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摘要:随着都市的进展与科学技术的不断进步,高层建筑其运用越来越普遍,结构工程师依照抗震等需求设计必须进行结构解析与设计,它的目标是让整个设计构造在延性、硬度、强度和消耗等能力方面做到最优,进而做到抗震其目的。地震效果是一个随机性非常强的循环、反复荷载,建筑物其地震损坏机理相对复杂,存有很多模糊与未知因素,因此,在建筑结构设计中抗震策划设计是非常复杂和主要的。本文对建筑结构设计以及抗震设计进行分析,基于抗震设计的概念与计算,提出相对应的抗震措施。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计;
1建筑工程结构抗震设计中存在的主要问题
1.1施工场地选择问题
施工场地选择是建筑工程结构抗震设计工作中存在的主要问题之一。实际建筑工程施工建设过程中,要想保证建筑工程结构设计的有效性,施工企业务必要选取对工程结构稳定性有利的位置,地震灾害对建筑工程的破坏,除了地震灾害所带来的能量冲击之外,还会给建筑工程结构带来破坏,而引起建筑工程结构破坏的重要影响因素就是施工场地地选取。因此,建筑工程结构抗震设计工作中,要想从根本上提升工程架构的稳定性,建筑工程施工建设过程中一定要做好场地位置的选择。例如,土质较软的土质、容易液化的土质以及状态不匀称的位置等均不适合选做建筑用地。但如果实际工程施工建设过程中,情况不允许、难以避开这类位置,建筑工程设计人员则一定要对不利于施工的位置进行加固处理,只有这样才能够从根本上提高建筑工程整体结构的稳定性。
1.2工程结构体系问题
就现代建筑工程结构体系问题而言,主要可以总结归纳为以下几点:第一,建筑工结构体系一定要从根本上规避制约工程整体稳定性的各类因素,这就要求工程设计师要全面考虑,着重考虑部分架构受损而影响到工程整体结构的抗震性能;第二,要想进一步提高建筑工程整体结构的稳定性,工程设计师一定要和现场施工人员做好交接,这就要求工程设计师给出确定的计算简图和科学的地震能量传播渠道,只有这样才能够让现场施工人员理解设计师的设计意图,从而更好地保证工程架构的整体抗震性能;第三,架构体系一定要具有能够满足实际使用需求的承载能力、强大的变形能力以及消耗地震能量的能力。这就要求设计师在实际设计工作中务必要有效利用钢筋混凝土架构,积极利用钢筋混凝土强大的承载力、变形力以及能量传送能力,从而全面提升建筑工程整体结构的抗震性能;第四,工程结构体系一定要具备适宜的刚度和强度,只有这样才能够最大限度地集中应力和塑性能力,从而全面规避因工程结构局部稳定性受到损坏而影响工程整体。
1.3结构规则性问题
就建筑工程结构规则性问题而言,主要表现在工程主体的抗侧力结构方面,因此,实际建筑工程结构抗震性能设计工作中,工程设计师务必要特别注意以下几点:第一,工程主体抗侧力架构设计一定要重视,两个主轴方向刚度务必要最大限度地靠近,并且尽可能地也将主体抗侧力架构的变形特性设计最大限度地靠近,这样的结构规则性设计能够进一步保证工程结构抗震能力符合实际使用标准。第二,工程主体抗侧力架构变化情况一定要匀称,力求从根本上规避突发情况的发生。第三,就工程主体抗侧力架构平面设计而言,主轴方向的每片抗侧力架构的刚度一定要最大限度地匀称,这有这样才能够充分发挥抗侧力架构的抗震能力,与此同时,中部核心位置和周边架构的刚韧度务必要确保匀称,只有这样才能够最大限度地规避工程架构发生变形。
2建筑结构设计中抗震设计的要点分析
