是相当大的挑战。建筑结构设计中的抗震设计是一种复杂并且系统性极强的工作,从建筑的选址到建筑的结构设计都要进行严谨的抗震设计,根据不同的建筑项目,不同的抗震方法进行不同的建筑设计及抗震设计,保证建筑的抗震能力符合其结构设计。所以在对房屋建筑进行建筑结构设计时应根据建筑的特点选择合适的抗震设计。
2 建筑结构设计中抗震设计的基本原则
2.1建筑结构构件的性能
在进行建筑设计时,承载力、稳定性等建筑结构构件是抗震设计考虑范围内的重点内容。其中应遵循强柱弱梁、强节点弱等结构构件的基本原则。对于构件的薄弱部位进行重点的抗震能力设计。
2.2抗震防线的布设点设计
延性设计是抗震设计中的重要组成部分。延性良好的体系进行组合形成抗震的整体结构,为更好的实现抗震设计需要延性良好构件之间的协作。在建筑结构设计时应尽量多布设抗震防线,预防余震的发生。
2.3建筑结构构件的强弱关系
在进行建筑结构设计时应注意构件间的强弱关系。在抗震设计的过程中若出现一部分较强情况,则必定存在其薄弱的地方,强弱两者间必须正确处理。
3 建筑结构设计中抗震设计需注重的问题
当前,一些建筑设计人员没有形成对抗震设计的正确认识,导致在设计过程中出现安全隐患,基于此,笔者针对建筑结构设计中抗震设计需注重的问题进行论述,包括选择有利的建筑抗震场地、慎重选取建筑结构体系以及强调建筑物的平面布置规则性等。
3.1选择有利的建筑抗震场地
建筑结构的抗震设计中要十分注重对建筑抗震场地的选择,对建筑抗震有影响的场地会大大降低建筑结构的整体抗震能力。地震灾害发生时会引起不同于平常的地表位置错动,在不同性质、不同结构的场地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。剧烈的地层震动会破坏建筑结构,若加之场地选择不当,建筑结构会被破坏的更严重,甚至会导致建筑的坍塌。因此,选择建筑场地时要避免建筑的场地,比如土层软弱或砂土易被液化等地段。如果很难避开这些地段,就需要进行适当的改造,根据确定的抗震级别进行相应的地基加固措施。
3.2慎重选取建筑结构体系
建筑结构抗震方案的设计是进行抗震设计的起点,也是非常关键的要素之一,选取恰当的建筑结构体系与建筑物的整体安全有着密切联系,需要特别以下三个方面。第一,抗震设计不能以偏概全,切忌由于个别建筑结构而影响建筑物的整体抗震性能。要保证建筑结构存在一定的赘余度,即使是在建筑物出现个别部分损坏的情况下,建筑的整体抗震性和稳定性也不会受到影响;第二,明确地震的传递路径,准确做好设计工作中的计算图。对竖向结构进行具体设计时,在垂直重力荷载条件下,设计要保证其相应条件下的压应力水平保持均匀,而对转换结构来说,上部结构的竖向构件会传来一定的垂直重力荷载,设计时要保证该荷载力要在转换层经过不少于一次、不多于两次的转换;第三,设计人员要特别注意使建筑结构体系的强度与刚度保证在适当的水平。在设计工作中,要确保每个建筑结构部件的刚度和强度得到均匀分配,符合整体设计要求,避免个别部件刚度过弱不足以支撑该部件应支撑的建筑物区域情况的出现,科学的分配刚度和强度。
3.3强调建筑物的平面布置规则性
