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抗震结构设计理念分析

新闻时间:2020-07-13 文章来源: 文章作者:ztcjjt

目前我国建筑行业发展迅速,越来越多的高楼大厦拔地而起,人们对其安全问题关注度也越来越高,除了一些常见的施工质量问题,地震问题对建筑物的影响也开始更多地在学术研究中出现。我国地域辽阔,不同地区的地质条件各不相同,不仅给施工带来了一定难度,对于其抗震性能设计也提出了更为严苛的要求。因此要,根据不同的建筑物类型对不同区域中的地震反应,结合地震破坏模式来完善建筑结构设计中的抗震结构设计理念,采用相应的技术手段有效提升建筑物的抗震性能,保证其稳定性和可靠性。

关键词:建筑结构;结构设计;抗震;设计理念

地震是一种突发性的地质灾难,其地震等级不同会对各建筑物造成不同程度的损坏。由于其不可抵制性,人们很难对其采取有效的应对措施。现今社会的地震预测系统并不十分准确和全面,而剧烈地震所造成的严重后果却又是人们所不能承受之痛,它不仅会使房屋破坏倒塌,而且会威胁到人们的生命和财产安全。因此,建筑行业设计人员必须加强对抗震设计的研究,如加强延性材料应用、选择合适的结构形式等,使建筑结构的刚度、延性以及承载力符合抗震规范要求,努力提高建筑结构的抗震能力,完善建筑结构的抗震设计理念,并扩展其实际应用范围。

1抗震结构设计需遵循的主要原则

1.1由局部到整体

每个建筑物构成部分极其复杂,涉及不同的专业工程和建筑构件,它要求的不仅仅是某一部分不受地震破坏,更重要的是保证建筑结构的整体性,这就需要结构能够收集以及传递惯性,在水平方向上可以进行分区。抗震设计时,要按照每个子结构抗震能力,由局部到整体设计抗震措施,从而保证整个建筑物结构符合抗震设计要求。

1.2结构形式合理

地震的作用力在结构之间是可以互相传递的,在抗震设计时要进行实验分析,当结构模型受到类似地震的作用力出现位移时,根据实验数据反映出的结构不同部位的受力和破坏情况,选择合理的结构形式,设置相应的抗震防线,保障建筑物的稳定性和刚度。

1.3刚柔结合

建筑物在遇到地震时,其承受的作用力是双向的,为了抵抗不同方向的作用力,在抗震设计时要适当增强水平面主轴两方面的结构刚度,保证刚度与抗震能力相适应,刚度过大,吸收地震力大,造成浪费,刚度过小会使结构变形,设计要求刚柔结合,既要保证结构平衡,又能减少建筑物受力变形。

1.4建筑形体及其构件规则

建筑物形体对房屋规则性有很大影响,进行抗震结构设计时应尽量选择简单对称的结构形式,其能有效避免平面和竖向的不规则,提高抗震性能。可根据实际情况进行优化调整,尽可能地将惯性能力聚集在一起,保证抗侧移刚度。特别是在对建筑基础等重点薄弱部分展开设计的时候,由于对抗震性能要求比较高,抗侧力结构的稳定性和水平位移一般要比标准规范要求高,这样的建筑物结构设计规则性强,分布也比较均匀。

2建筑结构抗震结构设计要点

2.1合理选择建筑抗震场地

地震是一种自然的地质破坏现象,而地表的稳定性影响着该地块建筑物的抗震性能。地震发生时,加之地表性质不稳定,建筑物的抗震性能无法有效发挥作用,建筑物结构便会遭到严重破坏。选择建筑场地时要注意检测建设土地的土壤硬度和密度,选择开阔、平坦而且地质结构稳定的地段,避免河岸边缘、采空区、地震断裂带以及山岳软土地段,保证场地符合建筑结构载荷要求,从而保障建筑物的承载力和稳定性。

2.2优化设计建筑结构造型

建筑物的结构造型也影响着其抗震性能,设计人员要考虑到建设场所大小和周围环境限制,基于对称性和规则的原则提高美学效果,提升造型设计的美感,运用抗震设防技术加强建筑物的抗震能力,防止建筑结构遭受外力破坏,在保证建筑物质量的同时,提升其艺术观赏性。

2.3以建筑结构参数为依据

建筑结构的抗震设计需要以相关的结构参数为依据,根据准确的数据信息设计抗震措施,从而保证建筑不同部件的刚度与强度,保证结构不受外力作用破坏。因而设计人员一定要认真分析、计算结构所承受外力,根据抗震规范要求和结构参数设计模拟地震时对建筑物的破坏情况,采用有效的抗震设计方案来保证建筑的抗震性能。

2.4设置多道抗震防线

地震发生时的作用力来自各个方面,不同等级地震的威力不同,为此设计者需要综合考虑各种情况开展多维度的抗震设计,选择延展性强且刚度好的构件,在各构件受力薄弱部位增设抗震措施,在保证建筑物结构满足抗震规范要求的基础上更加完善抗震机制和体系。经过重重抗震防线,地震破坏力会逐渐减弱,从而更好地保证了建筑结构的抗震能力。

3建筑结构设计中抗震结构设计理念的应用

3.1合理提高抗震设计等级

地震级别分为小震、中震、大震。有关研究得出,以50年一周期为例,小震出现率为100%,其破坏力超过抗震设计强度的概率为62%,中震的概率为10%,大震的概率为2%,故对于地震多发地带应适当提高抗震等级。根据建筑使用类别,甲类和乙类建筑抗震等级要提高一级,丙类建筑要满足当地抗震设防要求,丁类建筑可以适度降低要求,但必须满足当地抗震设防标准,确保建筑的抗震稳定性。

3.2严格选择结构体系

抗震结构的设计要求是稳定性和适应性强,建筑物的刚度必须能够承受相应的荷载,缓冲地震冲击力,避免局部受损破坏结构形态。因此,要根据其受力特点和传力途径,选择合适的结构体系,保证建筑物的整体协调,有效避免建筑物倾斜或局部受损。

3.3选择优质抗震材料

有些建筑材料强度高、延展性好,有较强的吸收能力,可缓解地震作用力,特别是对于维护高层建筑的抗震性能效果良好。在抗震设计理念中加强延性材料的使用可以极大地减少建筑物抗震成本投入,保证整个建筑的延展性,从而提高建筑物的抗震性能。

4结束语

综上所述,建筑物的抗震结构设计需考虑的因素有很多,提升建筑物抗震性能不仅要维护建筑物的安全性和稳定性,还需要保证其美观性,为用户提供安全感和满足感。因此,抗震结构设计者要优化设计理念,根据时代变化改进抗震设计措施,在不断的经验积累中提高建筑结构抗震设计质量,保障建筑工程质量,保证使用者的生命安全,使我国建筑行业稳定发展。

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