建筑结构工程抗震设计的作用及其要点.docx

《建筑结构工程抗震设计的作用及其要点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑结构工程抗震设计的作用及其要点.docx（8页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、脚结构工程抗震设计的作用及蝮点引言：由于我国地处太平洋板块和亚欧大陆板块交接处，板块运动较为活跃，并且在生态环境不断恶化的背景下，地震频率和强度等级持续提高，建筑的稳定性和抗震性越来越重要，抗震设计的要求也越来越高。应充分意识到抗震设计的重要性，明确抗震设计的要点，提高抗震设计的合理性、可靠性以及经济性，将各个方面的因素有效控制，把地震灾害的影响降至最低，为人们的生命财产安全提供有力保障。1 .建筑结构工程中抗震设计的作用目前，我国因地震灾害造成的建筑物坍塌屡见不鲜，不仅人员伤亡严重，经济损失也不可估量，所以地震灾害的有效预防刻不容缓。建筑物作为人们生活、工作的重要场所，提高建筑物的抗震性能是

2、切实可行的路径，这就需要从优化抗震设计入手，提高建筑物的稳定性，为建筑工程的可持续发展奠定坚实基础，建筑结构工程中抗震设计的作用主要体现在以下几个方面。1.1 降低地震破坏性由于地震灾害频发，所以在建筑结构工程中抗震设计越来越受重视，也能显著降低地震的破坏性。目前，较为常见的设计方法是在建筑基础和主体之间加设隔震层，也有设计人员在建筑顶端加设“反摆”来减小地震的冲击力。“反摆”的原理是降低地震冲击力的运动加速度，以反向位移的方式将地震的冲击力有效减小。通过相关调查显示，加设“反摆”可以将地震对建筑物的冲击力降低65%左右，对建筑和人员起到了良好的防护作用。目前针对加设“反摆”的针对性研究越来越

3、多,取得了良好的研究成果，并且在实际应用中也起到了良好的保护作用。由此可见，良好的抗震设计能够将地震灾害的破坏性有效降低，从而保证建筑物的稳定性。1.2 提高建筑物刚度建筑物的刚度应结合具体的情况科学设计，目前，钢筋混凝土在建筑工程中得到了广泛的应用，显著提升了建筑物的刚度，但通过在建筑物中加设钢结构也是一种有效的加固技术，能够进一步提升建筑物的稳定性。建筑结构工程加固技术的选择应充分考虑建筑物的实际功能，落实差异化的加固措施。其一是针对建筑物上层是钢结构、下层是钢筋混凝土结构的情况，两种体系结构的形式不符合我国的抗震规范要求。其二是建筑的房盖部分利用了钢结构，建筑的主体部分仍是钢筋混凝土，这

4、就需要按照相关要求进行规范设计1。1 .3加强建筑结构整体的抗震性能为了增强建筑结构整体抗震性能，在进行抗震设计时首要考虑的就是地基的稳定性。应尽可能选择抗震性能良好的地基，保障在地震灾害中地基的变形相对微小，从而整体性的提高建筑物稳定性。同时,为了最大限度地开发地基的潜力，建筑结构设计时同一，性质的地基上只能修建相同建筑结构单元的建筑，在建筑物的设计和修建时应秉持规范性、对称性原则，将地震灾害中建筑物的形变量有效减小，从而避免建筑物扭曲的现象。为了将地震的冲击力均衡作用在建筑物上,应在建筑设计的过程中添加几道抵抗线，保障建筑物结构的各个部分受力均匀，规避受力过于集中导致的形变问题。除此之外，

5、为了降低地震灾害对建筑物产生的冲击影响，应适当减轻建筑结构自身重量，降低地基承担的压力荷载。1.4确保建筑物满足抗震标准目前我国建筑物结合功能可分为四类，其中甲、乙两类建筑物的抗震性能最好，抗震设防烈度可以达到6-9度，并按照高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强抗震设施。而丙、丁类建筑物的抗震性能则是当地政府结合地方实际情况制定，抗震设防烈度上有所差异，丙类建筑物按照地区抗震设防烈度进行设计，达到抵御罕遇地震的目标，丁类建筑物则是在地区抗震设防烈度要求上可适当降低抗震措施，但当处于6度时不能进行降低。所以在进行建筑设计时应充分考虑建筑抗震设防标准。2 .建筑结构类型与抗震性能的关联2.1 建筑

