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摘要:抗震设计是建筑工程设计过程中非常重要的一部分,特别是在抵御地震自然灾害时,能够发挥出其良好的效果。同时,抗震设计的有效落实,对建筑工程结构自身的稳定性和安全性而言,能够起到一定的强化作用。在保证抗震设计具有合理性和科学性的基础上,能够为我国建筑行业的整体发展提供有效保障。由于每一个地区的实际情况不同,所以在抗震设计时,要结合实际,保证设计的针对性和合理性。
关键词:建筑工程;结构抗震性能
1抗震设计在建筑工程结构设计中的重要含义
在建筑结构设计过程中,要对整个工程设计工作进行综合考量,特别是要在实践中意识到地震这类自然灾害一旦发生,会对建筑物造成的严重危害影响。在这种情况下,需与实际情况进行结合,在现代建筑物结构设计过程中,将抗震设计融入其中,在建筑物当中体现出抗震效果。设计人员在针对抗震设计相关工作进行落实和结构计算、设计前,应对项目施工现场的地质情况进行深入了解,并且做好一系列的勘查工作,为后续抗震设计打下良好基础。
2建筑抗震设计中存在的问题
2.1建筑位置不合理
随着城市的发展,农村人口陆续涌入城市,城市用地不断扩张的同时,可用土地面积不断减少。开发商在选择建筑位置的时候,更多的是考虑所见建筑物的商业价值。尤其是对于高层建筑的选择,应该选择具有平坦性和开阔性的位置,而且应避开软弱土层、地下溶洞、河床隧道等,更应避开容易发生滑坡、泥石流、地陷等山体自然灾害区段,或者地震活跃段带以及变电站、火电厂等危险场所。
2.2建筑结构不够合理
建筑结构抗震设计的好坏直接影响到建筑整体安全性的高低。在实施建筑结构设计的过程当中,很多设计人员就算是考虑到抗震设计的相关内容,不过因为种种因素的限制,所设计出的结构不能与实际情况相符,在形成资源浪费的同时,也并没有实现良好的抗震效果。建筑抗震设计最为重要的就是提升建筑整体所具备的稳定性能,而为实现这个目标,一定要对建筑结构所对应的实际状况以及地理因素等进行仔细的分析和考虑,继而制定出更为合理的建筑方案和结构设计方案,提升抗震性能。
3有效提升建筑工程结构抗震设计有效措施
3.1合理选择建筑场地与环境与设计建筑物的抗震等级
建筑物的抗震性会受到建筑的地形和地理位置的影响,在建筑地理位置的选择上,应避免一些抗震不利的地形,河岸滑坡、断层错动、地层陷落的地形坚决不能选。因此,在建筑选址前,首先要对所在地的地形、地质、及周边区域进行勘查,进行全面的掌握。
在确定选址后,根据地形与地质条件,确定建筑物的抗震等级,建筑物的抗震等级受建筑物类型、建筑物抗震强度和所在场地的影响。一般情况下,可将抗震等级分为四类(甲、乙、丙、丁类),其中一般住宅与写字楼分为丙类,抗震设防烈度为Ⅶ度,在建筑结构设计中,运用相应的计算系数进行计算可得,同时还要报请相关部门进行审核批准。
3.2结构性能参数计算
在建筑结构的抗震设计中,还应重视建筑结构性能参数的计算。因为建筑结构的性能参数不仅对整个建筑结构的设计工作至关重要,同时也对于建筑结构对地震的抵抗能力也十分重要。工作人员在进行设计时应详细准确地计算出建筑物所要承受的作用力。此外也需要计算在地震发生时,建筑物需要多大的荷载作用参数抵御地震的冲击。而且为获得更加准确的数据来提高建筑的抗震性能,工作人员还需对建筑抗震模型进行模拟,如条件允许下,可采用3D虚拟技术进行理想化和实际情况下的虚拟模拟计算和展示。
