建筑结构工程抗震设计思路及策略的研究

2021-09-10 19:43孙小童
科技研究 2021年8期
关键词:抗震设计建筑结构策略

孙小童

摘要:地震灾害带来的损害是非常重要的,尤其是建筑结构受到地震灾害的影响下,会使结构失去稳定性和承载力,增加建筑内的安全隐患,威胁人们的生命安全。所以在建筑结构工程中加强抗震设计是重要的一个环节,要按照有关要求和标准进行抗震设计,保证建筑结构的刚度与承载能力,当地震灾害发生时可以将危害降到最低。为此,在本文中针对建筑结构工程抗震设计相关问题展开研究,提出具体的策略,提高抗震设计的质量,增强建筑结构的稳定性、承载力以及安全性。

关键词:建筑结构;抗震设计;策略

近年来,各类建筑工程项目发展起来,规模不断扩大,在带动经济发展的同时,建筑结构的安全性、抗震性、技术水平等的要求越来越高。为了使建筑行业稳定的发展,必须保证建筑结构的质量,其中抗震设计尤为重要。抗震设计是否合理、是否达到设计标准会直接影响到建筑结构的总体性能,也是建筑结构设计中的重难点。地震灾害的发生会直接损害建筑整个结构,还会威胁到人们的生命健康,在进行抗震设计中必须综合考虑到设计要求、经济性要求、结构安全等,采用科学的技术以及按照一定的原则进行,增强建筑结构性能,降低地震等自然灾害发生对建筑结构造成的影响。为此,在本文中分析了建筑结构工程抗震设计的重要性以及原则,然后提出了几点策略,提高建筑结构中抗震设计的重视,切实做好建筑结构设计工作。

1建筑结构工程抗震设计的重要作用

1.1增强建筑物结构的抗震能力

建筑结构中抗震设计是非常关键的环节之一,因为地震自然灾害发生时会造成建筑物的坍塌,人员伤亡数量不可估计,损失严重。为了减少地震灾害发生对建筑物结构以及人们的生命安全带来的伤害,必须在建筑物开始施工之前就做好好抗震设计,提高结构的抗震性能,通过抗震设计可以有效减少地震对建筑的破坏程度。目前,在建筑工程项目中,解决地震对建筑损害的常见方法主要是在建筑的基础与主体之间增加一个隔震层[1]。而实际设计工作中,一些设计人员会采取在建筑顶端增加“反摆”的方式解决地震对建筑结构损害的问题,其原理就是通过降低地震冲击力向建筑运动的加速度使建筑物的位移相反,减轻损害的程度。一些研究表明,在建筑结构设计中如果合理的设计“反摆”的确起到一定的减轻损害的效果,将地震对建筑的冲击力降低65%,当发生地震时能够最大限度保护室内人员的人身安全。因此,合理的进行抗震设计是非常有必要的,并且能够增强建筑结构抗震性能、安全性等,将地震带来的危害降到最低。

1.2增强建筑的刚度

在建筑结构设计阶段中建筑的刚度问题也是需要考虑的。在施工过程中需要使用大量的钢筋混凝土,而且为了保证结构的刚度还会在混凝土基础上使用钢结构施工技术,起到加固的作用。根据不同的建筑类型以及使用功能采取的加固措施是不同的,比如根据建筑物的需求在钢结构基础上还需要加层,出现这种情况主要是建筑上层为钢结构下层是钢筋混凝土,如果在同一个建筑物中出现两种不同体系结构是不符合要求以及抗震规范的[2]。另外,建筑主体部分是钢筋混凝土的抗震结构,但是房盖部分采用的钢结构技术,必须按照关于抗震设计的要求以及规范进行。

2建筑结构工程抗震设计的原则

地震灾害的发生是无法控制的,尤其是近年来我国地震灾害频繁的发生,严重威胁到人们的生命财产安全,而且建筑物还会受到地震的影响发生坍塌等问题,带来的损失是无法挽回的。因此,在建筑结构工程中抗震设计是不可缺少的内容,并且要根据实际情况严格按照国家的相关标准进行设计。对建筑结构抗震设计的原则进行了如下的总结:

首先,抗震结构设计中测量方法要合理。建筑工程中结构设计是非常复杂的,涉及的内容多,难度大,稍微出现差错极有可能对整个建筑结构设计带来一个像,所有在进行抗震设计时,应该选择合理的测量方法对建筑项目薄弱层的塑弹性变形进行研究,常见的方法如精力分析、动力分析等,方法要合理选择[3]。

