李龍
摘 要:想要保證房屋建筑的安全性能就必須要重視建筑工程結構設計中的抗震設計。本文將從建筑結構設計過程中抗震設計的內涵、目標及其原則出發,對抗震設計的關鍵要素進行分析。希望能夠為我國建筑工程抗震水平的提高提高一些幫助。
關鍵詞:房屋建筑結構 抗震設計 問題分析
前言
近些年來,我國部分地區發生了強烈的地震,造成了巨大的人員傷亡和經濟損失,地震已經成為威脅我國人民生命財產安全的主要自然地質災害之一。地震的破壞性極大,可以在極短的時間內摧毀抗震力較弱的建筑,目前的科學技術水平下很難準確地預測其發生時間和地點,我們只能不斷提升高層建筑結構的抗震性能。建筑結構的抗震設計可以有效地控制地震的破壞性,減少人員傷亡和財產損失。當前,包括建筑施工結構在內的施工場地、施工的結構、施工的規則等都是高層建筑抗震結構的影響部分。在發生地震的地段上進行地震的災情分析然后優化建筑結構,這都是在不斷的總結中,提高了建筑施工的結構的抗震性,提高了建筑的安全。在當前的建筑施工建設中,應該根據實際的工程建設進行科學的設計,提高其抗震性,保證建筑結構的安全性能。
1、建筑結構抗震設計的內涵、目標及其原則
1.1建筑結構抗震設計內涵
建筑結構設計過程中抗震設計即在建筑工程結構設計的時候充分考慮地震可能帶來的損失,針對當地的地震發生概率以及最高等級設計房屋建筑的結構,選擇設計合理的抗壓能力。建筑結構中的抗震設計主要是以目前已經趨于成熟的建筑結構抗震理論與房屋設計標準為基本理念,吸取相關地震災害中的建筑物破損情況的教訓并且結合設計師在長期從事設計工作中已經積累的經驗與前輩設計師的經驗進行房屋結構設計。
1.2抗震設計的目標
我國當前對房屋建筑的抗震要求可以用“三水準”概括,即“小震不壞、中震可修、大震不倒”,這一標準的具體解釋為:以所在房屋建筑地的抗震設計烈度為標準,如果發生的地震低于此標準,房屋建筑保持完好,或不需要進行維修工作依然能夠繼續使用,則居民的居住安全不受影響,那么可采取的抗震結構應為彈性體系,同時可使用彈性反應譜進行分析;如果發生的地震強度與標準相當,在經過簡單維修,或不需要進行維修工作依然能夠繼續使用,則建筑結構在受到地震影響后,會成為非彈性結構階段,但是產生的結構變形或損壞仍能夠保持在可維修的范圍內;如果發生的地震強度高于此項標準,則其設計需保證建筑物不會出現坍塌,且需注意的是,其會出現變形程度較高的非彈性變形,但不影響建筑物內及周邊人員及時撤離。
1.3建筑結構抗震設計應遵循的原則
1)建筑結構構件應該遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。
2)不應該將承受豎向荷載的構件作為主要耗能構件。
3)在整個建筑結構抗震設計中,要盡可能地設置多道防線,以避免結構在承受住第一次地震破壞后難以抵御之后的多次余震。
4)在建筑結構抗震設計中,相關人員應該有目的、有意識地對結構中的薄弱部位進行把控,確保其有足夠的變形能力不會使薄弱層發生轉移,以此來提高整個建筑結構的抗震性能;等等。
2、建筑結構抗震設計的關鍵問題
在進行建筑結構抗震設計過程中,設計人員要結合實際情況,做好場地選擇,設計穩定安全的結構,提升建筑物的穩定性和安全性。但是在進行抗震設計過程中,需要控制好以下幾方面的因素,從而保證抗震設計的質量。
2.1選擇合適的施工地址
建筑結構設計的基礎是選擇合適的施工地址,施工地址的地層情況、土壤含量、自然環境因素以及周圍人為環境因素都可能會影響整個建筑工程結構設計的合理性和效用性,因此在建筑結構抗震水平設計中,最關鍵最核心的要素就是合適的施工地質。截至目前,我國已經出臺了相應的法律條文———《中華人民共和國減災抗震法》,該條文要求各地在進行建筑工程建設的時候要根據當地情況進行嚴格的安全等級評估,分析其發生地震災害的可能性以及地震災害可能的等級指標,有的放矢地進行防護。該條例中根據地震災害可能帶來的損失標準將建筑地址安全性能等級明文規定為四類,即甲類、乙類、丙類和丁類。四類標準的安全系數要求逐級下降,甲類是可以預防大型地震災害的建筑地址類型,乙類則是指可能會受到損失但是能夠及時恢復的建筑地址種類;丙類是指日常普通類型的建筑地址種類,也是目前建筑設計中最常見的一種;丁類則是抗震級別低于正常建筑標準的,主要用于建設臨時性建筑或者是安全等級較高地區的臨時性建筑。因此,在選擇建筑地址的時候要根據以上標準,同時結合建筑使用目的以及其他具體情況選擇合適的地址。
2.2結構體系選擇
選擇建筑的結構體系時,應該從以下幾個方面作為參考信息進行選擇。第一,設計的結構體系應該對主體的建筑抗震性能不會有影響,即在設計建筑施工結構的時候,應考了到整體建筑的抗震性能,不能因為部分的結構的損壞降低整個建筑的抗震性能。避免其中一個構件對建筑整體結構產生不利的影響。第二,在進行實際設計過程中,設計人員要選擇科學合理的結構體系,明確結構抗震等級,從而保證結構的穩定性。第三,設計人員要結合施工現場情況,重點建筑結構的強度設計和剛度分布,從而滿足建筑物安全的需要。第四,在進行建筑結構抗震設計過程中,要結合實際建筑物的承載能力和變形能力,選擇最為合理的建筑結構體系,比如鋼筋混凝土結構,保證建筑結構的穩定性和安全性,提升建筑物的抗震能力。
2.3結構的規則性
在建筑結構的抗震性的設計中,建筑平面布置的規則性對抗震性功能的發揮具有很重要的作用,就當前而言,建筑規則設計方案規則設計十分重要的,不能選擇不規則的方案。方案的規則設計主要表現在建筑主體抗側力結構,所以需要對其從以下幾個角度來注意問題:
首先,保證建筑主體抗側力的兩個主軸方向剛度相似。其次,保證建筑主體結構的變化的均勻性,防止突變情況;然后,就是保證建筑主體的抗側力結構的平面布置的抗側力結構剛度的均勻性,根據發揮建筑整體抗震性性能。最后應該協調均勻周邊結構和中央核心結構的抗側力,防止其產生扭曲變形,重視建筑結構的規則性。
總結
建筑結構的抗震設計非常重要,它能夠貫穿于整個建筑工程的全過程。同時,科學嚴謹的抗震設計還能夠保證整個建筑結構設計的合理性。所以,應該遵循建筑結構抗震設計的原則,對其中的場地選擇、結構體系選擇、結構體系的規則性等方面進行認真的研究,這樣能夠在保證建筑結構抗震性能的同時,為建筑業的良性發展奠定基礎。
參考文獻
[1]李晶晶,顏秉星.高層建筑抗震結構設計探討[J].智能城市,2017,(01):106.
[2]周開.高層住宅建筑結構抗震優化設計研究[J].建筑工程技術與設計,2016(6):539.
[3]孫俊,劉錚,劉永芳.工程結構基于性能的抗震設計方法研究[J].四川建筑科學研究,2005年03期.endprint