2.1合理选择建筑抗震场地
抗震场地的选择是建筑结构抗震设计中非常重要的一部分内容,若建筑物的地表性质不稳定,那么位于该类地域之上的建筑物的抗震性能也将会受到影响。如果地震发生,加之建筑物地表性质不稳定,便会大幅度降低建筑物的抗震性能。具体来说,建筑设计与建设单位应选择开阔、平坦而且地质结构稳定的地段作为建筑物的建设场所,还应当通过必要的技术检验确定土壤硬度和密度能否达到建筑结构载荷的要求,从而保障建筑物的承载力和稳定性。此外,选择抗震场地时需尽可能避免河岸边缘、采空区、地震断裂带以及山岳软土地段,这类区域的土质凝结度均无法达到相关标准。建筑物场地经常会出现地基承载能力不足的问题,所以需通过相应的技术处理方法对地基进行加固处理,保障人民群众的生命财产安全。
2.2减轻自重,对建筑物的薄弱环节进行加强
地震等自然地质灾害对建筑物造成的影响与建筑物的高度和重量成正比,因此在保证其结构稳定性的前提下减轻建筑物自重也就成为了抗震设计的关键。以高层建筑为例,一旦地震发生,倾覆力矩会因建筑本身的重量而被无限放大,而这方面的变化将会影响到建筑结构的稳定性,所以需通过减轻建筑物自重来提高其稳定性。在此基础上,还应当通过相应的手段提高短柱的延展性以及承载能力,这一环节的优化改革也能够达到提高建筑物结构的稳定性。
2.3合理选择建筑结构
综合多次地震发生后建筑物的状况来分析,钢结构的建筑物抗震性能最好,但是因为其经济成本高、后期维护费用高等因素限制了它在抗震设计中的推广和应用。在当前的抗震设计中有许多建筑工程都是应用钢筋混凝土结构,它具有造价较低、整体性好的特点,能够突出结构的延展性,但是在持续时间较长的地震中它却有着不可忽视的弊端,因为地震载荷的作用,构件会出现开裂情况,且其刚度会逐渐下降,建筑物的稳定性自然难有保障。当下还有一种新兴的混凝土结构,它虽然有效降低了施工难度,但是他配件的变形能力远远低于配件本身的强度,不利于建筑结构的稳定性。因此在对土木工程结构进行抗震设计时,我们要从实际情况出发,结合当地的地势特点有针对性的选择合适的方式,从而确保建筑结构的稳定性。
2.4设置多重抗震防线,开展悬挂隔震设计
每增加一道抗震防线在能够在地震发生时给居民增加一丝逃生的希望,要尽可能选用性能优越的建筑施工材料来设置抗震防线。在此基础上,还应当在建筑物的适当位置设置抗震部件,以进一步缓解地震所带来的冲击,最终达到降低地震损失的效果。
悬挂隔震选用的是悬挂结构,简单来说就是将建筑物的大部分结构悬挂起来,以减轻地震发生时对其造成的影响。经过悬挂处理之后,地震波带来的能量就不会传递给建筑结构,其稳定性便能够得到保障。悬挂隔震最常用的方法是大型钢结构,其核心构件为钢结构悬挂体系。如果从构成上划分,大型钢结构主要分为主框架和子框架两大组成部分,通常情况下子框架会通过锁链或吊杆悬挂于主框架之上。
3结束语
随着我国现代建筑工程行业的迅速发展,建筑工程施工建设企业要想在市场竞争中占据有利位置,施工企业务必要聘用专业的工程结构设计师,只有这样才能够从根本上强化建筑工程整体结构的稳定性。与此同时,工程结构设计师在实际结构设计工作中务必要在重视抗震结构设计方式的选取,强化非结构位置构件抗震设计的同时,重视结构基础防震性能设计,全面提高工程整体抗震效果;并密切关注多重抗震防线铺设工作,加强结构机敏减震支撑设计,从而全面提高建筑工程设计施工建设的安全性和稳定性。
参考文献
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