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分析建筑物结构抗震设计的改革措施

来源:住宅与房地产 作者:贾松刚
发布于:2020-04-26 共2461字

建筑结构抗震设计论文精心编辑10篇之第四篇: 分析建筑物结构抗震设计的改革措施 

  摘要:随着我国建筑行业的繁荣发展,大批复杂的高层建筑拔地而起,在地震作用下高层建筑容易出现薄弱层破坏,因此结构抗震设计意义重大。对建筑物的结构进行抗震设计可以提升建筑物的抗震性能,保持建筑物在地震作用下的稳定性与安全性,将地震作用下建筑物的损失降到最低。文章将以多年的结构设计工作经验为基础,以国家规范和结构设计人员研究文献为重要参考文献,深入地分析建筑结构抗震设计,并提出改革措施。

  关键词:建筑工程; 结构抗震设计; 改革;

  随着社会生产力水平的不断提升,我国社会对建筑结构形式的需求不断变化,高层建筑和超高层建筑形式的建筑物在我国不同地区的建设数量及建设规模都在处于不断变化的过程中。我国近些年来地震发生频率较高,受地震作用而发生破坏的房屋数量较多,地震作用的不可预测性和突发性给我国带来了较大的经济损失和人员伤亡。为促使建筑物能够具备一定的抗震性能,需要在结构设计过程中对抗震设计进行充分的考虑,需要综合借鉴国外抗震设计的经典案例对本项目的抗震等级及抗震概念设计等工作进行优化和改进,以全面提升建筑物结构抗震设计的水平。

建筑结构抗震

  1 建筑物结构抗震设计的基本概念及意义分析

  1.1 概念

  我国建筑物抗震设计的三水准为"大震不倒、中震可修、小震不坏",一般类型建筑的结构设计工作是在"小震作用"下(弹性状态)整体建模分析结构物的抗震性能,并依据计算结构进行配筋设计,然后再使用构造措施同时提升建筑物在中震和大震作用下的性能;对于特殊类型的建筑物(如超高层建筑、平面或立面不规则型建筑)可在"小震作用"下进行构件配筋计算,然后使用构造措施确保其在"中震作用"下的稳定性,最后保障建筑物的弹塑性层间位移角满足规范设计要求,以确保在"大震作用"下建筑物的稳定性。无论是何种类型建筑,无论何种结构抗震计算方法,均是基于设计理念和使用设计方法来提升建筑物在地震作用下的稳定性,实现"以柔克刚"的抗震效果。此外,高层建筑及超高层建筑存在薄弱层,采取必要的加强措施提升结构薄弱层的抗震性能,来实现有效消耗地震能量及拖延地震灾害的效果。

  1.2 意义

  建筑结构抗震设计工作是非常重要的一项工作,开展抗震设计可以在低烈度地震作用下促使建筑物的结构整体保持稳定性,可以发挥出其正常的使用功能;可以在高烈度地震作用下保证建筑物的结构整体不发生严重的整体倒塌或严重损坏,可以保障建筑物内人民群众的生命安全。因此,需要在建筑结构设计的过程中先依据该项目所在区域确定地震烈度等级,然后依据规范对建筑类型、建筑高度等要求确定抗震等级,进而确定该项目的抗震设计方案。但是值得注意的是,建筑结构抗震设计的质量与设计人员的自身知识结构体系、实际工程实践经验和对规范条文的理解关系紧密,结构设计人员需要注重概念设计思路,对结构设计软件所出具的计算数据进行自主分析,不得盲目信从结构设计软件。

  2 建筑结构抗震设计要点及改革要点分析

  2.1 合理选择建筑场地

  开展建筑工程结构抗震设计之前应对建筑场地进行合理化的选择,应尽量将建筑场地选在地质结构较为稳定、地势开阔、地下土质的承载力强、地基处理难度低的地区,以确保建筑工程地基处理工作的难度较低且地下土体能够对建筑物起到较强的嵌固作用。并且,建筑施工区域也不宜设置在地震断裂带、河道边缘或采空区等区域。如果经过地质勘察工作了解到地下土体较为复杂,应为避免建筑物出现不均匀沉降而采取必要的地基处理工作,设计人员应对地下土地的各项参数进行分析,结合上部结构对地基处理的要求帮助施工单位选择合适的地基处理方式。

  2.2 建筑地基基础设计要点

  地基基础设计是建筑结构设计的重点,重视地基基础设计可以保证建筑地基基础的安全,进而提升建筑物结构整体的抗震性能。在对建筑地基基础进行设计时,结构设计人员需要从地质勘察单位提供的勘察资料确定地基承载力,然后对地基承载力与建筑工程对基础埋置深度进行分析,充分考虑地基埋置深度,以提升地基对建筑上部结构的嵌固作用。结构设计人员应依据《建筑地基基础设计规范》《高层建筑混凝土结构技术规程》《建筑抗震设计规范》《混凝土结构设计规范》等规范书籍对设计工作进行优化调整:(1)依据本工程实际情况确定建筑地基基础的底面积、基础埋深、桩的数量、设缝宽度等重要参数;(2)使用正常状态下的荷载效应标准组合对地基结构设计参数进行计算;(3)计算建筑地基基础的变形,并在不计入风荷载和地震作用条件下使用正常使用极限状态下的准永久组合计算;(4)如果高层建筑地基基础使用柱下独立基础、条形基础、筏形基础、桩法基础或其他类型的基础[3],那么采用最大组合内力计算基础设计参数是不合理的,应在设计阶段予以重视。

  2.3 对建筑结构形式进行合理化的选择

  现阶段应用于我国高层建筑中的结构形式以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土结构具备良好的整体性、延性和经济性。但是,在持续性地震作用下该类型结构的刚度会出现明显的下降,容易出现裂缝而影响建筑物的整体稳定性与安全性。新型钢筋混凝土结构的发展速度较快,其施工工艺较为简单但在变形控制及强度方面依旧存在问题。钢结构具备足够的延性与强度,但其工程造价较高,经济性不足。结构设计人员在进行建筑结构抗震设计的过程中,可以依据该项目实际情况合理选择建筑结构的形式,不限于单一结构形式,可以对多种结构形式进行整合,但应注意对不同结构形式组合的过程中相互连接措施予以重视,不得破坏结构整体的抗震性能。

  3 结束语

  开展结构抗震设计工作可以保证建筑物在地震作用后可以正常使用,而不至于发生严重的建筑物整体倒塌现象。建筑结构抗震设计需要以国家标准规范为设计依据,以保证整个设计工作的合理性。我国建筑结构抗震设计工作已经取得了不俗的成绩,但对一些超限结构还需进一步研究。

  参考文献
  [1]吴伟。建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].工程建设与设计,2019(19):25-26+29.
  [2]陈少鹏。混凝土建筑抗震结构设计有效对策探讨[J].居舍,2019(28):107.

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作者单位:新疆生产建设兵团建工设计研究院(有限责任公司)
原文出处:贾松刚.建筑结构抗震设计及其改革研究[J].住宅与房地产,2020(06):79.
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