建筑结构工程在抗震设计中的实践探究
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作者:程扬
摘 要:结构工程作为建筑设计工程中,不可或缺的一环,对整个建筑工程的抗震能力有着举足轻重的作用。一般情况下,建筑在施工完成后,需要实现小震不坏、中震可修和大震不倒的抗震效果,符合这些要求的建筑结构才能够投入使用。为保证人民的生命财产安全,我们在增强忧患意识的同时,对工程建筑的抗震设计也应该做好严格的把控,最佳的抗震设计不能单纯的依赖于数据计算,而是需要将数据计算和实际情况以及抗震设计经验相结合,这样才能够保证建筑设计完成后实现最佳的抗震效果。
关键词:建筑 工程结构 抗震设计 实践
中图分类号:TU352 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)01(b)-0142-02
建筑单位为保证建筑工程的施工质量,具备优秀抗震能力为前提的结构工程,在工程建设中发挥着至关重要的作用,如今,随着社会的进步与发展,人类可以通过地震预警短时间内预测到地震的到来,从而在地震来临时,可以最大程度上保护人民的生命财产安全。因此,在进行建筑工程结构设计的过程中,建筑抗震设计的原理研究和设计分析等工作是保证建筑物的整体设计和提高建筑物抗震能力的前提。
1 我国建筑工程抗震设计现状
经过多年的实践与摸索,我国建筑行业形成坚实的建筑结构抗震理论。针对当前世界各国的抗震理论中,其大部分采用的都是插入式的整体结构,这种抗震理论指的是将建筑物的基础部分以及上层结构设计成一个整体。这样在承受地震的力量时,作为一个整体能够具有更强的承受力,而在进行建筑结构设计时,则需要将建筑物的抗震能力从建筑整体进行考虑。
通过大量的历史经验我们获知,在城市建设中,建筑物的类型是多种多样的。例如高层和多层的建筑物,在基础深度方面同样存在着较大的差别,基础深度越大的建筑物在承受地震冲击时的抵抗能力越强。近年来,随着我国地铁等一系列建筑公共设施的投入使用,城市的地震场效应也在逐渐发生着较大的变化,针对我国目前的抗震设计和理论,并没有将这些潜在的安全隐患考虑在内。
2 建筑工程结构抗震设计的重要性
许多地震频发地区被包含在内,这些地区的地震频发使得人民群众的生命财产安全,受到了严重的威胁。由地震引起的建筑物的破损与倒塌对人民群众的生命财产安全,构成的威胁尤为严重。对高层且抗震能力较弱的建筑物的倒塌,往往会对人民群众造成巨大的经济损失。针对不同的建筑结构特点,应选用不同的计算方法,以科学、稳定的计算结果为依据,展开科学合理的抗震设计,降低建筑物整体内力位移对建筑物的影响。在高层建筑中,框架结构的内力及位移一般使用弹性方法来计算,然后通过计算对相关部位,进行重点建造和分析。
3 建筑工程结构中抗震的设计思路
地震作为不能提前预测的重大的自然灾害之一,地震的发生总是会给国家和人民造成不小的损失和伤害,并且随着时间的迁移,同一座建筑会发挥着不一样的功用。这些因素,在我们设计这些建筑时,我们需要综合考量,以考虑周全的态度,确保设计的合理性。
3.1 以力承载,延性基点
对于建筑物的抗震设计,除了其对应的刚度需要我们重视外,它的柱子和墙的合理性设计和选用合适的材料,也是我们需要重点关注的内容,只有我们在建筑的时候考虑周到全面,才能够在真的发生地震时可以使其对地震所给其造成的巨大的力量去进行分散,进而保证安全,增强其抗震的能力。
除此以外,进行这些设计工作不是好看的花架子,是为了保证在地震后使我们的建筑物保持一个非弹性的状态,建筑物抗震所做的工作,需结合建筑物本身的建筑形态,房屋构造,施力点分布等内容。通过科学精密仪器计算和工程专家组分析,可以提前预测受力点的位置,在建筑时进行重点的把握和加固,及时分流所承受的压力,提高抗压能力,进而提高整体建筑物的安全系数,保证其地震的抗压能力,为建筑物主任减少不可抗力造成的损害。