在实际的建筑结构抗震设计中,除上述两个需特别注重的问题,建筑物的平面布置要遵循规则性原则,这也是抗震设计工作中非常重要的要素之一。在设计过程中尽量保证方案的规则性,可以有效的提高整体工作效率,达到预定的设计效果。建筑行业结构设计的相关实践表明,不规则的建筑结构设计要另行采取更为复杂的对策,比如模型计算要用到空间结构相关理论知识等。
4 建筑结构设计过程中抗震设计的主要工作内容
4.1做好建筑场地的选择工作
针对建筑结构的抗震设计工作中,选择合适的建筑场地是提升建筑结构抗震性能的首要工作内容,设计师可以在建筑场地的选择工作中尽量选择对建筑抗震作用发挥有很大程度提升的平坦性、开阔性兼备的地段来作为建筑工程的具体场地,保证建筑场地范围内的土地成飞以及土地结构能够具有较为优秀的密度和硬性,保证其密度以及硬度的均匀性能够使建筑场地范围内的土地更好的完成建筑结构的荷载承重工作。建筑场地的选择过程中应该避开软土、液化土、山岳、斗破、采空区以及河岸边缘等相关地段,避免因为上述地段范围中土体的密实度、坚硬度以及凝结度等相关性能的不够优秀而导致建筑结构在应对地震灾害的过程中出现土地承重荷载能力不够的现象,对于一些容易发生滑坡、地陷、低劣以及泥石流等山体事故的危险地段也尽量不要选择其作为建筑结构的设计场地,同时有效的避免建筑场地选择在地震断裂带上的明显位置,以免降低建筑工程结构对地震灾害作用力的抵抗性。
4.2采用科学的结构形式
在进行建筑施工的抗震设计时,应该充分考虑抗震理论,努力提升建筑主体的可靠性和安全性。从目前来看,我国建筑结构主要有钢筋混凝土结构、砌体结基础区域或者下部结构。在建筑结构设计中,必须根据抗震要求以及功能特征选用合理的结构方案,在审核结构体系中,也必须考虑结构侧移度,特别是高层建筑物结构设计。随着高层建筑结构高度增加,不仅会让建筑结构在地震作用以及其他负荷作用影响下增大水平位移,也会让建筑结构抗侧移的刚度增加。而对于不同的钢筋混凝土结构体系、组成方式、构建以及受力特征,在抵抗侧移刚度等方面都具有很大的差异性,所以在使用中,必须根据具体情况,选用合理的高度。
4.3做好建筑结构的参数计算工作
建筑结构的参数设计工作对于完成建筑结构的设计工作,保证建筑结构的抗震性能有着非常重要的影响,设计师应该在建筑结构的设计过程中对具体的建筑结构应该承受的具体作用力进行清晰明确的计算,同时对不同建筑结构类型在面对地震冲击力时应该具有的荷载作用力承受参数完成相关的计算工作,模拟地震灾害的发生过程中建立相应的建筑结构抗震模型,使用先进的计算机技术保证建筑结构的具体参数能够有效的提升建筑结构的抗震性能,保证建筑结构设计和施工过程中受力的合理性以及科学性。
结束语
建筑结构的抗震设计对于建筑整体的应用性能具有较大的影响,所以在建筑结构设计时应在建筑场地选择到建筑结构设计的整个过程中,使抗震设计符合相应的要求。建筑结构的防震设计是保证建筑物稳定的基础,也是对人们生命及财产安全的有效保障。
参考文献
【关键词】建筑结构;概念设计;结构措施
随着地震灾害的频繁发生,当达到一定强度时,会造成破坏性的伤亡。它对城市的建设和社会的发展都产生了严重的影响。如果建筑结构的抗震性能不能满足使用的要求,就会造成安全事故的发生。为避免地震灾害造成的损失,加强建筑结构抗震设计已成为各界普遍关注的课题。在建筑结构的设计中,设计师应严格按照相关标准和设计要求进行抗震设计,加强建筑工程的整体抗震效果,了解抗震设计的重要性,为人们提供更安全的居住环境。