6、框架结构框架结构中荷载力承载的主要部位是柱和梁，也是关乎建筑物稳定性的重要结构。柱和梁的特点是自身重量较轻、容易定性，所以能够满足建筑稳定性的标准，框架结构也是目前普及率最高的结构类型。建筑框架结构的施工工艺简单、空间灵活性较高且建筑材料用量较少，所以备受建筑企业的青睐。但建筑框架结构也有着一定的劣势，框架结构变形形态通常以剪切型出现，所以容易产生软弱层和薄弱层，所以在施工过程中应密切关注控制层侧向刚度和承载力比，尽可能提升框架结构的稳定性。2.2 剪力墙结构剪力墙结构在建筑结构工程中的优势是侧向刚度大、整体稳定性良好，较为适用于高层建筑，劣势是结构延展性较差，空间布置的灵活性不足。从目前的建

7、筑物情况来看，剪力墙布置结构相对规则且分布较为均匀。在进行实际的抗震设计时应尽可能做到门窗洞口的上下交错，针对建筑条件不允许的情况，应做好洞口周围的受力分析，并采取有效增强建筑强度的措施2。2. 3建筑筒体结构建筑筒体结构通常在超高层建筑中较为常见，此种结构类型的优势是受力均匀、刚度大且整体稳定性较强。建筑筒体结构根据外围结构的差异可以分为筒中筒和核心筒两种，根据筒体数量的差异可以分为多筒、双筒和单筒。建筑筒体结构通过内筒和外围框架的作用力组成了抗震防线，显著提升了建筑物的自身稳定性。3.建筑结构工程中抗震设计遵循的原则我国社会经济发展迅速，城市化进程不断加快，建筑工程的规模持续扩大、数量不断

8、增加，并且均朝着高层和超高层的趋势发展，如此一来人口密度大幅提升，地震灾害的影响力也进一步提升。因此，建筑结构工程中的抗震设计代表的意义越来越重大，必须要将相关的抗震问题有效解决，一方面提升建筑物对地震灾害的防御能力，保障人们生命财产安全，另一方面则是延长建筑物使用寿命。在进行建筑结构工程的抗震设计时，应遵循以下三个方面的原则。3.1 适用性原则对于建筑结构工程抗震设计而言，应秉持因地制宜的理念，充分考虑不同地区的地质条件、建筑物高度和类型等因素,保障经济性的前提下提高抗震性性能。针对地震灾害频发的地区而言，在建筑结构工程抗震设计时应尽可能多加几道抗震防线。例如，可以有效应用框架剪力墙结构,剪

9、力墙的优势在于侧向刚度较强，在第一道防线中有效应用能够起到良好的卸力作用，从而削弱地震造成的冲击。目前来看，建筑结构工程抗震设计中核心筒结构和框架结构的应用较为普遍，大幅降低了房屋倒塌的概率，也是抗震设计的重中之重。3. 2整体性原则建筑结构工程抗震设计是一项整体性的工程，所以在进行抗震设计时必须立足于整体视角，对建筑物的承载性能、稳定性、刚度、延性等综合考虑，精确计算后按照建筑物的整体标准进行科学设计。例如，针对强柱弱梁、强节点弱构件的连接处应做好结构优化，从而提升整体结构的抗震性能。除此之外，由于不同建筑物类型的差异性较强,所以抗震设计不能过于固化,而是要基于建筑物特点、施工要求进行科学设

10、计。3.3弹性适中原则建筑结构工程进行抗震设计时，应合理把握建筑弹性。建筑弹性不达标会导致建筑物承受冲击的能力较差，容易在地震灾害中出现倒塌现象，而建筑弹性超标，也会容易导致建筑内部结构的细微形变，长此以往会影响建筑内部结构的稳定性,从而影响建筑物的安全使用O建筑弹性是抗震设计中不可忽视的重要因素,必须要确保弹性处在合理的范围内，保障建筑自身质量的前提下尽可能减少外力作用的影响3。4.建筑结构工程中抗震设计的要点地震灾害的破坏性较强，一旦发生会对建筑物产生较强的冲击力，同时建筑物的使用功能正处于不断完善的阶段，所以建筑物的抗震性能要求也发生了较大的变化。在进行建筑结构工程的抗震设计时，应综合考

11、虑建筑物相关的一系列因素，如建筑场地、抗震防线设计等，使抗震设计最大限度地满足建筑物的使用要求，并且抗震设计也要具备一定的前瞻性，结合建筑物未来的使用功能变化选择相对应的抗震性能强化方式，如隔震加固法等，以抗震方法的科学使用提高建筑物的抗震性能，切实满足建筑物的使用需求。4.1 提升抗震设计等级根据对我国地震灾害的调研可知，结合地震烈度和地震动参数可以划分为多遇地震、设防地震和罕遇地震三种类型，按照50年为期限，多遇地震烈度超越概率为63%,设防地震烈度超越概率为10%,罕遇地震烈度超越概率为2%3%,按照重现期可划分为50年、475年以及1600-2400年的地震。我国建筑物的抗震等级应根据

