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[摘 要]在建筑工程中的设计中,结构设计是其最重要的部分,一个建筑的结构设计关乎到其建成之后的稳定性和安全性,稳定和安全性能的实现也是我们进行建筑结构设计的直接目标。然而现在地震灾害偶有发生,为了防止地震灾害带给人们的经济损和社会损失,必须应加强建筑抗震结构的优化。本文就建筑抗震结构进行分析,首先提出了建筑抗震结构优化的关键问题,然后结合实际提出抗震结构的优化对策。
[关键词]建筑结构;抗震优化;关键问题;对策
中图分类号:S982 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0122-01
引言
建筑行业作为增进我国国民经济快速增长的一大支柱行业,在我国市场经济快速发展下的形势下,带来的经济和社会的效益大家有目共睹。因为结构性能的关系,在使用过程中经常会受到各种因素的影响,其中地震灾害是影响最为恶劣的情况之一。我国对建筑结构抗震设计在不断完善,如何能够从我国地震环境以及社会实际情况出发,不断提高建筑抗震设计水平,使其在满足工程建设的基础上,同时体现出经济性原则,是现在研究的重点。
1 抗震优化结构设计的关键问题
对于一个建筑来说,尤其是高层建筑,保证它建造出来之后的安全性和稳定性是最为基础,也是最必要的,也就是要保证它的抗震性能,建筑的根本是初期进行的建造设计,所以我们首先来探讨一下建筑设计。
1.1 场地的选择
建筑的基础是地基,如果设计人员选择的这段地段地基比较稳定,短时间内不易出现地壳活动,并且这段地段也不会对人们的生产生活带来不方便,那么便可以放心的在这段地段上进行施工建设;如果在进行地段的选择时,确实不易避开那些不良地段,为了尽量不影响建筑的抗震性能,就必须想办法采取一定的措施,使其满足建筑施工地段选择的要求,能够进行一系列建筑施工活动。
1.2 结构体系的选择
在对结构体系的选择中又分为以下几点需要注意:第一,选择结构体系时需要避免对建筑整体抗震产生不利影响的建筑结构体系。在进行设计时,注意不能因为部分结构被破坏而导致建筑结构整体抗震能力下降或丧失。即如果建筑构造中某一零件或者部分停止工作,那么其他的构件都不能因此而失去效能,影响整个建筑物的抗震能力。第二,所选用的结构体系需要有它明确的计算、简单的图形分析、合理的地震作用传播途径。第三,我们所选用的建筑结构体系中必须具备良好的承载能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构便具有上述良好的能力,所以在建筑结构设计中,需要使用钢筋混凝土结构。第四,所选用的建筑结构体系中需要具有合理的刚度和强度。这是应对地震和降低地震给建筑物带来损害的必须条件。
1.3 结构的规则性
在建筑结构抗震设计中,还需要重视建筑平面布置的规则性。在平面布置上,需要注意符合抗震的设计原则,那就是采用规则的设计方案,而不是不规则的方案。结构的规则性主要表现在高层建筑主体抗侧力结构上,尤其需要注意以下四个问题。第一个问题,高层建筑主体抗侧力结构需要注意,两个主轴方向的刚度要比较接近,其变形特性还需要比较的相似。第二个问题,高层建筑主体抗侧力结构构成变化需要比较均匀,不应当有突变的情况发生。第三个问题,从高层建筑主体抗侧力结构的平面布置来看,需要注意的是,应注意同一主轴方向能各片抗侧力结构刚度尽量均匀,这样有利于高层建筑整体的抗震性能的发挥。第四,高层建筑主体抗侧力结构的平面布置需要注意,中央核心和周边结构的刚度协调需要均匀,以此来避免产生过大的扭曲变形。
2 建筑抗震结构的优化对策
2.1 对建筑结构的概念设计增加重视
从马克思主义的认识论中可以知道,建筑概念的形成是因为人们对其的认知从感性认知上升到理性认知,这反映出人类对于事物认识更加客观。在进行建筑设计的过程中,首先就是建筑师要对建筑设计的概念掌握到位,这样设计师才会设计出一个具有安全经济性、构建平衡性、结构科学合理性的建筑物。设计师在进行建筑结构设计时,要注意把建筑概念的基本运用贯穿到建筑全过程中去。建筑结构的设计师应运用自己所拥有的设计技巧和知识,运用自己所积累的设计经验形成一种专属的设计概念,并用这个专属的设计概念完成高水平的建筑结构设计工作。
2.2 對建筑抗震设计理念进行加强
