建筑工程结构抗震设计要点分析论文_周卫

建筑工程结构抗震设计要点分析论文_周卫

甘孜州晓峰建筑设计有限公司 四川甘孜州 626000

摘要:建筑工程的安全性能、稳定性能和抗震性能是城市居民关注的重点内容。如何加强高层建筑工程项目的抗震性能,实现高层建筑工程项目的结构稳定性、抗震性能设计,成为有关设计单位及其设计人员关注与探究的重点工作内容。

关键词:高层建筑;抗震设计;结构设计

引言

地震处于突发性的地质灾害,在严重的地震灾害影响下,众多建筑工程会出现坍塌现象,区域交通和通信会陷入瘫痪,人们正常生活及社会经济发展均会遭受巨大冲击。我国属于地震高发区,为了降低地震灾害所带来的损失或影响,需落实地震灾害的预防工作,需要做好建筑结构抗震设计,提升建筑抗震性能,为建筑用户提供相对安全的空间,进而保障广大人民群众的生命财产安全。

1建筑工程结构抗震设计概述

在进行高层建筑结构抗震设计时,结构工程师要按照要求对结构进行设计分析,保证设计结构可以在刚度、强度以及耗能能力等多个方面达到最佳标准。因为地震都是随机发生,所以在进行高层结构抗震时只需要保证震幅较小时保证建筑结构不坏,中等震幅是保证可以对结构进行修补工作,在高强度震幅的地震中需要保证建筑整体不会倒塌即可。在进行抗震设计时,选择更加合适的结构形式,在增加结构刚度的同时,也要加强抗震性能和合理有效的抗震措施。震级和震中距的大小对建筑的破坏有着不同程度的影响,同时建筑物的结构、使用的建筑材料、施工质量等因素都会影响地震对于建筑的破坏性的大小。我国抗震结构设计中,结构构件必须保证其承载力、刚度、延性以及稳定性都达到标准值以上,也要在设计中要进行多种抗震防线的设置,同时应该由若干个延性较好的分体系组成一个抗震结构体系,不同抗震分体系由延性较好结构构件进行连接,提高整体抗震结构体系。在强烈地震中构件不存在强度安全储备功效,判断薄弱位置的基础就是分析构件的实际承载力。为了预防因加强局部建设而影响整体刚度和承载力,所以在抗震设计时要对一些薄弱层进行有目的控制,再不发生薄弱层位移的情况下保证具有足够的变形能力,从而提高建筑结构总体抗震性能。

2高层建筑结构抗震设计措施

2.1建筑抗震选址规划

建筑的抗震设计还要根据不同的建筑环境进行不同程度的设计,若建筑环境地震灾害频发,则在设计建筑结构时必须加强建筑的抗震功能。建筑抗震功能的好坏是根据一定规范来评价的,根据得出的评价结果,对建筑实施不同的抗震预防。在建筑建设中,要想提高建筑的抗震功能,必须选取优质的施工场地,能够确保建筑安全与稳固。若要在土质疏松、地震频发的地区进行建筑建设时,必须提高建筑防震的性能,避免建筑在地震来临时发生沉降、倾斜等情况,对住户的生命财产安全造成威胁。

2.2建筑结构平立面布置

影响建筑物抗震效果的还有一个因素就是对建筑结构进行平立面布置。对建筑结构进行合理的布置,能够提高建筑自身的抗震性能,从而保障了建筑物的稳定性。在设计建筑结构时,要想建筑物能够更好地防震,必须按照建筑抗震规范要求对建筑的结构进行合理的平立面布置。要想实现合理的建筑结构的平立面布置,就要求在建筑结构体型设计的过程中,以保证使用功能为前提,选择建筑物平面规则、对称布置,从而有效保证该建筑的刚度在同一楼层间的平面变化一致,再有还要考虑建筑物在竖向空间的凹凸少,让建筑在竖向刚度变化上保持稳定,避免出现抗震时不同楼层之间刚度不稳的现象。对于结构复杂的建筑物在设计中,必须注意抗震缝的设计,抗震缝两侧的结构必须完全分开,中间的距离要以保证在地震作用时两侧结构不会碰撞为标准。一般抗震缝在结构变形的部位进行设置。抗震缝如果没有设置好的话,那么地震发生时建筑物面对地震不能很好地抗震,因此抗震缝也会变成薄弱环节。

