浅谈建筑结构设计的抗震设计

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  【摘 要】目前,我国建筑施工技术在不断发展进步,建筑结构形式也多种多样,然而,抗震设计依然在建筑设计中占重要地位。我国地域广阔,同时却也是地震多发国家,在多次地震灾害血的教训下,人们的抗震意识增强,建房的施工质量和抗震性能相比以前也有了很大的提高。本文就主要对建筑结构设计的抗震设计进行了简要分析。
  【关键词】建筑结构;抗震设计;措施
  引言
  随着我国社会经济的快速发展,建筑行业成为人类生产和生活中必不可少的一部分。由于我国一些地区是地震多发带,应切实在建筑设计中做好抗震工作,只有如此才能够保证我国建筑事业的长远发展,保证我国人民的生命财产安全。
  一、抗震概念设计
  1、抗震概念设计的含义
  抗震概念设计是抗震设计的前提和保障,一切抗震实际都必须以抗震概念设计为基础。所谓的抗震概念设计就是并不进行实际数据计算,而是通过分析建筑结构力学原理和建筑结构相关模式,利用以往的工作经验来从整体上确定基本的方案和操作流程。这一设计理念主要应用在没有明确操作规范的流程中,对于专业技术的要求也比较高,需要选用具备专业能力和一定设计经验的技术人员来担当。
  2、抗震概念设计的重要性
  之所以强调抗震概念设计,是因为它具有独特的优势,对建筑结构整体起着至关重要的作用;首先,地震灾害具有极大的不可预测性,虽然目前地震监控系统能够对地震灾害进行预测,但这仅用于人们的逃生,对于建筑结构的抗震设计是没有帮助的,因此,这种不可预测性就导致任何数据上的分析在现实面前都是无用的,因此,进行抗震概念设计就十分有必要;其次,设计人员的抗震结构设计都是在假设的基础上完成的,并不能够在地震发生时完全符合,所以提高抗震概念设计也是从另外一个角度来保障人们的生命财产安全。
  二、抗震设计
  1、概念设计
  为了降低地震灾害带给人们的经济损失与人身危害,在设计建筑房屋的整体结构时,应以加强结构的抗震能力或消弱地震影响为主要内容。通过分析被毁建筑物所呈现出的明显特点,补足建筑物抗震能力的薄弱之处。本文主要通过设计抗震构造、抵抗地震作用以及抗震概念等三个方面,来提升建筑物的整体抗震能力。一般而言,在抗震概念设计环节,设计师应充分考虑房屋的整体结构与布局要求,在确保结构力的同时,还应保持其对称、平衡关系。倘若房屋结构凹凸变化太大、不对称或不规则,均会影响抗震结构的刚度与强度。若存在薄弱楼层,一旦发生地震等灾害,将会在短时间内引起楼层坍塌、变型,损坏建筑结构的抗震中枢,从而降低房屋的安全性能。此外,因为静定结构的传力路线与杠杆受力渠道较为单一,可能一根杠杆就会损坏整个静定结构,在超过结构的承受力时,将会导致多余的杠杆变形,消耗掉一部分能量,从而增加超静定结构的次数,如此一来,被消耗的能量也会大幅度增长,显示出更为明显的抗震效果。除此之外,为了避免框架倒塌这一现象,建议使用“梁弱柱强”这一结构形式,这样一来,一旦发生地震等灾害,便可借助梁的变形将压力消耗掉,令框架退到第二道防线的位置上。此外,在具体的选耗能构建过程中,尽可能采用专业性水平进行构建,大幅度消耗地震产生的压力,避免建筑物因受力过大而坍塌。确保各个构件之间连接牢固,将其所具有的承受力凝聚在一起,提升结构的刚度及强度,更好消耗地震灾害所产生的作用力。当建筑物形体显现突变部位时,应及时上报,制定合理的解决措施,可通过借助填充墙的方式,来减缓地震对建筑各耗能构建、围护墙及整个框架的破坏力。另外,我们还需了解的问题是,应尽可能挑选一些材质较轻的耗材,因为这些耗材具有消耗地震能力的作用。地震所带来的作用力是持续、不间断的,在短时间内对建筑物发起连续冲击,因此,应从多层次、多角度考虑问题,通过设置多层防线与合理的防护措施,确保建筑房屋整体的刚度与强度。
