朱旭
摘要:建筑是人們生產、生活的重要空間,建筑結構的穩定性與安全性關系到用戶的安全,具備較強抗震性、舒適性的建筑可以很好地滿足當前社會需求。基于地震的突發性與較強的破壞性,在具體的結構設計中,設計人員應對抗震設計予以重視,從細節中優化和提升建筑結構的抗震性能。以下本文將簡單分析建筑結構設計中抗震設計的重要性及影響因素,重點圍繞優化建筑結構設計中的抗震設計展開深入的探究。
關鍵詞:建筑結構設計;抗震設計;重要性
對于建筑結構來講,地震災害作為一種不可控性的自然災害,其所造成的損失和傷害非常大。所以,施工企業在建筑結構設計中一定要非常重視抗震設計的工作內容。具體來講,結構設計的抗震設計規劃嚴格性和有效性,對于建筑施工以及項目二者而言,都具有非常重要的作用,當建筑工程所在地發生地震自然災害時,抗震設計能夠有效的保障建筑結構的穩定以及對于地震的防御和抵抗。那么,對于建筑結構設計中的抗震設計,設計師務必需要將相關的設計規則、原則、建筑工程施工要求以及其他相關內容列為考慮因素,將抗震設計更為細致化、具體化以及適用性,從而確定最為有效、適用以及具有針對性的抗震設計,才能保證建筑結構在處于地震災害中能夠穩定和安全,保證周邊以及建筑內部人員的生命財產安全。
一、建筑結構抗震設計的原則
(一)建筑結構的構件設計原則
對建筑結構進行抗震設計的過程中,構件所擁有的承載力性能以穩定性為應當關注的重要內容。在進行抗震設計的過程中,要依照“強柱弱梁,強節點弱構件,強剪弱彎”的設計原則。一些性能相對薄弱的構件則要重點加以設計,確保建筑結構的抗震性能能夠達到抗震要求。
(二)抗震防線布設點設計原則
在對建筑結構進行抗震設計過程中,延性設計工作是最為重要的一項工作。擁有較為優良延性的建筑結構,所組合而成的整體,能夠確保不同構件之間在抵抗地震災害時可以實現良好的協作。進行抗震設計的過程中,應當盡可能多的設置抗震防線,這樣便能夠有效的避免余震對建筑結構帶來的破壞。
(三)建筑結構構件設計的強弱原則
對于建筑結構構件的抗震設計,應當關注不同構件之間的強弱原則,在強弱兩方面之間應當恰當的進行設計。在一個樓層之中,要確保主要的耗能構件發生屈服以后,另外的一些抗側力構件依然處在彈性狀態,如此才可以確保構件的有效屈服能夠維持相對長的時間,保證建筑結構的抗倒塌性能以及延性有所提升。
二、建筑結構設計中抗震設計的措施
建筑結構抗震性能的強弱與周邊環境有著直接的關系,抗震能力弱的建筑會直接威脅到建筑結構內及周邊行人的生命財產安全,同時對周邊建筑和設施也會有一定的影響,因此,切實有效的提高建筑結構的抗震能力是一件刻不容緩的事情。經過多年的實踐,提高建筑結構抗震能力主要通過以下方式:在建筑設計過程中謹慎選擇建筑抗震結構、合理的布局減少地震帶來的能量、建筑中設置多重抗震防線,確保建筑結構的抗震性能滿足要求。
(一)謹慎選擇建筑抗震結構
謹慎的選擇建筑抗震結構能夠有效的提高建筑結構抗震性能,選擇強度較優、剛度較高的建筑結構主體,能夠有效的降低建筑結構的變形,同時能夠確保建筑物的安全性。針對建筑中容易出現安全隱患的部位進行必須的措施,防止安全性問題的出現。
(二)合理的布局減少地震帶來的能量
