建筑结构抗震设计研究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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建筑结构抗震设计研究

孙乐娟

沈阳有色冶金设计研究院有限公司  辽宁省  110001

摘要:工程设计中结构设计的重要性不容忽视,为了较好实现结构设计方案的优化,从抗震设计入手极为必要,建筑结构设计人员应该在明确项目抗震方面的具体要求后,采取相匹配的抗震措施,保障后续建筑工程项目结构体系可以具备理想的稳定性和安全性。当然,具体到不同建筑工程项目中,相应抗震措施的选用也存在较为明显的差异,如此也就必然需要引起建筑结构设计人员重视,避免因为措施选择不当或者是应用不合理,导致最终建筑结构抗震设计效果受损,因此相关研究极为必要。

关键词:建筑结构设计;抗震设计;控制要点

1导言

抗震设计是结构设计中的重要组成部分。近年来,在科学技术不断提升与设计原理不断优化的共同促进下,建筑结构的抗震性能得以明显提高。在建筑工程作业前,专业的抗震结构设计成为全面保证建筑安全性的有效措施。基于此,文章针对建筑结构抗震设计要点内容进行了分析,以供参考。

2建筑结构抗震设计的主要内容

第一,优化建筑布局。提高建筑布局的专业性、科学性、合理性,能够在地震灾害发生时,有效避免建筑出现倒塌或危害用户生命财产安全的问题,有利于提高建筑结构的安全性。在一定程度上,建筑设计不科学还会导致建筑与建筑之间相互影响。因此,在进行建筑结构抗震设计时,设计人员要保证建筑布局的平衡性以及整体性,例如尽量避免为了建筑的美观性和独特性而采用不规则的建筑造型。另外,在建筑建设过程中,建筑布局必须严格遵循相关国家规定与行业规范的要求。第二,选择合适的抗震体系。设计人员在开展建筑结构抗震设计工作时,需要结合施工场地周边环境来确定抗震体系,提高建筑的安全系数。对此,设计人员在实际工作中,应选择合适的建筑结构抗震体系,以提高建筑的抗震性能。在此过程中,设计人员应仔细分析与对比建筑场地情况,并结合相关参数对建筑结构的抗震性能及抗震效果进行科学评估,以便在众多的抗震体系中挑选出最合适的抗震体系。需要注意的是,在建筑设计的前期阶段,设计人员也需要配合总图及建设方根据实地调查数据来确定能够满足当前建筑工程建设要求的最佳建设地点。

3建筑结构抗震设计控制要点分析

3.1明确设计依据

在建筑结构设计中应用抗震措施时,为了达到较为理想的优化设计效果,设计人员往往需要首先明确设计依据,进而才能够对于后续隔震减震措施选用以及其它结构设计提供可靠指导。为了使选择抗震措施的设计运用更为适宜合理,首先建筑结构设计人员需要重点明确自身应该遵循的基本规范和规程。另外,还要明确相应的设计依据,建筑结构设计人员应该首先明确该项目的抗震设防烈度以及地震分级等基本指标,比如某综合楼项目的抗震设防烈度为8度;设计地震分组为第三组;建筑抗震设防类别:乙类;建筑结构抗震等级:二级;设计地震基本加速度值:0.20;水平地震影响系数最大值:多遇地震:0.16,罕遇地震:0.90;结构阻尼比:0.05。在明确了该方面基本指标的基础上,也就可以为后续抗震设计及相应的减震隔震措施的选用提供指导意见。

3.2注重结构选型

建筑结构设计中的优化主体结构选型同样也是提高建筑抗震性能的比较关键的手段,结构选型状况直接和整个建筑结构体系的抗震性能及隔震减震效果挂钩,要求建筑结构设计人员能够予以综合分析。因为不同建筑主体结构和地下结构的抗震效果各不相同,在隔震减震方面更是存在明显差异,如此也就需要建筑设计人员在保障建筑物使用功能要求得以满足的基础上,优先选择一些抗震性能强及隔震减震效果较为理想的型式。比如在兰州市城关区清华小学综合楼项目结构选型中,上部结构采用全现浇钢筋混凝土框架结构,除办公室、卫生间外,楼面板及屋面板均采用现浇钢筋混凝土空心楼板;地下室采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,除地下室周边外墙为钢筋混凝土墙(兼作剪力墙)外,地下室楼梯间墙体亦设计为钢筋混凝土剪力墙。在上部结构的底部与地下一层的顶部之间设置隔震层,隔震层的上柱墩与下柱墩间布置橡胶隔震支座,最终表现出了较为理想的隔震减震效果,有助于保障整个结构体系的稳定性。

