欢迎来到易发表网!

关于我们 期刊咨询 科普杂志

建筑结构设计中的抗震设计优选九篇

时间:2023-08-02 16:30:03

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇建筑结构设计中的抗震设计范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

建筑结构设计中的抗震设计

第1篇

关键词:建筑事业;建筑结构;抗震设计

中图分类号:TU352.11文章标识码:A文章编号:1672-9129(2017)10-0114-01

前言:

隨着近些年来我国发生的地震灾害不断增多,其给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。为此,我们要积极采取应对措施来抵御地震等自然灾害带来的危害。在建筑结构设计工作中,加强建筑结构的稳定性是降低地震灾害的有效措施,而如何科学合理的实施建筑结构设计便成为了诸多建筑工程单位所关注的任务。因此,文章针对于建筑结构设计在抗震设计的研究具有极为重要的现实意义。

1抗震设计在建筑结构设计中的重要性分析

就我国的自然灾害形式而言,地震灾害是目前对我们建筑工程事业威胁最大的自然灾害之一,为此,在建筑结构设计中加强其抗震设计研究便十分重要。我们知道,在我们中国已知的地震灾害史上,有很多地震给我国的人民生命和财产带来了极为严重的损失,如唐山大地震和汶川地震等。随着我国城市化进程的不断加速,各种高楼大厦林立,倘若在建筑结构的抗震设计中做好充足的准备工作,那么一旦发生地震灾害其所产生的危害便会降至最低。为此,建筑结构的抗震设计是人们生命和财产安全的重要保证。建筑结构的抗震设计原则为“小震不破坏建筑结构、中震建筑可加固、大震建筑不倒”,建筑结构设计在抗震设计中若能保证以上几点原则,那么在地震灾害来临之时便会很大程度的减少人员伤亡和财产损失。由此可见,抗震设计在建筑结构设计中的研究是多么重要[1]。

2建筑结构设计中的抗震设计的要点分析

2.1选择合理的建筑场地

提高建筑结构本身的抗震性能够从多方面进行实施,其中,合理的选择建筑场地是其抗震性得以提升的首要工作。建筑结构设计人员在对建筑物建筑地形进行选择时要选用地势较为平坦的地方,这样能够降低建筑结构的抗剪力强度,从而提高整体稳定性。此外,建筑工程现场的土质情况也要做好前期调研工作,尽可能选择土层硬度和密度较高的地段进行施工建设,这样能够满足建筑结构本身的荷载力承重要求。传统的建筑物建筑基地往往存在河岸边缘、采空区和软土土质层问题,这些地段对建筑物自身的稳定性影响较大,很容易在地震来时发生沉降和塌陷问题。为此,建筑结构设计中抗震设计要合理选择建筑场地。

2.2选择科学的抗震结构

建筑结构的抗震性设计研究需要从以下几方面实施:第一,建筑结构设计人员应该对抗震结构进行全面分析。科学合理的抗震结构能够有效提升建筑物本身的稳定性,尤其是建筑结构的强度和刚度,为此,相关技术人员在进行结合设计时一定要做好抗震结构设计,选择刚性较强的建筑结构方案推进建筑结构设计。第二,提高建筑结构的承载力。钢筋混凝土结构的塑性内力重分布能力较好,能够有效的吸收地震能力,为此,必须选用科学的抗震结构,从而提高建筑结构的承载力[2]。

2.3建筑结构参数计算工作

对建筑结构的参数计算工作进行合理推进十分重要,其能够对可能形成的损害进行针对性的预防。为此,负责建筑结构参数计算的工作人员要结合多方影响因素进行分析,对地震发生时建筑结构受承受的各种力进行计算,从而明晰建筑物可能承受力的数值。此外,为了能够保证参数计算工作的有效性,相关技术人员可以对建筑结构进行模型设计,并通过地震模拟来观测模型所承受的力是多少,最后通过合理的参数设计和整改对建筑结构的抗震性设计参数进行修正,这样便有效的提高了建筑结构的抗震可能性。

2.4多重抗震防线的设置

多重抗震防线的设计能够进一步提升建筑结构设计的抗震性能。通常情况下,抗震防线多能够给建筑结构更多的时间和空间来抵御地震所带来的威胁。为此,在对建筑结构进行抗震设计时,要对第一道抗震防线的采取延展性构建,延展性构建对建筑物本身的抗剪力作用有着更高的适应性,且即便在地震中发生损坏也能让其它的防线继续发挥着抗震作用[3]。如此多重抗震防线的设置能够将建筑结构设计的稳定性得以最大化发挥,从而为人们的生命和财产安全提供可靠的保障。

3结语:

第2篇

【关键词】建筑;结构设计;抗震设计

一、建筑抗震设计存在的问题

(一)部分建筑物高度超出限制

我国针对钢筋混凝土结构技术的高层建筑物高度有规范规定,有明确的高度统一限制。然而,部分开发商并没有严格执行这一规定,修建超高建筑。当地震突然袭来时,这些不符合规定的超高建筑物没有足够的抵抗能力,使得发生剧烈震荡后产生破坏性变形。不仅如此,在地震过后的使用期间,其抗震能力大大削减,刚度等力学特征较之前有很多改变,导致建筑物必须严格检测,甚至重新进行结构设计和工程预算。

(二)选材不科学

对于地震频发的地区,对于建筑材料的选取及对组成的合理搭配至关重要。我国建筑结构普遍为钢筋混凝土核心筒,并以结构位移量为主要的参考依据。当此类型建筑物发生弯曲变形或者侧移产生较大幅度位移时,小刚度的钢框架不足以承受由变形或侧移所产生的应力,不仅会增加建筑钢结构的荷载负担,还会降低其对抗震性能的效果。通常情况下,解决此问题可以提高钢筋混凝土核心筒的刚度,改善伸臂结构、增添加强层等。

(三)建筑位置不合理

面对越来越多的人口数量和土地面积不断减小之间的矛盾,开发商忽视对建筑物地理位置进行科学合理地选择,更多的是考虑其商业价值等短期利益上。实际上,对高层建筑物的选址是有成熟的原则的,应兼具开阔性和平坦性,且土体均匀坚实,避开软弱土层或沙土易被液化区段,比如山岳、陡坡、丘陵、采空区、河岸边缘等,还应该避开容易发生泥石流、滑坡、地陷等山体自然灾害区段,或者地震活跃段和地震断裂带的明显位置,以及变电站、火电厂这类危险场所。

二、建筑结构设计中抗震设计的有效措施

(一)选择有利的建筑抗震场地

建筑结构的抗震设计中要十分注重对建筑抗震场地的选择,对建筑抗震有影响的场地会大大降低建筑结构的整体抗震能力。地震灾害发生时会引起不同于平常的地表位置错动,在不同性质、不同结构的场地上的建筑物受地震的侵害程度也不一致。剧烈的地层震动会破坏建筑结构,若加之场地选择不当,建筑结构会被破坏的更严重,甚至会导致建筑的坍塌。因此,选择建筑场地时要避免建筑的场地,比如土层软弱或砂土易被液化等地段。如果很难避开这些地段,就需要进行适当地改造,根据确定的抗震级别进行相应的地基加固措施。

(二)建筑材料合理选择运用

高层建筑结构材料的选择在抗震性能方面有关键性的影响。在地震时,高层建筑物遭受地震的作用力和建筑结构的刚度往往是成正向比例的,也就是建筑物中重量越大的结构构件,遭受地震的影响也就会越大。所以在对建筑材料进行选择时,应该选用符合高层建筑抗震要求的工程材料,一方面在确保安全的基础前提下,建筑屋面构件中用轻质材料来代替厚重的材料,以此减少建筑结构构件的整体重量,不同材料的结构类型性能是不一样的,按照抗震性能多采用钢结构或型钢混凝土结构。同时还应考虑材料经济性和建筑施工过程中的质量管理,在注重安全性的同时,也要注重工程建设的经济效益。