在對建筑結構進行抗震設計中對建筑采取以位移為基點的結構設計和定量分析能有效的減少地震災害的能量輸入,增加建筑結構的抗震效果。在建筑進行施工中其地基要盡量的選擇在比較堅硬的場地,同時要盡量的避開地震活躍范圍,減少地震余震對建筑物造成的共振,減少地震對建筑物造成的破壞。
(三)在建筑中設置多重抗震防線
在對建筑物進行抗震設計時要設置多重抗震防線,這樣可以在最大限度上降低地震對建筑物造成的傷害。在對建筑進行設計時,可以將延展性好的構件加入到建筑物的抗震體系中,可以將其視為第一道防線,同時可以將一些其他的建筑構件作為第二、第三道防線,這樣在地震發生時,第一道防線遭到破壞后,可以利用其他的防線進行抵抗地震的后續沖擊力,以保證人們的生命財產安全。
(四)常見結構的抗震設計
(1)防震縫的設計
在預防地震的基礎原則上展開抗震結構的設計,對于一些沒有符合標準要求的建筑,應該在一定的地點設置相關的防震縫,利用防震縫可以有效的分解建筑的內部結構,使得建筑內部結構呈現出獨立的單元,縫隙的兩側應該預留出合適的寬度,這樣可以使得防震縫同上層建筑物分開,當地震發生時,防震縫可以很好的減緩地震帶來的波動程度,建筑的某一單元受到損害不會影響到其他部分。
(2)墻體的設計
在內部結構的設計過程中,一旦發生地震,受到影響最大的就是建筑物的墻體,墻體經過地震的侵襲很容易產生裂縫,嚴重就會產生倒塌的現象,因此,墻體的設計是至關重要,應該對墻體結構展開單獨的設計,墻體的縱向設計和橫向設計應該符合抗震性能的基本要求。在總體設計和規劃的過程中,應該進行細致化的設計,其中,墻體的橫向設計應該以均勻為基礎,當地震來襲時,墻體不會發生橫向位移。對于墻體的縱向設計而言,當強大的地震來襲時,墻體不會發生豎向的裂痕,縱向設計同橫向設計的結合可以有效的減少地震帶來的傷害,而且,能夠有足夠的承載力。一般情況下,建筑的強度主要受墻體數量的影響,假如墻體量沒有達到要求,建筑的結構空間就會產生隔斷,建筑的強度自然無法得到保障,相應的,建筑結構的抗震能力也就相對的減小,因此,墻體的設計和分布對于抗震設計而言具有關鍵性的作用。
(3)屋頂的設計
對于現代房屋而言,其建設的質量越好,建筑的結構穩定性也就越強,當發生地震時,其受到的影響也就越小,人們受到的生命財產損失也就越小,為了能夠增強建筑的穩定性,應該在整體的設計中減輕結構的重量,例如屋頂的建設可以既能符合標準,同時能夠減輕重量,適當的減輕屋頂的重量可以減小整體建筑的重量。
(4)推廣使用隔震和消能減震設計
現今,在高層建筑的抗震設計中,多采用的是傳統的抗震結構體系,也就是延性結構體系,主要是控制建筑結構的剛度,如果發生地震,就會使建筑的構件進入非彈性的狀態中,使其具有較大的延性,進而有助于地震作用下的能量消耗,盡可能的減小地震效應,避免建筑物的倒塌。此外,通過采用相關的隔震措施,如軟墊隔震、擺動隔震以及滑移隔震等,可以改變高層建筑的動力特性,進而減少所受到的地震能量的作用,同時通過采用高延性構件,也可以增加高層建筑結構的耗能能力,有助于減輕地震效應。
結語:地震災難是建設安全生活和人民財產的重大威脅。在設計建筑物結構的過程中,要充分認識到抗震設計的重要性,嚴格控制抗震設計的要點,以便更好地提高建筑結構的整體抗震性能,保證建筑物的安全和人民的生命安全,為促進整個建筑業的健康和可持續發展作出應有的貢獻。
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