3.3构建多道抗震防线

建筑结构抗震设计需要集多项措施于一体,即建立起多道防线,全面提升建筑对地震的抵抗能力,这样以来,即便第一道防线遭到攻击,其他各道防线也依然可以有效阻挡地震作用力,减小地震对建筑造成的不良影响。在建筑结构多道防线的设计中,可考虑框架剪力墙结构,它是具有良好性能的多道抗震防线结构

其中,剪力墙是建筑结构的第一道防线。与此同时,剪力墙还是重要的抗侧力构件,因此需要保证剪力墙在承受能力、数量等方面均具有合理性。考虑剪力墙开裂后重新分配的地震作用,按框架和墙两部分结构开展抗震设计工作,充分发挥出各自在分配地震剪力方面的作用,避免外力集中作用于某处;在剪力墙结构的设计中,可以考虑连梁的应用,以此来增强剪力墙的抗震性能。

3.4明确抗震措施选择

设计规范对抗震措施有着明确的规定,因此,设计人员需要根据相关规定来确定建筑结构抗震设计中的空间分布、建筑面积、建筑高度、建筑选址等内容。与此同时,为保证抗震措施选择的科学性,设计人员需要根据当地的气候条件、地震灾害的发生概率等客观因素来进一步检验建筑结构抗震设计方案中抗震措施的科学性。抗震措施的选择是为了有效抵御地震灾害,设计人员需要选择安全性较高的抗震措施来减少地震灾害对建筑造成的破坏。因此,设计人员需要优化构件截面的变形能力,以保证建筑结构的安全性。另外,在选择抗震措施的过程中,设计人员还需要综合考虑建筑的结构形式,以保证建筑结构在地震灾害中仍然能够保持理想的抗震效果。比如,当烈度较低的地震发生时,建筑能够保持结构完整;当中等烈度的地震发生时,建筑受到较小的破坏,并且能够在重新修缮后正常使用;当烈度较大的地震发生时,建筑能够屹立不倒。通常情况下,设计人员在选择抗震措施时,大多注重建筑的结构、抗震性能、造价、施工技术等方面。当然,设计人员也要结合建筑的实际情况来采取抗震措施,以提高建筑的安全系数。

3.5重视消能减震 

建筑结构设计中应用消能减震方式较为常见,其主要是借助于建筑工程项目自身结构附加阻力值的提升来达到减震目的,要求确保耗能结构元件可以得到理想运用,由此实现对于地震能量波的吸收,形成良好的建筑结构保护功能。基于这种消能减震措施的应用而言,其往往表现出了较强的适用性,不仅可以在一些新建工程项目中应用,还可以在既有建筑工程项目中予以改造应用,由此同样达到了较为理想的消能减震目的。消能减震措施不仅仅可以在钢混结构中发挥积极作用,在钢结构中同样也能够形成良好作用效果,整体结构体系的保护功能较为突出,成为当前颇受重视的减震措施。当然,为了更好提升消能减震效果,建筑结构设计人员往往还需要重点关注于恰当消能减震装置的选用,比如对于塑性阻力器、粘滞阻力器或者是摩擦阻力器,都应该进行深入分析,结合建筑工程项目结构体系予以恰当选择,促使这些消能减震阻力器可以恰当融入其中,进而对于相应建筑结构体系发挥出较为理想的保护功能。

结束语

总之,在结构的抗震设计中,设计人员应熟练掌握有关的抗震技术,在充分考虑场地选择、结构规则性、结构体系及非结构因素的基础上,明确建筑产业发展趋势,将减震隔震技术应用到建筑结构抗震设计中。

参考文献:

[1]刘娜,刘涛.建筑结构抗震设计的主要问题及措施探析[J].城市住宅,2021,28(S1):66-67.

[2]孟天赐.建筑工程结构设计中抗震问题的分析[J].中国建筑装饰装修,2021,(12):178-179.

[3]梁旭.浅谈建筑结构抗震设计与加固补强[J].砖瓦,2021,(10):99+101.

[4]张伟园.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].科技视界,2021,(23):130-131.