建筑结构工程抗震设计的作用及其要点
【摘要】摘要:地震往往对人类造成极其严重的危害,不仅造成建筑物倒塌,严重时还会造成大量人员伤亡,从而对社会造成巨大的破坏力,给社会造成极高的经济损失。面对大自然带来的灾难,人们采取的任何措施都是杯水车薪。但是,对于一些灾害来说,有必要在灾害发生之前实现标准的保护措施。对于地震来说,如果能够全面持续地提高建筑物的抗震性能,那么地震来临时就可以避免更多的人员伤亡。基于此,本文主要讨论建筑结构工程抗震设计的重点和难点,以及抗震设计能给建筑带来的优势。
【关键词】建筑结构；抗震设计；作用 引言
在工程建设过程中,不仅要注意抗震概念的应用,还要注意抗震设计与建筑设计的关系,以增强整体效果。合理科学的应用不仅可以提高工程质量,还可以保证人身安全。申请流程主要包括高度、承载力、总平面布置、功能设计等。为了加强抗震性能,需要对许多施工变量进行分析和计算,一方面是为了优化居住环境,另一方面是为了提高抗震性能。设计人员在建筑结构的设计过程中,应当充分考虑到抗震结构设计的重要性,再结合当地的地质条件和工程的实际要求对建筑工程的整体结构进行合理规划,保证建筑结构对地震作用力具备良好的分散以及消耗作用,将地震的影响降到最低。
1.建筑物抗震设计的作用及特点 1.1降低伤亡率
自然灾害尤其是地震灾害使人们的基本生存需求无法得到满足。首先,缺乏建筑施工方面的相关技术和知识。工程建设过程中,会出现弯角,造成建筑物抗震性能极差。近几年来,由于地震引起的房屋倒塌,造成了难以预料的生命和财产损失。为减少人员伤亡,设计人员在施工过程中往往采取在建筑主体与基础之间设
置隔震层或加固基础等措施,使基础具有抗震能力。这种方法非常有效,而且在发生地震时可以帮助建筑保持基础稳定。
1.2可提升建筑的抗震能力
在建筑结构工程设计工作中,要想有效提升建筑的抗震能力,就必须将以下几个方面的工作做好:(1)坚持对称性原则,可降低由地震作用导致的变形,同时在地震发生时可避免作用力集中,以减少建筑扭曲情况的发生;(2)需对地基的稳定性进行考虑,选择有利于抗震的地基,可有效防止由于地基变形因素对抗震功能产生的影响;(3)同一单元需在性质一致的地基上进行设计,以利于地基抗震功能的发挥;(4)在结构设计中增加抵抗防线,可显著提升抗震力,并且要注意受力设计明确,这样可以有效避免局部薄弱。
1.3可降低地震对建筑的影响
在抗震设计工作中,业界公认的一种方法是在基础、主体二者之间增设隔震层。一些设计师选定顶端加设\"反摆\在地震发生时\"反摆\"会使建筑朝相反方向运动,这样可以减小加速度,从而降低地震对建筑造成的不利影响。据有关研究显示,如果该\"反摆\"设计得合理,那么它对地震的影响将会达到65%。
1.3建筑结构抗震设计科学性原则
建筑物的抗震效果的高低一定程度上受抗震结构设计的影响。为了使建筑物的抗震性能稳定,并且尽可能的花费最少的钱,抗震结构必须科学有效,只有这样,才能实现地震控制最终目标。从小地震到大地震,都可以使得建筑物安全稳定,尽可能的减少破坏。建筑物的建造机体应简单准确,如果太困难,则负载就没有办法均匀地分布,并且集中负载将相对较大,地震对建筑就会造成极大的破坏。因此,在平面规划建筑物时,所有的相关要素分布应尽可能均匀,以促进建筑物的安全效果。在设计时,有必要考虑建筑物的整体建筑情况,根据建筑要求,超出特定位置的建筑物高度不能太多,如果所在区域的不规则无法避免,则应着重于再次构造和计算,以使建筑物的建造准确可行
2.建筑物抗震设计目前存在的问题
[1]
2.1建筑物的整体高度问题