(三)采取滑动抗震的设计方式

很多建筑结构中进行抗震设计时,都选用了摩擦滑动技术,为了将抗震效果达到最佳,通常会和限位装置一起配合使用。当前使用的水平滑移材料有很多种,例如有石磨砂浆、聚四氟乙烯滑板、滑石粉、不锈钢板等,该技术在运用过程中科学使用了滚轴、滚珠,二者具有很好的几何复位效果,对于摩擦摆隔震系统而言,主要应用了滑动支撑技术和多层橡胶技术,要求不锈钢的表面必须是凹球面,具体在建筑结构中应用之后,在结构自重的作用下产生恢复力,施工设计中使用的摩擦滑移装置具有很好的初始刚度,地震发生之后这一结构可以在水平方向进行滑移,但却没有增加结构的刚度,避免这一建筑结构遭到地震的破坏。如果发生了小型地震,应用的摩擦装置会产生很大的摩擦力,有效抑制结构发生水平位移,这样建筑整体结构和地面都会在同一个运动节奏上,地震的水平力增大后,如果超过了这一装置的最大摩擦力,在装置的滑移面发生滑移,摩擦滑移装置在最大程度上发挥其隔震作用,实际传递到建筑结构内部的地震力就会变小,虽然地面震动变得激烈,但是建筑震动幅度并不大,有效避免了结构发生的破坏。

(四)建筑结构隔震的处理技术

为了达到很好的抗震效果,在建筑结构设计中可以选用不同的抗震处理方式,其中悬挂隔震作用效果好,因此在设计中被广泛应用。悬挂隔震设计原理是将所有结构重量都悬挂起来,这样当发生地震后,地面会发生震动,但是由于和地面接触的结构重量都被悬挂后,地震波就不会将破坏力传递到建筑上层,传递的破坏力十分有限,产生不了惯性力,最终起到很好的隔震作用。一些大型的钢结构中很大范围使用这种隔震方式,因为大型钢结构主要材料为钢,钢构结构自重较轻,应用这种悬挂隔震措施有一定的优势,操作简单,作用效果好,提高建筑整体的隔震效果。

三、结语

综上所述,近些年来,地震灾害屡屡发生,对于人们生活和国家安全带来严重威胁,这就对新时期建筑结构设计中的抗震设计提出了更高的要求,受到了社会各界广泛的关注和重视。为了能够保护人们生命财产安全,应该加强建筑结构设计中的抗震设计,促使建筑物具备更高的抗震性能,维护建筑物安全。

参考文献 

[1]黄山.探究建筑结构设计中的抗震设计[J].中国住宅设施,2017(02). 

第3篇

[关键词]建筑工程;结构;设计;抗震

中图分类号:TM318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0392-01

1.建筑常见的结构形式

1.1 砌体结构

砌体结构是我国民用建筑工程项目建设中应用比较广泛的结构形式,在农村民用建筑建设过程中应用非常普遍。以砌体结构形式建设的民用建筑大多为小开间,建筑内部会存在很多隔墙。砌体结构自身具备抗侧移能力较好,内墙结构设置使得房屋建筑抗震性能得到了有效提升。需要注意的是,砌体结构建筑应用的是脆性材料,这种材料的抗变形能力很低,在地震作用力的作用下会出现结构开裂情况,对室内装修装饰工程也会造成较大程度的破坏。墙体之间的跨度需要严格控制,否则会严重影响建筑结构的抗震性能。

1.2 框架结构

框架结构是由梁、柱通过刚接或者铰接的方式,构建的一种建筑结构形式。在框架结构体系中,梁、柱联系紧密共同组建了抵抗荷载应力的结构。结构体系在民用建筑中应用的优势在于,强化了建筑内部空间布置的灵活性,降低了民用建筑结构自身重量,节约了民用工程项目建设的成本投入,而且结构体系也具备良好的抗震性。框剪结构是框架结构体系发展的延伸,这种结构体系结合框架与剪力墙结构的优势,结构自身对水平荷载控制成效良好,对提升民用建筑整体抗震水平也有积极影响。

1.3 钢结构

钢结构与传统类型的混凝土结构进行综合比对,钢结构的适应性更强,在地基承载性能较差以及地震高发区域也较为适用。传统的民用建筑工程项目建设,通常都会采用钢筋混凝土结构。这种建筑结构模式不仅施工周期长,而且建筑结构往往具备较大的尺寸,会压缩建筑内部的有效使用空间。钢结构自身重量较轻,结构尺寸较小。需要特别考虑的是钢材是可以回收利用的,这样使得钢结构具备良好的环保特性,这一特性也与我国可持续发展战略相符。与众多优点相对的,钢结构建筑具有较高的造价,因此目前在国内民用建筑结构设计中的推广和应用还有很大局限。

2.建筑结构抗震设计工作中应当注意的问题

2.1 关注建筑抗震场地的选择

不同的地质环境及施工环境,会使建筑物中的建筑结构在同级地震中因影响因素的不同而遭到不同水平的破坏。所以,对于完善建筑结构抗震性能设计工作来说,好的建筑抗震场地的选择是十分重要的。在对建筑场地进行筛选时,必须要考虑到那些会对建筑结构抗震性能产生不利影响的场地,并尽量地避开那些场地,例如:河岸、液化土区域等。与这些不安全的场地相比较,那些平坦的基岩层、比较密集的沙土层是建筑抗震场地的最佳选择。

2.2 关注建筑结构抗震机制的选取

首先,一个成熟完善的建筑结构抗震机制必须是其建筑结构抗震性有准确的强度、刚度规定。在自然灾害突然发生时,建筑结构本身的抗震性能够保护建筑结构中的某一个脆弱环节。一旦建筑结构中的某一方面的抗震性降低,就会对建筑结构中的很多部分产生很大应力,若这些应力集中起来就会对整个建筑结构的抗震性产生不利影响。所以,要加强建筑结构的抗震性,必须要对建筑结构中的薄弱方面采取加强措施。

其次,在建筑结构抗震机制中,设计有地震功能传送通道以及建筑结构抗震性能核算图。设计师在设计建筑物中的建筑结构抗震性时,要考虑到重力作用,并且要确保建筑物中的建筑结构的各个部分受力均匀。

最后,在建筑结构抗震机制中,必须明确规定要设计制止建筑结构整体受力降低的体制。建筑结构抗震性能设计师必须关注到在建筑结构中部分会对整体产生影响的情况,防止在建筑结构中因为一个部分而影响整个建筑结构的情况,避免因建筑结构中的某一部分因受力过重而导致整个建筑结构失去抗震性的情况发生。

3.建筑结构抗震设计优化

3.1 科学严谨地确定建筑物防震缝宽度

随着科技的进步以及经济的增长,建筑工程从规模到外形都发生了较大变化,尤其是结构形体日趋复杂,这难免会涉及到防震缝设置问题。

1)当建筑物高度不超过15m时,可设置约为7cm的防震缝。

2)当建筑物高度超过15m时,6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m,其防震缝宽度宜加宽20mm,在实际设计中,相关人员要在上述规范要求基础上,灵活运用图表法、公式法或者表格法等方式来科学合理地确定防震缝宽度,为整个抗震设计提供有力依据。

