建筑结构抗震设计要求探析

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  摘要:随着建筑行业的快速发展,抗震设计成为人们关注的重点,完成一个优良的建筑抗震设计,需要建立在一定的基础之上,需要共同考虑建筑设计和结构设计,并实现二者的相互配合与协作。基于此,本文就建筑结构抗震技术进行分析与研究。
  关键词:建筑结构;抗震设计;要求
  引言
  据有关数据统计,世界每年所发生的地震次数高达40万次,我国地震灾害发生的次数更是惊人,达到近10万次大大小小的地震。地震所到之处轻者建筑、交通设施受损,严重者建筑被摧毁,交通系统瘫痪。严重地影响了社会经济及社会生活的良性发展。为此,世界各国都加大了建筑结构的抗震设计的研究,以期能够通过提高建筑抗震能力减少地震带来的危害。本文就建筑结构抗震设计进行浅显的探讨分析。
  一、建筑结构设计中抗震概念设计的原则
  (一)结构的整体性。在建筑结构中,楼盖的整体性对建筑结构的整体性起到十分重要的作用,其相当于水平隔板,不仅要求聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力的子结构,还要求这些子结构具有较强的抗震能力,能够抵抗地震作用,尤其是当竖向抗侧力子结构的分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时,整个建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。
  (二)结构的简单性。结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。在建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”,只有结构简单,才能对结构的位移、内力以及模型进行分析,准确的分析出建筑抗震的薄弱环节,然后采取相应的措施,避免薄弱环节的出现。
  (三)结构的刚度。结构的刚度和抗震能力水平在地震作用下是双向的,确定结构的刚度,然后合理的布置结构能够抵抗任意方向上的地震作用。通常状况下,地结构沿着平面上两个主轴方向都应该具有足够的刚度与抗震能力,结构的刚度不仅仅应该控制结构的变形,还应该尽可能降低地震作用对建筑结构的冲击,如果结构发生较大的变形,将会产生重力二阶效应,导致结构失衡而被破坏,降低建筑的抗震可靠性,因此,在抗震概念设计中,应该重视结构的刚度设计。
  (四)结构的规则性与均匀性。建筑的竖向和立面的剖面布置应该规则,结构侧向刚度的变化应该巨晕,避免侧向刚度以及抗侧力结构承载力的突变。沿着建筑物的竖向,机构布置和建筑造型应该规则和相对均匀,避免传力途径、刚度以及承载力的突变,防止结构在竖向上的某一楼或者少数楼层之间出现薄弱的环节。
  二、建筑结构抗震设计要点分析
  (一)选取合适的建筑场地
  由于地震的影响范围较大,其影响区域内的建筑物均会受到不同程度的损坏。因此,在建筑结构抗震设计时,选取合适的建筑场地对于抗震设计至关重要。首先,在建筑场地选择时,要选取地质结构坚硬、周围地势开阔等对抗震有利的区域,这样可以最大限度地减缓地震灾害发生时地基土体产生的较大程度的沉陷,以达到很好的抗震效果;其次,建筑场地尽量避开有较大坡度的山脚以及地质不均匀及地基软弱的区域;最后,尽量避免地震多发地带。
  (二)地基和基础设计
  1.为了提高建筑的整體性及刚性,进而增强建筑结构的抗震能力,在建设设计过程中,应按照同一建筑单元建设在同一性质的地基上,结构相同的建筑在地基处理方式选择方面应采用统一的地基处理方式。
  2.建筑基础应按照有关规定深度进行埋设,尽可能地增加基础的埋设深度,如果基础埋设深度不够或者过浅会降低建筑物的嵌固作用,使建筑在地震灾害下振幅增大,建筑受害严重。所以,在满足建筑基础埋设深度的基础上尽可能地加大基础埋设深度,并做好基坑的回填夯实工作,提高建筑基础的稳定性。
  3.建筑是由基础和上部结构两部分构成。为了提高建筑的整体性,一般在基础室外的地坪下不宜设置内外交圈的基础圈梁;应在建筑上部结构和基础部分之间设置构造柱,构造柱连接上部结构及基础的圈梁;如果建筑基础土质的刚度不够,应考虑在基底设置圈梁,进而提升基础的强度和刚度。
  (三)的高度和宽度
  高度和宽度比是影响建筑结构抗震性能的主要因素。通常是建筑的高度和宽度的比值越大,建筑受到地震灾害越严重,建筑结构在地震作用力下侧移及倾斜现象越明显;并且随着建筑建设高度的增加破坏程度也越发的严重。因此,为了使建筑达到抗震要求,减少震害对建筑的破坏,除了要严格按照有关的建筑限高、限宽设计要求外,还应根据建筑的使用功能合理地控制高度及宽度比。
  (四)对建筑结构合理的选择和布置
  在建筑结构的选型上要根据许多综合因素,考虑这些因素包括建筑结构的高度、施工、材料、设防烈度、地基、基础、建筑用途、场地等,还要在经济技术和经济条件进行比较以后确定建筑结构的选型。对于建筑结构的布置方面,应该遵循“平面对称、竖面均匀”的原则。还应该注意的是,纯框架建筑结构中,要尽量防止出现框架柱和楼梯斜梁或平台梁直接连接的情况,因为这样会将建筑工程框架柱变为短柱,发生地震就容易产生建筑工程剪切破坏,只有合理的对建筑结构进行选择和布置,才能保证建筑工程的施工质量及抗震力度。
  (五)保障建筑结构的整体性
  只有保证建筑结构的整体性,在发生地震时建筑结构的各个部件才能相互协同工作,使建筑结构的抗震效果更加显著。建筑结构的抗震力是由结构整体刚度以及整体的稳定性决定的,在建筑施工中使用型钢混凝土结构或现浇钢筋混凝土结构,可以实现建筑结构整体稳定性效果,这两种钢筋混凝土结构具有整体性好、水平刚度大等优点,使用这两种钢筋混凝土结构不但可以解决滑移问题,还可以增强楼板刚度,达到建筑结构抗震效果更好。
  (六)提高抗震设计等级
  由于近几年,一些特大地震灾害频频出现,给我国造成了巨大的经济损失。研究表明,以地震灾害分析50年为一个分析周期,而小震的重现世间为50年,小震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为62%;中型地震的重现世间为475年,中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%;大型地震的重现世间为2000年,大震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为2%。因此,一些建筑结构设计专家指出,我国地震多发地带应该及时提高建筑结构的抗震等级,严格控制建筑结构的抗震设计,确保建筑结构的抗震稳定性。
  结束语
  随着科技的发展,尽管已经可以通过先进的技术来预测地震,但人力却还是无法阻止和与之抗衡;为了使地震所带来的人员伤亡和财产损失得到最大限度的破坏,这就需要先设计出科学合理的可行性方案。本文论述了建筑设计与建筑抗震设计的相关内容,表明建筑设计在建筑抗震设计中的重要基础作用,提高建筑工程的抗震能力及人们的生命财产安全。
  参考文献:
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