分析工民建结构的抗震设计问题

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  摘要:随着我国社会经济的不断进步,建筑行业的快速崛起,城市建筑群日益增多,人们越来越关注建筑的质量和性能。尤其近年来,我国经历了多次地震灾害,给广大人民群众带来了极大的危害,造成了严重的财产损失和人员伤亡,阻碍了经济的发展。为了更好地保证人民群众的生命财产安全,如何加强工民建结构的抗震设计,保证建筑物的安全稳固,就成为了我国建筑行业所要解决的首要问题。
  关键词:工民建;结构;抗震;设计
  随着我国建筑行业的发展,城市化进程的推进,工民建结构的抗震设计已经成为了建筑业研究的重要课题。现如今,我国的工民建结构的抗震设计采取的是概念设计的模式,与发达国家相比还存在着很大的差距,设计中还留有一些问题,无法保证工民建的抗震性能。在此情况下,我们一定要利用先进的技术和设计理念,不断革新,保证我国建筑行业平稳快速发展。
  一、工民建抗震的现状以及存在的问题
  目前,我国工民建抗震的办法主要还是沿袭以往的措施,主要有三种方法。第一,在建筑物的结构上增加抵抗力来达到抗震的目的,这种办法简单易行,应用最为广泛。不过,抗震性能比较差,资金投入大,且经济效益不高,资金的不到很好的利用。第二,钢结构法。这种设计的结构延性良好,可以提高建筑物的抗震能力,但是,建筑物所用的钢原料成本高,容易被腐蚀。第三,结构减震法。这种方法是利用橡胶的弹性减震效果来实现建筑物的抗震减震性的。不过在实际建设中,此种方法基本不被采用,因为在施工过程中需要将结构底部截断,施工难度大且不够便捷。以上三种方法都是在结构设计上的抗震方法,虽然在一定程度上起到了抗震的效果,但是却存在着很大的隐患,经济效益也不高。对此,国家和各个企业不断进行研发,设计出了用效能器来达到减震目的的减震系统。这种办法在工民建结构设计的基础上运用了新概念,提高了建筑的抗震性能,增强了安全性。
  由于地震所带来的极大破坏,我们就必须加强工民建的稳定安全,于是各种能够加强稳定性的结构模型被广泛应用。但是,在工民建中常见的模型精度不高,校对不准,存在着很大的问题。许多工程师也提出了很多设想,但是都无法应用于建筑物中。我国的工民建设计正面临着严峻的考验。
  二、工民建的概念设计及其重要性
  工民建的概念设计,指的就是从建筑物的结构设计总方案出发,结合人们对工民建结构抗震的认识,解决工民建结构设计中出现的具体问题。
  工民建的概念设计是把建筑整体性作为出发点,通过采取一些有针对性的措施来弥补工民建抗震性能的不足。而且概念设计是对建筑结构体系进行的构思和联想,是对结构性能的估算和评价,在此基础上选择最佳的设计方案,保证工民建的抗震性能。
  三、完善工民建结构抗震设计的具体措施
  近年来,我国地震频发,给各地的经济带来巨大损失的同时还危害了人民的财产生命。因此党和国家不断加大投入,完善设计,保证工民建的抗震性能。确保实现工民建的结构抗震安全,可以从以下几个方面着手。
  (一) 重视工民建与概念设计的结合
  在设计建筑物的时候不能单独考虑工民建的自身建设,要结合概念设计,通过对建筑物的组织设计,选取最佳的方案。设计人员要经过宏观的整体规划,对设计理念进行分析调查,并结合实际情况,满足人们的需要。
  结构抗震设计的目的就是为了保证建筑结构在强度、刚度、延展性和环保方面达到最优效果,所以在工民建进行概念设计的时候,为了保证其抗震性,要综合考虑建筑物的建造地址、设计结构模型、使用材料、抗震体系、外部环境等等诸多因素。从而保证方案的顺利进行。
  (二) 选择合适的抗震模型,加强抗震设计
  根据新出台的抗震规范,在一般情况下可以在建筑结构的两个主轴方向进行分析水平的地震作用。但是,在实际的抗震结构中,由于抗震分析计算模型无法客观真实的反映该结构空间相互作用的情況,所以很难达到强柱弱梁的要求。因此,在进行工民建的抗震设计时,要选择最适合的模型进行更加精准的计算。对建筑的外墙转角处等薄弱位置,还要进一步加强设计,以免由于局部的设计失误而影响整个建筑物的抗震性,造成严重的后果。
  (三) 建立科学合理的工民建抗震设计规范
  没有规矩不能成方圆,任何时候都要运用榜样的带动力量,工民建的建造中亦是如此。在建筑物进行抗震设计的时候,一定要有完善的规范做引导。目前,工民建的抗震设计还没有统一完善的规章制度,各级建筑物的抗震目标也不够明确。因此,国家一定要加强规章制度的建立,根据实际情况改变传统的设计方法,利用先进的技术和信息化的管理,保证工民建的抗震设计有依可查。
  (四) 解决工民建抗震设计要注意的问题
  对于一些模糊的、不确定的因素,在进行工民建结构抗震设计的时候一定要把握准确。地震属于多变的复杂现象,无法掌握其运动的规律和多样性。因此,在工民建结构抗震设计的时候,要充分考虑如何实现其最佳的经济效果。同时在工民建工程建设中还要做好对大地震的检测和预防,注意处理好建筑结构与周围其他建筑物的共振问题。综合考虑工民建的整体建设,组织协调好矛盾冲突,确保工民建结构抗震设计的实施运行。
  四、工民建抗震设计的新趋向
  工民建抗震最主要的设计新趋向就是基于性能的抗震设计理论。为了适应社会发展的新要求,提高工民建的抗震水平,对工民建抗震设计进行新一轮的研究势在必行。基于性能的抗震设计理论,简称为“PBSD理论”,是由美国学者在1992年提出的。它的主要特点就是使抗震设计向多重目标过渡,设计者可以自行选择比规范更高的抗震要求;可以采用新技术、新材料,针对不同的情况采取不同的措施,保证建筑物不会因强震而造成严重的破坏。
  它最主要的特点有三方面。第一,实现多级设防。即提出了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三级设防理论,在建造中更加注重非结构构件和内部设施的保护,避免了过多的经济损失,达到优化设计的目的。第二,强调“个性”。以往的工民建设计程序老化,缺乏灵活性,设计人员常常处于被动状态。现如今更加强调差异,在满足“共性”的同时,发挥“个性”,提高了设计人员的积极性,又有利于新技术的推广使用。第三,立足性能。许多工民建的设计者提出转变传统的以力学为基础的方案,实行变形基础设计,从弹性设计方法转变为弹塑性的设计。解决了传统设计理论的不足,促进了工民建的发展。
  五、工民建结构抗震设计的重要性
  在二十一世纪的今天,随着经济、科技的不断发展进步,人民生活水平的提高,对建筑设计的要求也越来越高。工民建作为建筑体系中的重要内容,对其抗震设计的完善有着重要的意义。
  首先,做好工民建结构抗震设计能够提高建筑的抗震性,在面对严重自然灾害的时候,减少经济损失,保障人民的生命财产安全。其次,做好工民建结构抗震设计,能够提高我国建筑业的整体水平,有利于我国新技术的应用,有利于参与国际竞争。最后,做好工民建结构抗震设计,能够实现绿色环保,改掉以往建筑的污染状况,实现节能节约,构建绿色家园。
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