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2.3结构扭转度的重要性

如果建筑平面布置不规则或者是建筑刚度中心点没有重合,都会加大结构的抗震扭转性。可以通过抗侧力截面的加大,解决周期比不满足要求时产生的影响。要在建筑四周均匀布置抗侧力构件,以免造成建筑产生较大的扭转效应。在建筑过程中筒体的刚度要适中,同时也要保证平面的尺寸大小合适不能太小,结构底部地震倾覆力矩的百分之五十,应该大于箭筒和剪力墙所承受的第一振型底部地震倾覆力矩,形成建筑结构中的多道防,更好的提高建筑的抗震性能。在地震发生时很有很能会因结构问题造成整体坍塌,所以在进行建筑结构设计时,要重视结构扭转度的问题。

2.4做好建筑结构的参数计算

建筑结构抗震设计工作同样离不开对于各项结构参数的计算,这些结构参数的准确计算同样关系到最终建筑结构的抗震性能,比如对于墙柱梁板承载力以及相关变形的计算来说,就直接关系到建筑物的整体稳定性效果,需要得到较好的关注。从建筑结构参数的计算中来看,主要就是充分运用各类建筑结构设计软件进行规范化的全面分析,进而才能够提升其可靠性水平,保障建筑结构的抗震性能。首先,要根据相应的材料参数计算出建筑结构的实际承载能力。其次根据模拟地震灾害结构设计计算出地震冲击力可能带来的损失,并根据这一参数制定相应的应急系统设计。最后,要根据综合的参数分析努力做到既保证数据设计合理性又保持应有的抗震能力。

2.5设置多道抗震防线

设置多道抗震防线能让一个结构的抗震体系有一定安全冗余度,如框架—抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成。从概念设计角度出发,应优先选择重力荷载较小的竖向支撑或填充墙,或者选用轴压比较小的抗震墙、筒体此类的大刚度、抗水平地震力强的构件作为第一道抗震防线的抗侧力构件。不宜采用轴压比大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件,以免框架柱受到地震力破坏后失去竖向承载力,产生倒塌。例如,在框架—抗震墙结构体系中,设计时不但要考虑小震和中震情况下结构基本完好,还要考虑在大震情况下,当连梁失去作用,按单片墙肢计算,结构仍有承载能力而不倒,还有要求计算时框架柱承担的剪力不小于总剪力的20%,这样即使抗震墙破坏后框架柱仍具有一定的承载能力,可以保证结构“大震不倒”。不同的地区有不同的地质特点,地震发生的等级与建筑类型各有不同,把握好抗震防线数量,合理利用结构构件抗震,有利于建筑结构抗震性达标。

2.6隔震技术的应用

被动隔震控制技术应用中最重要的就是基层隔震处理。建筑结构设计人员会在建筑结构的基础部门与上部结构之间进行隔震层建设,以将建筑基础与上部结构进行隔离,降低地震能量的传播成效,提升建筑工程项目的抗震性能,缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。隔震技术在建筑结构设计中的应用,可使得建筑工程主体结构在地震灾害的影响下,仍保持良好的应用安全性,同时对建筑内部的非结构构件起到保护作用,且地震灾害过后建筑工程无需进行大规模的修复工作,只需更换建筑隔震装置即可。被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高,隔震装置要具备很强的竖向承载能力、初始刚度和强度性能,能够在地震作用力的影响下对建筑水平位移进行有效控制; 隔震装置自身的水平变形能力以及阻尼能力也是非常关键的,在地震自然灾害中,隔震装置的自振周期可以逐渐接近场地振动特征周期,以此吸收和消耗一定的地震能量,减轻地震灾害。

结语

综上所述,建筑的抗震性与人民群众的生命财产安全息息相关,加强建筑结构抗震设计的重要性是不言而喻的,因此,在建筑施工设计过程中,设计人员应根据建筑所在区域的地质情况及具体的抗震要求进行建筑结构设计,以进一步提高建筑结构的抗震性能,进而为建筑用户提供一个安全、舒适的生活工作环境。

参考文献

[1]李野.建筑设计在建筑抗震设计中的作用探究[J].四川水泥.2016(08).

[2]程新波.建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].中国高新技术企业.2015(21).

[3]盖希君.浅析建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].科技创新与应用.2013(13).

论文作者:周卫

论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/3

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