一、抗震设计在建筑结构设计中的重要性
地震灾害的发生是不可控制的,其危害往往很大。地震发生时,地面产生振动。当它达到一定强度甚至裂缝时,会对地面上的建筑物和道路造成严重的破坏。唐山大地震和汶川大地震都造成了严重的人员伤亡和经济损失,甚至摧毁了整个城市,我们应该充分认识到地震造成的损失。在城市化不断发展的当下,高层建筑不断增多,人口密度和城市发展不断变化。一旦地震发生在该地区,必将产生巨大的影响。在世界上,地震灾害的预测仍处于不完全准确的阶段。虽然一些方法已经被用来预测地震,但它没有相应的效果,而且预防策略也不能成功应用。如何利用现代先进手段来减少地震对建筑物的影响,是我们思考的一个重要问题。
二、建筑结构设计中概念设计与结构措施的关系
建筑结构设计中的概念设计和结构措施在建筑领域是相辅相成的。它们的组合是形成完整的结构设计方案的前提。核心是确保结构设计方案的合理性和可靠性。概念设计包含了广泛的内容,结构度量是基于概念设计和详细设计的总体思路。这两者是相互联系的,但它们也是相互补充的。一个普遍的理解是,結构系统是硬件,结构度量是软件。它们都被适当地组合成一个高效的机器。优秀的结构设计离不开概念设计和结构措施的完美结合。通过引入一系列的结构措施(通常在各种规格中具体说明,以及工程师的经验总结)来完善设计,优化设计,规范设计,是概念设计的延续和完善。结构措施主要体现在构件设计中,通常采用结构措施的形式。
三、建筑结构设计中抗震设计的重要策略
(一)因地制宜,选择合适的建筑场地
由于建筑场地的选择对抗震设计工作具有重要意义,合理选择建筑场地可以减少后期施工中的不利影响,减少施工工作。首先,场地的选择应该是一个相对平坦的地方,在地震发生时可以减少对周围或建筑结构的破坏,并帮助施工过程。其次,在选择施工场地时,应尽量选择开阔的区域和疏松的区域,这样可以提高地震发生时建筑物的抗震性能,开阔的场地也有利于建筑工程的施工。再次,选择施工场地时,对当前区域的密度和硬度进行测试,了解土地的性质,改善建筑结构的整体稳定性,地基基础稳定,减少坑内开裂。最后,应在建筑结构抗震设计中了解该地区的地震历史,禁止在地震断裂带范围内选择建筑场地。此外,在软土地基上进行建筑施工时,应做好软土处理,通过更换或加固,可以减少建筑物倒塌。
(二)做好建筑结构的参数计算
建筑结构设计的抗震设计是一项非常专业的工作。在设计过程中必须合理、科学,以保证抗震设计的完整性。在设计过程中,设计者必须能够设计出具有精确参数的更安全的抗震设计,并结合相关的材料参数和结构系统,计算出建筑结构的承载力。通过对现代仿真系统的使用,对建筑物的整体结构进行了地震冲击力模拟,了解了地震灾害可能造成的结构损失,并根据所获得的参数的结果编制了有效的应急系统设计。通过对参数各方面的综合分析,确保建筑结构抗震设计的合理性和准确性,提高地震效果。
(三)提升建筑工程的布局设置合理性
