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摘要:随着建筑工程数量与规模的不断的扩大,人们对于建筑结构质量也有了更高的要求。在现今地震灾害频繁发生的时代背景下,保证建筑工程结构具有良好的抗震性是很有必要的。为此,在进行建筑结构设计过程中,设计人员需要注重结构的抗震设计,从而促使建筑结构的稳定性与安全性都得到强化,使建筑物在面临震动的时候可以具有超高的抵抗效果。然而,建筑结构抗震设计的过程中还是存在着一些问题的,我们只有对这些问题加以解决,才能保证建筑工程抗震能力不会受到影响。基于此,本文将对建筑工程结构设计中的抗震问题进行深入的分析,并提出有效的解决措施,希望可以为建筑结构抗震性提高带来一定的促进作用。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题
由于我国地形条件与地质的特殊性,使得我国成为了地震灾害频发的国家之一,为了保证地震区建筑物的安全与稳定,降低其经济损失,就需要在建筑结构抗震设计中严格的按照相关标准进行设计与施工。建筑结构抗震设计对于设计人员的各方面要求都是很高的,既要设计人员具有超高的专业能力,还要保证设计人员的综合素养过关。在建筑工程结构设计中,抗震设计乃是其主要的内容,而且抗震结构设计近些年的发展也非常完善。
1、建筑结构抗震设计内涵与目标
1.1 建筑结构抗震设计内涵
通常情况下,建筑结构抗震设计就是通过研究地震对建筑结构造成的破坏程度,并通过长期的抗震设计经验总结,获取更加有效的设计方案,从而应用到建筑结构当中的过程。地震作为一种随机性非常强的剧烈振动,具有复杂性、随机性、不确定性等特点。因此在建筑结构抗震设计当中,需要对建筑结构性质、空间、材料、外界因素进行综合考虑,尽可能消除不确定性因素。建筑结构抗震设计中不能仅凭借计算数据,还需要结合地震易造成的工程破坏部位、破坏原理进行考虑,按照地震动理论,通过对抗震设计进行总结,最终确定设计方案,这也是建筑抗震设计当中的一大突破点,从本质上提升建筑结构的抗震性能。
1.2 建筑抗震设计的设防目标
结合地震的实际强度,可以将设防标准划分为 3 个等级:①第一水准。如果建筑结构遭受了低于当地地震设防烈度的多遇地震影响时,通常建筑不会受到损坏且不需要修理,建筑工程各项功能可以正常使用,也就是所谓的“小震不坏”;②第二水准。如果建筑结构遭受了相当于本地抗震烈度的地震影响时,可能建筑结构会遭到损坏,但是通过修理或不需要修理即可保证建筑工程各项功能可以正常使用,也就是“中震可修”;③第三水准。如果建筑结构遭受到了高于本地区抗震设防烈度,建筑结构不至于倒塌或危及生命的危险,也就是“大震不倒”。
2、建筑结构抗震设计过程存在的问题
2.1建筑体型問题
在建筑体型主要包括建筑物的平面和立体空间性转的哦设计。根据大量地震案例证明,地震过后的建筑物都平面形状都比较复杂,因此在实际设计过程中,无论在单层建筑设计还是在多层设计中,要保证平面和空间的形状简洁,在通常情况下,可以选择圆形、矩形以及扇形等,要尽量不选择内凹和外凸体型,避免出现不对称的侧翼或者过长的伸翼;在进行体型分布设计过程中,也要保证整体的结构的稳定性和刚度,不能为了外表美观,而忽略了建筑物的方针功能。因此,在设计过程中,设计人员要结合实际情况,选择合理的建筑类型,增强扛抗震设计的针对性,保证建筑结构的稳定性。
2.2平面和竖向布置问题
