缩略图

现代建筑结构抗震设计的要点研究

作者

田丰

中冶西北工程技术有限公司 内蒙古自治区包头市 014010

前言:近些年以来建筑行业在我国取得了急速的发展,特别是高层建筑随着城市化进程的不断加快发展迅猛,而地震灾害的存在给现代化建筑设计带来了极大的压力,如果能够强化建筑抗震设计,全面保障建筑的安全性以及稳定性是建筑设计工作者需要重点考虑的问题。因此,在建筑结构设计过程中,要着重考虑抗震设计方面的影响因素,强化抗震设计,全面发挥抗震设计的作用,以更好的保障居住者的人身及财产安全。

1 现代建筑结构抗震设计的内涵及原则

1.1 设计内涵

从概念上分析,建筑结构抗震设计主要是从结构设计入手,将抗震设计融入其中,以有效保证建筑在收到地震作用过程中,能够有效的确保安全性和稳定性,全面保证居住者的生命及财产安全。首先,在抗震设计过程中,需要针对建筑结构的强度与刚度有非常明确的认知,进而降低地震所带来的垂直及水平载荷。因此在建筑材料的选择、截面的尺寸大小、构件的连接等各个方面要进行科学分析与设计。但在进行设计的过程中,为了有效的保证建筑结构的合理性,抗震设计还是会受到一定的作用力影响出现变形的风险,这就需要针对建筑结构强化其延性,另外,在抗震设计中,还要充分考虑地震波所产生的影响,通过科学合理的设计方式尽可能减少地震作用,比如可以采取减震、隔震等措施来进行抗震,从而来提高建筑结构的整体抗震能力[1]。

1.2 设计原则

(1)强度

针对于建筑结构而言,在设计过程中,必须要注意到,其必须具有一定的承受能力,以满足不同等级地震所带来的载荷强度,通过极限状态设计同时结合建筑结构的受力情况最终确定建筑结构的强度级别、截面的实际尺寸以及相关重要的参考参数。

(2)刚度

刚度是提高建筑自身稳定性的重要指标,在发生地震灾害后,为了确保建筑结构本身的稳定性,就必须针对建筑结构的刚度进行设计,同强度设计类似,也需要按照建筑结构的极限状态来进行,以更好的处理建筑结构的构件布置以及各个截面设计,确保建筑结构具有足够的刚度以应对地震造成的破坏[2]。

(3)延性原则

延性是建筑结构抗震设计的重要内容,在地震的作用下,建筑结构会产生弹性变形,为了减少弹性变形给建筑结构稳定性带来的影响,需要通过增加建筑结构的延性以提高建筑结构对于地震能量的吸收,以减少建筑结构的损坏。

(4)重要性

对于现代建筑而言进行抗震设计是非常必要的,在建筑结构设计中,抗震设计是非常重要的一个组成部分,在进行设计的过程中,需要根据建筑所在区域的地质情况以及建筑实际需要进行建筑结构的抗震设计,以确保建筑结构设计符合抗震减震要求。

(5)综合性

建筑结构的抗震设计,对于整体建筑结构设计而言,是一个综合性的过程,需要综合的考虑多方面的因素,这就包括地质情况、建筑功能、受力情况、刚度、强度等等。一般而言,为了达到建筑结构抗震设计的最佳效果,需要针对施工材料的选择以及结构形式的确定等进行深入的分析。

(6)经济性

经济型原则在于在满足抗震设计标准水平的基础上要尽量节约施工材料成本,充分考虑施工成本,在满足抗震要求的基础上尽可能的控制施工成本,制定出最有的设计方案。

(7)可靠性

这方面需要抗震设计方案满足科学性以及可靠性要求。科学可靠的设计方案是进行建筑结构施工的重要前提,这关系到地震一旦发生建筑自身的稳定性以及安全性。可靠性方面还要考虑到一系列不确定性因素的影响,