当建筑结构受到地震灾害的影响时,不仅受地面运动的影响,而且在地震发生的同时也产生相应的空气冲击或其他力量。首先,在建筑结构的设计中,要注意对每一种不利影响的控制,使其有足够的能力抵御对建筑结构的影响。确保在平面方向上有足够的强度和稳定性。其次,在建筑结构设计中,应避免过于沉重、简单、安全的结构。如果有更多的结构体系,就会导致不稳定因素。根据相关计算,提高建筑结构对地震灾害抵御的整体效果,加强结构稳定性的建设,确保结构的安全。
四、结语
关键词:建筑结构;结构设计;抗震设计
地震是一种破坏力巨大的自然灾害,往往因为其具有的随机性和复杂性,对建筑结构产生极大的破坏作用。当前依然不能够准确的预测地震位置和烈度,因此为了保证建筑结构安全性,需要提高建筑结构的整体抗震能力。通过合理的抗震结构设计是提高建筑抗震能力的有效技术措施。
1、建筑结构抗震设计的重要作用
在地壳运动过程中,若发生急剧变化会形成地震,其属于一种强烈的自然现象。从相关统计数据来看,全球每年发生地震次数超过百万次,其中大部分地震都发生在地层深处,其对表层人类活动造成的影响不大。但是,其一旦发生在浅层,尤其是遇到特大、特级地震时,会对地表人员活动产生十分严重的危害。例如,我国2008年发生的“汶川地震”产生了灾难性的毁坏。而在地震过程中对人员造成破坏的主要原因是建筑物的倒塌,因此在建筑结构设计过程中通过合理的技术措施提高建筑的抗震能力,能够显著降低人员生命财产的损失。
2、建筑结构抗震设计过程中需要关注的几个重要问题
2.1建筑结构体系的合理选择
建筑结构体系选择是建筑结构设计的首要内容,同时也是建筑结构设计最为主要的内容之一,其直接影响到建筑的整体安全性。在选择建筑结构体系的过程中,需要关注的问题主要包括这样几个方面:① 建筑结构体系必须具有精确的力学简图,并形成合理的地震振动力传播途径。在建筑房屋内部结构的设计过程中要在建筑主梁上增加适当多的载荷,并设计尽量短的传播路径使得竖向荷载能够向主受力部位迅速传递、耗散。在布置竖向构件的过程中,竖向构件应该确保足够的均向压应力;② 应该保证建筑结构体系的合理强度。合理的强度是建筑整体支撑性能的一个有效保证,这样才能够避免在建筑局部位置出现致命的薄弱位置。在建筑框架结构设计的过程中,需要保证建筑的节点状态不被破坏,并尽可能的分散柱端部和梁的塑性变形。
2.2 抗震场地的合理选择
建筑物抗震审计工作的另一项重要内容是合理选择抗震场地,这是由场地抗震能力所决定的。在抗震设计过程中,要合理避开不利于提升建筑抗震能力的地段。因为地震能够对地表产生极大的破坏,因此要避开那些均匀度不足、软土地基甚至是液化地基进行建筑施工。若场地无法避免上述问题,则应该采取相应的抗震措施,使其整体抗震能力得到增强。对于可能存在滑坡、地裂的场地,应该采取对应的稳定措施;若需要在软土地基或者不均匀地层中进行工程建设,则应该对地基进行加固处理。
2.3 确保建筑平面的规则性
在建筑结构设计过程中要将地震概念设计应用到建筑平面布置过程中,避免在设计过程中使用明显不规则的设计方案。设计过程中,可以使用楼板计算模型对不规范的楼板布局进行设计。对于立面不规则和平面不规则结构的结构模型,则可以使用空间结构计算模型进行设计。在实际的设计工作中,可以对结构规则性进行划分:① 保证建筑主体的抗压能力,确保建筑抗侧力结构不发生变形,同时使得建筑的整体受力分布均匀;② 建筑主体结构的平面抗侧力结构的合理布局,同侧建筑的强度应该在建筑主体抗侧力结构的布置过程中保持足够的均匀度;③ 对于围护结构,在建筑主体抗侧力结构的布置过程中要确保刚度的统一性,确保抗扭刚度得到保证。
