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摘要:本文阐述了建筑工程中抗震设计的必要性,介绍当前建筑结构设计中抗震设计面临的问题及抗震设计的原则,重点对建筑结构设计中抗震设计的措施进行了探讨,以供参考。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计
前言
地震具备的破坏性质能够严重影响到人们的人身财产安全,近年来,我国经常会出现地震等自然灾害,给广大人民的安全形成了严重的威胁,所以将抗震设计融入到建筑结构设计当中已经逐渐受到了整个社会的普遍关注。而在建筑抗震设计方面,目前的技术水平还稍显低下,依然有不少的问题出现,亟待相关从业人员更为深入的探索。
1建筑工程中抗震设计的必要性
在实际生活中,地震灾害是使建筑物损伤最严重的自然灾害。不仅如此,地震灾害还严重威胁人类生命安全。随着我国经济的不断发展,城乡一体化工作也取得了很大进展,很多地区人口密集。与此同时,一幢幢高楼大厦也开始不断涌现。一旦发生地震灾害,所带来的各方面损失将是无法估量的。尽管人们已经意识到地震所带来的危害性,但由于科技发展的限制,目前世界上还无法精确地判断出地震发生的时间、地点,以便提前做好防护准备。所以为尽可能地减少地震灾害带来的损失,人们开始将研究重点转移到发生地震时可能给人类带来巨大伤害的建筑物上,建筑工程中的防震设计十分必要。在建筑结构的设计中加入防震设计,会使建筑本身具有很好的稳定和安全性。在地震发生时,具有较强的抵抗能力,使建筑内人们的生命财产安全得到保障。
2当前建筑结构设计中抗震设计面临的问题
2.1建筑高度的问题
随着人口的大量增加,我国的建筑物大多以高层建筑为主,对于高层建筑的钢筋混凝土有着一定的标准要求。但是有些开发商为了追求利益全然不顾设计标准,超过设计标准加建楼层,一旦发生地震,这些建筑物的抵抗力就会大大的降低,地震带来的震荡可能会使建筑物变形,甚至是出现倒塌的现象,即便是经过地震没有很大的影响,其基本的抗震能力也会进一步降低。
2.2建筑位置问题
我国是人口大国,而且人口的数量仍旧在不断的增加,但是我国可实际应用的土地面积是有限的,相关开发商可能不会考虑建筑的地点是否适合建造房屋,对地理位置不能够进行合理的选择。建筑的地点需要具备开阔的基本性能,地理位置要平坦,土体要坚实,河流附近和山坡边缘都不是合适的建筑地带,在选择地址的时候应该考察泥石流发生的可能性和其他自然灾害发生的可能性,尽量避免在类似的地带建造房屋,对于地震活跃的地带和大陆板块的衔接地带都应该尽可能避免建造房屋,这样可以减少地震灾害带来的影响。
2.3建筑材料问题
建筑的选材关系到建筑的质量,对于地震频发的地区,其建筑材料的选择更加有严格的要求,在我国的建筑过程中,其建筑结构主要由钢筋和混凝土组成,一旦发生侧移就会带动更大程度的位移,建筑结构中的钢框架一旦发生位移就会造成建筑结构的负载增加,相应的抗震性能就会减弱,应该选择适合的建筑材料。
3建筑结构设计中抗震设计的原则
3.1结构抗震设计的目标
抗震设计时,要保证发生小地震时安全,不会给住宅造成毁坏;当发生中级地震时,住宅所受的损坏不大,不会为居民带来安全威胁,并且住宅所损坏的结构可以修复并继续使用;当出现大地震时,不会倒塌,可以给人们空间、时间及时逃离。结构抗震设计目标总得来讲就是:小震安全可靠、中震损坏可修、大震高楼不倒。
3.2结构抗震设计的原则
(1)住宅结构设计要具备一定的刚性和弹塑性,在地震力影响住宅时不会因为刚性过硬或者弹塑性过大,使得其的结构发生无法修复的形变。(2)由于强震都伴随着不同程度的余震,这时就不允许住宅结构过度追求抗震能力,这会导致住宅刚性过大,而无法承受余震带来的压力,这就要求在抗震设计时既要抗住强震的破坏力,又要承受得了余震的多次侵扰。(3)为了避免刚性太小,导致住宅结构在余震攻击下变形过大而无法修复,所以要求建筑具备延性良好的分体系,防止住宅在强震中集体崩塌。