3.2 科学严谨地布置建筑的平、立面

1)首选规则简单的建筑结构。在实际生活中,很多设计师为了体现自身独特的设计理念,其设计作品结构、形态都过于复杂,然而一旦遭遇地震灾害,设计师将很难准确预测以及把控建筑物遭受地震冲击力时的受力情况。较为规则简单的建筑结构则不然,设计师借助先进的计算模型或者设计软件,可以对建筑物受地震影响时的受力情况进行模拟,并且对建筑结构的位移内力进行全面细致的分析,从而为结构薄弱部位加固提供参考依据。

2)建筑刚度的中心要与结构质量中心一致。在建筑结构设计中,其竖向分布刚度常常与质量不对等。举例来说,楼层错位的存在或者在层高范围内框架填充墙的设置不连续,则在框架上形成短柱,一旦遇到地震灾害,就会对建筑本身造成严重影响。所以,应该采取有效措施来使建筑结构中的刚度变化以及质量等加以限制。

3.3 建筑结构抗震材料的选择

在对建筑结构进行设计时,对于建筑材料的选择非常重要,建筑材料是主要的承重原料,并且材料的性能会对抗震性能产生极大的影响,所以为了对建筑的整体抗震性和稳定性进行保证,就需要在材料的选择过程之中,与本地的地震史进行有效的考察,来选择合适的抗震材料。从抗震的角度进行考虑,在抗震材料的选择时,应该使用轻质并且高强的材料,而且构件之间应该具有良好的连接,才能够对材料的性能进行充分的发挥。以此,钢结构是对于抗震材料的选择较为优秀的,在多次的地震灾害之中,钢材料表明了自身的良好抗震性能,但是刚才的造价较高,并且还具有较高的维护费用。在目前的钢筋混凝土使用之中,钢筋混凝土具有良好的整体性并且价格较为低廉,过合理的设计可以具有一定的延伸性,所以在建筑的结构设计之中,可以采用钢筋混凝土的科学使用来增强建筑的抗震性能。

结语

总而言之,对于建筑的抗震设计应该引起我们的高度重视,并且对于建筑的抗震设计技术记性不断地提高,以此对人们的生命财产安全进行有效的保障。在进行建筑的项目开发和设计之中,相关的部门需要对自身工作做好,保证建筑物的工程质量和抗震性能的稳定,同时监理工作需要严格的进行,以此确保建筑的安全性和稳定性。

参考文献:

[1] 叶思睿.建筑结构设计中的抗震设计分析[J].江西建材,2016,10:39+43.

[2] 陈德源.略谈房屋建筑结构设计中抗震设计的应用[J].江西建材,2016,22:41-42.

第4篇

关键词:建筑结构设计;抗震设计

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:

1影响建筑抗震的因素

1.1建筑抗震取决于所采用的抗震设防标准

一般建筑按照基本烈度设防,重要建筑需提高设防烈度,但建筑造价也会随之提高。

1.2建筑抗震取决于所选取建筑结构形式

为实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标,新版《建筑抗震设计规范》中取消了砖混内框架结构,提高了砖混结构建筑的设计要求。目前普遍使用的框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构三种结构形式中,框架-剪力墙结构的抗震性能最为突出,剪力墙次之。单纯的框架结构造价虽然抗震性能不如前两种,但其造价较低,施工技术成熟,是目前最为常见的结构形式。根据建筑当地的实际情况,结合建筑的使用功能,选取合适的结构形式,对于建筑抗震意义重大。

1.3建筑抗震取决于适宜的抗震措施

在场地类型不同的情况下,抗震措施主要由建筑的不同等级决定。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震措施设计中,即可改善建筑抗震设计,提高建筑抗震效果。

1.4影响房屋建筑抗震性能的因素

房屋建筑抗震性能取决于场地选择、施工质量等其他因素。建筑工程场地选择不当等造成施工质量下降,这些因素都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。选择建好的工程场地、加强施工质量监督,对于提高建筑抗震性能是十分必要的。

2现有抗震设计中的不足

我国的抗震设计思路是在借鉴其他国家抗震成果的基础上,结合我国实际逐步确立并完善的。其中有符合现代抗震设计理念的创新部分,但是也有考虑欠妥的地方,需要我们今后加以完善。

2.1我国抗震规范在确定抗震关系上存在误区

国外在划定抗震的延性要求等级时,多结合当地实际情况,利用不同的地震作用降低系数来确定抗震延性,即“小震”取值越高,延性要求越低,反之亦然。与此同时,有些地区还结合了高烈度区使用高延性、低烈度区使用低延性的抗震设计理念。这两种抗震设计都与实际需要的抗震效果是一致的。而我国将地震作用降低系数统一取值,并且将小震定义为一个固定的统计数字。这样对于抗震延性而言,其性能就是由抗震等级来决定,这就造成同一个数值对应不同抗震效果,也就间接造成低烈度区建筑结构延性要求无法满足实际建筑抗震需要。

2.2我国规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”抗震设防目标也有待商榷

该设防目标并不完全适用甲、乙、丙三类重要性不同的建筑。一栋建筑在大震下能否不倒,已经不是看其承载力的大小,而是看它的延性是否能够到达设计要求。而实际上,我国规范对甲、乙、丙三类建筑的要求就存在概念性矛盾。我国规范要求,与国外规范相比较,对乙类和丙类建筑的是比较合理,而对于甲类建筑则过于偏松,对丁类建筑过于严格了。

3保证钢筋混凝土结构的抗震措施

“高延性”是我国对钢筋混凝土结构抗震设计提出的设计目标,即在较大的塑性变形状态下仍保持其竖向荷载和抗水平力的能力。为实现该要求,在进行建筑结构抗震式设计时主要选取“梁铰机构”,采取“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等设计方法,并通过提高构件的承担各类荷载引起的内力及有效控制结构的水平力等能力,避免发生由于剪切力过大造成的构件损坏。该设计可以保证建筑具有一个相对稳定的塑性耗能整体和相对较大的塑性耗能能力。

为实现结构抗震延性的设计要求,就要严格遵循:

(1)控制好受拉钢筋的配筋率,即需要控制好最大配筋率和最小配筋率。

(2)保证箍筋用量,用法,以实现箍筋抗剪、保证纵筋不过早局部失稳的设计目标。

(3)增加梁内有受压钢筋保护措施,以分担其所受剪力,减小对整体结构造成的危害。

4提高建筑结构抗震能力的措施

4.1设计方案的选择

为实现建筑结构的抗震效果,在对建筑物进行结构抗震设计(不考虑工程造价)时,设计方案应以体形简单、规则、平面对称为主,建筑结构应以框架-剪力墙结构和剪力墙结构为主。这些设计可以尽量减少由于各类荷载引起不必要内力的出现,避免由于结构不均匀的设计理念造成抗侧向力的体系刚度过大、承载能力变化频率过快等现象的出现。

4.2选择有利的施工场地

应在充足的勘测数据基础上,结合周围地区的地形地貌、地质状况,选择最为有利于的施工场地,避开地质灾害的地方。

4.3确保主体结构与其他构件之间连接可靠

在进行建筑结构设计时,需确保主体结构与其他构件之间连接可靠、传力途径明确、截面形式合理。为达到这个目的,设计者就必须对建筑内部所有出现的连接情况进行合理设计。这并不会增加设计的难度,却能尽可能地减小震害出现时带来的损失。

4.4把好施工质量关

除建筑物结构设计方面的因素外,影响建筑抗震效果的主要是施工因素。严格按照建筑抗震设计内容,保质保量的完成施工,是决定建筑物抗震性能的关键。

4.5选择对抗震有利的建筑平面、立面和竖向剖面建筑抗震

设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。1990年江苏常熟发生里氏5.1级地震,震中区那些平、立面布局不合理,门窗洞口过多、过大,大开间,大进深房间太多的二、三层砖混结构房屋遭到严重破坏,造成了很大的损失。

4.6选择技术和经济合理的结构体系结构体系应根据建筑的

抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。要具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。对可能出现的薄弱部位的结构体系,应采取措施提高抗震能力。另外,结构体系宜设置多道抗震防线。

5结束语

综上所述,在我国现在的建筑结构设计中,结构抗震的本质就是延性,提高延性可以增加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力。设计人员在合理体现框架结构的延性设计时,应进一步增大作用效应以提高结构设计的可靠度和建筑物的抗震性能。

参考文献

[1]建办质[2003]11号.全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法[S].北京,2003.