3.2 对薄弱环节进行强化
在针对于建筑物的抗震设计时,针对于建筑结构本身的不足的地方需要进行重点的弥补,防止在建筑物本身完成使用后,因为某些薄弱環节的问题,降低了整体建筑物的使用效果和整体的抗震能力。对于建筑物而言,因为其使用的时间需要比较久,这就需要其在使用过程中承受很多各种各样的外界力量,所以这就要求我们的建筑物。需要有合理的受力变形范围。
随着时间的推移,建筑物整体的抗压能力就会逐渐降低,所以这就要求我们的设计部门,在最开始进行建筑物设计的时候,对于建筑物自身的优势点和劣势点,有一定的了解,然后对各项数据进行采集分析处理,得出合适的数据载荷,发现问题提前及时的进行解决,才能使建筑物的整体抗压能力不会受到任何的减弱。
3.3 根据建筑物的结构性能对其进行优化设计
建筑物结构设计工作,也是不可或缺的一部分。如何提高建筑物的抗震能力,是我们需要思考设计的主要内容。抗震性能的优化,是我们需要考虑的条件因素。优化工作不是单一的对某一个方向进行自身的优化,需要对多方面的地方进行优化处理,像结构的性能等常见的地方。在设计阶段而言,质量为工程的第一要务。以此为要求的前提下,对于建筑物的整体结构进行设计处理,需保证建筑结构能够客观性能得到最大展现。
4 优化建筑物抗震设计的策略 4.1 建筑物的造型抗震设计
建筑物的结构处理设计而言,除了大方向上的整体的布局,还需进行考虑机构细小部位的处理,因细节处理也是我们必须要做到的工作。工程设计会对建筑物的抗震性能,产生直接的影响。我们应该在造型布局设计上,不能一味的美观,损害工程整体架构,使工程建筑出现受力不均匀的情况,破坏整体的使用性。因此,抗震设计时,尽量采用规则形状的材料,使得我们的建筑物整体受力比较均匀,增加抗震能力,减轻地震给居民带来的损失,保障人民财产安全。
4.2 建筑物的平面抗震设计对策
对于抗震设计而言,受力均匀且合理,是建筑工程投入的一个先决条件,在保证工程均匀性的同时,还需要设计的专家对于建筑物设计出更多的功用性,对其加以完善。如何建筑物本身不是平衡的状态,那么在遭受猛烈外里或者不可抗力的冲击时,往往会因为不同的受力,导致不同程度的损害,破坏了建筑物的墙体的承受力。设计师在平面设计过程中,要对建筑物中所有内容进行设计计算,目的是为了确保建筑物的每间房间、门窗的位置都能与建筑图纸准确匹配,能在出现问题并及时解决。
4.3 建筑物重要组成部分的抗震设计优化
地震的发生必然会在某些方面改变建筑物的整体结构,比如,建筑物的安全通道属于垂直建筑设施,具有在地震后及时疏散人群的作用。因此,在平面设计中,尽量将其安排在建筑物人口密集的中部地区,便于发挥其作用。大楼的楼梯是典型的竖向交通结构,在建筑物整体的抗震设计中占有重要地位。所以,在对建筑物抗震设计时,一要考虑建筑物楼梯的位置,二要保证其在地震中的承载力,并充分考虑楼梯设计是否存在没有想到的问题。因此,在楼梯通道的设计中,设计者应充分考虑墙柱和楼梯板的承重能力和抗震能力,目的是在地震发生时能保证群众的顺利疏散。
5 结语
所以在建筑工程结构的抗震设计中,需要多角度考虑,并且结合建筑物所处地形,对抗震材料和抗震结构进行合理选择。此外,在抗震设计过程中,设计者应当考虑如何对建筑物结构和平面进行构思,强化建筑物的抗震能力。通过加强对建筑物抗震能力的设计,可以改善建筑物結构质量和平面的功能划分,提高建筑物的抗震能力,保持我国经济的平稳发展。
参考文献
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