在进行建筑平面设计过程中,要满足实际需要,保证建筑物的稳定性,控制好柱子之间的哦距离,做好通道和楼梯的设置,合理布置内墙和活动空间等,保证各方面能够协调,从根本上降低在地震过程中对建筑物造成的损害。在进行竖向布置过程中,要控制好楼上和楼下的不协调对称问题,保证建筑结构良好的性能,避免产生一些列灾害。但是在实际过程中,有的设计人员为了追求更为美观的设计,导致平面设计和竖向设计出现不合理的地方,增加建筑结构设计的隐患。
2.3屋顶建筑设计问题
经过一些实践经验总结可知,高层建筑的屋顶结构设计过程中,存在着过高或者过重情况,这些重压的存在会导致屋顶结构出现变形,一旦地震灾害发生,就会降低建筑物的整体安全性。除此之外,若是建筑物中信上下不一致,那么在地震发生时也会导致建筑物承重墙出现扭曲问题。所以,设计过程中就需要注重上述问题的解决,从而保证在地震发生时建筑物始终保持良好的稳定性和安全性。
3、建筑结构抗震性设计改进措施
3.1短柱问题改进方法
我们在上文中提到,短柱问题对高层建筑物带来的危害巨大,一旦发生地震,很难抵抗地震带来的破坏,解决短柱问题是确保建筑物总体质量的关键环节。复合螺旋箍筋是解决短柱问题的有效方法,它不但可以提升柱子的抗剪承载力,还能对混凝土结构产生积极意义。除了复合螺旋箍筋之外,钢管砼柱和分柱体也是解决短柱问题的有效方法。设计人员在设计过程中,要根据工程的实际情况选择最适合的改进措施,最大限度的提高建筑物的抗震性。
3.2多层砖房抗震设计改进措施
多层砖房抗震性差的因素比较多,改进措施也要根据具体情况而定。总体来说,我国对多层砖房抗震设计要求主要有三点:小震不裂,中震可修,大震不倒。想要做到“大震不倒”,必须要满足房屋高度、层数及构造柱、圈梁等方面的要求。多层砖房的墙壁厚度不应该小于240mm,层高不应该超过4m,误差必须缩小在0.5m之内。如果砖房的横墙比较少,总高度和层数也应该相应地减少。对构造柱和圈梁的设置要依据施工时的具体情况来设定,圈梁的截面和配筋没有必要太多,也不宜无限提高。
3.3建筑立面与平面问题改进举措
建筑立面与平面布置混乱是导致建筑物抗震性能差的重要原因,在唐山大地震和汶川大地震中,很多建筑物就是因为这个原因发生了严重垮塌。在建筑结构抗震设计过程中,保持结构质心和刚心一致是解决该问题的有效措施,此外,还应该最大限度的把建筑物的结构重点降下来,这样就可以避免刚度突变或结构连接处薄弱给建筑物带来的不良影响。还有一点需要注意,屋面结构刚度如果不够,在发生地震时,屋面结构下部会造成严重破坏,因此,出屋面建筑部分的高度不应该设置过高,这样可以减小地震时产生的鞭梢效应影响。
3.4结构空间刚度方面问题的改进措施
钢性楼盖体系是建筑结构空间刚度的设计中最为重要的部分,现浇楼层盖是提高房屋整
体性,增加楼板刚度,放宽平面墙体对其要求,从而减轻地震对建筑物破坏的有效方法。在对建筑结构抗震设计过程中,有一种情况需要注意,如果平面上上下墙体没有对齐,同样需要采用现浇楼盖的方式进行处理,原因是现浇楼盖可以起到一定传递水平力,使得楼板对墙体的约束力增强,从而达到提高建筑物整体质量的目的。
结语:
总而言之,在建筑物逐渐朝着高层进发的时刻,保证建筑结构抗震能力是很有必要的。经过研究人员的不断实践与经验总结,我国抗震体系已经得到了进一步完善,但是不可否认的是,其中存在的问题也极多,极大的制约了我国建筑行业的可持续发展。为此,在建筑结构抗震设计过程中,就需要结合当地的实际情况,增强抗震设计的有效性,促使设计人员能够明确抗震设计的重要性,从而提高建筑工程的整体抗震性能,保证其工程质量,进而为人们带来安全、舒适的建筑产品。