在建筑物中,抗侧力的高度不同,冲击强度大多也都不一样,于是便会有薄弱层面的存在,在进行建筑结构设计时我们要尽量去减弱甚至避免薄弱层面的存在。如今,在我国的建筑抗震结构设计规范里,我们将抗震分成两个阶段,这对于建筑抗震能力的提高有很大的帮助。第一阶段,建筑结构设计师要充分运用地震参数,计算建筑结构在弹性状况下发生的地震和它产生的效应。在第二阶段时,要用所对应的地震参数对建筑物的薄弱层面进行计算,计算结果出来之后再对薄弱的楼层面进行转角位移或是进行侧向位移,可是这一定不能使建筑设计超过我们所规定的限值,只有这样才可以让薄弱环节尽量不影响到建筑物本身。
2.3 对建筑结构设计进行全面考虑
建筑结构设计师每次进行建筑设计时都会考虑多种建筑优化方案,并且要对内部因素和外界各方面因素同时进行综合性考虑。这里的内部因素主要是说建筑物中每一个构件本身能够承受的最大荷载量,尤其在高层建筑设计中,更是对它的承受能力进行综合全面的考虑,最后确定一个最安全合理的设计。需要注意的是,设计在进行确定时,前提是一定要遵循经济原则,但是在考虑水平受力时,就要求对其抗倒塌能力进行研究,这是不同的一个地方;外界因素主要是指,对建筑物所受的平常风力、抗震等其他情况进行全方位、综合性考虑,争取设计出对当前情况来说最适合的方案。在进行地基设计的过程中,设计师要结合自身所积累的设计经验进行综合考虑,同时,设计师应提前综合考虑并分析出建筑过程中所会碰到的各种问题,并提出相应的对策,在计算建筑物本身的受力情况时要记住“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉”的原则,务必不要单单凭自己的经验和直觉去感观判断建筑需要增加的配筋量,一定要重点关注建筑物的薄弱环节,对构件本身的性能进行考虑,以降低甚至避免发生危害的几率。同时,对于组成建筑物本身的材料,就比如说钢筋材料,要对其温度应力进行考虑,因为对于钢筋材料才说,温度对它有很大的影响。所以在设计建筑抗震结构时,无论是建筑结构的选型还是建筑的设计布置,或是相关的计算过程,一定要提前对所有可能出现的问题进行全面的思考,必要时也要对建筑物的受力极限进行验证计算,只有这样我们才能够保证建筑防震结构的设计合理性是安全可行的。
结束语
综上所述,这几年来,地震灾害偶有发生,对我们的人身安全造成了很大的影响,也对我国现在建筑抗震结构的优化提出了新的挑战,所以我们要善于探究和思考,勇于创新,设计出一套适合我们的既经济又安全的建筑抗震结构优化方案。
参考文献
[1] 张昱.建筑结构抗震优化设计研究[J].江西建材,2017,(12):56-57.
[2] 万磊,赵冰.浅析建筑抗震结构设计的优化[J].江西建材,2015,(22):41-42.
[关键词]建筑结构;抗震优化;关键问题;对策
中图分类号:S982 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0122-01
引言
建筑行业作为增进我国国民经济快速增长的一大支柱行业,在我国市场经济快速发展下的形势下,带来的经济和社会的效益大家有目共睹。因为结构性能的关系,在使用过程中经常会受到各种因素的影响,其中地震灾害是影响最为恶劣的情况之一。我国对建筑结构抗震设计在不断完善,如何能够从我国地震环境以及社会实际情况出发,不断提高建筑抗震设计水平,使其在满足工程建设的基础上,同时体现出经济性原则,是现在研究的重点。
1 抗震优化结构设计的关键问题
对于一个建筑来说,尤其是高层建筑,保证它建造出来之后的安全性和稳定性是最为基础,也是最必要的,也就是要保证它的抗震性能,建筑的根本是初期进行的建造设计,所以我们首先来探讨一下建筑设计。
1.1 场地的选择
建筑的基础是地基,如果设计人员选择的这段地段地基比较稳定,短时间内不易出现地壳活动,并且这段地段也不会对人们的生产生活带来不方便,那么便可以放心的在这段地段上进行施工建设;如果在进行地段的选择时,确实不易避开那些不良地段,为了尽量不影响建筑的抗震性能,就必须想办法采取一定的措施,使其满足建筑施工地段选择的要求,能够进行一系列建筑施工活动。
1.2 结构体系的选择
在对结构体系的选择中又分为以下几点需要注意:第一,选择结构体系时需要避免对建筑整体抗震产生不利影响的建筑结构体系。在进行设计时,注意不能因为部分结构被破坏而导致建筑结构整体抗震能力下降或丧失。即如果建筑构造中某一零件或者部分停止工作,那么其他的构件都不能因此而失去效能,影响整个建筑物的抗震能力。第二,所选用的结构体系需要有它明确的计算、简单的图形分析、合理的地震作用传播途径。第三,我们所选用的建筑结构体系中必须具备良好的承载能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构便具有上述良好的能力,所以在建筑结构设计中,需要使用钢筋混凝土结构。第四,所选用的建筑结构体系中需要具有合理的刚度和强度。这是应对地震和降低地震给建筑物带来损害的必须条件。