[2]李灿灿,陆洲导,李凌志.建筑结构基于性能的抗震设计[J].四川建筑科学研究.2005(10).

[3]叶列平,曲哲,陆新征,等.提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J].建筑结构学报.2008(8).

[4]吴智,李贵男,段壮志.民房建筑结构抗震能力分析与抗震措施探讨[J].山西建筑,2009(10).

[5]付永峰,郭明明.钢筋混凝土建筑结构抗震的发展[G].河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集.2010-03-01.

[6]刘欣.由汶川地震引发对建筑结构抗震设计的思考[J].中国新技术新产品,2010(8).

第5篇

关键词:建筑 结构设计 抗震设计

建筑物的抗震问题是目前建筑业的热点话题之一,大家围绕各种抗震结构的分析阐述自己的见解,抒发自己的观点,因为它直接关系到人民的财产和生命安全,平时,没有灾难时,看似无关紧要,但是一旦震灾来临,就面临生死攸关的大问题,因此,我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把正视建筑物设计的抗震问题,端正态度,积极主动地探索减震措施。

1 抗震概念设计

建筑结构中抗震概念设计一般是指,在对建筑物进行相应的抗震设计时,设计人员不被传统的、盲目的计算机数据验算分析所拘泥,而是依据当地的地震灾害资料以及长期的建筑结构抗震设计的经验而形成的建筑结构抗震设计理念,并且在这一基础上对建筑结构进行相应的总体布置以及一些部分构造,从而来确定分析的过程。建筑结构中抗震概念设计展现了设计人员对于地震知识以及当地地震的相关资料的灵活运用,同时,这也凸显了设计人员在对建筑结构进行相应的抗震设计时的创新能力。

2 抗震设计的原则

每一个东西的设计都需要遵循它的要求以及原则,所以,抗震设计也应该遵循它独特的要求以及原则。同时它是一种细致但模糊的设计过程,是一种由整体到局部的设计。所以在对于建筑物进行抗震设计的时候,应该遵循以下的原则:

2.1 选择场地

在选择工程的场地时,应该先了解、掌握该地区的地质资料以及地震的相关资料,这样在选择工程的具置时,把工程要求同当地的地质资料以及地震的相关资料相结合,从而做出安全的、稳定的判定,合理的选择工程的场地,避开那些地质条件不好的场地。若场地中的地质条件不能满足设计的相关要求,并且还不能避免时,相关人员应该及时的采取有效的措施来解决这一问题。

2.2 选择建筑布局

一般情况下,建筑物要尽量避开那些比较复杂的平面布局,建筑的平面布局整体性要求较强,并且还应该对称、简单等。建筑平面布局的形状变化一定要均匀,尽可能的避开形状突变现象的发生。

2.3 选择抗震材料

选择抗震材料以及施工工艺同施工质量都要有较为严格的要求,抗震材料的性能指标一定要符合有关规范的要求。

2.4 选择建筑结构中的抗震体系

合理的建筑结构体系,它能使地震荷载的传递路径较为明确。对抗震体系进行明晰的计算,能从一定程度上掌握建筑结构的抗震功能。同时,抗震防线的设置应该层次分明,各个防线都应该拥有相应的耗能以及变形能力,从而避免因为局部的破坏而破坏建筑结构的整体。对于那些薄弱的环节应该采取有效的措施进行相应的防范。

4 如何设计抗震

4.1 结合建筑物构造

建筑使用的混凝土是根据钢筋砼构件的截面高度比取值的,所以混凝土最小配筋率受控以承重柱的受压比。所以,由此限制房屋的高度与层数,或者在纵横墙中设置钢筋混凝土,或者是必要的防震缝等可以达到抗震的目的。又如把建筑构造柱延伸到建筑物顶部,和顶部的梁接在一起,能大大增加建筑物的承载能力对建筑本身也产生巨大作用。

4.2 结合结构性能标准

建筑物通常在受到地震作用的影响时通常都存在一定高度安全性,这是结构抗震设计最显著的特点。所以,结构抗震通常以施工地区可能会出现的地震强度作为设计施工的标准。同时,有些建筑也许会受到风力的影响,风力给了建筑细小的水平振动,是建筑结构发生细微改变,影响建筑物的抗震性能。所以,在进行结构设计时需要有较完善的结构性能标准,这样建筑才能满足更高的抗震要求。

4.3 结合施工地点和计划设计抗震

不同地区有不同的地貌特征,提高建筑的抗震性能需要根据当地的施工场地来确定设计方案。这样建筑就会有较好的基础。另外,考虑周围的建筑密度以及相对邻楼的距离也会使建筑的抗震性能得到提高。

5 抗震方法

5.1 隔震技术

隔震技术不光能减轻地震对建筑物上部的损坏,而且能对室内的设施进行保护。隔震有很多种,按照隔震层位置不同可分为地基隔震,基础隔震,层间隔震,悬挂隔震等几种。下面将对几种技术进行分析。

(1)地基隔震

地基隔震通常隔震层设置在基础以下的地基中。历史上采用过糯米垫层或砂垫层,也有通过使用一层软粘土、一层土工布、一层砂土的方法来吸收和减弱地震波,是地震波的能量得到衰减。但是这样的方法容易受到自然条件或者是时间变更产生不稳定的变化,反而造成抗震性能降低。现代已经有通过设计使用改性沥青阻尼隔震垫来减弱地震波的方法,这种方法在抗震方面得到了很好的效果。

(2)基础隔震

基础隔震是通常隔震层设置在基础与上部结构之间,通过减小地震能量向上部结构的传递来减弱地震的影响,降低上部结构的地震反应的。这种方法适用于体积规则或者是低层或中层建筑结构,但是对于的高层的效果较差。基础隔震通常包括粘弹性隔震,滑移隔震,摩擦摆隔震,摩擦滑移隔震等形式。通过这样的方法,减震效果通常可达8%~60%。

(3)层间隔震

层间隔震一般用于旧房加层或者是抗震加固。一般通过利用原结构的加层或者是隔热层,适当改建,从而达到减震目的。这种方法简单易行,通过在原结构上安装由质量和隔震装置组成的系统,地震发生时,通过该系统吸收并消耗地震能量,达到减震的目的。

(4)悬挂隔震

一般来讲,建筑物的质量一般是承受在地基上,通过悬挂减震,将主体的质量全部或大部分转移到悬挂装置上,地震能量对建筑主体产生不了惯性力,这样就可以起到隔震的作用。一般我们看到的大型的钢筋悬挂体系就是这种装置的应用。一般的悬挂机构分为主框架和主结构,主框架和一般的框架结构大致相同,主结构采用钢索或吊杆悬挂,用以承受主体的质量,减少地震作用的传递。这种方法已经被广泛的应用于桥梁,火电厂的锅炉架当中,在城市中的楼层也可用这种方法,成功的案例是香港的汇丰银行的新大楼。

5.2 消能技术

消能技术主要是通过提高建筑结构的附加阻尼来减少地震的反应。这种技术的使用是非常广泛的。从新建筑的设计到旧建筑的加固,都可以使用。这种技术不光适用于钢筋混凝土结构,更适合钢结构,高耸结构。对于上述所说的对建筑上部结构不适用隔震方法,这种技术能产生很好的弥补。

