建筑结构设计中的抗震设计分析

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  摘 要:伴随着我国经济的发展,城市化进程也快速的进行,于此同时出现了一些问题,例如对于城市的规划问题,以及建设用地的紧缺等等。为了快速的解决这一问题,高层建筑就应运而生。但是由于地震这种自然灾害的发生,会给建筑物以及人们的生活带来巨大的损失,所以在建筑物中要加强抗震的设计,尽量的减少地震给建筑物带来的危害。
  关键词:建筑结构;抗震;设计;安全
  随着我国城市现代化建设的不断发展,建筑行业也得到快速的发展,建筑行业为了保障自己在行业中的竞争实力,建筑设计者将建筑结构形式也从以前的简单形式转变为多样化的形式。基于近些年地震灾害的频繁发生,并且它会给人们带来不可估量的损害,对建筑物的破坏更是无法估量,针对这一灾害的频繁发生,在建筑结构中应该进行相应的抗震设计,以便减少地震给人们带来的危害,这也彰显了建筑结构设计中的抗震设计的重要性。
  一、建筑结构设计的概念
  建筑结构设计一般是指,建筑师通过结构语言将自己想要表达的思想表现出来,这之中的结构语言通常是指,通过建筑图纸结构师把图纸中的内容提炼而得出的相关结构元素,这些具体的元素是指基础、梁、柱、墙、楼梯、板以及其他的一些大样结构物等。通过结构语言中的这些元素来构建一个建筑物或者是建筑体系等,从而把任何情况下的荷载以简洁的方式转移到基础上。建筑是一个空间结构的有机统一体,它一切的语言结构均是以复杂的形式一起为建筑物工作着的,它们中的任何一个零件或者是部分都不能独立的存在着,它们是一个不可分割的整体,所以要真正的实现一个良好的建筑设计就需要考虑多种结构语言。
  二、抗震概念设计
  建筑结构中抗震概念设计一般是指,在对建筑物进行相应的抗震设计时,设计人员不被传统的、盲目的计算机数据验算分析所拘泥,而是依据当地的地震灾害资料以及长期的建筑结构抗震设计的经验而形成的建筑结构抗震设计理念,并且在这一基础上对建筑结构进行相应的总体布置以及一些部分构造,从而来确定分析的过程。建筑结构中抗震概念设计展现了设计人员对于地震知识以及当地地震的相关资料的灵活运用,同时,这也凸显了设计人员在对建筑结构进行相应的抗震设计时的创新能力。
  三、抗震设计的原则
  每一个东西的设计都需要遵循它的要求以及原则,所以,抗震设计也应该遵循它独特的要求以及原则。同时它是一种细致但模糊的设计过程,是一种由整体到局部的设计。所以在对于建筑物进行抗震设计的时候,应该遵循以下的原则:
  (一)选择场地
  在选择工程的场地时,应该先了解、掌握该地区的地质资料以及地震的相关资料,这样在选择工程的具体位置时,把工程要求同当地的地质资料以及地震的相关资料相结合,从而做出安全的、稳定的判定,合理的选择工程的场地,避开那些地质条件不好的场地。若场地中的地质条件不能满足设计的相关要求,并且还不能避免时,相关人员应该及时的采取有效的措施来解决这一问题。
  (二)选择建筑布局
  一般情况下,建筑物要尽量避开那些比较复杂的平面布局,建筑的平面布局整体性要求较强,并且还应该对称、简单等。建筑平面布局的形状变化一定要均匀,尽可能的避开形状突变现象的发生。
  (三)选择抗震材料
  选择抗震材料以及施工工艺同施工质量都要有较为严格的要求,抗震材料的性能指标一定要符合有关规范的要求。
  (四)选择建筑结构中的抗震体系
  合理的建筑结构体系,它能使地震荷载的传递路径较为明确。对抗震体系进行明晰的计算,能从一定程度上掌握建筑结构的抗震功能。同时,抗震防线的设置应该层次分明,各个防线都应该拥有相应的耗能以及变形能力,从而避免因为局部的破坏而破坏建筑结构的整体。对于那些薄弱的环节应该采取有效的措施进行相应的防范。
  四、抗震设计的理念
  高层建筑在进行抗震设计时,最重要的思想就是以简单化的方式来处理建筑结构,它的主要目的是保障在地震发生时,建筑结构的传力途径比较直接并且很明确。简单的建筑结构分析、建筑结构计算的模型以及位移比较方便,从而有利于把握对建筑抗震设计中的薄弱部位的限制工作,从而保障建筑结构中的可靠的抗震设计功能。抗震设计的第二大基本思想是对于建筑结构中的抗震设计的均匀性以及规则性的相应规范要求,这样以来,就需要设计人员在进行结构设计时,全面地考虑建筑同结构之间的多方面情况。要确保建筑结构整体的良好性,就务必要实现建筑结构设计中的抗侧力的相应形式中的平面布局规则,并且要求它们对称,在建筑物立面以及竖向的剖面布置,有易于控制建筑结构中的侧向刚度变化的情况时,尽量避免建筑物中语言结构的承载力以及建筑侧向刚度的突然变化。抗震设计最后要考虑的是结构刚度以及抗震能力,建筑结构的布置更应该要考虑任何方向中对于地震来临时的抵抗能力,从而保障主轴方向的刚度同建筑物中的抗震能力同时起到一定的作用,充分的把握延性性能同结构强度,以便全面地做好抗震工作。
  五、抗震設计中的多重防线
  一般情况下,地震所持续的时间比较短,在面临持续性的地震袭击时,多重抗震防线可以有利地降低地震所带来的破坏,为人们逃生争取了一定的时间。所以在高层建筑中设计多重的抗震防线是非常必要的。
  (一)延性结构
  延性一般是指建筑中的构件或者是结构体的具备承载能力的情况下,不降低塑性变形能力的一种特性。当进行建筑结构设计的时候,设计人员可以考虑采用延性结构的构件,充分地利用延性结构的变形能力,从而使建筑结构体在受到地震能量时进行相应的分散消耗。
  (二)超静定结构
  建筑中的静定结构一般是指,一个有自由度的建筑结构,在地震来临时,只要这种结构中的任意一个节点受到破坏,或者是出现一个塑性铰,这样就会导致建筑结构的整体倒塌。针对这种现象的出现,建筑中的抗震结构设计就应该设计为超静定结构,并且对其设置出相应的多道设防结构。所谓的超静定结构也就是设计出多个破坏点或者是屈服点,以保障在地震来临时,若第一道抗震的设防结构中某个破坏点或者是屈服点受到损坏,这只会减少结构中的一些超静定次数,但是不至于对建筑的结构整体带来毁灭性的破坏。
  六、结 语
  高层建筑结构中的抗震设计所牵涉的面比较广,并且它还关系到广大人们的生命安全以及建筑物的安全等问题。基于我国对地震灾害的预测及研究非常有限,建筑结构设计人员还不能对建筑结构体中的抗震设计进行科学的、精确的计算,但是随着设计人员对当地的地质灾害资料进行分析总结,以及他们长期工作中积累的经验,深化地震科研的相关工作等等,建筑设计人员对地震灾害的认识已经解越来越深刻,这种现象的出现,也使建筑结构抗震设计的相关工作更有依据,从而建筑设计人员也能越来越灵活的设计建筑结构中的抗震概念,从而使建筑结构中的抗震结构设计能够达到安全、经济以及质量等方面的相应要求,进而保障人们的生命安全以及使建筑物免受地震的迫害。
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