在一定结构形式的高层建筑中,对高层建筑相对应的高度有明确的规定,这主要是考虑到该建筑的安全性能和抗震性能。但是我国现在许多小区、商厦、行政楼越来越高,成为真正意义上的\"摩天大楼\而由于我国现在人口数量越来越多,人口老龄化严重,对于不断增加的人口来说,可用空间也在逐渐减少,这就导致许多高楼超过了我国高层建筑的高度。当建筑物高度超过地震极限值时,其抗震性能降低,高楼倒塌时,对周围抗震性能较好的建筑物造成破坏,进而造成不可挽回的损失。因此我国高层建筑在高度的选择上,一定要做好结构设计,首先考虑建筑物的抗震性能,再考虑其高度及其他影响因素,使高层建筑尽可能安全。
2.2地基建设不合理
高层建筑建设位置以及地基建设对整体建筑的稳定性和抗震性能具有直接的关系。但是在具体设计施工中,由于城市可规划用地越来越少,开发商为了追求经济利益,忽视地基基础的科学选择和设计,导致其地基抗震性能远远不足设计标准要求,降低了高层建筑整体结构的抗震效果。所以,在进行高层建筑设计时,要对建筑位置进行科学选择,对其现场、地质、地形等开展全面的勘察和测量,保障地基基础的可靠性。
3.建筑结构工程的抗震技术应用及要点
科学的抗震设计可以有效提高建筑工程的质量水平。为了满足建筑物的稳定性和安全性要求,在建筑设计中应根据工程的特殊性选择合适的抗震技术。根据目前高层建筑的抗震设计分析,主要有以下几点：
3.1保障结构参数的准确性
在对高层混凝土抗震结构进行设计时,要对具体的建筑位置、环境、地形等进行科学合理的勘察和测量,掌握精准的数据,从而保障高层建筑结构设计参数的精准性和全面性,保障抗震结构设计的合理性和可行性。高层建筑不同楼层在发生地震时出现的位移限值容易受到建材规格、结构体系等因素影响。因此,在具体设计时,要综合利用计算机软件,在测量数据的基础上,建立完善的设计模型,保
[2]
障设计参数的合理性和准确性,为提升整体结构的稳定性,强化其抗震性能提供坚实的依据。
3.2重视建筑结构布置的规则性
应加强对于建筑结构布置规则性的重视,在合理解决建筑结构协调性问题的基础上保障建筑物的抗震能力。一方面,可采用弹性或刚性模型更换原有建筑物楼板,即借助刚性较好的楼板以提高建筑结构的承载性能;另一方面,若建筑物整体结构相对简单,一般可采用弹性较好的楼板进行设计,不仅能降低建筑工程的整体设计难度,同时也能进一步提升建筑工程的结构稳定性。此外,在必要情况下,应对建筑结构进行弹塑性分析,即通过模拟建筑物于地震灾害环境下的受力变形情况来确保其抗震设计合理性,进而保障抗震设计与建筑物整体结构设计相符。其中,当建筑物整体结构较为简单时,一般需整体采用弹性较好的楼板,其目的在于减少工程的计算量,提升抗震设计的精确性和有效性。
3.3合理选择结构体系
科学、合理的结构体系不仅可以在建筑变形方面满足其要求,同时还能起到抵抗地震冲击力的效果。建筑必须具有一定刚度,才能承受地震发生时建筑物变形带来的巨大力量,从而避免局部受损,起到良好的抗震效果。因此,对结构体系进行选择时,不仅要明确建筑传力途径,同时还要对受力情况进行精确计算,从而避免发生建筑倾斜及局部受损等问题。
3.4建筑结构抗震设计合理选择建筑场地
在进行建筑结构的地震预防建造设计之前,有必要选择合适的建筑用地。为了确保建设项目的地基稳定可靠,有必要在地质相对合适、地形平坦、地下土壤承载力强且容易处理地基的区域选择尽可能大的场地进行施工,这样可以有效降低操作的复杂程度,促进施工的安全和建筑物的稳定。另外,请勿在地震带,河岸或采石场建造建筑物。如果地质调查显示地下土壤不合适,则有必要进行必要的地基处理,以防止建筑物的不均匀沉降。设计人员必须分析地下土壤的各种参数,并调整上层建筑的要求以处理地基,帮助建造商选择正确的基础处理方法。
[3]
[3]
3.5建筑结构抗震结构材料的选择要求