通过用特殊的设置构件对地震能量进行吸收,相对于传统的完全依靠结构本身或是通过节点的延性耗散来消耗能量,先进了不止一点。这种消能装置的消能效果往往与消能装置的种类有关,摩擦阻尼器,塑性消能器磁流变阻尼器等都是效果不同的阻尼消能装置,依据不同的建筑结构要求可采用不同的结构。

6 结束语

建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计中讨论比较多的话题之一,也是涉及到人类生命财产安全的重要问题,因此,我们在对建筑物进行结构设计的时候, 必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。

参考文献:

[1] 郑建杨. 建筑物结构抗震若干问题探讨[J]. 科技风, 2010( 6)

第6篇

关键词:民用建筑;结构设计;抗震设计

中图分类号:TU318 文献标识码: A

引言

地震的发生具有不确定性,属于突发性自然灾害,它会给人类社会造成严重的破坏。现阶段,民用建筑正朝着多样化的方向发展。高层住宅建筑多为民用建筑,且多数高层小区住宅建筑距离近,很容易引发危害,所以在民用建筑物中加入抗震设计理念,不仅可以满足民用建筑在刚度、强度、耗能能力和延性等方面的要求,还可以保证建筑的抗震性能。地震由于其强大的破坏作用,给人类带来巨大损失。在对建筑结构抗震设计的研究中,人们积累了大量成果,提出了多种抗震设计方法。从最初的静力理论,到目前国际上普遍认可的反应谱理论,再到基于性能的抗震设计理论,抗震设计的理论和方法正逐步趋于成熟和完善。在对建筑结构抗震设计的研究中,人们积累了大量成果,提出了多种抗震设计方法。本文对抗震设计主要方法及运用提出探讨。

一、做好设计工作的重要性

建筑结构设计的基本定义是设计师用梁板、柱、墙等建筑结构语言表达自己的设计理念。建筑结构设计包括地上结构设计和地下结构设计。民用建筑包括人们的居住空间和公共活动场所,按功能差异划分,可将其分为公共建筑和居住建筑两大类,其中包括住宅、大专院校教学楼、医疗用房、办公用房、科研用房、商店、招待所和旅馆等。民用建筑的结构直接影响着工程的质量,民用建筑的工程质量直接关系着人们的生命安全,因此做好民用建筑结构的抗震设计工作,可以提高建筑物的抗震能力,减少不必要的财产损失和人身伤害。

二、基于性能的抗震设计理论的特点

基于性能的抗震设计理论,是在对强烈震害分析和对现行抗震设计理论反思的基础上产生的,该理论不同于目前的设计理念和方法,但它并不排斥现行的设计理论和经验,具有以下特点:

1、采用多级设防目标

我国现行“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防水准,以保障人民生命安全为一级设防目标,但无法避免大震产生巨大的经济损失。基于性能的抗震设计理论提出了多级目标设计理念,既要保证生命安全,又要避免经济损失超过社会承受能力,更加注重非结构构件和内部设施的保护。

2、强调个性设计,具有更大的自由度

现行抗震设计需要依照规范按部就班,缺乏灵活性,结构设计人员处于被动状态。基于性能的抗震设计除了满足共性外,更加注重“个性”设计,增加了业主与设计人员的交流,根据结构的用途确定结构性能目标后,设计人员可以选择实现该性能目标的设计方法,采用相应的构造措施,有利于新材料的推广应用和新技术的开发。同时结构的抗震能力是按选定的抗震功能目标进行设计,具有可预见性。

3、设计方法不统一

基于性能的抗震理论目前还没统一的设计方法,很多学者提出采用结构层问变形或顶点位移作为性能指标,它是从传统的以力为基础设计转变成以变形为基础的设计,是从弹性设计方法转变为弹塑性的设计方法,解决了传统设计理论上的不足,尽可能使结构的预期功能与实际地震作用下的功能相符合。

三、抗震理念的具体内容

1、合理的地基基础

地基是建筑物的基础结构,建筑物是否稳定,地基起到了决定性的作用。每个建筑的地基基础的设计都有所不同,要因地制宜,具体情况具体分析,根据场地的具体情况考虑。包括:对当地的水文环境、地质条件、建筑物的结构类型等。

2、优化建筑的平立面结构

建筑抗震理念包括对建筑物的平面结构和立面结构的考虑和设计,同时还要遵循以下原则;建筑结构保证规格和对称,保证刚度变化的均匀;建筑物的结构简单。在实际设计当中,还是要因地制宜,根据不同的地理环境设计出适宜的建筑物,这样的建筑物可能很美观,也可能会很不规则,设计者必须在设计中对地震作用仔细的进行分析和计算。估算建筑物局部部位的应力和扭转反应,尽力做到防震工作的万无一失。

四、民用建筑结构设计中的抗震设计

1、合理选址、布局

因为应用方式不同、功能不同,民用建筑的布置结构存在多变性和复杂性,所以,场地选址在一定程度上受工程、水文等地质条件的影响。地质条件不同,建筑物在地震中受到的破坏程度就不同。民用建筑多建在城市中,平面结构布置复杂,可能会导致结构重心、刚度中心、几何中心不重合,在地震荷载作用下出现扭转效应,继而危害建筑的整体结构,加剧地震对建筑物的破坏。为了减少安全隐患,在设计阶段,应充分了解地质勘查资料。力学分析结果显示,某些建筑部位可能会因为应力集中而造成局部破坏。大量震害资料显示,容易发生震害的建筑形式较为复杂,包括建筑平面布置不对称,建筑过多外凸、内凹等。因此,在建筑设计时,应保证民用建筑平面简单、规则、对称,需要进行凸出设计时,应注意凸出尺寸,建筑物的质量越大,结构越容易被破坏。地震对建筑物造成的破坏与建筑物的质量成正比,高层建筑物的重心较高,在地震的作用下,其倾覆力矩也随之增加,为了减少其倾覆力,应选择质地轻的材料减轻楼体自重(可选用加气混凝土砌块)。总体概括起来,民用建筑的布局应遵循以下几点:设计建筑布局时,要保证建筑布局的合理性,建筑平面和立面要规则、简洁且具有对称性;保证刚度中心与质量中心重合;避免应用大悬挑结构;不将质量较大的跨间布置在结构边缘,如果设施质量较大,应将其放在刚度中心附近;为了避免发生意外事故,在设计围护结构时,尽量要选择质地轻的材料。

2、明确规定建筑结构抗震等级

钢筋混凝土建筑的抗震等级应符合相关建筑计算和构造的设计要求,抗震等级的设定应根据地震烈度、结构类型和建筑高度来确定。任何黏土砖和天然石砌体的建筑是不存在抗震抵御能力的,地震袭来后,这种堆积墙体极容易坍塌,就算不会坍塌,毁损程度也十分严重。为了防止发生严重的灾害,应合理使用圈梁和构造柱。

3、充分发挥纵横墙拉结作用

众所周知圈梁可对墙体产生拉结作用,所以有必要合理应用纵横墙,使其充分发挥拉结作用。在实际设计时,建筑师可将横墙设计成凹凸型,使其深入纵墙内部,此外强有效的拉结形式可以减轻地震灾害,降低人员伤亡率。同时还应重视拉结钢筋的设置工作,至少选用2根钢筋,并保证钢筋深入砖缝的长度>400mm。防震缝是结构整体柔韧性的关键,如果民用建筑物符合以下情况,可以设置防震缝:结构的荷载或刚度在某些部位相差过大,且无抢救措施;平面各项尺寸超过规定限值,且无加强设施;建筑物错层较大。