3、建筑结构设计中抗震设计的相关技术
3.1 基于能量的建筑结构抗震设计
基于能量的建筑结构抗震设计是从地震能量的角度分析地震产生的地面运动对建筑结构产生的作用来进行设计的一种方法。其具有设计目标明确的特点,而且能够将地震的强度、频谱和持续时间对建筑结构产生的破坏引入到建筑结构的设计中来。同时,从能量输入、能量耗散两个角度分析建筑结构在地震过程中的变形特征,为结构设计提供可靠的依据。
由于地震能量分析具有对应的复杂性,因此该方法当前还存在一些不成熟的地方,需要在实际的工程设计中根据实际的工程项目情况进行对应的修正。例如,建筑抗震设计过程中能量的概念以及破坏模型,其对于地震能量的耗散以及性能等提出了对应的要求。该种方法能够对建筑结构在地震作用下产生的滞形进行分析,同时对基于能量的抗震结构设计产生积极影响。因此,基于能量的建筑结构抗震设计是未来建筑抗震设计的发展方向之一。
3.2 基于损伤的建筑结构抗震设计
近年来的抗震结构设计研究表明,由于地震的往复性、持续时间短等特点,导致建筑结构在地震作用下的损伤程度不但与结构的变形相关,而且还与建筑结构的低周疲劳效应导致的累积损伤相关。因此,在建筑结构设计过程中,结构变形和累积损伤效应等参数能够更好的对建筑结构的非弹性性能进行精确描述。其中,计算损伤指数是将建筑结构的累积滞回能耗作为基础,而建筑结构能量分析是计算累积滞回能耗的重点,所以在建筑结构设计过程中可以采取基于损伤的结构设计方法。在设计过程中,通过合理选择地震损伤模型中的损伤指数,计算结构损伤指数,并对损伤结果进行验算。
3.3 基于性能的建筑结构抗震设计
基于性能的建筑结构抗震设计就是通过设计标准的合理选择,保证结构形式的合理性、规划方式的科学性,从而能够使得建筑物的结构以及非结构细部构造形式得到基本保证。通过对建造质量进行控制,并采取长期稳定的维护方式,使得建筑结构能够在对应水平的地震作用下,其对应的结构破坏处于对应的范围中。在具体的实现过程中,可以对混凝土结构使用基于性能的设计原理,使得在地震能量作用下能够通过牺牲部分非关键构件而保证建筑结构的整体性能。
4、国际先进抗震设计理念
日本是地震多发国家,其在建筑的结构抗震设计过程中积累了大量的先进技术。例如,日本东京通过建造弹性建筑,并通过了6.6级地震的考验,具有良好的抗震减灾效果。该种建筑是在对应的弹性隔离体上进行建造,所采用的隔离体主要包括分层橡胶、硬钢板组和阻尼器,建筑整体结构没有与地面直接相接触,达到抗震、减震的目的。其中,阻尼器使用螺旋钢板构成,能够有效的减缓地震产生的能量作用在建筑结构上的载荷。
在日本鹿岛,技术人员发明了一种防震营造方法,通过使用弹簧将地基的基础部分与建筑物相分离,使得建筑的主体建造于能够吸收地震能、减缓地震冲击的中介结构上。不论地基发生怎样的振动,传递至建筑物的振动能量都衰减至总能量的1/10。
参考文献:
[1] 赵丽. 谈建筑结构中的抗震设计[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2014(22).