以最终满足建筑结构设计要求,确保建筑结构在施工过程中的安全与稳定。

2 现代建筑结构抗震设计要点

2.1 防震缝的设计要点

在建筑结构抗震设计过程中,防震缝设计是非常重要的一个环节,在《建筑抗震设计规范》中明确说明,特别针对体型相对复杂、立面不规则的建筑,要根据其地基情况、不规则成都以及技术条件等因素,科学设计防震缝。即当所设计的建筑物结构不是特别规则的情况下,就要在适当的地方来设计防震缝[3]。当前,在高层建筑结构设计过程中,针对抗震设计一般都会应用延性的构造设计形式,也就是通过对建筑本身的刚度进行调整,一旦地震发生,建筑物本身会处于塑性较大的状态下。当建筑物本身的刚度较小、结构不太合理的情况下,塑性就会减小,这种情况下就需要设计防震缝。防震缝能够在一定程度上提高建筑物自身的抗震效果。也就是地震发生时,通过防震缝能够将地震能量进行消耗,从而也就减少了地震对于建筑物的破坏作用。而且随着科学技术水平的进一步提高与发展,在建筑抗震设计中,还可以采用耗能减震装置,也能够起到良好的抗震效果,达到减震目标。同时在防震缝设计过程中,还应考虑到建筑物与建筑物之间的影响作用,要针对建筑整体结构进行科学的研究与分析,比如地震波的方向、速度等因素对于建筑物本身的破坏等,尽可能将抗震效果做到最好。

2.2 抗震墙的设计要点

在高层建筑结构中,比如框架结构、筒体结构、板柱结构等方面,抗震墙都发挥着特别重要的作用。在地震的破坏力作用下,如果建筑物倒塌,基本都是由于抗震墙出现了损坏引起的。不同的建筑物,其建筑结构是不同的,在进行建筑抗震设计过程中,抗震墙的设计是要根据建筑结构设计的不同要求进行规划的,并且设计需要符合《规范》的具体要求,比如,如果是高层住宅结构,就需要采取剪力墙结构或者筒体抗震墙,结构选择准确对于提高建筑结构的抗震性非常必要;另外,还有很多其他类型的建筑结构,在进行设计过程中,都要充分考虑,以尽可能满足设计需要。

首先,需要按照建筑结构平面进行抗震墙的规划设计,在进行设计的过程中,要完全按照设计要求进行,为了有效的保证建筑结构的稳定性,水平墙面以及纵向墙面也要做到均匀的分布,为了能够科学有效的完成抗震墙布置,需要针对建筑结构进行科学的抗震计算与分析,在计算的过程中要深入分析建筑结构的实际情况。为此,为了有效的提高抗震墙的使用效果,需要在进行设计的过程中注意以下几个方面:第一,要对建筑物的结构进行科学分析,根据建筑物自身的使用功能来确定建筑物的抗震等级,不同类型的建筑其建筑结构设计要求不同,抗震等级也不同,因此其抗震措施也会不同。第二,在抗震设计方案制定时,要充分考虑建筑结构形式,要进行模型计算,以设计出最为科学合理的方案[4]。第三,在设计过程中,需要严格按照国家相关部门制定的规范要求进行,否则一旦出现地震,就有可能造成不可估量的人身及财产损失。

结语:综上,近些年世界地壳运动频繁,大震小震不时发生,给现代化的建筑工程结构的抗震能力带来了极大的考验,这也是现代建筑结构设计过程中的重点考虑问题。在进行抗震设计过程中,要充分考虑各方面的因素,采取科学有效的设计方法,针对建筑结构抗震设计的各个方面给予改进与完善,更好的减少地震给建筑带来的安全隐患,相信随着我国建筑设计水平的不断提升,对于抗震设计未来还将有更加科学有效的方法措施出现,推动建筑结构抗震设计工作朝向更加科学、有效的方向发展,为我国建筑行业的长足发展服务。

参考文献:

[1]孙洪宾,白新闻.探究现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(17):66-68.

[2]李静,刘铁成.现代建筑结构抗震设计的技术要点[J].智能城市应用,2023,6(6):113-115.