1.3 结构的规则性
在建筑结构抗震设计中,还需要重视建筑平面布置的规则性。在平面布置上,需要注意符合抗震的设计原则,那就是采用规则的设计方案,而不是不规则的方案。结构的规则性主要表现在高层建筑主体抗侧力结构上,尤其需要注意以下四个问题。第一个问题,高层建筑主体抗侧力结构需要注意,两个主轴方向的刚度要比较接近,其变形特性还需要比较的相似。第二个问题,高层建筑主体抗侧力结构构成变化需要比较均匀,不应当有突变的情况发生。第三个问题,从高层建筑主体抗侧力结构的平面布置来看,需要注意的是,应注意同一主轴方向能各片抗侧力结构刚度尽量均匀,这样有利于高层建筑整体的抗震性能的发挥。第四,高层建筑主体抗侧力结构的平面布置需要注意,中央核心和周边结构的刚度协调需要均匀,以此来避免产生过大的扭曲变形。
2 建筑抗震结构的优化对策
2.1 对建筑结构的概念设计增加重视
从马克思主义的认识论中可以知道,建筑概念的形成是因为人们对其的认知从感性认知上升到理性认知,这反映出人类对于事物认识更加客观。在进行建筑设计的过程中,首先就是建筑师要对建筑设计的概念掌握到位,这样设计师才会设计出一个具有安全经济性、构建平衡性、结构科学合理性的建筑物。设计师在进行建筑结构设计时,要注意把建筑概念的基本运用贯穿到建筑全过程中去。建筑结构的设计师应运用自己所拥有的设计技巧和知识,运用自己所积累的设计经验形成一种专属的设计概念,并用这个专属的设计概念完成高水平的建筑结构设计工作。
2.2 對建筑抗震设计理念进行加强
在建筑物中,抗侧力的高度不同,冲击强度大多也都不一样,于是便会有薄弱层面的存在,在进行建筑结构设计时我们要尽量去减弱甚至避免薄弱层面的存在。如今,在我国的建筑抗震结构设计规范里,我们将抗震分成两个阶段,这对于建筑抗震能力的提高有很大的帮助。第一阶段,建筑结构设计师要充分运用地震参数,计算建筑结构在弹性状况下发生的地震和它产生的效应。在第二阶段时,要用所对应的地震参数对建筑物的薄弱层面进行计算,计算结果出来之后再对薄弱的楼层面进行转角位移或是进行侧向位移,可是这一定不能使建筑设计超过我们所规定的限值,只有这样才可以让薄弱环节尽量不影响到建筑物本身。
2.3 对建筑结构设计进行全面考虑
建筑结构设计师每次进行建筑设计时都会考虑多种建筑优化方案,并且要对内部因素和外界各方面因素同时进行综合性考虑。这里的内部因素主要是说建筑物中每一个构件本身能够承受的最大荷载量,尤其在高层建筑设计中,更是对它的承受能力进行综合全面的考虑,最后确定一个最安全合理的设计。需要注意的是,设计在进行确定时,前提是一定要遵循经济原则,但是在考虑水平受力时,就要求对其抗倒塌能力进行研究,这是不同的一个地方;外界因素主要是指,对建筑物所受的平常风力、抗震等其他情况进行全方位、综合性考虑,争取设计出对当前情况来说最适合的方案。在进行地基设计的过程中,设计师要结合自身所积累的设计经验进行综合考虑,同时,设计师应提前综合考虑并分析出建筑过程中所会碰到的各种问题,并提出相应的对策,在计算建筑物本身的受力情况时要记住“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉”的原则,务必不要单单凭自己的经验和直觉去感观判断建筑需要增加的配筋量,一定要重点关注建筑物的薄弱环节,对构件本身的性能进行考虑,以降低甚至避免发生危害的几率。同时,对于组成建筑物本身的材料,就比如说钢筋材料,要对其温度应力进行考虑,因为对于钢筋材料才说,温度对它有很大的影响。所以在设计建筑抗震结构时,无论是建筑结构的选型还是建筑的设计布置,或是相关的计算过程,一定要提前对所有可能出现的问题进行全面的思考,必要时也要对建筑物的受力极限进行验证计算,只有这样我们才能够保证建筑防震结构的设计合理性是安全可行的。
结束语
综上所述,这几年来,地震灾害偶有发生,对我们的人身安全造成了很大的影响,也对我国现在建筑抗震结构的优化提出了新的挑战,所以我们要善于探究和思考,勇于创新,设计出一套适合我们的既经济又安全的建筑抗震结构优化方案。
参考文献
[1] 张昱.建筑结构抗震优化设计研究[J].江西建材,2017,(12):56-57.
[2] 万磊,赵冰.浅析建筑抗震结构设计的优化[J].江西建材,2015,(22):41-42.