建筑工程结构设计中抗震问题分析

2021-11-24 20:57姚文涛
商品与质量 2021年3期
关键词:抗震结构设计建筑设计

姚文涛

安庆市第一建筑设计研究院有限公司 安徽安庆 246000

地震是自然灾害,具有突发性、人力不可逆转的特点,每次地震灾害都会对国民经济造成一定损失,由此可见建筑工程结构的抗震性能的重要性,不仅能保护国民的生命安全,而且还可以减少财产损失。在建筑工程结构中,应该设计有效的方法,提升建筑的抗震和塑性能力,以便降低地震对建筑损害,因此加强对建筑结构地震倒塌能力的研究,也是建筑工程要考虑的内容之一,有重大意义。

1 建筑工程结构抗震设计研究的关键意义

从目前情况来看,地震是人们平时生活中最常发生的自然灾害之一,同时地震灾害产生以后的危害性、破坏性非常大,并且也具备了很强的不可预估性。因此,一经发生地震,影响程度将特别大,倘若人们居住的建筑没有抗震能力,就会危及民众的个人安全以及财产安全。可见,建设物本身的抗震能力具有了特别关键的作用。在很早以前,我国在对建筑结构抗震标准方面就提出了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的准则,所以大部分结构设计人员都意识到了建筑结构抗震能力的重要性,并且按相关规范、标准要求进行建筑结构抗震设计,以保证建筑抗震能力得到显著的提升,继而保障建设物的整体安全稳固性,这样就能最大程度上降低地震对民众生命财产安全的影响程度。因此结构设计人员的责任重大,如何使建筑在地震来临时发挥出应有的抗震能力,保证人民生命安全与财产安全是结构抗震设计人员需要重点研究的内容[1]。

2 影响建筑工程结构设计抗震性的因素分析

首先,影响建筑工程结构设计抗震性的因素之一是施工场地地理环境和地质结构。建筑工程所处的地理位置和地质环境结构在发生地震灾害事故时所表现的抗震性也存在差异。尤其地理条件和地质环境是直接决定地基稳固性的因素。其次,建筑工程项目的施工材料质量也是影响建筑项目抗震性的因素之一。大部分的建筑工程都为混凝土结构,目前虽然在绿色环保理念推广下建筑材料也在积极的创新,但在抗震性方面较好的材料仍有待研究。如果建筑施工所用的材料能够具备较好的强度,在发生地震灾害时必然能够保证结构不会轻易发生变形,降低建筑结构坍塌的概率。目前我国的大部分建筑项目采用的钢筋混凝土在强度和韧性方面虽然有所提升、抗震性也在不断优化,但整体效果仍存在一定的不足,需要持续进行完善的研究。最后,建筑工程项目的结构设计方面,通常建筑结构的整体稳定性设计因不同建筑项目类型、规模、功能要求而存在不同的设计方向与考虑,这需要根据一些实际情况进行优化设计,充分考虑建筑结构体的总体抗震性,根据实际的要求和建筑标准去进行抗震性设计[2]。

3 加强建筑设计中抗震设计的有效措施

3.1 选址方面

地震对于建筑物的破坏,除了源自地震来临释放的巨大能量造成的冲击,另一个重要因素就是地震通过地基来实现巨大的应力传导,破坏建筑物底层,从而导致建筑倒塌。因此在建筑工程的抗震设计中,十分重要的一项就是要做好建造场地的选址,在制订建造计划时,应做好实地考察,对目标区域的地质条件和土壤种类、破碎程度、粘性、含水量等进行细致的检测,选择场地土强度较高、能通过碾压等技术达到较高紧密程度、土壤不易液化且状态均匀分布的地段,要避开对于建筑的抗震设计不利的地形,如易液化土等。另外,若无法避开此类地形的选址,应在施工时采取相应的加固措施,从而强化建筑抗震能力[3]。

3.2 细致分析建筑结构

建筑结构抗震设计属于建筑设计的一部分,因此,抗震技术的实施,是建立在建筑设计合理的基础上的。设计师在进行抗震设计前,需要对建筑整体结构进行深入全面的分析,熟悉建筑的每一个结构和功能。首先,刚度是建筑结构的重要特性之一,而且结构的刚度与建筑的抗震性能和整体的稳定性都有紧密的联系。建筑结构的刚度过大,会导致建筑容易在外力作用下遭到破坏,但如果刚度过小,又容易发生变形等不良现象。因此,设计师要将建筑刚度控制在恰当的范围,实现建筑设计与抗震结构的平衡。其次,在建筑物结构中,存在非结构抗震设计的部分,其质量占比也与建筑抗震性息息相关。因此,非结构抗震设计的质量,也是建筑设计师需要充分考虑的因素。

3.3 注重建筑结构水平和垂直布局的设计增强结构稳定性

在建筑的结构设计当中,其水平、垂直布局是否合理对建筑结构的稳定性有着直接的影响。尤其是建筑结构中的承重墙部分,其水平面和垂直面的位移是决定建筑抗震性的关键,设计时水平向垂直向的墙尽量布置均匀,使其两个方向的位移相当,为提高建筑结构的抗震性,在实际的设计当中必须要加强对结构布局的合理化设计。施工时要利用现代先进设备仪器进行结构水平、垂直的精确测量,确保墙体的水平、垂直构建的平整性,按照建筑设计的标准要求进行刚度、质量的科学设计,确保建筑重心靠近底部,尤其要防止出现建筑结构上重下轻的情况。

3.4 建筑抗侧力结构的改进

大多数建筑工程的刚性要高于柔性,这种结构特点能够降低建筑物在强震动环境下受到的破坏,整体建筑结构也不会产生太严重的形变。受到结构的保护,部分非结构部件的损坏也会被有效的降低。改进建筑物的抗侧力结构,在面对强震动环境时建筑物的稳定性就强,能够承受的震动幅度就大。

4 结语

综上所述,地震发生时,可能会对人们的生命和财产安全造成损害,这就需要设计者和建设者积极学习先进的结构设计理念,立足现实,明确建筑设计的合理性,使受力结构均匀受力,减少地震带来的破坏。

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