建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計分析

柳東松

江蘇現(xiàn)代建筑設(shè)計有限公司 江蘇 泰州 225300

1、前言

一系列地震災(zāi)害使人們越來越重視建筑設(shè)計中的抗震設(shè)計。如何在建筑設(shè)計中增加強(qiáng)震措施以及如何優(yōu)化抗震設(shè)計的抗震能力已成為建筑設(shè)計師關(guān)注的焦點。為確保抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)中的作用，應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)合理的創(chuàng)新，以達(dá)到可靠的建筑抗震性能，保護(hù)建筑物免受突發(fā)性地震造成的過度破壞。

2、抗震結(jié)構(gòu)的發(fā)展情況

地震的發(fā)生是高度不確定和復(fù)雜的，甚至精確的地震儀器也不是萬無一失的。因此，作為一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，建筑物的結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷許多復(fù)雜的變化。因此，在建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，應(yīng)以建筑工程抗震設(shè)計的理論和經(jīng)驗為基礎(chǔ)。從“概念設(shè)計”的角度來看，建筑結(jié)構(gòu)的整體地震響應(yīng)應(yīng)該是重點。在結(jié)構(gòu)破壞過程中采用柔性抗震設(shè)計可以全面解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題。它不僅考慮了建筑的整體布局原則，還考慮了關(guān)鍵細(xì)節(jié)的構(gòu)建，從根本上提高了建筑的抗震性能。

3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

地震結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的目的是使整個結(jié)構(gòu)降低地震能量，避免結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。在所有當(dāng)前的地震設(shè)計中，假設(shè)整個結(jié)構(gòu)可以減少地震能量，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算和截面設(shè)計。為了確保建筑物具有足夠的抗震能力，概念設(shè)計中控制結(jié)構(gòu)的抗震能力應(yīng)考慮以下幾個重要方面：對于合理的基礎(chǔ)設(shè)計工作，同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)位于不同的屬性中。在基本土壤中，不要使用本周的基本形式，設(shè)計應(yīng)充分發(fā)揮基本功能。為了選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，地震構(gòu)件應(yīng)該是均勻和對稱的，并且應(yīng)該建立一些抗震設(shè)防線以避免一些薄弱環(huán)節(jié)。建筑物的形狀應(yīng)簡單，規(guī)則，對稱，以減少地震造成的變形。通常，不規(guī)則形狀，不對稱或大質(zhì)量中心和大的變化不利于抗震。多層建筑應(yīng)該適應(yīng)地板之間的強(qiáng)度和剛度。如果板坯很薄，則在地震力作用下的板坯將變成集中部分的變形，導(dǎo)致整個建筑物從該部分被破壞。例如，在商業(yè)建筑中常用的地板設(shè)計中，底層通常是框架，上層是磚和混凝土結(jié)構(gòu)。底部框架的橫向剛度比上部框架的橫向剛度差得多。因此，一般住宅是整個建筑的薄弱環(huán)節(jié)。為了提高起落架的反向傳動能力，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)定水平和垂直方向，以避免底部地震穩(wěn)定性不足的問題。為了避免地面變形造成的直接損壞，有必要選擇有利于地震的場地和地基。場地和基礎(chǔ)的質(zhì)量在很大程度上決定了建筑物的損壞程度。如果選擇不利于建筑物抗震性能的地基或場地，則應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防的類型和地面的液化采取適當(dāng)?shù)目拐鸺庸檀胧Ｗ院螅扇〈胧┨岣呋A(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的完整性，確保基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)空間的完整性，應(yīng)加強(qiáng)飛機(jī)。垂直方向確保足夠的整體剛度。每種類型的部件之間必須有安全可靠的連接，以確保必要的強(qiáng)度和可變形性以及良好的整體抗震結(jié)構(gòu)。應(yīng)注意非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理，充分利用對主體結(jié)構(gòu)的有益幫助，避免對主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響的不合理設(shè)置。多個部件的可靠連接確保每個部件的強(qiáng)度最大化，以更好地傳遞地震力并增加整個部件的延展性。