可变荷载在设计基准期内具有较大的随机性,《建筑结构荷载规范》中以设计基准期内的最大荷载概率分布来研究可变荷载取值。显然,可变荷载取值与设计基准期有关的,不同的基准期其取值必然不同。《建筑抗震鉴定标准》(以下简称鉴定标准)引入了后续使用年限的概念,根据既有建筑设计建造年代及原设计依据规范的不同,将其后续使用年限划分为30年、40年、50年三个档次。30年后续使用年限及40年后续使用年限的既有建筑与新建建筑,基准期不尽相同,可变荷载的取值也必然不同,但鉴定标准中并未对不同后续使用年限的可变荷载取值进行调整。对于可变荷载取值,不少学者做过一些研究,但对既有建筑抗震鉴定的可变荷载取值进行调整的思想,目前文献报告也还没有提及。
在对节点进行设计的过程中,要与强度设计相符合的节点连接相吻合,针对抗震结构的相关运算,并不能与设计要求相满足。所以,非常容易产生节点强以及构件弱的情况,与设计的相关要求存在很大的差异,以致于节点不能将价值作用全面发挥出来,使节点受到破坏。例如:节点连接的承载能力没有构件截面当中的承载力,在对满焊进行使用时,可对其进行连接,但很难满足相关的实际条件。这时,便可使用其中的各项抗震措施,以便将结构强度整体进行提升。
3.3增加建筑工程科学合理的布置
在针对建筑工程进行布局的时候,由于在施工过程中,会涉及到很多方面的内容,比如平面设计、空间设置以及立体设计等,这些都是其中必不可少的重要环节和内容,这些环节缺一不可。在这种情况下,在针对建筑工程进行科学合理布局的时候,要尽可能保证设计人员,特别要求建筑学专业和结构设计专业人员提升自身的抗震意识,这样才能够保证其在针对建筑结构进行设计时,更加具有合理性和科学性。只有这样,才能够在设计过程轴中,最大限度保证抗震设计的水平达到一定的标准要求。
3.4抗科学配置建筑构件,保证建筑构件以及连接点处质量
隔震构件具有较大的垂直支承能力,在大变形时也能够确实支承建筑物的质量,采用直径小的叠层橡胶,一般叠层橡胶最大变形发生时重叠部分不得小于直径的一半尺寸。在进行建筑结构抗震设计时,除了要科学配置建筑构件,还应确保各个构建之间连接点处的质量要求,确保连接牢固,避免由于连接松动出现结构缺陷,而影响到建筑使用寿命。
例如,当前建筑的外墙会使用装饰材料,例如瓷砖、大理石,虽然表面看起来,这些装饰材料是与外墙相连,其是否能和建筑主体结构牢固连接对建筑的抗震性能也有影响。近些年在地震事故中出现类似玻璃雨、瓷砖雨等现象,就是在强弱地震作用下使玻璃幕墙变形,导致玻璃破碎、外墙材料开裂掉落而发生的。
因此,一定要确保建筑中各构件及连接处质量,减少和防止在地震中类似玻璃幕墙等的变形与脱落。
3.5科学有效的设计
目前抗震设计中容易缺漏的设计就是建筑结构体系的合理选择。在结构体系的设计中需要避免部分结构或是构件破坏而造成整个结构失去抗震能力或者对于中立荷载失去承载能力。抗震设计体系在抗震设计中一定要选择正确。抗震设计体系在建筑结构体系中是很关键的,所以抗震设计体系要在结构中有相应的赘余度和内力重分配的功能,在地震中,为避免建筑整体结构会因部分构件退出而出现失效或是失稳的情况,要求在部分构件退出的情况下其余部件仍能够承担竖向荷载。所以,相关的人员要合理选择建筑结构体系。
结束语
随着我国经济社会的不断发展,城市人口密度也在不断的增加,人和财富都集中在一个区域,如果发生地震灾害,造成的损失巨大。为了能更好的维持现有的和谐稳定的居住环境,如何做好地震灾害的防范成为人们关注的焦点。为此,人们对于居住房屋的防震性能的要求不断提高,在进行建筑设计的同时融入抗震设计提高设防烈度,才能更好的提高房屋的抗震性能,确保建筑的稳固使用。综上所述,以上内容就是对关于提升建筑工程结构抗震性能的思考的论述。
参考文献:
[1]曹磊.建筑结构工程在抗震设计中的研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2017,33(23):59-60.