混凝土建筑抗震结构设计有效对策探讨

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  摘要:近些年,我国的建筑行业发展的规模种类不断增加,其抗震性能无疑是人们关注的重点之一。地震来临时,由于建筑的稳定性相对底层建筑而言较弱,因此,非常容易受到影响。混凝土结构是我国大部分建筑施工过程中使用的结构。基于此,混凝土建筑更应该重视抗震结构的设计工作,以提高混凝土建筑的稳定性。本文首先分析了混凝土建筑进行抗震设计的重要性,进而对开展建筑抗震结构设计的相关措施进行深入探究。
  关键词:混凝土建筑;抗震结构设计;对策
  引言
  随着当前我国建筑的不断发展,混凝土建筑结构的应用同样也面临着较高的要求,尤其是一些相对复杂的建筑结构,利用混凝土构件进行施工处理需要从多个角度进行综合考虑,确保整体建筑混凝土结构更为安全可靠。从混凝土建筑结构的设计环节入手进行分析,抗震设计作为比较关键的一个方面,更需要引起设计人员的高度重视,力求抗震结构设计科学合理,避免在任何环节出现严重的安全隐患,最终确保混凝土建筑能够安全可靠运用。
  1混凝土建筑的结构特点
  混凝土建筑是目前我国建筑业的主流建筑形式,其泛指高度超过28m,层数超过10层的建筑物。混凝土建筑与传统的多层混凝土建筑之间有着本质上的区别,尤其是针对抗震结构的设计要求更是发生了翻天覆地的变化。从结构角度来看,混凝土建筑属于一种竖向的悬臂结构,建筑自身的弯矩、轴向力等参数的具体情况主要取决于建筑自身的水平荷载与垂直荷载,混凝土建筑的高度与轴向力之间存在着线性关系,而层数则与水平位移、弯矩之间存在着上升曲线的关系。而从受力情况的角度来看,当混凝土建筑的水平荷载分布均匀时,建筑自身的高度与弯矩之间的关系为二次方关系,而当建筑物垂直荷载方向没有发生改变的情况,建筑高度的增加并不会对建筑结构造成较大的受力。
  2抗震结构设计的有效对策
  2.1优化结构设计方案
  在开展抗震结构设计工作时,设计人员需要明确认识到不同的结构设计将直接影响到具体的抗震性能及工程造价,且每一个微小环节的变更均会造成连锁影响。因此,抗震结构设计的优化需要从建筑工程项目的规划阶段开展,贯彻整个设计环节,尽量避免施工阶段出现设计变更的情况。首先,设计人员需要充分考虑建筑抗震结构的基本性能,通过合理、科学的定量分析对混凝土建筑的抗震体系进行优化设计,并在整体设计方案的指导之下,不断实现对于各个结构基本特点、布置方式及剪力墙的设计方案,且需要考虑到每一个抗震结构的实用性和综合性能。其次,在满足抗震性能的基础上,可以进一步追求抗震结构的美观性,要确保抗震结构整齐、对称,尽量不使建筑物的美观性受到较大的负面影响。同时,优化设计方案的过程中需要着重考虑建筑结构的抗震抗倒塌能力的提高,设计人员需要考虑到不同等级地震对于建筑结构所造成的影响,并对这一过程进行持续的计算,确保最终的计算结果能够与实际情况之间相互吻合,并在这一接触上确保各项抗震结构能够保持一定的平衡性,并侧重于建筑结构与纵向重力作用之间的关系。最后,抗震结构的设计需要具有一定的条理性和层次感,防震措施的选择需要结合施工现场的地质条件作出准确的判断,促使建筑整体结构能够满足上下力的受力均衡。实践证明,合理的结构重力设置可以有效降低地震发生时对于建筑物所造成的水平作用力和竖向作用力,确保建筑不会出现裂缝、倒塌的情况。
  2.2恰当选择结构体系