参考文献
[1]高层混凝土结构抗震设计浅析[J]. 张晓刚. 中国标准化. 2019(14)
[2]高层建筑结构设计中的抗震设计[J]. 郑勇. 智能城市. 2018(04)
[3]房屋结构抗震设计探讨[J]. 高晓东. 山西建筑. 2016(35)
关键词:建筑工程;结构设计;抗震问题
由于我国地形条件与地质的特殊性,使得我国成为了地震灾害频发的国家之一,为了保证地震区建筑物的安全与稳定,降低其经济损失,就需要在建筑结构抗震设计中严格的按照相关标准进行设计与施工。建筑结构抗震设计对于设计人员的各方面要求都是很高的,既要设计人员具有超高的专业能力,还要保证设计人员的综合素养过关。在建筑工程结构设计中,抗震设计乃是其主要的内容,而且抗震结构设计近些年的发展也非常完善。
1、建筑结构抗震设计内涵与目标
1.1 建筑结构抗震设计内涵
通常情况下,建筑结构抗震设计就是通过研究地震对建筑结构造成的破坏程度,并通过长期的抗震设计经验总结,获取更加有效的设计方案,从而应用到建筑结构当中的过程。地震作为一种随机性非常强的剧烈振动,具有复杂性、随机性、不确定性等特点。因此在建筑结构抗震设计当中,需要对建筑结构性质、空间、材料、外界因素进行综合考虑,尽可能消除不确定性因素。建筑结构抗震设计中不能仅凭借计算数据,还需要结合地震易造成的工程破坏部位、破坏原理进行考虑,按照地震动理论,通过对抗震设计进行总结,最终确定设计方案,这也是建筑抗震设计当中的一大突破点,从本质上提升建筑结构的抗震性能。
1.2 建筑抗震设计的设防目标
结合地震的实际强度,可以将设防标准划分为 3 个等级:①第一水准。如果建筑结构遭受了低于当地地震设防烈度的多遇地震影响时,通常建筑不会受到损坏且不需要修理,建筑工程各项功能可以正常使用,也就是所谓的“小震不坏”;②第二水准。如果建筑结构遭受了相当于本地抗震烈度的地震影响时,可能建筑结构会遭到损坏,但是通过修理或不需要修理即可保证建筑工程各项功能可以正常使用,也就是“中震可修”;③第三水准。如果建筑结构遭受到了高于本地区抗震设防烈度,建筑结构不至于倒塌或危及生命的危险,也就是“大震不倒”。
2、建筑结构抗震设计过程存在的问题
2.1建筑体型問题
在建筑体型主要包括建筑物的平面和立体空间性转的哦设计。根据大量地震案例证明,地震过后的建筑物都平面形状都比较复杂,因此在实际设计过程中,无论在单层建筑设计还是在多层设计中,要保证平面和空间的形状简洁,在通常情况下,可以选择圆形、矩形以及扇形等,要尽量不选择内凹和外凸体型,避免出现不对称的侧翼或者过长的伸翼;在进行体型分布设计过程中,也要保证整体的结构的稳定性和刚度,不能为了外表美观,而忽略了建筑物的方针功能。因此,在设计过程中,设计人员要结合实际情况,选择合理的建筑类型,增强扛抗震设计的针对性,保证建筑结构的稳定性。
2.2平面和竖向布置问题
在进行建筑平面设计过程中,要满足实际需要,保证建筑物的稳定性,控制好柱子之间的哦距离,做好通道和楼梯的设置,合理布置内墙和活动空间等,保证各方面能够协调,从根本上降低在地震过程中对建筑物造成的损害。在进行竖向布置过程中,要控制好楼上和楼下的不协调对称问题,保证建筑结构良好的性能,避免产生一些列灾害。但是在实际过程中,有的设计人员为了追求更为美观的设计,导致平面设计和竖向设计出现不合理的地方,增加建筑结构设计的隐患。