在选择用于建筑结构地震预防的材料时,有必要充分考虑建筑成本、建筑结构等所有的相关因素。一般抗震设计要求如下:(1)为了满足抗震设计要求,有必要在砌体结构中提供环形梁和支撑,以确保结构稳定。(2)钢筋混凝土结构必须具有抗震横截面,并且使它有一个科学的尺寸,可以保证相应的加固程度,并且有更多的加固助力,有效减少结构的剪切破坏和脆性破坏。(3)特殊结构钢筋混凝土构件的选择应按严格的规范进行设计与选择,所需要的相应钢筋应根据计算结果进行设计。钢筋混凝土是建筑主要设计结构中最重要的内容,为了满足质量要求,必须确保这两种材料的选择符合相关的规则与要求。
3.6建筑结构抗震结构材料钢筋的选择
对于钢筋混凝土结构,必须根据钢筋的特性选择钢筋的类型和强度。垂直载荷钢筋应为HRB400或HRB500型。对于梁、支撑和对角柱等构件,沿纵向方向加载的钢筋应为HRBF400或HRBF500。如果需要选择特定钢筋,则应选择符合条件的、适合的特殊钢筋。现有的HRB系列具有良好的延展性的材料,它具有可焊性高和接头机械性能好的特点,可提高钢筋混凝土结构的强度,因此得到了广泛的应用。为了满足防止倒塌的设计标准,钢筋参考强度的保证水平必须至少为95%。无论是普通钢筋还是特殊钢筋,计算得出的各项参数都必须符合国家的使用标准和要求。还值得注意的是,当在钢筋混凝土的建筑建造时使用不同类型的钢筋时,有必要使每种钢筋的载荷符合当前规范中指定的计算强度值。
3.7建筑结构抗震结构材料混凝土的选择
在钢筋混凝土建筑的建造中,混凝土的抗压强度应由立方体的抗压强度的标准值确定。建筑结构中混凝土的强度必须至少为C15,如果为建筑结构选择的所有钢筋均不小于400 MPa,则所选混凝土必须不少于C25。还值得一提的是,如果建造中钢筋混凝土需要承受重载荷的组件,则应选择强度必须至少为C30的混凝土。
3.8建筑结构抗震设计对建筑结构形式进行合理化的选择
目前,我国高层建筑所使用的结构形式大多数是钢筋混凝土,因为它具有完整性、延展性和实惠性等特点。但是,在长期地震的影响下,这种材料的力度会大大降低,会出现一定的裂缝,并且会影响建筑物的整体牢固作用。新型钢筋混凝土结构的发展迅速,尽管施工方法相对简单,但仍存在变形和强度控制的问题。组件结构具有足够的硬度和力度,但是它们的技术成本相对较高,并且整体经济效益也随之下降。在抗震规划中,技术人员可以根据整体因素选择建筑结构的形式。它不限于一种结构形式,可以组合多个结构形状,但是在组合不同结构形状时要格外小心,必须认真采取粘合措施,以免影响结构的整体抗震性能。
3.9建筑结构抗震耐久性设计
建筑结构的耐用性具有十分重要的作用,并且直接影响建筑物能够使用的时长,因此建筑材料的选择必须满足相关的参数要求。耐用的结构也是钢筋混凝土建造中基本的结构和组成部分。设计要点如下:钢筋混凝土结构必须严格匹配建筑物的使用寿命,执行耐久性计划,并以建筑物的正常使用时间为管理指标。例如,混凝土必须相应地增加包层的厚度,如果硬端裸露,则必须将其密封。还值得注意的是,在寒冷地区,建筑材料必须要满足抗冻的条件。例如,如果建筑物处于II级和III级环境,则裸露的金属部件必须要保证不会生锈。
4.小结
人类过度开采自然资源造成生态破坏,自然灾害频繁发生。地质灾害的发生尤为严重。地震发生的频率和强度比以往大大增加,给人们的生活带来不便。因此在建筑施工过程中,应加强抗震设计与监督,有效地防止地震灾害的发生。
【参考文献】
[1]武建辉. 探析建筑结构工程抗震设计的作用及其设计要点[J]. 工程技术(引文版), 2017(1):00263-00263.
[2]张宝如. 探析建筑结构工程抗震设计的作用及其设计要点[J]. 装饰装修天地, 2016, 000(001):146-146.
[3]邓永旗. 建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J]. 今天, 2020(12):1.
[4]
[4]康泽龙. 建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J]. 2021(2018-9):130-131.