4、其他合理化建议

在一般情况下,发生强烈地震后,还会产生多次余震,如果只设置一道防线,那么,此道防线除了受到强烈地震的影响外,还会遭到余震的冲击,继而增加建筑倒塌的可能性,因此有必要设置多道抗震防线。钢筋混凝土结构具有非弹性变形特性,此特性可以有效抵抗强震突袭,建筑师在进行民用建筑的抗震设计工作时,应给抗震结构设定一定的屈服水准,抵抗小震的威胁,同时还要给抗震结构设定一定的延性水准,抵御强震攻击。选用钢筋混凝土结构可以取得较好的经济效益,它既能使建筑物具备较强的抗震能力,又能保证民众的生命安全。级数较低的地震,可以选用承载力低的高延性设计结构,或是具有中等承载力的中等延性建筑结构;级数较高的地震,可以选择承载力低的高延性结构,也就是说,地震级数越大,就必须有高延性结构与之对应。

结束语

如今地震己成为对人类的生命和财产安全最大的破坏者,井且近些年来,全球的地震发生的频率也逐渐增多,地震对建筑具有毁灭性的影响,我们赢尽快研究出有效地防震措施,尤其对建筑物的抗震设计要提高,避免居住人员的伤亡。因此落实对于建筑结构的抗震理念,一直是设计人员工作的重点,在目前地震高发的时期,此抗震理念必须受到建筑设计人员的高度重视为了有效保障居民的生命财产安全,就必须加强对民用建筑结构的抗震能力的研究。通过建筑的抗震技术的深入研究,进一步完善建筑结构设计中的抗震理念,使地震到来时我们不在惧怕,不再有伤亡和损失。

参考文献

[1]陈曦.高层民用建筑结构设计研究[J].科技致富向导,2013(08).

第7篇

【关键词】建筑结构;结构设计;抗震设计

引言

经过多年来对建筑结构中抗震设计的研究,我国的抗震设计方法已经逐渐趋于成熟,但是还有许多需要完善的地方。我们要在严格按照建筑抗震规范要求的基础上上,科学地合理地进行建筑抗震设计,保证建筑物的稳定性和可靠性,促进我国建筑结构抗震设计向着高水平方向发展。

一、建筑抗震结构设计的基本原则

1、要尽最大的可能性安排许多的抗震的防线,使得多个延展性比较好的分体也可以形成完整的抗震的结构和体系,运用这样一个具有延展性的结构构件进行一定的合作,也可以使得这样的框架形成一个良好得结构。在经过了级数较大的地震之后,随后还会有余震。如果只设计了第一道防线,那么余震很可能会给建筑物再带来很大的风险,也有可能会造成建筑物的倒塌。如果设计得当,可以在很大程度上对建筑物抗震的程度进行提高。

2、采取相应的措施在可能出现的薄弱部位加强其抗震能力。对于薄弱部分判断基本的因素是构件承载能力,在发生地震的过程之中,构件并没有一定强度的安全的储备,因此在设计的过程里面,还需要进行楼层实际承载能力和设计上计算的承受弹力的比值也在一个均匀的变化趋势。而且不能过分的重视局部的强度和承载力对整体的协调程度。从整体式进行抗震性能的手段进行加强,效果比较明显的手段是对层次的设计,还可以对变形的能力进行转化。

二、建筑结构设计中抗震设计的措施

建筑结构抗震性能的强弱同建筑物业主及周边环境有非常直接的联系,不好的抗震能力会直接威胁到建筑物周边行人的人身安全,周边建筑和设施或多或少也会受到影响,切实提高建筑结构的抗震能力显得十分重要。通过自身多年的亲身实践与切实观察,对提高建筑结构抗震性能提出笔者自己的一些建议,主要包括谨慎选择抗震结构、合理布局减少地震能量以及设置多重抗震防线等,现具体阐述如下:

1、谨慎选择抗震结构

审慎选择抗震结构是有效提高建筑结构抗震性能的重要保障,通过选择强度较优、刚度较高的建筑主体结构设计方案,能最大限度的降低建筑结构的变形概率,保障建筑物的安全性能。另外,设计员要认真仔细的分析抗震结构,要进行抗震结构分析时要保证其全面性,部分非结构构件也要在分析中得到体现,尤其是注意对非结构构件的刚度和强度等方面的分析。对非结构构件的主题部分也要进行必要的考究,针对易出现安全隐患的短柱部位要进行相应的措施,加强短柱部位的抗震能力,防止安全问题的出现,在整体性原则的指导下统筹结构构件和非结构构件。

2、合理布局减少地震能量

在防震设计中采用以位移为基点的结构设计和定量分析能有效的减少地震灾害的能量输入,增强建筑物的抗震效果。通过对设计的定量分析,反复核算构件的总承载力,控制强震感下建筑下层的位移延性比,满足建筑物在受地震侵害时的结构变形要求。在建筑施工中地基要尽量选在坚硬的场地,要尽量避开地震的活跃周期范围,减少余震同建筑结构的共振,降低建筑物对地震能量的输入,降低地震带来的破坏。

3、设置多重抗震防线

进行抗震设计时设置多重抗震防线可以最大限度的降低地震侵害带来的危害。在进行设计工作时,可以将一些延展性能良好的构件纳入到抗震防线体系中,将其视为第一道抗震防线,将另一些建筑构件作为第二、第三道防线,在第一道抗震防线遭破坏后,利用其他防线抵抗地震的后续冲击力,保障人员生命安全。

4、对材料和结构系统进行的选择

在地震经常发生的地区,对于建筑材料以及建筑结构类型的选择至关重要,需要高度重视。通常,对于高度在150米以上的建筑,主要结构类型为框架筒、筒中筒以及组合筒,它们在高层建筑中应用比较广泛。在国外一些地震高发地区,主要的建筑材料为钢结构,在我国主要是以钢筋混凝土和混合类型为主的结构模式。对于这种结果内筒,在地震中,所受到的力量为80%左右。鉴于整个结构的关键和核心为钢筋混凝土,因此,结构变形的极限即为混凝土结构变形的标准,要以此为基础,绝对不能超过。在弯曲变形的条件下,侧向位移增大,依靠钢结构实现对位移幅度的减少,但是效果不显著。一般情况下,为了提升结构刚度和强度,可以加强混凝土的刚度来实现,也可以增设伸臂结构,以促进抗震效果的提升。

5、对于轴压比和短轴进行的相关设计

针对建筑机构抗震设计,为了实现抗震效果的提升,要减小柱的轴压比,同时,增加其截面的面积。对于轴压比的降低,其目的是将柱子设置于偏心受压的状况中,防止纵向受力钢筋脱离受拉屈服,出现混凝土破损的情形。对于柱本身,其具有较大的刚度和强度,但是,与之相适应的是结构的延性发生变化,出现延性较差的情况,一旦发生地震,整个结构在消耗地震能量方面就显现的十分差,结构发生变形、受到侵害的几率就大幅上升。因此,在进行高层建筑结构设计的时候,墙柱若梁是比较常见、有效的设计模式,主要是梁的延性较好,能够将适当的变形控制在合理的范围内,极大降低了柱子达到屈服强度的几率,在具体设计的时候,可以对轴压比进行合理范围内的增大。另外,通常情况下,在高层建筑的底层,柱子的长细比控制在4,但不是以此作为短柱的唯一判断标准。因为,短柱的关键影响因素为柱的剪跨比,当其数值被控制在2的范围,才能将其判断为短。

6、对抗震设计的级别进行不断提升

在近些年,地震发生的频率较高,给整个社会带来巨大损失。对于地震灾害的研究,将50年作为一个探索周期,而小型地震再次发生的时间间隔为50年,这种地震的危害已经超过了结构抗震设计安全烈度概率的60%以上,而中型地震周期为475年,概率达到10%,而大型地震周期为2000年,概率达到2%,为此,要将建筑结构的抗震等级进行适时调整,提升到新的等级,对抗震设计进行全面、科学、合理的设计,实现较为稳定的抗震效果。 .