【关键词】建筑;结构设计;抗震设计
一、建筑抗震设计存在的问题
(一)部分建筑物高度超出限制
我国针对钢筋混凝土结构技术的高层建筑物高度有规范规定,有明确的高度统一限制。然而,部分开发商并没有严格执行这一规定,修建超高建筑。当地震突然袭来时,这些不符合规定的超高建筑物没有足够的抵抗能力,使得发生剧烈震荡后产生破坏性变形。不仅如此,在地震过后的使用期间,其抗震能力大大削减,刚度等力学特征较之前有很多改变,导致建筑物必须严格检测,甚至重新进行结构设计和工程预算。
(二)选材不科学
对于地震频发的地区,对于建筑材料的选取及对组成的合理搭配至关重要。我国建筑结构普遍为钢筋混凝土核心筒,并以结构位移量为主要的参考依据。当此类型建筑物发生弯曲变形或者侧移产生较大幅度位移时,小刚度的钢框架不足以承受由变形或侧移所产生的应力,不仅会增加建筑钢结构的荷载负担,还会降低其对抗震性能的效果。通常情况下,解决此问题可以提高钢筋混凝土核心筒的刚度,改善伸臂结构、增添加强层等。
(三)建筑位置不合理
面对越来越多的人口数量和土地面积不断减小之间的矛盾,开发商忽视对建筑物地理位置进行科学合理地选择,更多的是考虑其商业价值等短期利益上。实际上,对高层建筑物的选址是有成熟的原则的,应兼具开阔性和平坦性,且土体均匀坚实,避开软弱土层或沙土易被液化区段,比如山岳、陡坡、丘陵、采空区、河岸边缘等,还应该避开容易发生泥石流、滑坡、地陷等山体自然灾害区段,或者地震活跃段和地震断裂带的明显位置,以及变电站、火电厂这类危险场所。
二、建筑结构设计中抗震设计的有效措施
(一)选择有利的建筑抗震场地
建筑结构的抗震设计中要十分注重对建筑抗震场地的选择,对建筑抗震有影响的场地会大大降低建筑结构的整体抗震能力。地震灾害发生时会引起不同于平常的地表位置错动,在不同性质、不同结构的场地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。剧烈的地层震动会破坏建筑结构,若加之场地选择不当,建筑结构会被破坏的更严重,甚至会导致建筑的坍塌。因此,选择建筑场地时要避免建筑的场地,比如土层软弱或砂土易被液化等地段。如果很难避开这些地段,就需要进行适当地改造,根据确定的抗震级别进行相应的地基加固措施。
(二)建筑材料合理选择运用
高层建筑结构材料的选择在抗震性能方面有关键性的影响。在地震时,高层建筑物遭受地震的作用力和建筑结构的刚度往往是成正向比例的,也就是建筑物中重量越大的结构构件,遭受地震的影响也就会越大。所以在对建筑材料进行选择时,应该选用符合高层建筑抗震要求的工程材料,一方面在确保安全的基础前提下,建筑屋面构件中用轻质材料来代替厚重的材料,以此减少建筑结构构件的整体重量,不同材料的结构类型性能是不一样的,按照抗震性能多采用钢结构或型钢混凝土结构。同时还应考虑材料经济性和建筑施工过程中的质量管理,在注重安全性的同时,也要注重工程建设的经济效益。
(三)采取滑动抗震的设计方式
很多建筑结构中进行抗震设计时,都选用了摩擦滑动技术,为了将抗震效果达到最佳,通常会和限位装置一起配合使用。当前使用的水平滑移材料有很多种,例如有石磨砂浆、聚四氟乙烯滑板、滑石粉、不锈钢板等,该技术在运用过程中科学使用了滚轴、滚珠,二者具有很好的几何复位效果,对于摩擦摆隔震系统而言,主要应用了滑动支撑技术和多层橡胶技术,要求不锈钢的表面必须是凹球面,具体在建筑结构中应用之后,在结构自重的作用下产生恢复力,施工设计中使用的摩擦滑移装置具有很好的初始刚度,地震发生之后这一结构可以在水平方向进行滑移,但却没有增加结构的刚度,避免这一建筑结构遭到地震的破坏。如果发生了小型地震,应用的摩擦装置会产生很大的摩擦力,有效抑制结构发生水平位移,这样建筑整体结构和地面都会在同一个运动节奏上,地震的水平力增大后,如果超过了这一装置的最大摩擦力,在装置的滑移面发生滑移,摩擦滑移装置在最大程度上发挥其隔震作用,实际传递到建筑结构内部的地震力就会变小,虽然地面震动变得激烈,但是建筑震动幅度并不大,有效避免了结构发生的破坏。
(四)建筑结构隔震的处理技术
为了达到很好的抗震效果,在建筑结构设计中可以选用不同的抗震处理方式,其中悬挂隔震作用效果好,因此在设计中被广泛应用。悬挂隔震设计原理是将所有结构重量都悬挂起来,这样当发生地震后,地面会发生震动,但是由于和地面接触的结构重量都被悬挂后,地震波就不会将破坏力传递到建筑上层,传递的破坏力十分有限,产生不了惯性力,最终起到很好的隔震作用。一些大型的钢结构中很大范围使用这种隔震方式,因为大型钢结构主要材料为钢,钢构结构自重较轻,应用这种悬挂隔震措施有一定的优势,操作简单,作用效果好,提高建筑整体的隔震效果。
三、结语
综上所述,近些年来,地震灾害屡屡发生,对于人们生活和国家安全带来严重威胁,这就对新时期建筑结构设计中的抗震设计提出了更高的要求,受到了社会各界广泛的关注和重视。为了能够保护人们生命财产安全,应该加强建筑结构设计中的抗震设计,促使建筑物具备更高的抗震性能,维护建筑物安全。
参考文献
[1]黄山.探究建筑结构设计中的抗震设计[J].中国住宅设施,2017(02).