其次,在抗震设计过程中将弹性过程分析法作为补充类测算措施,根据实际情况、建筑结构整体内力位移情况确定测算方法,但是需要保证测算过程中建筑物内力位移的精准性。

最后,建筑抗震设计中如果建筑主体是连体建筑物,应该同时测量一个或多个建筑物结构的振型数,研究显示以单体数至少9倍为宜。

3建筑结构工程抗震设计的策略

3.1严格执行建筑结构抗震设计标准

在建筑结构工程抗震设计中应该严格执行国家关于抗震设计的标准,并对抗震设计的标准有明确的认识,才能对后续的设计工作提供指导,提高抗震设计的质量,这是保证建筑结构抗震性能的第一步。同时,还需要考虑到未来发生地震灾害的情况下在建筑结构施加的地震作用力大小,明确建筑结构应该具有的抗震能力,所以有必要做好前期的调查工作,保证抗震设计的合理性。在此基础上,可以保证抗震结构设计中其他的部分,比如竖向结构、横向结构等具备承载着相应的抗震作用力,达到要求的抗震性能目的。

3.2提高建筑抗震设计的等级

通常情况下我们在分析地震灾害时以五十年为一个周期,而且一些研究显示小地震大概50年左右就会发生一次、475年会出现一次中型地震,小型地震带来的灾害超过抗震设计安全烈度的概率在60%以上,中型地震带来的灾害超过10%,而大型地震,带来的灾害更为严重,超过抗震设计安全烈度的概率的2%,这就为建筑抗震设计工作增加了一定的难度[4]。在抗震设计中等级的确定很重要,而且一些专家也明确表示对于我国地震灾害发生频率比较大的地区应该适当的提高建筑抗震等级,以降低地震灾害对建筑结构造成损害,而且必须对这些地区建筑抗震等级以及抗震设计等做好检查,避免出现抗震设计达不到标准的情况。

3.3保证建筑材料的质量标准

在建筑工程项目中结构的性能还需要从材料质量把控入手,而且材料质量好坏、材料强度以及刚度等也会对建筑的抗震性能产生极大的影响,必须根据建筑工程项目施工标准确定使用的建筑材料。而且要注意在選择材料时尽可能的使用刚度、强度、延展性以及均衡性好的材料,在施工过程中规范施工技术,严格执行施工标准,从而提升建筑的抗震性能,还能保证建筑物整体结构的质量、安全性等[5]。

3.4强化建筑底层的抗震能力

建筑物发生倒塌的情况很大的原因是抗震性差、达不到标准导致的,为了避免这样的问题发生必须加强建筑底层的抗震能力设计,主要从两个角度进行:一方面,建筑底层框架达不到国家抗震设计要求,过分的考虑扩充建筑空间,提升建筑工程投资效益,对于投资者来说利益实现了最大化,但是建筑物的性能却下降了。因为减少了底层设计中柱的应用数量,直接影响到了建筑物的抗震等级,安全隐患极大。另一方面,一些建筑工程项目选址在街道旁边,为了提高商业街的使用效率,多数情况下只设置了承重柱,建筑物的承重能力远远达不到要求。一旦发生地震灾害建筑物会因为支撑应力不足发生断裂或倒塌等事故。可以考虑加固环建筑梁圈和构造柱的措施,这样可以最大程度减少损害,增强建筑结构抗震性能。

3.5做好重要部分的抗震设计

当发生地震灾害时,建筑内部的楼梯间、楼层板等都会受到一定的影响,比如楼梯间是竖向交通空间,承担的疏散人流的重要作用,特别是在自然灾害发生的情况下,楼梯间起到重要的作用。因此,在设计时楼梯间不适合设计在建筑物的尽头或者转角的地方。应该应该建筑整个结构,进行楼梯构建等的设计,确保在发生各类事故、自然灾害的情况下,建筑内人员能够迅速逃离。以楼梯和建筑主体结构整浇框架结构为例,需要进行各个楼梯构件的抗震承载力验算,结果要精准,并采取合适的抗震构造措施,如梯板以对应的斜支撑构建为基点设计,也要控制好梯板的厚度。综合考虑建筑结构中重要的组成部分,确定结构刚度、重量等的分布情况,保证建筑结构的抗震性能达到要求,并且在发生地震灾害的情况下能够将影响降到最低。

结论

综上所述,建筑结构工程中抗震设计是非常重要的部分,直接影响到建筑结构的安全性、抗震性、承载力等,关乎着人们的生命安全问题,因此做好建筑结构抗震设计是非常重要的。在本文中仅从上述几点展开了研究,主要是为给相关设计人员的工作提供参考,使建筑抗震设计有关标准落实到实际工作中,提升建筑整体安全性能,对于整个建筑行业的发展也是非常重要的。

参考文献:

[1]张超. 建筑结构工程在抗震设计中的研究[J]. 居舍,2017(30):145.

[2]康泽龙. 建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J]. 科技创新与应用,2018(09):130-131.

[3]楊锦海. 建筑结构工程抗震设计思路及策略的浅述[J]. 四川水泥,2017(03):101.

[4]路彤. 建筑结构工程抗震设计的作用及措施[J]. 四川水泥,2021(03):316-317.

[5]邓永旗. 建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J]. 中国标准化,2019(12):23-24.

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