7、重视建筑结构平面布置的规则性和对称性

在建筑的平面布置之中就要坚持抗震的理念的设计,适宜采取比较规则的抗震的结构的方案。不能采取不规则的设计方案。所有的建筑的额抗震的设计还要符合设计的规定,对平面不规则或竖向不规则,或平面、竖向都不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型;对凹凸不规则或楼板局部不连贯时,应采用符合楼板平面内的实际刚度强度变化的计算模型;对薄弱部位应乘以内力增大系数,应按规范的有关规定分析弹塑性变形。要采取多种多样的措施保障抗震的稳定性和结构性。

结束语

总之,建筑物的抗震性设计应引起重视,使其设计与技术进一步提高,以确保人们的安全。在建筑开发项目设计与施工的各个具体环节之中,相关部门也要根据自身的职责做好相应的工作,确保建筑物的工程质量与抗震性能,监理单位更应该严格地做好监理的工作,而勘察单位就应该如实出具勘察报告,从而确保房屋建筑的安全性。

参考文献

[1]陈教洪.谈概念设计在建筑结构设计中的应用[J]建材与装饰,2013,(5).

[2]黄鹤,王佳蕾.建筑结构基于性能的抗震设计理论及方法[J].中国高新技术企业,2012(3).

[3] 方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,(12).

第8篇

关键词:地震灾害、建筑结构设计、抗震设计、要点

随着我国经济的快速发展,我国的城市规模变得越来越大、人口也越来越向城市集中,从而在给建筑行业提供良好的发展机遇的同时,也给城市建筑结构的抗震性等方面提出了更高的要求。因此,为了提高城市建筑的抗震性,设计人员在设计建筑结构的过程中,应该按照《建筑抗震设计规范》中所制定的建筑结构的抗震设计要求,结合施工现场的实际情况制定有效的结构抗震措施,加强局部薄弱环节的抗震能力,从而全面提高建筑结构的抗震性。

一、抗震设计的概况

现阶段,建筑结构的抗震设计可以分为概念设计和理论设计两个方面,而在一般情况下,我们将建筑结构的概念设计作为抗震设计的重点。概念设计指的是在设计过程中,特别是在遇到规范中难以规定的问题或一些难以做出精确理性分析的问题时,依据建筑结构不同部分的分体系与整个建筑结构的整体体系之间的力学关系、建筑结构的破坏机理、地震灾害的特点、工程经验以及实验现象中所得到的基本设计思路与设计原则,从建筑结构的整体角度出发来设计建筑结构各部分抗震结构的设计方法。由于,这种办法具有概念清楚、定性准确、使用方法简单、经济效益高、可靠性高等优点,在现阶段的建筑设计中得到了广泛的应用。

二、建筑结构的主要隔震措施

在设计建筑物的抗震方案时,为了提高建筑物的抗震能力,我们通常会采用对建筑物的地基进行特殊处理、对建筑结构的上部进行防震设计等方式来提高建筑物的抗震能力。其中,最重要的一个环节就是在建筑物的底部的关键部位采取隔震措施的方式。现阶段,根据隔震层的部位不同,常见的隔震设计有以下几种。

1、在建筑物地基处采用特殊材料进行隔震

建筑物的基础隔震指的是,通过采用特殊方式对建筑物的地基进行处理,削弱地震灾害发生时的地震波动,从而减少地震对建筑物造成的损害。在传统的建筑工艺中,设计人员一般采用在地基处直接设置粘土或砂子,或者交替铺上粘土和砂子的方式来设置垫层。在中国建筑历史上,还曾出现过以糯米为原材料来处理建筑物地基垫层,从而减少地震波动对建筑物产生的影响。而近几年来,随着科技的不断进步,有关部门在处理建筑地基方面的施工工艺有了突破性的进展,并研制出了一种以沥青为原料的特殊防震材料,而以此材料铺置的隔震层有着更好的防震效果。

2、在建筑结构的基础部位设置隔震装置减震

这种隔震方式主要是指通过将特殊隔震装置设置在建筑结构的基础部位和建筑物的上层之间,从而有效地减少向上传递的波动能量。而在最好的设置情况下,这种方法最多可以减少地震对建筑物所产生的2/3的能量。然而,在高层建筑物中使用这种隔震方式时,由于这种装置会延长建筑结构自身的自振周期,从而减少了这种隔震方式的隔震效果,从而不太适用于高层建筑物的隔震。因此,在一般情况下,设计人员会采用粘弹性隔震或摩擦滑移隔震等方式,向高层建筑中安装橡胶垫或混合隔震装置等装置来提高高层建筑的隔震效果。

3、建筑物的层间隔震措施

建筑物层间隔震方法和在建筑物基础部位设置隔震装置等办法相比,其效果不是十分理想,在一般情况下这种隔震方法只能减少10%-30%的地震能量。然而,由于这种隔震方法有施工简单、容易操作的优点,使得它在旧房改建工程中得到了广泛的应用。建筑物层间隔震法的隔震原理和基础隔震的隔震原理基本相同,它主要是依靠设置在建筑结构中每个层间的减震装置和隔震装置来吸收和削弱地震的传播能量,从而降低地震对建筑物产生的损害。

4、建筑结构的悬挂隔震措施

悬挂隔震指的是将建筑物的部分结构悬挂起来,使地震来临时,地震所产生的能量不能传递给悬挂建筑结构,从而降低地震对建筑结构所产生的损害。在一般情况下,悬挂隔震方式常用于大型的钢结构,而大型钢结构常使用钢结构悬挂体系来进行隔震。大型钢结构常分为主框架和子框架,在钢结构的悬挂体系中,通常使用吊杆或索链将子框架悬挂于主框架的上方。如此一来,当地发生地震时,主框架虽然会因为地震动摇,但由于子框架和主框架之间是靠吊杆或锁链连接的,因此,地震产生的能量在传递到子框架时会被削弱,从而不至于破坏子框架的结构。

三、建筑结构设计中经常使用的减震技术

现阶段,设计人员在设计建筑物时,设计人员会在建筑结构中经常使用消能减震技术来增加建筑结构的阻尼,降低地震灾害给建筑结构带来的能量波动,从而减少地震给建筑物带来的损害。随着科学技术的不断发展,用来保护建筑物、降低地震对建筑物损伤的元件和装置有很多,使用基本上都是不同种类的阻尼器和消能器,而我们习惯把这些装置分为粘滞型和滞回型两种。而在一般情况下,我们常见的减震技术有以下几种。

1、 新建建筑物的结构设计

随着建筑设计理念的不断发展和人们安全意识的不断提高,人们对建筑结构隔震、减震方面的功能越来越重视。设计人员在设计建筑结构时,除了采用特殊的处理方法对建筑结构的基础部位进行处理之外,还可以使用消能减震的建筑元件或相关的装置来降低地震对建筑物的作用力,提高建筑物的抗震效果,从而保护人们的生命财产安全。

2、对建成建筑物的抗震加固

在设计建筑结构的隔震方案时,施工单位一定要在没有施工之前按照设计人员提出的隔震设计要求去完成相应的准备工作。如果时间太过仓促准备不及的话,最迟也要在施工的过程中在建筑结构的关键部位安装具有隔震效果的特殊装置。如果建筑物已经施工完成而没能在建筑过程中采取有效地抗震措施的话,施工单位就采用增加阻尼的办法,在建筑结构上增加减震、隔震在装置,从而提高建筑结构进行抗震能力。