4、建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑結(jié)構(gòu)體系的合理性非常重要。這是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮的問題，對建筑物的安全性和經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。具體來說，我們應(yīng)該注意以下問題。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)具有清晰的示意圖和合理的地震轉(zhuǎn)移方法。在此過程中，垂直結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能靠近垂直重力負(fù)荷。應(yīng)力均勻，屋頂布局合理，垂直重力荷載通過最短路徑傳遞到垂直構(gòu)件墻。在這個過程中，整個反應(yīng)結(jié)構(gòu)體系也應(yīng)該是清楚的。反應(yīng)結(jié)構(gòu)通常由框架，簡化體和支撐體組成。對于他們的設(shè)計，他們應(yīng)該盡可能連續(xù)。如果它們垂直變化，相應(yīng)的變化將是緩慢和均勻的。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)避免整個結(jié)構(gòu)因局部結(jié)構(gòu)失效而失去其抗震能力。抗震設(shè)計的一個重要原則是結(jié)構(gòu)必須具有必要的冗余和內(nèi)力重新分配。地震發(fā)生時，某些部件可能會損壞或不再使用，而其他部件則必須承受垂直載荷，以防止整個建筑物倒塌并造成更大的破壞。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)還具有必要的承載能力，良好的變形能力和能耗。一般來說，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的塑性內(nèi)力再分配能力，可以很好地發(fā)揮抗震減震和耗散能力，是常用的材料。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)還具有良好的剛度和強(qiáng)度。在建筑物中，應(yīng)采用合理且良好的剛度和強(qiáng)度分布，以避免局部減弱引起的過度應(yīng)力集中或塑性變形。對于可能的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)采取措施減少地震壓力。韌性和抗震性主要用于抵抗大地震中的非彈性變形。韌性地震承載力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在地震力的破壞中起著同樣重要的作用。為了確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在地震引起的動態(tài)響應(yīng)過程中表現(xiàn)出更好的延性和抗震性，有必要將塑性變形能力集中在部件上，以確保良好的延展性。在設(shè)計中，一般有三種思路：選擇一種可接受的塑性變形機(jī)構(gòu)，常用的是梁柱鉸鏈機(jī)構(gòu)，這就是我們常說的強(qiáng)柱弱梁。通常我們將柱截面的組合彎矩乘以其增加系數(shù)，或者我們可以選擇通過實際加強(qiáng)梁端來計算從梁端到力矩的阻力。換句話說，實際彎矩乘以增加系數(shù)法，并且通過使用增加的彎矩值來執(zhí)行柱端控制界面的承載能力設(shè)計。然后，通過將在梁的兩端的橫截面的順時針或逆時針方向上的組合彎矩的值乘以增加的系數(shù)來計算梁端處的剪切力。通過將橫梁的橫截面的力矩乘以實際的強(qiáng)化能量乘以順時針或逆時針方向的增量系數(shù)，可以獲得橫梁末端的剪切力。最后，通過相應(yīng)的施工方法，可以保證塑料鉸鏈位置具有所需的塑性轉(zhuǎn)動能力和塑料能量消耗能力，這主要是通過環(huán)箍壓實和軸向壓縮比的限制來保證的。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是一個系統(tǒng)的過程。從現(xiàn)場選擇到基本結(jié)構(gòu)配置，抗震設(shè)計貫穿整個建筑設(shè)計。因此，正確合理的地震方法設(shè)計對于建筑設(shè)計非常重要。

5、結(jié)束語

作為一場不可預(yù)測的自然災(zāi)害，地震要求施工過程開始之前做好相關(guān)研究，以避免地震造成的巨大損失。作為建筑工程師，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要從整體入手，掌握建筑的功能和安全性。我們應(yīng)該以此為出發(fā)點，建造更美麗，更安全的建筑，保護(hù)人民財產(chǎn)，維護(hù)社會穩(wěn)定。