4建筑结构设计中抗震设计的措施
4.1谨慎选择建筑抗震结构
谨慎的选择建筑抗震结构能够有效的提高建筑结构抗震性能,选择强度较优、刚度较高的建筑结构主体,能够有效的降低建筑结构的变形,同时能够确保建筑物的安全性。针对建筑中容易出现安全隐患的部位进行必须的措施,防止安全性问题的出现。
4.2合理的布局减少地震带来的能量
在对建筑结构进行抗震设计中对建筑采取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,增加建筑结构的抗震效果。在建筑进行施工中其地基要尽量的选择在比较坚硬的场地,同时要尽量的避开地震活跃范围,减少地震余震对建筑物造成的共振,减少地震对建筑物造成的破坏。
4.3在建筑中设置多重抗震防线
在对建筑物进行抗震设计时要设置多重抗震防线,这样可以在最大限度上降低地震对建筑物造成的伤害。在对建筑进行设计时,可以将延展性好的构件加入到建筑物的抗震体系中,可以将其视为第一道防线,同时可以将一些其他的建筑构件作为第二、第三道防线,这样在地震发生时,第一道防线遭到破坏后,可以利用其他的防线进行抵抗地震的后续冲击力,以保证人们的生命财产安全。
4.4常见结构的抗震设计
(1)防震缝的设计
在预防地震的基础原则上展开抗震结构的设计,对于一些没有符合标准要求的建筑,应该在一定的地点设置相关的防震缝,利用防震缝可以有效的分解建筑的内部结构,使得建筑内部结构呈现出独立的单元,缝隙的两侧应该预留出合适的宽度,这样可以使得防震缝同上层建筑物分开,当地震发生时,防震缝可以很好的减缓地震带来的波动程度,建筑的某一单元受到损害不会影响到其他部分。
(2)墙体的设计
在内部结构的设计过程中,一旦发生地震,受到影响最大的就是建筑物的墙体,墙体经过地震的侵袭很容易产生裂缝,严重就会产生倒塌的现象,因此,墙体的设计是至关重要,应该对墙体结构展开单独的设计,墙体的纵向设计和横向设计应该符合抗震性能的基本要求。在总体设计和规划的过程中,应该进行细致化的设计,其中,墙体的横向设计应该以均匀为基础,当地震来袭时,墙体不会发生横向位移。对于墙体的纵向设计而言,当强大的地震来袭时,墙体不会发生竖向的裂痕,纵向设计同横向设计的结合可以有效的减少地震带来的伤害,而且,能够有足够的承载力。一般情况下,建筑的强度主要受墙体数量的影响,假如墙体量没有达到要求,建筑的结构空间就会产生隔断,建筑的强度自然无法得到保障,相应的,建筑结构的抗震能力也就相对的减小,因此,墙体的设计和分布对于抗震设计而言具有关键性的作用。
(3)屋顶的设计
对于现代房屋而言,其建设的质量越好,建筑的结构稳定性也就越强,当发生地震时,其受到的影响也就越小,人们受到的生命财产损失也就越小,为了能够增强建筑的稳定性,应该在整体的设计中减轻结构的重量,例如屋顶的建设可以既能符合标准,同时能够减轻重量,适当的减轻屋顶的重量可以减小整体建筑的重量。
5结束语
综上所述,地震作为最严重的地质灾害之一,地震中房屋倒塌会造成人员伤亡和严重经济损失,且其难以预测,突发性强。不断提高建筑结构的抗震性能,在地震灾害发生时降低对建筑的破坏力,可以有效的保证人民的生命和财产安全。因此,建筑结构设计人员应以人民的生命安全为出发点,不断提高自身的知识和整体素质,科学地进行抗震设计,增强建筑的抗震性能。
参考文献
[1]王骁.关于建筑结构设计中的抗震设计探究[J].建材发展导向:上,2014(13):203~204.
[2]王占辉.建筑结构设计中抗震设计探究[J].科研,2017(2):219.