四、其他减震措施

1、无粘结支撑体系减震问题

无粘结支撑体系是现阶段建筑物结构减震体系中最有效果的体系之一。无粘结支撑体系主要是通过科学合理的设计,使建筑架构中的外包钢管和内核钢之间无粘结合,且在建筑结构中形成一个能够自由华升的层面,在发生地震灾害时,通过外部钢管和内部钢管之间的配合来降低地震的能量,从而保护建筑结构。

2、建筑物走向设计抗震问题

由于地震是由地壳的运动所引发的,它与地质结构有着非常重要的关系。所以,施工单位在选择建筑物所在地时,要充分考虑建筑物所在地的地质特点,分析当地的地震震向,避免建筑结构的走向与地震能量所传递的方向平行,尽量使两者的方向能够垂直,从而提高建筑物的抗震能力。

五、结束语

由于建筑结构的抗震能力是关系到人们生命财产的重要问题。因此,设计人员在设计建筑结构时,必须要将建筑物的抗震能力放在重要的位置进行考虑。此外,在具体施工的过程中,施工单位也要采取适当的措施,尽量提高建筑物的抗震能力,从而为保障人们的生命财产安全作出应用的贡献。

参考文献:

[1]杨学林,益德清.多塔楼高层建筑结构振动特性与抗震设计[J].工程力学出版社,2001.18(2).

[2]倪国葳,赵亚敏,苏幼坡.框架隔震建筑设计方法及应用[J].世界地震工程,2005,21(4):113-118.

第9篇

[关键词]地震;抗震设计;建筑结构设计;实证探讨

文章编号:2095-4085(2015)07-0059-02

为了保证工程建设的施工质量与建设的速度,最大程度的降低地震这种自然灾害对于建筑物的破坏,在建筑项目开发设计阶段,应重视抗震结构的设计并将其放在一个十分重要的位置上。从建筑结构人手,逐步探究抗震设计在建筑结构设计中的应用,有助于帮助我们更好的改进现有的抗震设计,对于提升建筑物自身的抗震性能,增强其使用性有着重大的现实意义。

1.抗震设计的发展现状

随着城市化的进行,多层建筑物数量的增多,建筑结构设计中的抗震设计受到越来越多的青睐,我国抗震设计虽然取得了一些进步,但是仍然缺乏必要的理论支持与实践借鉴,发展的速度较为缓慢。

我国建筑行业在进行抗震结构设计与施工时,较为普遍的采用框架与砌体两种设计结构。这两种建筑设计结构虽然在一定程度上能够满足建筑抗震性的功能需求,但是其自身依旧存在着一些不足。框架设计针对地震发生时,建筑物承受横向破坏力的情况,加强了建筑物横向上的抗震性,增强了其在抗震性能,但是框架设计也对建筑物本身的结构造成了一些不必要的影响,致使建筑物的某些结构与功能发生变化,使得建筑物竖直方向上的抗震性能受到削弱,形成一个薄弱区域,从而影响建筑物的实际抗震效果,建筑物整体的抗震性得不到最为充分的发挥。在进行防震框架设计时,建筑开发项目的设计人员很难根据实际建筑需要进行防震框架的模拟,这就造成了框架设计抗震性能的模糊性与不确定性,开发设计者很难明确使用框架结构的建筑物的抗震能力,无法科学而全面的对建筑结构的抗震性能进行评估,导致框架设计在抗震结构中很难得到广泛的应用。加之框架设计为了增强建筑主体结构的抗震性,在建筑物项目施工建设中普遍采用填充墙这种建筑结构,但是填充墙自身在地震发生时就是一种安全隐患,地震时所引发的竖直方向上的震动,极易导致填充墙的倒塌,极易给人们的生命财产带来损失。因此要加强对填充墙的结构设计与质量监督,保证其质量,同时在竣工验收之后,要对填充墙进行定期的检查与维护,保证其一直处于良好的状态,保证其抗震性得到最大程度的发挥。

随着城市化进程的不断加快,多层建筑逐渐兴起,成为城市建筑的主流。多层建筑在满足城市发展需要的同时,也给建筑物的抗震性能带来了一定的困扰,形成一定的抗震隐患。多层建筑的大空间与砌体之间逐渐形成一种矛盾,即建筑物主体内存在的巨大空间很难依靠砌体结构满足抗震性的需求,当代人在选择居住环境或者居住环境时,更倾向于选择大空间,为了满足这种需求,建筑项目的开发者更多是采取降低墙体厚度的方式,相对性的增加建筑物的主体空间。这虽然满足了人们的消费需求,但是无法满足建筑物的抗震要求,所以在进行砌体设计时应该对空间大小与墙体厚度之间的比例关系进行全面的考量,科学的协调好二者之间的关系,在满足建筑物功能的同时,增强建筑物的抗震性。

2.增强建筑结构设计中抗震设计的方法途径

对建筑结构中抗震设计的提高与增强是一个复杂的过程,在这一过程中需要我们在相关理论的指导下,进行正确的探讨,从而增强抗震设计的安全性,提高建筑物的抗震性能。这一目的的实现就需要我们从框架与砌体两种结构出发,进行合理高效的设置。

2.1框架设计

建筑项目的规划设计人员在建设开发项目的设计阶段要根据建筑物主体构建布局进行全面的考量与综合的判断,从而使得抗震性设计能够够好的满足建筑开发项目的实际需要,同时加强对建筑物自身刚性重要程度的认识,将建筑物的形变量有效地控制在合理的范围之内,保证建筑物在地震过程中能够承受较大的形变力量,从根本上提高建筑物主体的抗震能力与效果。在建筑物结构中建筑物的抗震性能扮演着重要角色,发挥着一定的作用,因此建筑项目的施工建设者需要对建筑物的非结构性构建进行科学的评估,以保证非结构建筑构件的抗震性能的发挥。为了达到这一目的,最大限度的提升框架结构的稳定性,在进行框架结构设计与施工的过程中必须要将保塑性铰安置在框架梁的首端,以此来加强框架设计对于地震发生时竖直方向上作用力对建筑物的破坏。为了提升建筑物中填充墙的稳定性,减少因填充墙的损害降低建筑物主体抗震性能,因此当相关的设计与施工人员在进行填充墙设计和施工的时候一定要加强填充墙的墙体质量,最大限度的降低填充墙在地震中出现裂缝的可能性,同时按照科学的周期,对填充墙进行定期的检修与维护,保证填充墙一直处于一种良好的状态。

2.2砌体设计

墙体厚度作为墙体刚性与延展性的重要载体,其对建筑物的抗震性产生了极为重大的影响,通过对墙体厚度的科学合理设计能够极大的提升建筑物的稳定性,从而能够提升建筑物的抗震性能。例如在地震多发地带开展建筑开发项目时,就需要建筑项目的设计者与施工者在设计与施工阶段对墙体的厚度进行适当的增加,在进行多层建筑的设计施工的过程之中,开发建设单位不能只是一味的强调提升建筑物的高度,还需要充分的考虑到多层建筑的稳定性与安全性。为了加强建筑物主体的抗震能力降低地震对建筑物与人员的伤害,更好的保护人身与财产安全。在进行建设开发项目设计时要在国家相关法律与法规的指导下进行建筑物抗震性能的设计与施工,确保建筑物的设计与施工能够符合国家性的技术要求。

3.结语

总之,建筑物的抗震性设计应引起重视,使其设计与技术进一步提高,以确保人们的安全。在建筑开发项目设计与施工的各个具体环节之中,相关部门也要根据自身的职责做好相应的工作,确保建筑物的工程质量与抗震性能,监理单位更应该严格地做好监理的工作,而勘察单位就应该如实出具勘察报告,从而确保房屋建筑的安全性。

参考文献:

相关文章
相关期刊