2.3屋顶建筑设计问题
经过一些实践经验总结可知,高层建筑的屋顶结构设计过程中,存在着过高或者过重情况,这些重压的存在会导致屋顶结构出现变形,一旦地震灾害发生,就会降低建筑物的整体安全性。除此之外,若是建筑物中信上下不一致,那么在地震发生时也会导致建筑物承重墙出现扭曲问题。所以,设计过程中就需要注重上述问题的解决,从而保证在地震发生时建筑物始终保持良好的稳定性和安全性。
3、建筑结构抗震性设计改进措施
3.1短柱问题改进方法
我们在上文中提到,短柱问题对高层建筑物带来的危害巨大,一旦发生地震,很难抵抗地震带来的破坏,解决短柱问题是确保建筑物总体质量的关键环节。复合螺旋箍筋是解决短柱问题的有效方法,它不但可以提升柱子的抗剪承载力,还能对混凝土结构产生积极意义。除了复合螺旋箍筋之外,钢管砼柱和分柱体也是解决短柱问题的有效方法。设计人员在设计过程中,要根据工程的实际情况选择最适合的改进措施,最大限度的提高建筑物的抗震性。
3.2多层砖房抗震设计改进措施
多层砖房抗震性差的因素比较多,改进措施也要根据具体情况而定。总体来说,我国对多层砖房抗震设计要求主要有三点:小震不裂,中震可修,大震不倒。想要做到“大震不倒”,必须要满足房屋高度、层数及构造柱、圈梁等方面的要求。多层砖房的墙壁厚度不应该小于240mm,层高不应该超过4m,误差必须缩小在0.5m之内。如果砖房的横墙比较少,总高度和层数也应该相应地减少。对构造柱和圈梁的设置要依据施工时的具体情况来设定,圈梁的截面和配筋没有必要太多,也不宜无限提高。
3.3建筑立面与平面问题改进举措
建筑立面与平面布置混乱是导致建筑物抗震性能差的重要原因,在唐山大地震和汶川大地震中,很多建筑物就是因为这个原因发生了严重垮塌。在建筑结构抗震设计过程中,保持结构质心和刚心一致是解决该问题的有效措施,此外,还应该最大限度的把建筑物的结构重点降下来,这样就可以避免刚度突变或结构连接处薄弱给建筑物带来的不良影响。还有一点需要注意,屋面结构刚度如果不够,在发生地震时,屋面结构下部会造成严重破坏,因此,出屋面建筑部分的高度不应该设置过高,这样可以减小地震时产生的鞭梢效应影响。
3.4结构空间刚度方面问题的改进措施
钢性楼盖体系是建筑结构空间刚度的设计中最为重要的部分,现浇楼层盖是提高房屋整
体性,增加楼板刚度,放宽平面墙体对其要求,从而减轻地震对建筑物破坏的有效方法。在对建筑结构抗震设计过程中,有一种情况需要注意,如果平面上上下墙体没有对齐,同样需要采用现浇楼盖的方式进行处理,原因是现浇楼盖可以起到一定传递水平力,使得楼板对墙体的约束力增强,从而达到提高建筑物整体质量的目的。
结语:
总而言之,在建筑物逐渐朝着高层进发的时刻,保证建筑结构抗震能力是很有必要的。经过研究人员的不断实践与经验总结,我国抗震体系已经得到了进一步完善,但是不可否认的是,其中存在的问题也极多,极大的制约了我国建筑行业的可持续发展。为此,在建筑结构抗震设计过程中,就需要结合当地的实际情况,增强抗震设计的有效性,促使设计人员能够明确抗震设计的重要性,从而提高建筑工程的整体抗震性能,保证其工程质量,进而为人们带来安全、舒适的建筑产品。
参考文献
[1]高层混凝土结构抗震设计浅析[J]. 张晓刚. 中国标准化. 2019(14)
[2]高层建筑结构设计中的抗震设计[J]. 郑勇. 智能城市. 2018(04)
[3]房屋结构抗震设计探讨[J]. 高晓东. 山西建筑. 2016(35)