关键词:建筑结构;抗震;设计
抗震设计在建筑设计中具有十分重要的意义。与普通建筑工程相比,建筑的构造与之明显不同,无论是规模还是构件都存在着较大差异。一旦建筑质量出现问题,所带来的后果不堪设想。因此,在设计阶段就要充分落实好质量控制。其中抗震设计与高层建筑工程整体质量存在着密切关联。通过有效的抗震设计,可让建筑结构的刚度、延性、整体性达到相关要求,使建筑整体稳定性得以提升。换句话说,抗震设计是否合理直接关系到建筑物的质量,应给予重视。
1 建筑结构抗震设计基本原则
1.1 保证建筑结构构件具备必要的功能
建筑结构抗震设计过程当中,要确保建筑结构构件具备良好的承载性能、刚性、延性以及稳定性,建筑结构构件要按照‘强剪弱弯、墙底层柱、强节点弱’的构件设计基本原则,构件设计的过程当中针对有可能造成构件薄弱的位置采取相应的促使结构抗震性能提升的有效方法。一般情况下,主要耗能构件是不以承受竖向的承载为主的。
1.2 尽可能多的进行抗震防线的设置
一个良好的抗震结构系统通常是由几个具备良好延性的分体系共同构成的,同时良好的延性结构构件可起到各构件之间良好的连接作用。譬如:框剪结构是由延性框架与剪力墙两个分体共同构成。通常情况下,当地震发生之后会在接下来的一段时间会有多次余震的发生,若在建筑结构设计中只有一道防线,那建筑结构必将在第一地震之后有接下来出现的几次余震遭受巨大的影响,久而久之,甚至还会有建筑倒塌的事情发生。建筑抗震结构系统要尽最大限度上满足建筑的冗余度要求,建筑结构设计的过程当中要做到下意识的创建屈服区分布系统,这样可达到最大限度上吸取及消耗地震能量的作用,进而可促使建筑抗震能力得到大幅度的提升。
2 建筑结构设计中抗震设计的要点分析
2.1 建筑场地的选择
在进行建筑结构抗震设计时应该选择合适的建筑场地,这是做好建筑抗震设计的首要工作,建筑结构设计人员应该尽可能的选择开阔、平坦的地段作为建筑工程的建设场所,同时保障建筑工程现场范围内土地具有足够的硬性和密度,保证其硬度和密度能够满足建筑结构的荷载承重要求。在进行建筑场地选择时应该尽可能的避免河岸边缘、采空区、山岳、软土等地段,主要是因为上述场地土体的凝结度、坚硬度以及密实度等,不能够很好的抵抗地震灾害过程中对土地造成的影响,出现土地承载力不足的问题。
2.2 抗震结构的选择
选择合适的抗震结构对于提高建筑结构的抗震性能具有至关重要的作用,通过选择刚度高、强度优的建筑主体结构设计方案,在很大程度上能够降低建筑结构变形的概率,以此保障建筑结构的安全性。在选择抗震结构时应该注意以下几个方面:(1)建筑结构设计人员应该对抗震结构进行全面、细致的分析,同时还应该考虑非结构构件的抗震性,特别是注意非结构构件的强度、刚度等;(2)抗震结构必须具有足够的承载能力、良好的变性能力以及消耗地震能量的能力,钢筋混凝土结构的塑性内力重分布能力较好,能够有效的吸收与消耗地震能量;(3)抗震结构应该具有明确的计算简图与地震作用传递途径,楼屋盖梁系布置过程中应该尽可能的选择垂直重力荷载,这样能够以最短的路径将地震荷载传递到柱、墙等竖向构件上,在进