  在混凝土建筑抗震结构设计中,设计人员往往需要首先关注结构体系的恰当选择,不同结构体系表现出了不同的抗震性能机制,在后续具体抗震优化设计过程也需要针对性地处理。总的来看,为了较好地确保混凝土建筑结构具备较强抗震性能,需要确保建筑结构平面布置相对规则,体现较强对称性特点,竖向受力构件能够在整体结构应用上具备较为理想的传力效果,避免存在较为严重的传力间断问题,如此也就可以较好提升其整体结构抗震性能。在混凝土建筑结构抗震设计中选择结构体系还需要考虑到抗侧力构件的有效连续布置。抗侧力构件往往在建筑结构体系中发挥着重要抗震性能,应该结合不同结构区域的抗震需求,予以合理布置和运用。比如在框架剪力墙结构体系应用中,剪力墙构件是主要的著抗侧力构件,属于第一道抗震防线,应该从混凝土建筑结构的各个不同组成部分入手进行深入分析,确保楼梯间、主体结构、电梯间等都能够得到有效兼顾,且剪力墙之间的间距应该适宜合理,避免间距过大带来严重威胁。此外,在剪力墙结构的具体布置中,往往需要优先设置为L型、T型或者是[型,进而促使其具备更强的整体作用效果,抗震性能得到提高。针对不同结构体系中的楼盖也需要满足构造要求,确保楼盖结构整体性与竖向构件协调有序,能够作为水平隔板传递水平力,更好地提升混凝土建筑结构抗震效果。
  2.3合理布局建筑平面与立面
  在开展结构设计的相关工作时,重视建筑平面与立面的规整性,因为它是建筑物的重要且基础性的内容。进行建筑平面与立面相关规划过程中,需要注意保持其规则与简洁的特点,促使刚度中心与结构质量的中心重合。另外,在建筑平面与立面的设计中,难免会使用相对严重的不规则设计方案,基于此,要注意在合适的位置进行防震缝的设置,促使体型比较复杂并且平面不规则的建筑物可以分割成为相对规则的独立单元。充分考虑到有关建筑的造型与实现使用功能满足等相关因素之后,在进行建筑物的平面布置话语立面外观造型的设计之时一定要本着简洁与美观大方的原则,以此来促使工程的抗震性能得到有效提高。
  2.4设置多道抗震防线,明确设计注意事项
  分析建筑结构体系主要构成可知,完善的建筑结构体系通常是由多种延性分体系组成,不同分体系再经过对延性结构的合理连接,具有较强的抗震效果。如建筑工程中较常使用的框架剪力墙结构,是通过结合延性框架与剪力墙两项分体系构成。若是发生强度较高的地震,则会使得某些分体系受损破坏,而剩余的分体系依然可以组合构成抗震防线。从内力分布角度来看,整体结构可以通过多道抗震防线来抵御地震的破坏力,防止建筑体直接倒塌。另外,分体系间的连接构件,如剪力墙的连梁,可采取合理设计使其在地震破坏力的作用下发生塑性变形,减弱地震的破坏效果,使主体结构能够得到有效保护。
  2.5选用适合的建筑材料
  于民用建筑而言,建筑材料的选用至关重要,尤其需要具有优异抗震性能。例如,有的国家地理位置具有一定的特殊性,甚至频发地震,需要加强抗震设计,其中选用优质的抗震材料极为关键。据不完全调查可知,砖瓦类型的民用建筑,并没有很理想的抗震效果。因此,目前较少通过砖瓦修建民用建筑,而通过木制传统结构来取代。同时,还采取了箱体式的结构设计措施,极大地增大了建筑的整体抗震能力。在进行设计的过程中,以上这些均需要参考借鉴、灵活运用,并邀请专业人员及时、准确地评定。
  结语
  综合来看,在新时代的要求之下,建筑的抗震结构设计需要从建筑的实际环境出发,应用先进、科学的设计理念和抗震技术,切实提高建筑物自身的抗地震、抗倒塌能力,提高建筑物的综合性能、安全性与稳定性,尽量降低地震现象对于建筑物的破坏。
  参考文献
  [1]陈少鹏.混凝土建筑抗震结构设计有效对策探讨[J].居舍,2019(28):107.
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