  2、效能減震技术
  效能减震是实现对地震所产生动能的消耗,来减轻地震能的传导大小,从而降低其对建筑物的破坏程度。目前,在此技术方面一般采用消能器和阻尼器,两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收,减小震力对建筑主体的破坏,以达到对建筑主体结构安全、稳性定的保护。目前,效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用,其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面,都起到了良好的效果。
  3、构造措施
  现阶段,混凝土结构大部分都是以建筑结构中承重柱的轴压比、混凝土比例标准及钢筋横截面的比值为计算标准。为了加强混凝土结构的强度及刚度,可通过在墙体内增加防震缝、混凝土构造柱、限定建筑层数及高度的方式来完成。近几年来,由于时代的更迭、地壳的变迁,地球上地震灾害频频发生,有关部门对以往出台的《抗震标准》进行了修改,适当的增加了一些强制性的规定,诸如:电梯的空间、建筑物的顶层均应与顶部的圈梁相接,每隔一定的距离,就在内外墙的交界处设置钢筋,以此来提高整体结构的稳定性与安全性;此外,设计师还应充分考虑填充墙对建筑物的整体承受力及实际影响,从而制定最佳设计方案。
  三、强化建筑工程抗震措施的对策
  1、科学合理选择建筑场地。我国之前颁布的《中华人们共和国防震减灾法》做出明确要求,重大工程以及有可能会发生严重自然灾害的建筑工程在施工之前应做好地震安全评价;然后依据地震安全评价最终结果,做好抗震设防工作,保证抗震设防效果。地震选址如果选择在软地基或临近地震断层等场所,建筑物极易发生地震安全问题。当前,我国社会不断进步发展的过程中,如何保证社会经济向着安全有效的方向发展成为当前相关部门亟待解决的问题。先关工程单位应注重避免地震次生灾害对人类生命财产安全造成的损失。建筑物的设计,要选择能够抗震有利的地段,尽量不要在地震多发带进行建筑工程建设,更不要在这些危险地段建造工业基地等。
  2、选择科学合理的结构形式。当前我国比较常用的建筑结构形式主要有砖混结构和钢筋混凝土结构等等,在此不一一阐述。建筑结构设计的防裂程度的选择应该根据不同地区的具体情况。大家熟知的钢筋混凝土就是最佳选择,其柔性较好,不易变形,承载力更强,由此可见钢筋混凝土的抗震能力和水平都相对较高。而机构方案的最终敲定,不是盲目决定的,应该依据建筑性能和抗震水平等进行科学合理的选择。
  3、保证建筑设计质量能够符合国家制定的标准。地震级别和烈度较高的地区其造成的危害较大,加强建筑物的抗震能力和水平具有重要的意义和价值。我国目前提出“小震不坏、大震不倒”的抗震目标。我国建筑结构水平远低于一些发达国家,其中很多建筑工程方案没有达到国家制定的相关标准,建筑材料用量较大,最终导致建筑成本过高。因此,建筑设计应该遵循相关抗震理论,根据科学合理的设计方法和原则,切实保证建筑结构的安全性和可靠性。
  结束语
  总之,对于整个工程而言,抗震设计是一个十分复杂、科学的过程,由最初的选址、施工,一直到最后的竣工验收环节,抗震设计这项内容几乎贯穿了全程。因此,国家相关部门与项目负责人应给予其高度重视,将其作为衡量建筑物质量的重要标尺。总而言之,建筑房屋的质量直接受抗震设计的影响,应结合房屋的实际情况与建筑风格,制定多种不同的抗震设计方案,进而进行合理、适当的选择。
  参考文献:
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