行转换结构布置时,应该尽可能的保证其能够对上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载进行一次或者两次转换,真挑剔抗侧力结构体系由支撑结构、剪力墙、框架结构等组成;(4)在进行抗震结构体系设计过程中应该尽可能的避免出现由于部分构件或者结构受损,导致整个抗震结构丧失对重力荷载的能力或者抗震能力,因此应该保证抗震结构具有内力充分配功能以及足够的赘余度,即使在地震过程中建筑部分构件或者结构退出工作,其他构件依然能够承担竖向荷载,避免出现建筑整体结构失稳或者失效的现象;(5)在进行建筑抗震结构设计时应该从建筑结构的整体抗震性能出发,保证建筑结构的底层结构、内部结构以及楼盖等能够形成一个有机的整体,保证建筑整体连接过程中力传递的合理性,在地震灾害的冲击力作用下始终以一个整体进行抵御,这样能够有效的防止出现建筑单一结构抵抗性不足造成的建筑整体结构崩塌的现象;(6)建筑结构在受到地震作用时,为了提高建筑结构的整体抗震性能应该保证结构能够抵挡来自所有方向的作用力,保证主轴方向上具有足够的稳定性、刚度以及强度抵抗地震灾害带来的作用力,并且建筑结构的稳定性越好、刚度越强、强度越高,则建筑结构抵抗平面方向上地震冲击力的能力越强。
2.3 建筑结构参数计算工作
建筑结构参数设计对于提高建筑的整体抗震性能具有至关重要的影响,设计人员在进行建筑结构设计过程中应该对建筑结构需要承受的作用力进行明确、清晰的计算,同时完成对不同建筑结构类型在地震冲击力作用下需要具备的荷载作用承受参数的计算工作,模拟地震灾害发生过程中的建筑结构抗震模型,采用计算机技术对建筑结构的各参数进行计算,保证建筑结构设计与施工过程中各种受力参数的科学性和合理性,能够显著的提高建筑结构的整体抗震性能。
2.4 多重抗震防线的设置
通过设置多重抗震防线,能够有效的提高建筑的抗震性能。在进行建筑结构抗震设计时,应该选择具有良好延展性的构件作为第一道抗震防线,同时设置其他的抗震防线,形成完整的抗震防线体系,当第一道抗震防线破坏之后,其他抗震防线发挥作用,以便于提高建筑的整体抗震性能,为人们的生命和财产安全提供可靠的保障。
3 结语
综上所述,现在有关地震作用的研究越来越深入,抗震理论的总结也越来越全面,经过几次地震灾害之后,工程人员和研究人员更加重视对地震设计的总结,抗震设计也更加的被关注,也有很多专注于抗震设计的研究会不断的成立。现代的塑性分析已经到了相对完善成熟的程度,但是还有很多问题需要进一步的研究和解决,这也将会成为以后抗震分析的重要方向。建筑结构的抗震作用与人类的生命安全和财产安全关系密切,结构的抗震性亟待提高,抗震理论的分析也需要不断的完善。目前,我国建筑行业迅速发展,高层建筑不断出现,这就要求在结构设计中要更加重视抗震性能的设计。
参考文献
[1] 张志峰,姜歆瑗.刍议建筑结构抗震设计[J]房地产导刊,2014(7).
[2] 华颖.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013(06).