12、地区情况差异进行针对性设定，部分建筑工程抗震设计专家表示，应适当提高建筑物的抗震等级，并做好抗震设计的严格检查，保障抗震设计在实际的建筑工程中充分落实，提升建筑物的整体抗震性能，为人们营造安全稳定的生活环境4。4. 2科学选择建筑材料针对地震频发地区而言，应选择优质建筑材料，确保建筑材料具备良好的刚度、强度以及延展性，从而有效对抗地震灾害。根据建筑抗震效果的相关调查可以发现，砖瓦类型的建筑物抗震性能较差，箱体式结构抗震性能良好，所以砖瓦结构的建筑物不断减少，箱体式结构的应用范围逐渐扩大。对于建筑材料的选择来说，一方面要考虑好适用性和经济学，满足建筑工程的功能需求，另一方面则是满足建筑抗震的标准

13、要求。在建筑物的抗震设计时，可以通过在建筑物底部铺设黏土、砂石的方式来吸收地震灾害的冲击力。也可以对建筑物的地基进行改造，合理应用沥青材料，提高建筑物的自身稳定性。此外，在建筑材料的选择时应尽可能选择质量轻的材料，减少建筑物本身承受的荷载力，从而保证抗震性能。4.3 以力承载，延性基点针对建筑物的抗震设计而言，提升建筑物刚度是设计的关键所在，通过合理设计柱、梁、墙，并选择性能良好的建筑材料，如此才能利用支撑性结构有效消耗地震能量，提高建筑物的抗震性能。在进行建筑物的抗震设计时，应确保建筑物在地震灾害中处于非弹性状态，充分结合建筑物的抗震设防能力，将承载力和建筑物结构作为媒介，科学设计建筑物结构

14、，将建筑物中可能发生非弹性反应的位置进行合理预测，随后对这些结构进行针对性强化。最后，还应该对建筑物的整体结构进一步完善，通过对建筑物刚度的准确计算，确保其抗震性能良好5。4.4 对薄弱部位重点设防建筑物结构中不可避免的存在薄弱部位，而地震灾害中薄弱部位也常常是引起建筑物变形、倒塌的关键所在，所以应对薄弱部位重点设防。建筑物本身具备一定的变形能力，一旦发生地震灾害，薄弱部位容易发生位移，从而影响建筑物的稳定性。所以，在进行建筑物的抗震设计时,应明确好建筑物的各个薄弱部位，并通过科学的抗震设计提高薄弱部位的抗震性能。此外，随着时间的推移，建筑物整体抗震能力逐渐下降，这就要求在建筑物抗震设计时充分

15、考虑建筑物的优势点和劣势点，通过各项数据的收集与分析，明确具体的荷载情况，针对薄弱部位的问题及时解决，避免建筑物抗震性能受到影响。4.5 合理设计建筑轴压比和短柱在进行建筑物的抗震设计时，应尽可能提升支柱的横截面积，从而减小支柱的轴压比，使支柱的受力面积大幅提升，避免钢筋因纵向受力过大而出现弯曲的现象,保持建筑物的抗震性能。建筑物中的支柱结构有着强度高、刚度高的特点，而这也整体性降低了建筑的延展性，一旦地震灾害发生，建筑吸收和消耗的能量都极为有限，这就加大了建筑结构破坏的可能性。因此，为了降低地震灾害中建筑结构的损坏程度，可以在建筑结构中增加弱梁，与支柱形成良好的协调作用，弥补延展性不足的缺陷

16、，并且通过适当增大支柱的轴压比，即可有效分散地震灾害中的承载力。具体来说，高层建筑的底层支柱长细比应控制在4以内，短柱的剪跨比也应控制在2以内。4. 6建立完善抗震设计标准我国的各个地区地震频率、强度均有着不同程度的差异，所以抗震设计标准应结合地区实际情况合理设定，针对地震频发地区，适当提高抗震标准，针对地震罕见发生的地区，则是要秉持小震不坏、中震可修、大震不倒的原则设定合理抗震标准。此外，不同的建筑结构也应结合针对性的要求设计差异化的抗震标准,例如框架结构和抗震墙结构应采取差异化的抗震标准，如此才能确保建筑抗震性能良好。针对地震频发地区，可将消震法和隔震法有机结合，从而达到满足相应的抗震要求。5.建筑结构工程中抗震设计的优化策略5.1 建筑物造型抗震设计优化进行建筑结构工程抗震设计时，建筑物的整体布局和整体造型也是设计的重点内容。因此，在进行建筑物的设计时，应避免过度追求美观性的设计，而是